新高考物理復習專題八機械振動與機械波練習含答案

專題八機械振動與機械波五年高考考點過關練考點一機械振動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O拉到A后釋放,小球在O點附近來回振動;圖乙中被細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進行同樣操作,下列說法正確的是()A.甲圖中的小球將保持靜止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.乙圖中的小球將做勻速圓周運動答案B2.(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x。套在桿上的小球從中點以初速度v向右運動,小球將做周期為T的往復運動,則()A.小球做簡諧運動B.小球動能的變化周期為TC.兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為TD.小球的初速度為v2時,其運動周期為2答案B3.[2019課標Ⅱ,34(1),5分]如圖,長為l的細繩下方懸掛一小球a,繩的另一端固定在天花板上O點處,在O點正下方34l的O'處有一固定細鐵釘。將小球向右拉開,使細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。當小球a擺至最低位置時,細繩會受到鐵釘?shù)淖钃酢ＴO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的x?t關系的是()答案A4.[2022重慶,16(1),4分]某同學為了研究水波的傳播特點,在水面上放置波源和浮標,兩者的間距為L。t=0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),t1時刻傳到浮標處使浮標開始振動,此時波源剛好位于正向最大位移處,波源和浮標的振動圖像分別如圖中的實線和虛線所示,則()A.浮標的振動周期為4t1B.水波的傳播速度大小為LC.32t1時刻浮標沿yD.水波的波長為2L答案A5.(2023山東,10,4分)(多選)如圖所示,沿水平方向做簡諧運動的質點,依次通過相距L的A、B兩點。已知質點在A點的位移大小為振幅的一半,B點位移大小是A點的3倍,質點經(jīng)過A點時開始計時,t時刻第二次經(jīng)過B點,該振動的振幅和周期可能是()A.2L3?1,3tB.C.2L3+1,125tD.答案BC6.[2022湖南,16(1),5分](多選)下端附著重物的粗細均勻木棒,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F為縱軸,木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標系,浮力F隨水平位移x的變化如圖(b)所示。已知河水密度為ρ,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x=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FE.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,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A8.(2023北京,4,3分)位于坐標原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動,其位移y隨時間t變化的關系式為y=Asin2πTt,則t=T時的波形圖為()ABCD答案D9.(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。介質中有a和b兩個質點,其平衡位置分別位于x=-403cm和x=120cm處。某時刻b質點的位移為y=4cm,且向y軸正方向運動。從該時刻開始計時,a質點的振動圖像為()答案A10.(2022北京,6,3分)在如圖所示的xOy坐標系中,一條彈性繩沿x軸放置,圖中小黑點代表繩上的質點,相鄰質點的間距為a。t=0時,x=0處的質點P0開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動。t=34T時的波形如圖所示。下列說法正確的是()A.t=0時,質點P0沿y軸負方向運動B.t=34T時,質點P4C.t=34T時,質點P3和P5D.該列繩波的波速為8答案D11.(2023湖南,3,4分)如圖(a),在均勻介質中有A、B、C和D四點,其中A、B、C三點位于同一直線上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB。t=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ABD垂直,已知波長為4m。下列說法正確的是()A.這三列波的波速均為2m/sB.t=2s時,D處的質點開始振動C.t=4.5s時,D處的質點向y軸負方向運動D.t=6s時,D處的質點與平衡位置的距離是6cm答案C12.(2020浙江1月選考,16,2分)(多選)如圖所示,波源O垂直于紙面做簡諧運動,所激發(fā)的橫波在均勻介質中向四周傳播,圖中虛線表示兩個波面。t=0時,離O點5m的A點開始振動;t=1s時,離O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0.4sB.波的波長為2mC.波速為53m/sD.t=1s時AB連線上有4個點處于最大位移答案AB13.(2022天津,5,5分)在同一均勻介質中,分別位于坐標原點和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b,某時刻a和b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()A.a與b的頻率之比為2∶1B.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A14.(2021湖北,10,4分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質點在0~1s內運動的路程為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1.1sC.波的傳播速度大小為13m/sD.t=1s時,x=6m處的質點沿y軸負方向運動答案AC15.(2022浙江6月選考,16,2分)(多選)位于x=0.25m的波源p從t=0時刻開始振動,形成的簡諧橫波沿x軸正負方向傳播,在t=2.0s時波源停止振動,t=2.1s時的部分波形如圖所示,其中質點a的平衡位置xa=1.75m,質點b的平衡位置xb=-0.5m。下列說法正確的是()A.沿x軸正負方向傳播的波發(fā)生干涉B.t=0.42s時,波源的位移為正C.t=2.25s時,質點a沿y軸負方向振動D.在0到2s內,質點b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.當轎車以30km/h的速度通過減速帶時,車身上下振動的頻率為2HzB.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D2.(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t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C.t=0.8s到t=1.2s時間內,振子的回復力逐漸增大D.t=1.2s到t=1.6s時間內,振子的動能逐漸減小答案D3.(2023屆江蘇高三大聯(lián)考,6)如圖所示,輕質彈簧的上端固定,下端連接一質量為m的金屬小球,托住小球使彈簧處于原長,在t=0時刻由靜止釋放,一段時間內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k,重力加速度為g,則()A.小球做簡諧運動的表達式為x=mgksinB.小球做簡諧運動的表達式為x=mgksinC.小球相鄰兩次加速度大小等于g2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D4.(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,當沙擺擺動經(jīng)過最低點時開始計時(記為第1次),當它第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?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,下列說法中正確的是()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1mC.由圖乙可知薄木板做的是勻加速運動,且加速度大小約為7.5×10-3m/s2D.當圖乙中的C點通過沙擺正下方時,薄木板的速率約為0.126m/s答案BD5.(2023屆湖北襄陽適應考,11)(多選)如圖所示,在傾角為θ的固定光滑斜面上,有兩個用輕質彈簧固定連接的物體A和B,它們的質量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g。C為一固定的擋板。現(xiàn)讓一質量為m的物體D從距A為L的位置由靜止釋放,D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12mgsinθ,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52gsinC.D和A做簡諧運動的振幅為7D.B對C的最大彈力為11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O點開始振動。當t=0.2s時,波剛好傳到x=4m處的質點。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/sB.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t=0.4s時,該簡諧橫波上的M點向右移動了2mE.若站在振源右側的接收者以速度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ACE7.(2023屆安徽淮南二模,6)(多選)某介質中由一波源產(chǎn)生的一列橫波在t=0時刻的波形如圖所示,其中波源位于坐標原點,t=0.3s時刻介質中質點Q才開始振動。則下列說法正確的是()A.此波的周期T=0.2sB.t=0.3s時,質點Q的速度沿x軸正方向,大小為1m/sC.t=0.3s時,質點P的速度與質點Q的速度大小相等,方向相反D.當質點Q的運動路程達到9cm時,質點P的運動路程達到25cm答案AD8.(2023屆山東泰安二模,10)(多選)如圖,在均勻介質中建立O?xyz三維坐標系,位于x軸上的兩個沿z軸方向做簡諧運動的波源S1和S2的位置坐標分別為(1m,0,0)、(4m,0,0),兩波源S1、S2的振動方程分別為z1=2sinπt+π2cm、z2=3sinπt?π2cm。已知波源S1和S2形成的簡諧橫波在介質中的傳播速度均為1m/s,關于質點AA.質點B離開平衡位置的位移總是大于質點A離開平衡位置的位移B.質點A開始做簡諧運動的振幅為1cmC.兩波源S1、S2振動5s后,質點B的振動能量大于質點A的振動能量D.兩波源S1、S2振動5s后,質點A的振動總是加強,質點B的振動總是減弱答案BC9.(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t1=0時刻和t2時刻的波形圖,P、Q分別是平衡位置為x1=1.0m和x2=4.0m的兩質點。圖乙為質點Q的振動圖像,則()A.波沿x軸負方向傳播B.波的傳播速度為20m/sC.t2時刻可能為0.45sD.質點P的振動方程為y=10sin10π答案C10.(2023屆山東濟南三模,9)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,圖甲和圖乙分別是平衡位置位于x1=1m及x2=4m處兩質點的振動圖像。下列說法正確的是()A.波長可能為3mB.波長可能為125C.波速可能為37m/sD.波速可能為6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用1.(2021遼寧,7,4分)一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波,t=2s時的波形如圖(a)所示,x=2m處質點的振動圖像如圖(b)所示,則波速可能是()A.15m/sB.25m/sC.35答案A2.(2021山東,10,4分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,如圖所示,實線為t1=2s時的波形圖,虛線為t2=5s時的波形圖。以下關于平衡位置在O點處質點的振動圖像,可能正確的是()答案AC3.(2022山東,9,4分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標原點O的質點振動圖像如圖所示。當t=7s時,簡諧波的波動圖像可能正確的是()答案AC4