《【原創(chuàng)】（新高考）2022屆第七單元機械振動和機械波訓(xùn)練卷 B卷 教師版2.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【原創(chuàng)】（新高考）2022屆第七單元機械振動和機械波訓(xùn)練卷 B卷 教師版2.docx（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、［新高考）2022屆高三一輪單元訓(xùn)練卷 第七單元 機械振動和機械波（B） 本卷須知： 1 .答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準 考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2 .選擇題的作答：每題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案 標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3 .非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在 試題卷、草稿紙和答題k上的非答題區(qū)域均無效。 4 .考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。 一、單項選擇題：此題共8小題，每題3分，共24分。每題只有一個選項符合題 目要求。 1.某

2、魚漂的示意圖如下列圖，0、V、N為魚漂上的三個點。當魚漂靜止時，水而恰 好過點0。用手將魚漂向下壓，使點M到達水面，松手后，魚漂會上下運動，上升到 最高處時，點N到達水面。不考慮阻力的影響，以下說法正確的選項是（） A.魚漂的運動是簡諧運動 B.點。過水面時，魚漂的加速度最大 C.點M到達水面時，魚漂具有向卜.的加速度 D.魚漂由.卜.往下運動時，速度越來越大 【答案】A 【解析】倒漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小與 魚漂進入水面的深度成正比，魚漂所受的重力為恒力，以靜止時O點所處位置為坐標原 點，那么合力的大小與魚漂的位移大小成正比，方向總是與位移

3、方向相反，所以魚漂做 簡諧運動，故A正確：點。過水面時，魚漂到達了平衡位置，所受合力為零，加速度 最小，故B錯誤；點M到達水面時，魚漂到達了向下的最大位移，所受合力方向向上, 所以具有向上的加速度，故C錯誤：由簡諧運動的特點可知，魚漂由上往下運動時，速 度越來越大，到達最大后那么開始減小，故D錯誤。 2 . 一條細線下面掛一個小球，讓它自由擺動，它的振動圖象如下列圖。那么以下說法正確的選項是（） A.該單擺的擺長大約為2 m B.假設(shè)將此單擺置于向上勻加速的升降機中，單擺的周期會大于2sC.假設(shè)將此單擺置于向下勻加速的升降機中，單擺的周期會大于2s D.根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)不能估算出它挑動

4、的最大擺角 根據(jù)解得bl m,那 【答案】C 【解析】根據(jù)圖像可得周期為2s,振幅A=4 cm,心么 心么 么撰線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值疝］夕=。=0.04, AD錯誤；單擺置于向上勻加速的升降機中，小球處于超重狀態(tài)，等效重力加速度go, go>g，根據(jù)丁=2 單擺的周期會小于2 s, B錯誤；同理可知單擺置于向下勻加速的升降機中，小球處于失重狀態(tài)，單擺的周期會大于2 s, C正確。 3 . 2021年12月17日凌晨，嫦娥五號到月球“挖土”成功返回。作為中國復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程，嫦娥五號任務(wù)實現(xiàn)了多項重大突破，標志著中國探 月工程“繞、落、【可"三

5、步走規(guī)劃完美收官。假設(shè)探測器攜帶了 一個在地球上振動周期 為元的單擺，并在月球上測得單擺的周期為。地球的半徑為月球的半徑為飛忽 略地球、月球的自轉(zhuǎn)，那么地球第一宇宙速度物與月球第一宇宙速度y之比為（） 【答案】A 【解析】根據(jù)單擺周期公式有r=2 某星體的第一宇宙速度為打那么有 聯(lián)立解得卜，=生延，那么地球第一宇宙速度即與月球第一宇宙速度丫之 R/比為員=工姮，所以A正確。 v 4尿 4 .如下列圖，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在，=1 s時刻的波動圖像，圖乙為 質(zhì)點P的振動圖像。以下說法正確的選項是（） A.波沿x軸負方向傳播，波速為2m/s B.該波可

6、以與另一列頻率為2 Hz的波發(fā)生穩(wěn)定的干預(yù) C.波在傳播過程中遇到100 m大小的障礙物能發(fā)生明顯的衍射 D.某人向著波源方向奔跑，觀察到的波的頻率大于0.5 Hz 【答案】D 【解析】從乙圖可知，r=ls時刻，P質(zhì)點正在平衡位置向+y方向振動，那么波沿 x軸正方向傳播，由v=與可以計算出波速為2 m/s, A錯誤；波的周期是2 s,頻率為 0.5 Hz,與其發(fā)生干預(yù)的波的頻率也為0.5 Hz, B錯誤：發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物 或小孔的尺寸比波長短或相差不多，C錯誤；當波源和觀察者相互靠近時，觀察到的波 的頻率比波源的頻率要高，D正確。 5 .如下列圖，一列簡諧橫波沿1軸傳播，振

7、幅為0.1m。0=0時刻的波形如圖中實 線所示，12=0.25 s時刻的波形如圖中虛線所示。在力到/2時間內(nèi)，x=6m處的質(zhì)點運 動的路程為，，且0.2m,=0.lsin 5Mm） 【答案】D【解析】由題圖可知％=8 m,振幅A=O.lm,由x=6 m處的質(zhì)點運動的路程為s, It 0.2 m<5<0.4 m,結(jié)合圖像可知力=0時刻波的振動方向向上，由同側(cè)法可知，波沿 x軸負方向傳播，故A錯誤；用平移法可得在0.2

8、5 s內(nèi)傳播了 5 m,那么v ='=20m/s , / 那么7 = 2 = 0.4s,那么x=6m處質(zhì)點的振動方程為y=0.1sin 5mm),故D正確，BC V錯誤。 6 . 一列簡諧橫波沿x軸傳播，振幅為4 cm,周期7=5 s。在，=0時刻，質(zhì)點。坐 標為(5cm, -2 cm),沿y軸正向運動，質(zhì)點人坐標為(15cm, -2 cm),沿y軸負向運 動，如下列圖。以下說法正確的選項是()>7cm A.該列播向x軸正向傳播 B.當質(zhì)點b在波谷時，質(zhì)點。一定在波峰 C.該列簡諧橫波波長可能為10cm D.該列簡諧橫波波速可能為0.02 m/s 【答案】B 【解析】由于質(zhì)

9、點。、〃運動位移恰好為振幅的一半且運動速度恰好相反，因此。、 〃間的水平距離，/ = 5 + 3/l = 10cm,無論〃取何值，波長都不可能為10cm,那么波速 2不可能為0.02 m/s,故CD錯誤：由于質(zhì)點。、〃運動總是相反，因此質(zhì)點方在波谷時， 質(zhì)點。一定在波峰，B正確；根據(jù)質(zhì)點以b運動位移和速度，只能判斷質(zhì)點〃、b間有 +無法判斷波的傳播方向，A錯誤。 2 7 .圖甲是一列簡諧橫波在/=0.1s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.5m處的質(zhì) 點，。是平衡位置在x= 12 m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點。的振動圖像，以下說法正確的選 項是()10 8 .在r=0.25s時，質(zhì)點P的

10、速度方向沿，軸正方向 C.從，=0.1 s到，=0.25s的過程中，質(zhì)點Q的位移大小為30 cm D.從1=0時刻開始計時，質(zhì)點尸在，=(0.045+12〃)s(n=0, 1, 2…)時到達波峰 【答案】B 【解析】根據(jù)圖乙，f=0.1s時，質(zhì)點。向下振動，所以這列波沿x軸正方向傳播，A 錯誤：根據(jù)乙圖，波的周期7=0.2 s,根據(jù)圖甲，波向正方向傳播，那么1=0.1 s時質(zhì)點尸 向下振動，到，=0.25 s,歷時加= 0.25s-0.1s = 0.15s = 3r ,質(zhì)點P的位移為正且向上振4 動,所以其速度方向沿)，軸正方向，BJE確：從，=0.1s到f=0.25s的過程中，歷時

11、， 4質(zhì)點Q運動到波峰，其位移大小為10cm, C錯誤；波速u = " = 60m/s,根據(jù)圖甲，f=0.1 s前質(zhì)點P到達波峰的時間30.1s-上空s = ().()75s,根據(jù)圖甲，r=0/s后質(zhì)點P到達波 60峰的時間f = 01s+(訂+史g)s = (0.175 + 02〃)s(〃=0, 1, 2...), D 錯誤。 60 8.如圖甲，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。一物塊從其 正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連。物塊從開始下落到最低點的過 程中，位移一時間圖像如圖乙所示，其中人為物塊剛接觸薄板的時刻，r2為物塊運動到 最低點的時刻。彈簧形變在

12、彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計。那么() A. /2時刻物塊的加速度大小比重力加速度小 8 .，一空時間內(nèi)，物塊所受合外力的功率逐漸增大 C.八?也時間內(nèi)，物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上 D.圖乙中OA段曲線為正弦曲線的一局部，A3段曲線為拋物線的一局部 【答案】C 【解析】對物體在運動過程中受力分析：在未接觸薄板之前即A之前，物體只受重 力，物體做自由落體運動，x一，圖像為拋物線，在接觸薄板之后即力之后，開始時物體 受的向下的重力大于向上的彈力，那么合力豎直向下，由于彈力增大重力不變，所以物 體向下做加速度變小的加速運動，之后物體受的重力小于彈力，那么合力豎直向上，物

13、 體向下做加速度增加的減速運動，那么人?時間內(nèi)，物塊所受合外力沖量的方向先豎 直向下后豎直向上，故C正確；在“?/2時間內(nèi)有一臨界點，即重力與彈力大小相等的 點，此時合力為零，在該段物體以臨界點為平衡位置做簡諧運動，AB段曲線為正弦曲 線的一局部，但因為A點物體速度不為零，8點速度為零，所以臨界點的位置更靠近4 點，物體所受合力為零的點在力?也時間內(nèi)，該段時間內(nèi)一定有一時刻物塊所受合2 外力的功率為零，8點加速度大于A點加速度，而A點加速度為g,所以，2時刻的加速 度大小大于g,故ABD錯誤。 二、多項選擇題:此題共4小題，每題4分，共16分。每題有多個選項符合題目要 求。全部選對得4分，

14、選對但不全的得2分，有選錯的得。分。 9 .如下列圖，工人用采摘機采摘松果。松果采摘機利用了機械臂抱緊樹干，通過采 摘振動頭振動而搖動樹干，使得松果脫落。那么（） A.工作中，樹干的振動頻率等于采摘振動頭的振動頻率 B.為防止被落下的松果砸中，拾果工人快速遠離采摘機，他會感到采摘機振動聲 調(diào)降低 C.采摘振動頭振動頻率增加，落果效果越好 D.采摘振動頭停止振動，那么樹干的振動頻率逐漸減小 【答案】AB 【解析】工作中，樹干做受迫振動，所以振動頻率等于采摘振動頭的振動頻率，故 A正確：根據(jù)多普勒效應(yīng)，拾果工人快速遠離采摘機，他會感到采摘機振動聲調(diào)降低， 故B正確；采摘振動頭振動頻率

15、增加，落果效果不一定越好，采摘振動頭振動頻率與樹 干的固有頻率相同時落果效果最好，故C錯誤；采摘振動頭停止振動，那么樹干的振動 頻率不變，振幅減小，故D錯誤。 10 .在空氣中的同一區(qū)域內(nèi)，兩列聲波波源的振動情況如下列圖，可以肯定的是（） A. 〃波源的頻率為〃波源頻率的2倍 B.。波的波長為力波波長的2倍 C. 4、匕兩列波登加能產(chǎn)生干預(yù) D.通過同一狹縫，。波的衍射效果比力波明顯 【答案】BD 【解析】由兩聲源的振動圖像可以看出，a波的周期是/，波的2倍，由/=*可知, 。波源的頻率為“波源頻率的;倍，A錯誤：因為波速相等（同一介質(zhì)），由波速公式y(tǒng) =彳可知，。波的波長等

16、于〃波波長的2倍，B正確：兩列波相干預(yù)的條件是頻率必須相 等，可知〃、〃兩列波疊加不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)，C錯誤；波長越長，通過同一狹縫衍 射越明顯，。波的衍射效果比〃波明顯，D正確。 11 . 一列簡諧橫波沿大軸正方向傳播，圖甲是f=0時刻的波形圖，圖乙和圖丙分別 是x軸上某兩處質(zhì)點的振動圖象。由此可知，這兩質(zhì)點平衡位置之間的距離可能是（） 【答案】BCD 【解析】由圖甲可知波長力=2m,振幅A=0.1 m,圖乙所示質(zhì)點在1=（）時在正向 最大位移處，圖內(nèi)所示質(zhì)點在/=0時，＞'=—0.05 m,運動方向沿y軸負方向，結(jié)合波 形圖找到時應(yīng)的點，如下列圖，假設(shè)題圖乙所示質(zhì)點為圖中左側(cè)波峰

17、上的點，那么兩點距 離為加假設(shè)題圖乙所示質(zhì)點為圖中右側(cè)波峰上的點，那么兩點距離為號m；考慮到空4-3 4-3 42間周期性，那么x=/五十彳（mJ或x=//+q （m） （〃=0、 JJ 2或x=2〃+q （m） （〃=0、I、2…），綜上分析，選項BCD正確，A錯誤。 、■ 12 .如下列圖甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點沿x軸相向傳播， 波速為2m/s,振幅都為人 某時刻的圖像如卜.圖。此時甲波恰好傳到x=2m處，乙波 恰好傳到x=6m處，取此時為1=0時刻，那么以下說法中正確的有（） 甲 A.經(jīng)過足夠長時間后，甲、乙兩波能形成穩(wěn)定的干預(yù)圖樣 B.

18、f=2s時，平衡位置在x=3 m處的質(zhì)點的位移此時為y=（l+乎）A C. f=3s時，平衡位置在x=7m處的質(zhì)點振動方向向下 D. f=3s時，兩波源間（不含波源）有5個質(zhì)點位移為零 【答案】BD 【解析】由題圖可求得甲、乙兩列橫波的頻率為4=； =1Hz,丘=； = 1hz,Afi 24乙 3 產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)圖樣需要兩列波的頻率相同，故這兩列波不能形成穩(wěn)定的干預(yù)圖樣，故 A錯誤：r=2s時，根據(jù)Ai = 4 = 4m可知，兩列波均向前傳播了 4 m,可判斷知甲波的 波峰剛好到達3 m處，乙波x=7m處的振動剛好傳到3 m處，由圖像可分別列出兩列波的解析式即=Asin（^-x）,九

19、=Asin（yx）,故可得t=2 s時，平衡位置在3 m處的質(zhì) 點的位移為y = y甲+九=A + *A = （1+等）A ,故B正確：f=3s時，根據(jù)Ax = iT = 6m 可知，兩列波均向前傳播了 6m,即甲的波谷到達x=7m處，乙波是平衡位置與波峰之 間某一振動到達x=7m處，根據(jù)疊加知，該質(zhì)點向上振動，故C錯誤；畫出再經(jīng)過3 s 的波形圖如下列圖，根據(jù)波的疊加可知兩波源間（含波源）有5個質(zhì)點位移為零，這5個 質(zhì)點的平衡位置分別在2?3 m之間，4?5 m之間，6 nl處，7?8 m之間，9 m處，故 D正確。 乙 三、非選擇題：此題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題

20、目要求 作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能 得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 13. （6分）如圖甲所示，位于惠州東南部的大亞灣有著延綿曲折的黃金海岸，這里 有近百個千姿百態(tài)的島嶼，呈彎月狀分布，被譽為“海上小桂林"。某同學(xué)和爸爸乘船 在大亞灣游玩，該同學(xué)的船停在A點，爸爸的船停在8點，如圖乙所示，細心的同學(xué)發(fā) 現(xiàn)：水波以2 m/s的速率均勻地從A點向B點傳播，A、5兩點相距24m,第1個波峰 經(jīng)過A點至第20個波峰經(jīng)過A點用時57 s,把水波看成簡諧橫波，那么波長為m,該同學(xué)和爸爸 （選填"能”或"不能”）同時處于波谷。 甲乙

21、 【答案】6能（每空3分）【解析】由題意可知，波的周期丁 = 旦s = 3s,由波長公式可得71 = 17 = 601,由 20-1 于AB的距離恰好為波長的4倍，所以該同學(xué)和爸爸能同時處丁波谷。 14. （9分）一列簡諧橫波沿x軸傳播，振幅為10cm。/=0時刻，該波波形如圖中實 線所示，此時x=0處的質(zhì)點N沿），軸負向振動，質(zhì)點M此時的縱坐標為54cm,經(jīng) 過加=1 s（加＜7）波形如圖中虛線所示，那么此列波的傳播方向沿x軸 （填“正” 或“負”）方向，該簡諧橫波的周期是 s, f=0時刻質(zhì)點M的橫坐標是 m° 【解析】，=0時刻，1=0處的質(zhì)點沿y軸負向振動，那么此列波沿x軸

22、正向傳播；由圖知Ar = Z = ls,那么7 = 2s：由圖"I知此波波長2 = 1.2m,那么波速u = 2 = 0.6m/s, 2T 根據(jù)y= lOsin "（cm），將y = 56cm代入解得/ = —= -s ,當.r = 0.2m的質(zhì)點的振動情況 6 3傳播到質(zhì)點M時傳播距離Zkv = vt = 0.2m ,那么點M的橫坐標為xM = 0.2m + Ar = 0.4m。 15. （9分）如下列圖，A8CO為一液體槽：48、CO所在的側(cè)而為銅板，其他側(cè)面及底 面為絕緣板，槽中盛滿導(dǎo)電液體（設(shè)該液體導(dǎo)電時不發(fā)生電解）?，F(xiàn)用質(zhì)量不計的柔軟 細銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺，銅絲的上端

23、固定在。點。下端穿出鐵球使得單擺 拯動時細銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸（小球與液體不接觸。銅絲與導(dǎo)電液體的阻力忽略不 計），。點與液體槽的中央在同一條豎直線上。在AB、C。所在的銅板面上接上左以下 圖所示電源。電源內(nèi)阻可忽略。電動勢”=8V,符電源負極和細銅絲的上端點分別連 接到傳感器上?，F(xiàn)將擺球拉離平衡位置使其在垂直于AB、C。的整直面上做簡諧運動， 圖為閉合開關(guān)S后某段時間內(nèi)傳感器顯示的擺球與板之間的電壓波形，根據(jù)這一波 形，可以得出： （1）單擺的周期為 s,擺長為 m （取￡=g）： （2）設(shè)A3、C。所在的側(cè)面兩銅板內(nèi)側(cè)之間的距離L=4cm,那么細銅絲與導(dǎo)電液體 的接觸點偏離CD的

24、最大距離Lm為 cnu 【答案】（1）10.25（2）3 （每空3分） 【解析】（1）由圖可知單擺的周期7 = ls,由T=2n［得/=《=0.25m。 N g 4兀一 （2）由圖象可知O與地之間的最大電壓U=6 V,銅板48和CD間場強E = 3 = 200V/m,那么球與 C。間距 x = 3 = ￡m = 0.03m = 3cm。 dE 200 16. （10分）一振動片做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動 水面上〃、〃兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干預(yù)圖樣。c,是水面上的一點， 。、仄c間的距離均為/,如下列圖。除c點外，在雙連線上還有其他振幅極大

25、的點，其3 中距c點最近的振幅極大的點到c點的距離流/。求： o （1）波的波長： （2）ac邊上有幾個振幅極小的點。 【解析】（1）設(shè)與。?點最近的振幅極大點為d，“、〃發(fā)出的波到d點的波程分別為 XI和幻，那么 0 s X、= ad = I—/ = -/（1 分）8 8 x2 = bd = yjcd2 + be2 - 2l）c x cd cos 60° =-/（I 分）8 根據(jù)干預(yù)振幅極大點的波程關(guān)系ki-毛卜成5=0、1、2…）（2分） 由可知4點的〃 =1 那么由后一引=5得/=；/。（2分） （2）由于0《卜;-小區(qū)/,可知在訛邊上振幅極大點含a、c點，〃=0、

26、1、2、3、4, 共有5個振幅極大的點和振幅極小的點間隔分布，故振幅極小的點有4個。（4分） 17. （12分）如下列圖為某簡諧橫波/=0時刻的波形圖，該波沿x軸正方.向傳播，振動 周期7=2 s,此時平衡位置為.=4 m質(zhì)點P剛要開始振動，質(zhì)點Q的平衡位置為xq = 15 m （。點圖中未畫出）。求： （1）這列波的傳播速度及質(zhì)點P的振動方程； （2）從該時刻起，經(jīng)過多長時間質(zhì)點。第二次出現(xiàn)波峰。 【解析】（1）由圖可知，該波的波長M=4m,那么傳播速度 v = —= 2m/s（2 分） t 質(zhì)點P的起振方向沿y軸的正方向3 =與=7rrad/s（2分） 波的振幅4

27、= 0.2m,那么有質(zhì)點P的振動方程為y = 0.2sinnr（m）。（2分） ⑵振動由質(zhì)點P傳到質(zhì)點。的時間為4=%」= 5.5s（2分）V 從質(zhì)點尸開始振動到出現(xiàn)第二次波峰的時間4 57 —= 2.5s（2 分） 4 故總時間為/ = % + a = 8s。（2分） 18. （14分）在某空間中建立如圖中所示的坐標系xOy, /=0時刻，一質(zhì)量，"=0.01 kg 的質(zhì)點。在坐標原點處沿），軸止方向開始做簡諧振動，其速度隨時間的關(guān)系如圖乙所示，形成一列沿x軸 形成一列沿x軸 振幅A=0.25m。坐標原點處質(zhì)點（振源）的振動在周圍介質(zhì)中傳播, 正方向傳播的簡諧橫波。

28、f=3 s時，x=6 m處的質(zhì)點剛開始起振。求: （1）0-1 s時間內(nèi)質(zhì)點。所受合外力的沖量大小; ⑵從t=0時刻起，經(jīng)過多長時間x=10 m處的質(zhì)點位移第一次為一 0.25 m。 （1分） 【解析】（1）由圖乙可知，質(zhì)點。在f=0時刻速度匕=0.8m/s / = 1s 時刻速度 v2 = -0.8m / s （1 分） 0?1 s時間內(nèi)根據(jù)動量定理有1 = M = mv2 -mv\ 解得/ = -1.6x10-2N s。 （2 分） （2）由圖乙可知，質(zhì)點〃的振動周期7 = 2s 波的周期也為T = 2s（2分） ，= 3s時x = 6m處的質(zhì)點剛開始起振，那么波速- ￡ = 2m/s（2分）t 經(jīng)過時間「± = Ws = 5s, x=10m處的質(zhì)點開始沿），軸正方向振動（2分）v 2 再經(jīng)過時間f? =^r = l.5s , A=10 m處的質(zhì)點位移第一次為-0.25m（2分） 所以從f=0時刻起，x=10m處的質(zhì)點位移第一次為一（）.25 m經(jīng)過的時間為G = & + 弓=6.5s <,（2 分）