2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十五　机械振动　机械波（带解析答案） (3).docx

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专题十五机械振动机械波

应用创新题组

一、单项选择题(每小题4分,共40分)

1.[2024辽宁新高考联合调研,16(1)科技工程]汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制,它可以控制无人驾驶车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要是毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的无线电波,再通过始波与回波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量与目标间的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为f,则()

A.当f=f时,前车与无人驾驶车速度相同

B.当f=f时,前车一定处于静止状态

C.当ff时,前车在加速行驶

D.当ff时,前车在减速行驶

答案A当波源和观察者之间的距离不变时,观察者接收到的频率和波源发出的频率相等,故当f=f时,说明两者之间的距离不变,表明前车与无人驾驶车速度相同,但不一定静止,故A正确,B错误;当ff时,说明接收到的频率增大,两车距离减小,则前车在减速行驶,故C错误;当ff时,说明接收到的频率减小,两车距离增大,则前车在加速行驶,故D错误。

2.(2024天津河西质调,4)如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示。圆盘匀速转动时,小球做受迫振动,小球振动稳定时,下列说法正确的是()

A.小球振动的固有频率是4Hz

B.小球做受迫振动时周期一定是4s

C.圆盘转动周期在4s附近时,小球振幅显著增大

D.圆盘转动周期在4s附近时,小球振幅显著减小

答案C小球振动的固有周期T=4s,则其固有频率为f=1T

3.[2024福建漳州适应考(一),3,3分]在均匀介质中x=12m处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin(π2

A.该波波速为1m/s

B.此后M点经2s第一次到达y=-3m处

C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向

D.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴负方向

答案B根据振动图像的表达式y=5sin(π2t)m可知,周期T=2ππ/2

4.(2024河西一模,3)甲图为某简谐机械横波在t=0时刻波的图像,乙图为波的传播方向上某质点的振动图像,下列说法正确的是()

A.该波的波速是25m/s

B.该波一定沿x轴负方向传播

C.若乙图是质点P的振动图像,则t=0.35s时,质点Q的坐标为(3m,-5cm)

D.若乙图是质点Q的振动图像,则t=0.35s时,质点P的坐标为(8m,0cm)

答案C由图甲读出波长λ=4m,由图乙读出T=0.2s,所以波速v=λT=20m/s,故A错误。由题意无法确定波的传播方向,故B错误。若乙图是质点P的振动图像,则波沿x轴负向传播,经0.35s,即134T,质点Q到达波谷处,故选项C正确。若乙图是质点Q的振动图像,则波沿x轴正向传播,经0.35s,即1

5.(2024红桥一模,3)一简谐横波以8m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则()

A.波的周期为2s

B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动

C.x=0处的质点在t=14

D.x=0处的质点在t=14

答案B由波的图像知波长λ=4m,又因为v=8m/s,所以周期T=λv=48s=0.5s,故A错误;由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知,在t=0时,x=0处的质点向y轴负向运动,故B正确;质点运动时越接近平衡位置速度越大,在t=14s=T2时,x=0处的质点正向平衡位置处运动,但还没到达平衡位置处,故其振动速度既不为零也不是最大值,故C错误;经t=

6.(2024届雅礼中学联考科学探索)(多选)下列说法正确的是()

A.在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大

B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关

C.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高

D.当水波通过障碍物时,若障碍的尺寸与波长差不多,或比波长大得多,将发生明显的衍射现象

E.用两束单色光A、B分别在同一套装置上做双缝干涉实验,若A光的条纹间距比B光的大,则说明A光波长大于B光波长

答案BCE在干涉现象中,振动加强点振幅最大,位移在变化,所以振动加强点的位移不是总比减弱点的位移大,故A错误。单摆在周期性外力作用下做受迫振动,单摆的周期与驱动力的周期相等,与固有周期无关,B正确。根据多普勒效应知,C正确。当水波通过障碍物时,若障碍的尺寸与波长差不多,或比波长小,将发生明显的