高考物理機械振動與機械波練習(xí)

專題八機械振動與機械波

五年高考

考點過關(guān)練

考點一機械振動

1.★（2022浙江1月選考,6,3分）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置0拉到A后釋放，小球在。點附

近來回振動;圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點來回擺動。若將上述裝置安裝在太空中的我

國空間站內(nèi)進行同樣操作，下列說法正確的是（）

A.甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止

B.甲圖中的小球仍將來回振動

C.乙圖中的小球仍將來回擺動

D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動

答案B

2.★（2022浙江6月選考,11,3分）如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩

彈簧自由端相距右套在桿上的小球從中點以初速度v向右運動，小球?qū)⒆鲋芷跒門的往復(fù)運動，則（）

1.............1—

A.小球做簡諧運動

B.小球動能的變化周期為T

c.兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為r

D.小球的初速度為;時,其運動周期為2r

答案B

3.財［2019課標(biāo)〃,34（1）,5分］如圖，長為/的細(xì)繩下方懸掛一小球°,繩的另一端固定在天花板上0點處，在0

點正下方?的。'處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度（約為2。）后由靜止釋放,

并從釋放時開始計時。當(dāng)小球a擺至最低位置時，細(xì)繩會受到鐵釘?shù)淖钃?。設(shè)小球相對于其平衡位置的水平

位移為x,向右為正。下列圖像中，能描述小球在開始一個周期內(nèi)的x-f關(guān)系的是（）

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'〃/〃〃/〃〃//〃〃〃〃/

答案A

4.★[2022重慶,16(1),4分]某同學(xué)為了研究水波的傳播特點，在水面上放置波源和浮標(biāo)，兩者的間距為L。U0

時刻，波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡諧運動,產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡諧波)Ji時刻傳

到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動,此時波源剛好位于正向最大位移處，波源和浮標(biāo)的振動圖像分別如圖中的實線和

虛線所示，則()

A.浮標(biāo)的振動周期為4/1

B.水波的傳播速度大小為白

C.|fi時刻浮標(biāo)沿y軸負(fù)方向運動

D.水波的波長為2L

答案A

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5?出（2023山東,10,4分X多選）如圖所示，沿水平方向做簡諧運動的質(zhì)點,依次通過相距上的45兩點。已

知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半,5點位移大小是A點的8倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時」時刻第二

次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（）

4B

AR，3'B.訴,4’

?D.母，/「

V3+15V3+17

答案BC

6.址［2022湖南,16（1）,5分］（多選）下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒，豎直浮在河面,在重力和浮力作用下，沿豎

直方向做頻率為1Hz的簡諧運動;與此同時,木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動，如圖（a）所示。以木棒

所受浮力戶為縱軸，木棒水平位移％為橫軸建立直角坐標(biāo)系，浮力月隨水平位移x的變化如圖（b）所示。已知

河水密度為2,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

A.x從0.05m到0.15m的過程中，木棒的動能先增大后減小

B.x從0.21m到0.25m的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小

C.x=0.35m和廣0.45m時,木棒的速度大小相等，方向相反

D.木棒在豎直方向做簡諧運動的振幅為名?■

2pSg

E.木棒的運動為向x軸正方向傳播的機械橫波,波速為0.4m/s

答案ABD

考點二機械波

7.★（2023新課標(biāo),14,6分）船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時

的（）

A.波速和波長均不同B.頻率和波速均不同

C.波長和周期均不同D.周期和頻率均不同

答案A

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8.**（2023北京,4,3分）位于坐標(biāo)原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。U0時波源開始振

動,其位移y隨時間r變化的關(guān)系式為＞=45111停t）,則/=r時的波形圖為（）

答案D

9.依（2023湖北,7,4分）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,波長為100cm,振幅為8cm。介質(zhì)中有。和b兩個質(zhì)

點,其平衡位置分別位于日cm和x=120cm處。某時刻b質(zhì)點的位移為y=4cm,且向y軸正方向運動。從

該時刻開始計時,。質(zhì)點的振動圖像為（）

答案A

10.★（2022北京,6,3分）在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點代表繩上的質(zhì)點，

相鄰質(zhì)點的間距為a。U0時,x=0處的質(zhì)點尸。開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動。Z=|r時的波形

如圖所示。下列說法正確的是)

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A.uO時，質(zhì)點Po沿y軸負(fù)方向運動

B.ujr時，質(zhì)點R的速度最大

C.t^-T時，質(zhì)點尸3和P5相位相同

4

D.該列繩波的波速為半

答案D

11.姑（2023湖南,3,4分）如圖（a）,在均勻介質(zhì)中有A、B、C和。四點，其中A、B、C三點位于同一直線

上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直A8。/=0時，位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振

動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面垂直，已知波長為4m。下列說法正確的是（）

圖（a）圖（匕）

A.這三列波的波速均為2m/s

B.t=2s時,D處的質(zhì)點開始振動

C.t=4.5s時,D處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動

D.t=6s時,D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是6cm

答案C

12.皿（2020浙江1月選考,16,2分X多選）如圖所示，波源。垂直于紙面做簡諧運動，所激發(fā)的橫波在均勻介

質(zhì)中向四周傳播，圖中虛線表示兩個波面。Z=0時，離。點5m的4點開始振動;?=1s時，離0點10m的B點

也開始振動，此時A點第五次回到平衡位置，則（）

A.波的周期為0.4s

B.波的波長為2m

C.波速為5V3m/s

D./=ls時AB連線上有4個點處于最大位移

答案AB

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13?址（2022天津,5,5分）在同一均勻介質(zhì)中,分別位于坐標(biāo)原點和x=7m處的兩個波源O和P,沿y軸振動,

形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和5,某時刻。和6分別傳播到x=3m和x=5m處，波形如圖所示。下列說

法正確的是（）

4567xlm

A.a與b的頻率之比為2：1

B.O與P開始振動的時刻相同

C.a與b相遇后會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象

D.O開始振動時沿y軸正方向運動

答案A

14.址（2021湖北,10,4分）侈選）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在1=0時刻和r=ls時刻的波形分別如圖中實線

和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點在0~ls內(nèi)運動的路程為4.5cm。下列說法正確的是（）

A.波沿x軸正方向傳播

B.波源振動周期為1.1s

C.波的傳播速度大小為13m/s

D.Z=1s時,m處的質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動

答案AC

15.皿（2022浙江6月選考,16,2分X多選）位于%=0.25m的波源p從U0時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿

x軸正負(fù)方向傳播，在/=2.0s時波源停止振動產(chǎn)2.1s時的部分波形如圖所示，其中質(zhì)點a的平衡位置x“=L75

m,質(zhì)點6的平衡位置超=-0.5m。下列說法正確的是（）

0.25\0.751.25

A.沿x軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉

B.U0.42s時，波源的位移為正

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C.U2.25s時，質(zhì)點。沿y軸負(fù)方向振動

D.在0到2s內(nèi),質(zhì)點匕運動總路程是2.55m

答案BD

三年模擬

考點強化練

考點一機械振動

1.*（2024屆江蘇揚州模擬,3）轎車的“車身-懸掛系統(tǒng)”是由車身與輪胎間的彈簧及避震器組成的支持系統(tǒng)。

某型號轎車的“車身-懸掛系統(tǒng)”的固有周期是0.5s,這輛汽車勻速通過某路口的條狀減速帶，如圖所示，已知

相鄰兩條減速帶間的距離為1.0m,該車經(jīng)過該減速帶過程中，下列說法正確的是)

A.當(dāng)轎車以30km/h的速度通過減速帶時，車身上下振動的頻率為2Hz

B.轎車通過減速帶的速度大小不同，車身上下振動的幅度也必然不同

C.轎車通過減速帶的速度越大，車身上下顛簸得越劇烈

D.當(dāng)轎車以7.2km/h的速度通過減速帶時，車身上下顛簸得最劇烈

答案D

2.*（2023屆北京房山二模,3）如圖甲所示，彈簧振子的平衡位置為O點，在A、B兩點之間做簡諧運動，取向

右為正方向，以振子從A點開始運動的時刻作為計時起點，振子的位移x隨時間f的變化如圖乙所示，下列說法

正確的是（）

A.t=0.4s時,振子的速度方向向左

B.t=0.8s時，振子的加速度方向向右

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C.t=0.8s到仁1.2s時間內(nèi)，振子的回復(fù)力逐漸增大

D.t=1.2s到t=1.6s時間內(nèi)，振子的動能逐漸減小

答案D

3.姑（2023屆江蘇高三大聯(lián)考,6）如圖所示,輕質(zhì)彈簧的上端固定，下端連接一質(zhì)量為m的金屬小球，托住小球

使彈簧處于原長，在仁0時刻由靜止釋放，一段時間內(nèi)小球在豎直方向做周期為T的簡諧運動。已知彈簧的勁

度系數(shù)為上重力加速度為4則（）

A.小球做簡諧運動的表達式為》=矍sin償t）

B.小球做簡諧運動的表達式為產(chǎn)嬰sin俘t-ir）

c.小球相鄰兩次加速度大小等于羨的時間為:

D.小球相鄰兩次加速度大小等于g的時間為T

答案D

4.皿（2023屆安徽五校二聯(lián),7）（多選）科技文化節(jié)中，某社團做了一個沙擺實驗。如圖甲所示,薄木板被沿箭

頭方向水平拉出的過程中,漏斗漏出的沙在板上形成的一段曲線如圖乙所示，當(dāng)沙擺擺動經(jīng)過最低點時開始

計時（記為第1次）,當(dāng)它第20次經(jīng)過最低點時測得所需的時間為19s（忽略擺長的變化），當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10

m/sZ,下列說法中正確的是（）

7.90；11.00；14.10

乙

A.隨著沙子不斷漏出，沙擺擺動的頻率將會增加

B.該沙擺的擺長約為1m

C.由圖乙可知薄木板做的是勻加速運動，且加速度大小約為7.5x10-3m/s2

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D.當(dāng)圖乙中的C點通過沙擺正下方時，薄木板的速率約為0.126m/s

答案BD

5.若（2023屆湖北襄陽適應(yīng)考』1）（多選）如圖所示，在傾角為e的固定光滑斜面上，有兩個用輕質(zhì)彈簧固定連

接的物體A和B,它們的質(zhì)量均為“彈簧的勁度系數(shù)為左重力加速度為g。C為一固定的擋板?，F(xiàn)讓一質(zhì)量

為m的物體。從距A為Z,的位置由靜止釋放Q和A相碰后立即粘為一體，在之后的運動過程中，物體B對C

的最小彈力為緊gsin則（）

A.D和A在斜面上做簡諧運動

B.D的最大加速度大小為sin9

C.D和A做簡諧運動的振幅為號絲

D.B對C的最大彈力為‘等竺

答案AD

考點二機械波

6.#（2023屆北京十四中月考,7）（多選）如圖所示，有一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻振源S在0

點開始振動。當(dāng)U0.2s時，波剛好傳到m4m處的質(zhì)點。下列對該簡諧橫波的分析中正確的是（）

A.該簡諧橫波的周期是0.2s,波速是20m/s

B.頻率為5Hz的簡諧橫波與該波相遇時一定能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.該簡諧橫波遇到尺寸小于4m的障礙物時能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.當(dāng)Z=0.4s時，該簡諧橫波上的M點向右移動了2m

E.若站在振源右側(cè)的接收者以速度v勻速向振源靠近,那么接收者接收到的頻率一定大于5Hz

答案ACE

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7.如（2023屆安徽淮南二模,6）（多選）某介質(zhì)中由一波源產(chǎn)生的一列橫波在Z=0時刻的波形如圖所示，其中波

源位于坐標(biāo)原點尸0.3s時刻介質(zhì)中質(zhì)點。才開始振動。則下列說法正確的是（）

A.此波的周期T=0.2s

B.f=0.3s時，質(zhì)點。的速度沿x軸正方向,大小為1m/s

C./=0.3s時，質(zhì)點P的速度與質(zhì)點Q的速度大小相等，方向相反

D.當(dāng)質(zhì)點Q的運動路程達到9cm時，質(zhì)點P的運動路程達到25cm

答案AD

8.皿（2023屆山東泰安二模,10）（多選）如圖，在均勻介質(zhì)中建立0-xyz三維坐標(biāo)系，位于x軸上的兩個沿z軸

方向做簡諧運動的波源Si和S2的位置坐標(biāo)分別為（1m,0,0）＞（4m,0,0）,兩波源Si、Si的振動方程分別為zi=2

sin（nt+歐cm、Z2=3sin（Ttt-小cm。已知波源&和S2形成的簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度均為1m/s,

關(guān)于質(zhì)點A（2.5m,3m,0）和質(zhì)點B（4m,4m,0）,下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點B離開平衡位置的位移總是大于質(zhì)點A離開平衡位置的位移

B.質(zhì)點A開始做簡諧運動的振幅為1cm

C.兩波源&、S?振動5s后，質(zhì)點B的振動能量大于質(zhì)點A的振動能量

D.兩波源&、Sz振動5s后，質(zhì)點A的振動總是加強，質(zhì)點B的振動總是減弱

答案BC

9.8（2023屆江蘇鹽城、南京期末,8）如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為n=0時刻和

尬時刻的波形圖，尸、。分別是平衡位置為》=L0m和％2=4.0m的兩質(zhì)點。圖乙為質(zhì)點。的振動圖像，則

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y/cm

10

乙

A.波沿x軸負(fù)方向傳播

B.波的傳播速度為20m/s

Ct2時刻可能為0.45s

D.質(zhì)點P的振動方程為y=10sin（107rt+：）cm

答案C

10.若（2023屆山東濟南三模,9）（多選）一列簡諧橫波沿九軸傳播，圖甲和圖乙分別是平衡位置位于xi=lm及

X2=4m處兩質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）

A.波長可能為3mB.波長可能為蓑m

C.波速可能為5m/sD.波速可能為gm/s

答案BC

微專題專練

微專題12振動圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用

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1.皿（2021遼寧,7,4分）一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波,/=2s時的波形如圖（a）所示,x=2m處質(zhì)點的振動