2023届高考物理一轮复习综合练习：机械振动与机械波

高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1．[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声．声波在空气中和在水中传播时的()A．波速和波长均不同B．频率和波速均不同C．波长和周期均不同D．周期和频率均不同答案：A解析：声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系v＝λf可知，波长也不同，故A正确，B、C、D错误．故选A.2．[2024·浙江1月]如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动．以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则()A．t1时刻小球向上运动B．t2时刻光源的加速度向上C．t2时刻小球与影子相位差为πD．t3时刻影子的位移为5A答案：D解析：以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，t1时刻小球向下运动，A错误；t2时刻，光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据F回＝－kx＝ma可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，B错误；根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，C错误；根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据光沿直线传播，光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点，影子位于正向最大位移处，根据几何关系有ll＋2l ＝A＋AA＋x影子，解得x影子＝5A，即t3时刻影子的位移为5A，D正确．3．[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示．用绿色激光照双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹．下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A．换用更粗的头发丝B．换用红色激光照射双缝C．增大纸板与墙面的距离D．减小光源与纸板的距离答案：A解析：由于干涉条纹间距Δx＝ldλ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx，故D错误．故选A.4．[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0，4λ)处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波．波传到介质Ⅱ中，其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R 和S点，此时波源也恰好位于波峰．M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则()A ．介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0，－2 λ)C ．入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α＝352 答案：BD解析：波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f ＝v λ，A 错误；在介质Ⅱ中波长为λ′＝2v f＝2 λ，由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，故S 点的坐标为(0，－2 λ)，B 正确；由于S 为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，则R 也为波峰，故P 到R 比P 到O 多一个波峰，则PR ＝5λ，则OR ＝3λ，由于||MO －PM≠2n ·λ2 或(2n ＋1)λ2 (n ＝0，1，2，…)，故M 点不是减弱点，C 错误；根据n ＝λ′λ＝2 ，则n ＝sin αOR PR，解得sin α＝352 ，D 正确． 5．[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度v ＝10 m/s ，t ＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动，下列图形中哪个是t ＝0.6 s 时的波形( )答案：B解析：由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m ，根据v ＝λT可知该列波的周期为T ＝0.4 s ，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5 T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B正确．6．[2023·湖南卷]如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB.t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m．下列说法正确的是()A．这三列波的波速均为2 m/sB．t＝2 s时，D处的质点开始振动C．t＝4.5 s时，D处的质点向y轴负方向运动D．t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案：C解析：由图(b)的振动图像可知，振动的周期为4 s，故三列波的波速为v＝λT＝4 m4 s＝1m/s，A错误；由图(a)可知，D处距离波源C最近的距离为3 m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C＝DC v＝3 m1 m/s＝3 s故t＝2 s时，D处的质点还未开始振动，B错误；由几何关系可知AD＝BD＝5 m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB＝ADv＝5 m1 m/s＝5 s故t＝4.5 s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1＝t－t C ＝1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；t＝6 s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2＝t－t C＝3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t＝6 s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3＝t－t AB＝1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰．根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y＝2A－A＝2 cm故t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是2 cm，D错误．故选C.。

第八章机械振动与机械波测试卷（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．如图所示，光滑水平细杆两端固定，小滑块与轻弹簧相连，并套在细杆上，轻弹簧左端固定；在小滑块上固定一个能持续发出单一频率声音的蜂鸣器。

滑块与蜂鸣器静止时处于O点，现将其拉到N点由静止释放，滑块与蜂鸣器就沿着细杆在M、N之间振动起来。

某同学站在右侧，耳朵正好在MN延长线上，滑块与蜂鸣器整体视为质点，则（）A．该同学听到的蜂鸣器的声音是断断续续的B．该同学听到的蜂鸣器振动时的声音总是比静止时音调高C．如果增大滑块与蜂鸣器振动的振幅，其振动周期一定增大D．滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动【答案】D【详解】AB．滑块与蜂鸣器沿着细杆在M、N之间振动时，该同学听到的蜂鸣器声音的音调忽高忽低，这是多普勒现象，故AB错误；CD．滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动，其周期与振幅无关，故C错误，D正确。

故选D。

2．如图甲所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A ．0.4s t =时，振子的速度方向向左B ．0.8s t =时，振子的加速度方向向右C ．0.8s t =到 1.2s t =的时间内，振子的回复力逐渐增大D ． 1.2s t =到 1.6s t =的时间内，振子的动能逐渐减小【答案】D【详解】A ．由振动图可知0.4s t =时，振子由平衡位置向正方向运动，说明振子的速度方向向右，故A 错误；B ．由振动图可知，0.8s t =时，振子在正向最大位移处，所以振子的加速度方向向左，故B 错误；C ．0.8s t =到 1.2s t =的时间内，振子从最大位移处往平衡位置运动，所以振子的回复力逐渐减小，故C 错误；D ． 1.2s t =到 1.6s t =的时间内，振子从平衡位置往最大位移处运动，振子的速度逐渐减小，振子的动能逐渐减小，故D 正确。

机械振动与机械波机械波相关物理量的计算掌握简谐运动的概念和描述简谐振动的物理量以及简谐运动的表达式和图像；掌握受迫振动和共振的概念，了解产生共振的条件；掌握波的形成条件及特点，了解横波和纵波，掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图像，掌握振动图像和波动图像的综合分析方法；掌握波的干涉、衍射和多普勒效应，掌握干涉、衍射的条件。

核心考点01机械振动一、弹簧振子 (3)二、简谐振动 (3)三、描述简谐运动的物理量 (5)四、简谐振动图像 (6)五、简谐运动的性质 (7)六、简谐振动的两种模型 (7)七、外力作用下的振动 (9)核心考点02 机械波 (12)一、机械波 (12)二、波的描述 (13)三、波动图像 (14)四、波的反射、折射和衍射 (17)五、波的干涉 (18)六、多普勒效应 (20)01一、弹簧振子1、定义由小球和弹簧组成的系统，是一种理想模型，如下图所示，如果球与杆之间的摩擦可以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略，则该系统为弹簧振子。

2、机械振动振子在平衡位置附近的往复运动，简称振动。

平衡位置：振子原来静止时的位置。

看作弹簧振子的条件：构成弹簧振子的小球体积足够小，可以认为小球是一个质点；弹簧的质量比小球的质量小得多，弹簧的质量可以忽略，认为质量集中于振子(小球)；忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；小球从平衡位置被拉开的位移在弹性限度内。

弹簧振子的位移—时间图像：横坐标表示振子振动的时间，纵坐标表示振子相对平衡位置的位移（沿着振动方向），它反映了弹簧振子的位移随时间变化的规律。

二、简谐振动1、定义如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。

动力学定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

2、条件如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题（本大题共5小题）1．如图甲，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O 点之间。

现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线，图中为摆球从A 点开始运动的时刻，g 取。

下列说法正确的是（ ）A ．单摆的振动周期B ．摆长C ．摆球的质量D ．摆球运动过程中的最大速度2．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M 点时的波形图，图2是质点N （）从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于处的质点。

下列说法正确的是（ ）A ．这列波的传播速度是B ．时质点Q 首次到达波峰位置C ．P 点的振动方程为D ．该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A 、E 摆长相等。

先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（ ）0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A ．其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B ．其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C ．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最大D ．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大4．如图所示，波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播，两点的平衡位置相距。

某一时刻在a 点出现波峰，从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰，则（ ）A ．若波由a 向b 传播，波的传播速度为B ．若波由b 向a 传播，波的传播速度为C ．从b 点出现波峰开始计时，内质点b 经过的路程可能为D ．从b 点出现波峰开始计时，末质点b 可能处在波谷的位置5．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。

专题19机械波目录题型一机械波与波的图像 (1)类型1波的形成及传播 (1)类型2波的图像 (3)题型二波的图像和振动图像的理解和应用 (4)题型三波传播的周期性和多解性问题 (8)类型1时间多解性 (8)类型2空间多解性 (10)题型四波的叠加 (14)题型五波特有的现象 (19)题型一机械波与波的图像1．传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。

(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。

(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。

(4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf。

2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法【例1】(多选)如图所示，A、B两点为某简谐横波上的质点，已知波的传播方向由A到B，t＝0时刻该波刚好传到A点，且A点的振动方向竖直向上，经时间t0质点B刚好起振．已知波的传播周期为T、传播速度为v，则下列说法正确的是()A．振源位于A的左侧，且起振方向竖直向上B ．质点B 振动后，其振动周期一定为TC ．质点B 每次经过平衡位置的速度一定为vD ．质点B 的起振方向与A 、B 两点之间的距离有关【答案】AB【解析】因为质点A 刚起振时的振动方向竖直向上，因此振源的起振方向竖直向上，又由于波的传播方向由A 到B ，因此振源位于A 的左侧，故A 正确；质点B 的振动周期等于振源的振动周期，等于波的传播周期，则一定为T ，故B 正确；波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则质点B 经过平衡位置的速度不一定为v ，故C 错误；A 、B 之间各质点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与振源开始起振的方向相同，与A 、B 两点之间的距离无关，故D 错误．【例2】(2021·1月重庆市适应性测试)如图2所示，a 、b 、c 、d 是一简谐横波上的质点，某时刻a 、d 位于平衡位置且相距为9m ，c 在波谷，该波的波速为2m/s 。

第七单元机械振动与机械波作业19机械振动A组基础达标微练一简谐运动的描述1.一位游客在湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。

可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s。

当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。

地面与甲板的高度差不超过10 cm 时,游客能舒服地登船。

在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( ) A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s微练二简谐运动图像的理解和应用2.(浙江1月选考)如图甲所示,一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO',接入电阻R构成回路。

导体杆处于竖直向上的匀强磁场中,将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放,导体杆开始下摆。

当R=R0时,导体杆振动图像如图乙所示。

若横纵坐标皆采用图乙标度,则当R=2R0时,导体杆振动图像是( )3.(多选)如图甲所示,装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,把玻璃管向下缓慢按压4 cm后放手,忽略运动阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动,测得振动周期为0.5 s。

以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示,其中A为振幅。

对于玻璃管,下列说法正确的是( )A.回复力等于重力和浮力的合力B.振动过程中动能和重力势能相互转化,玻璃管的机械能守恒C.位移满足函数式D.在t 1~t 2时间内,位移减小,加速度减小,速度增大微练三 单摆周期公式的应用4.如图甲所示,细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器,注射器内装上墨汁。

将摆线拉开一较小幅度,当注射器摆动时,沿着垂直于摆动的方向以速度v 匀速拖动木板,得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示,若测得木板长度为L,墨汁图样与木板边缘交点P 、Q 恰好是振动最大位置处,已知重力加速度为g,则该单摆的等效摆长为( )A.gv 225π2L 2B.gL 225π2v 2C.25gL 216π2v 2D.25gv 216π2L 25.(多选)甲、乙两个单摆做简谐运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B.t=2 s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零C.甲、乙两摆的摆长之比为4∶1D.甲、乙两摆摆球在最低点时摆线的拉力大小一定相等微练四受迫振动6.轿车的“悬挂系统”是指由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的整个支持系统。

机械振动练习一、选择题1.如图所示，B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是()A．物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B．物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C．物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力D．物块A受重力、支持力及B对它的非恒定的摩擦力2.(多选)如图所示，弹簧振子在C、B间做简谐运动，O点为其平衡位置，则()A．物块在由C点运动到O点的过程中，回复力逐渐增大B．物块在由O点运动到B点的过程中，速度不断增大C．物块在O点加速度最小，在B点加速度最大D．物块通过平衡位置O点时，动能最大，势能最小3．(多选)关于单摆，下列说法正确的是()A．将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小C．当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大D．当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零4．(多选)一个单摆在地面附近做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则()A．此单摆的固有周期为2 sB．此单摆的摆长约为1 mC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动5.(多选)如图所示为受迫振动的演示装置，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆(称为“驱动摆”)驱动另外几个单摆．下列说法正确的是()A．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度可能不同但加速度一定相同B．如果驱动摆的摆长为L，则其他单摆的振动周期都等于2πL gC．驱动摆只把振动形式传播给其他单摆，不传播能量D．如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大6.(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，则下列说法中正确的是()A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．甲摆的振幅比乙摆大C ．甲摆的机械能比乙摆大D ．在t ＝0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆7.科技馆内有共振秋千，参观者坐上秋千，双脚离地，前后摆动，会发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动．关于这个现象，以下说法不正确的是( )A ．如果改变对面球的质量，会使球摆动幅度变小B ．秋千系统的重心高度与对面球摆的重心高度大致相同C ．如果对秋千施加一个周期性的驱动力，摆球的振动周期与该驱动力周期相同D ．若把共振秋千移到太空舱中则无法实现共振现象8.如图，长为l 的细绳下方悬挂一小球a ，绳的另一端固定在天花板上O 点处，在O 点正下方34l 的O ′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正．下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x －t 关系的是( )9．(多选)一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点．t＝0时振子的位移为－0.1 m，t＝1 s时位移为0.1 m，则()A．若振幅为0.1 m，振子的周期可能为2 3 sB．若振幅为0.1 m，振子的周期可能为4 5 sC．若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 sD．若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s10.如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小物块位于O点．现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中()A．小物块运动到M点时回复力与位移方向相同B．小物块每次运动到N点时的加速度一定相同C．小物块从O点向M点运动过程中做加速运动D．小物块从O点向N点运动过程中机械能增加11.(多选)如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像．下列说法中正确的是()A ．在t ＝0.2 s 时，小球的加速度为正向最大B ．在t ＝0.1 s 与t ＝0.3 s 两个时刻，小球在同一位置C ．从t ＝0到t ＝0.2 s 时间内，小球做加速度增大的减速运动D ．在t ＝0.6 s 时，弹簧振子有最小的弹性势能12.某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是( )A ．1 s 和3 s 时刻，质点的速度相同B ．1 s 到2 s 时间内，质点的速度与加速度方向相同C ．简谐运动的表达式为y ＝2sin (0.5πt ＋1.5π) cmD ．简谐运动的表达式为y ＝2sin (0.5πt ＋0.5π) cm13. (多选)学校实验室中有甲、乙两单摆，其振动图像为如图所示的正弦曲线，则下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的摆球质量之比是1∶2B ．甲、乙两单摆的摆长之比是1∶4C ．t ＝1.5 s 时，两摆球的加速度方向相同D ．3～4 s 内，两摆球的势能均减少14.如图所示，一单摆悬于O 点，摆长为L ，若在O 点正下方的O ′点钉一个光滑小钉子，使OO ′＝L2，将单摆拉至A 处无初速度释放，小球将在A 、B 、C 间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°，重力加速度为g ，小球可看成质点，则此摆的周期是( )A．2πLg B．2πL2gC．2π(Lg＋L2g) D．π(Lg＋L2g)15.(多选)如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是()A．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4C．若摆长均约为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的D．若两个单摆在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的单摆的能量一定大于图线Ⅰ表示的单摆的能量16. (多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示．则()A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同二、非选择题17.如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2 s后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2 s内经过的路程为0.4 m．该弹簧振子的周期为________ s，振幅为________ m.18．如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止．现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T.经T8时间，小球从最低点向上运动的距离________A2(选填“大于”“小于”或“等于”)；在T4时刻，小球的动能________(选填“最大”或“最小”)．答案1. D2. CD 3． AC4． ABD5. ABD6. ABD7. A8. A9． AD10. B11. BC12. D13. BCD14. D15. AB16. AD17. 40.2 18．小于最大。

第八章机械振动和机械波第1讲机械振动基础对点练题组一简谐运动的基本特征1.有两个弹簧振子1和2做简谐运动:x1=3a sin(10πbt)和x2=9a sin,下列说法正确的是()A.两个弹簧振子1和2的振幅不同,频率不同B.两个弹簧振子1和2的振幅不同,频率相同C.弹簧振子1超前于弹簧振子2的相位是D.弹簧振子1落后于弹簧振子2的相位是2.(2024广东佛山模拟)一个浮漂改装而成的浮力振子如图甲所示,振子上的刻度表示振子受到的浮力大小,某次在安静水面的振动中振子所受浮力F随时间t的变更如图乙所示,则()A.振子重力大小为F2B.振子做简谐运动的最大回复力是F1C.振子在0.5 s时的动能最大D.从0到0.5 s的过程中,振子向下运动3.(多选)一个弹簧振子做简谐运动,若从平衡位置起先计时,经过3 s时,振子第一次到达P点,又经过2 s其次次经过P点,则该弹簧振子的振动周期可能为()A.32 sB.16 sC.8 sD. s题组二简谐运动的表达式和图像4.(2024广东江门模拟)如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动,以向右为正方向。

振动物体的位移x随时间t变更的图像如图乙所示,下列推断正确的是()A.t=0.8 s时,振动物体的速度方向向右B.t=0.4 s和t=1.2 s时,振动物体的加速度相同C.振动物体做简谐运动的表达式为x=12sin 1.25πt cmD.从t=0.4 s到t=0.8 s时间内,振动物体的速度渐渐减小5.(多选)如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,物块的位移x随时间t的变更如图乙所示。

下列说法正确的是()A.0.3 s末和0.5 s末,物块的速度方向相同B.物块做简谐运动的表达式为x=12sin t cmC.t=0.2 s时,物块的位移为6 cmD.在0.4~0.8 s时间内,物块的速度和加速度方向始终相同题组三单摆及其周期公式6.(2024海南卷)在同一地方,甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图所示,可知甲、乙两个单摆的摆长之比为()A.2∶3B.3∶2C.4∶9D.9∶47.(多选)如图所示,房顶上固定一根长2.5 m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下,细线下端系了一个小球(可视为质点)。

单元质检七机械振动和机械波(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.关于多普勒效应,下列说法正确的是( )A.当波源与观察者都运动时,才会发生多普勒效应B.当波源与观察者运动的速度相同时,不会发生多普勒效应C.只有机械波才能发生多普勒效应D.只要波源运动,就一定会发生多普勒效应2.一列沿x轴正向传播,周期为2.0 s的简谐横波,某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则( )A.此刻质点a的速度为负,加速度为正的最大值B.此刻质点b的振动速度等于波的传播速度C.此刻质点c的振动方向为y轴正方向D.经过0.50 s,机械波沿3.如图所示,圆弧AO是半径为2 m的光滑圆弧面的一部分,圆弧与水平面相切于点O,AO弧长为10 cm,现将一小球先后从圆弧的点A和点B无初速度地释放,到达底端O的速度分别为v1和v2,所经历的时间分别为t1和t2,那么( )A.v1<v2,t1<t2B.v1>v2,t1=t2C.v1>v2,t1>t2D.上述三种都有可能4.位于水面上的波源S1、S2产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波,实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷,如图所示,a、b、c、d、e是水面上的五个点,其中有一小树叶(未画出)位于d处,下列说法正确的是( )A.b点的振动加强,d点的振动减弱B.一段时间后,小树叶被水波推至b处C.e点在某时间内也会振动D.若波源S2突然停止振动,之后的2T内,b点通过的路程为16A5.(湖北汉阳一中高三模拟)如图所示,图甲是一波源的振动图像,图乙是某同学画出的某一时刻波形图的一部分,该波沿x轴的正方向传播,P、Q 是介质中的两个质点,下列说法正确的是( )A.该时刻这列波至少传播到x=10 m处的质点B.此刻之后,Q比P先回到平衡位置C.的质点在任何时候都保持相同的距离D.从波源开始振动,在10 s内传播方向上的质点振动经过的最长路程是40 cm6.(浙江卷)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上。

专题07 机械振动 机械波航天技术（2023学年一模调研卷二5）从东方红一号到天宫空间站，我国的航天技术经过五十多年的发展，已达到了世界领先水平。

1. 航天员在空间站做了一系列实验。

（2）（多选）若航天员用弹簧振子做振动实验，得到振子的振动图线如图所示。

在 0 ~ 1.0 s 内，振子速度大小不断增大的时间段是 A ．0 ~ 0.25 s B ．0.25 ~ 0.5 s C ．0.5 ~ 0.75 sD ．0.75 ~ 1.0 s游泳（2023学年宝山二模二4）游泳是人凭借浮力，通过肢体有规律的运动使身体在水中运动的技能。

2. 一游客静止地漂浮在海滨浴场的水面上，发现一列水波平稳地向他传来，从第 1 个波峰通过他身体开始计时，到第 10 个波峰通过时恰好为 15 s 。

若该水波为简谐横波，则水波的频率为________Hz ，第 12 s 末时游客浮动的速度方向为________。

光波和机械波（2023学年崇明一模一3）光和机械波一样，都具有波的性质，他们不仅能够产生反射、折射，还能产生干涉和衍射，能够传递能量，携带信息。

3. 一列机械横波向右传播，在 t = 0 时的波形如图所示，A 、B 两质点间距为 8m ，B 、C 两质点在平衡位置的间距为 3 m ，当 t = 1 s 时，质点 C 恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ） A ．13 m/sB ．3 m/sC ．13 m/sD ．27 m/s0 t /sy /m0.2 1.0 0.5−0.2ABC v钟摆力学原理（2023学年崇明二模二6、7）摆钟是最早能够精确计时的一种工具。

十七世纪意大利天文学家伽利略研究了教堂里吊灯的运动，发现单摆运动具有等时性，后人根据这一原理制成了摆钟，其诞生三百多年来，至今还有很多地方在使用。

4. 把摆钟的钟摆简化成一个单摆。

如果一个摆钟，每小时走慢 1 分钟，可以通过调整钟摆来校准时间，则应该（ ） A ．增加摆长 B ．增加摆锤质量 C ．缩短摆长D ．减小摆锤质量5. 如图，一单摆的摆长为 L ，摆球质量 m ，用力将摆球从最低点 A 在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角 θ（θ < 5°），到达 B 点后从静止开始释放。

单元素养评价(八) 机械振动与机械波一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．如图所示，一个在光滑水平面内的弹簧振子的平衡位置为O ，第一次用力把弹簧拉伸到A 后释放让它振动，其次次把弹簧拉伸到A ′后释放让它振动，OA ′＝2OA ，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为( )A ．1∶1 1∶1B．1∶1 1∶2 C ．1∶4 1∶4D．1∶2 1∶22．某同学将一根不行伸长的轻绳一端系上摆球，另一端系在力传感器上，测得轻绳的拉力大小F 随时间t 改变的图像如图所示，若已经测得摆长为L ，摆球质量为m ，结合图中信息可以推想出当地重力加速度为( )A ．4π2L T 2B ．π2L T 2C ．π2L 4T 2D ．π2L 16T23．一列简谐横波在t ＝1s 时刻的波形如图所示，a 、b 、c 三质点的横坐标分别为x a ＝1m 、x b ＝1.5m 、x c ＝4m ，若随后5s 内质点a 振动的路程为10cm ，则下列说法正确的是( )A ．该简谐波的传播速度为2m/sB ．该简谐波肯定向右传播C ．随后5s 内质点b 振动的路程可能大于10cmD ．该时刻质点c 的振动方向沿y 轴负方向4．如图所示，在竖直平面内摇摇椅绕虚线位置发生振动，假设摇摇椅的运动是个简谐运动，图中是摇摇椅振动到的最左侧，振动周期为0.6s ．在周期为0.2s 的频闪光源照耀下，从图示位置起先计时，图像可能是( )5．两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形．已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是( )A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24mB．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC．绳上各点均做振幅相同的简谐运动D．两波源到A点和C点的路程差之差的肯定值是0.48m6．[2024·辽宁卷]如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝3m处的质点P，已知波的传播速度为10m/s，则( )A．波源的起振方向沿＋y方向B．波源的振动频率为5HzC．t＝1.2s时，x＝12m处的质点Q第一次处于波谷D．t＝1.2s时，x＝8m处的质点已通过的路程为14cm7．在一次试验中，某简谐横波在t＝0时刻的波形图像如图甲所示，图乙为在该波的传播方向上某质点的振动图像．下列说法中正确的是( )A．该波的波长为3mB．若图乙是质点Q的振动图像，则该波肯定沿x轴负方向传播C．若图乙是质点P的振动图像，则在t＝0.35s时刻，质点Q的坐标为(2m，－4cm) D．若图乙是质点Q的振动图像，则在t＝0.35s时刻，质点P的坐标为(4.5m，－4cm)二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)8．如图，有频率相同、步调一样的两个振源S1与S2分别做简谐运动，形成的简谐波在空间中沿介质传播，S1的振幅为3A，S2的振幅为A，在两列波叠加的区域内有P、Q两质点，P质点是振动加强点，Q质点是振动减弱点，关于这两质点，下列说法正确的是(不考虑波传播过程中的能量损失)( )A．P质点的位移肯定比Q质点的位移大B．P质点振动的振幅为4AC．P质点位置可能在S1与S2连线的中垂线上D．Q质点到两波源S1与S2的波程差肯定是波长的整数倍9．在某一匀称介质中由波源O发出的简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5m/s，则下列说法正确的是( )A．此时P、Q两点运动方向相同B．再经过0.5s质点N刚好位于(－5m，20cm)位置C．该波只有遇到2m的障碍物才能发生明显衍射D．能与该波发生干涉的横波的频率肯定为2.5Hz10．一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝5s 时的波形图．以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是( )三、非选择题(本题共5个小题，共54分)11．(8分)滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R (滑板车的长度远小于轨道半径).主要试验过程如下：(1)用手机查得当地的重力加速度g ；(2)找出轨道的最低点O ，把滑板车从O 点移开一小段距离至P 点，由静止释放，用手机测出它完成n 次全振动的时间t ，算出滑板车做往复运动的周期T ＝________；(3)将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R ＝________(用T 、g 表示)计算出轨道半径．12．(8分)[2024·江苏冲刺卷]用单摆测定重力加速度的试验装置如图所示． (1)对测量原理的理解正确的是________．A ．由g ＝4π2lT 2可知，T 肯定时，g 与l 成正比B ．由g ＝4π2l T2可知，l 肯定时，g 与T 2成反比C.单摆的振动周期T 和摆长l 可用试验测定，由g ＝4π2lT2可算出当地的重力加速度(2)若测量结果得到的g 值偏大．可能是因为________． A ．组装单摆时，选择的摆球质量偏大 B ．测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长C ．测量周期时，把n 次全振动误认为是(n ＋1)次全振动 (3)下表是某同学记录的试验数据，并做了部分处理．组次 1 2 3 4 5 6 摆长l /cm 40.00 50.00 60.00 80.00 100.00 120.00 50次全振动时t /s63.0 74.0 77.5 89.5 100.0109.5 周期T /s 1.26 1.48 1.55 1.79 2.19 周期的平方T 2/s 21.592.012.403.204.80请计算第5组试验中的T 2＝______s 2.(4)将上表数据输入计算机，可得到图2所示的l ­T 2图像，图线经过坐标原点，斜率k＝0.25m/s 2.由此求得重力加速度g ＝________m/s 2.(π2＝9.87，此空答案保留3位有效数字)13．(10分)U型池轮滑的竞赛场地如图所示，该场地是一个半径R＝10m的圆弧，可视为质点、质量m＝60kg的运动员在圆弧内的同一竖直面内运动，若运动员始终在圆弧最低点旁边运动(视为简谐运动)，不计一切摩擦及空气阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2，π＝3.14.(1)求运动员从最高点运动到最低点所用的时间t；(2)若运动员从距最低点的高度h＝0.8m处由静止起先下滑，求运动员在最低点受到的赛场的支持力的大小F.14.(12分)[2024·河南顶尖名校联考]一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为(1，0)的质点刚好起先振动，P质点的坐标为(3，0).在t1＝0.6s时刻，P质点其次次位于波峰位置，Q质点的坐标是(－3，0).求：(1)这列波的传播速度大小；(2)t2＝1.5s时质点Q的位移．15．(16分)如图，在安静的湖面上有相距12m的B、C两片小树叶，将一枚小石子投到B、C连线左侧的O点，OB＝6m，经过24s，第1个波峰传到树叶B时，第13个波峰刚好在O点形成．求：(1)这列水波的波长和水波的频率；(2)从第1个波峰传到树叶B算起，须要多长时间树叶C起先振动．单元素养评价（八）1．解析：弹簧两次到A和A′的伸长量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2，而同一振动系统的周期由自身的性质确定，与振幅无关，故周期之比为1∶1.故选B.答案：B2．解析：由单摆的周期公式T 0＝2πLg，因为由图像可知单摆周期为4T ，假设当地重力加速度为g ，代入数值得g ＝π2L4T2，故选C.答案：C3．解析：依据题意可知5s 内质点a 振动的路程为5A ，则5s ＝54T ，得T ＝4s ，由题图可知λ＝4m ，所以波速v ＝λT＝1m/s ，故选项A 错误．由题意无法确定波的传播方向，故选项B 错误．若波向右传播，则在5s 内质点b 振动的路程为（12－22）cm<10cm ；若波向左传播，则在5s 内质点b 振动的路程为（8＋22）cm>10cm ，故选项C 正确．因不能确定波的传播方向，故质点c 在该时刻的振动方向也无法确定，选项D 错误．答案：C4．解析：振动周期为0.6s ．在周期为0.2s 的频闪光源照耀下，所以在一个周期内有三幅不同的照片，振动周期为0.6s ，则角速度ω＝2πT ＝π0.3rad/s ，0.2s 时刻对应的角度θ1＝ωt ＝23π，0.4s 时刻对应的角度θ2＝ωt ＝43π，0.6s 时刻对应的角度θ3＝ωt ＝2π，所以在0.2s ，0.4s 时刻的照片重合，且位于平衡位置的右侧，而在0.6s 时刻，又回到原位置．故选C.答案：C5．解析：由题图可知，两列波的波长均为0.48m ，A 错误；由于1、5是同一振动周期内绳上各点位移都最大时拍摄的，则由1到5的时间为半个周期，即0.48s ＝T2，即T ＝0.96s ，B 错误；绳上有振动加强点、振动减弱点，因此各点的振幅不行能均相同，C 错误；由干涉条件以及对题图的分析可知，两波源到A 点和C 点的距离差之差的肯定值为波长，即0.48m ，D 正确．答案：D6．解析：由波形图，结合“同侧法”可知，P 点起振的方向沿y 轴负向，则波源的起振方向沿－y 方向，选项A 错误；波源的振动频率为f ＝v λ＝104Hz ＝2.5Hz ，选项B 错误；波传到x ＝12m 处的质点须要的时间为t 1＝12－310s ＝0.9s ，则t ＝1.2s 时，Q 已经振动了0.3s ，即振动了34T 到达了波峰位置，选项C 错误；波传到x ＝8m 处的质点须要的时间为t 2＝8－310s＝0.5s ，则t ＝1.2s 时，该质点已经振动了0.7s ＝134T ，即t ＝1.2s 时，x ＝8m 处的质点已通过的路程为7A ＝14cm ，选项D 正确．答案：D7．解析：由题图甲读出波长λ＝2m ，所以A 错误．若题图乙是质点Q 的振动图像，t ＝0时Q 向下振动，则波沿x 轴正方向传播，故B 错误．若题图乙是质点P 的振动图像，t ＝0时P 向下振动，则波沿x 轴负方向传播，所以此时Q 正向上振动，经过时间t ＝0.35s ＝134T 质点Q 处于波谷，坐标为（2m ，－4cm ），故C 正确．若题图乙是质点Q 的振动图像，t ＝0时Q 向下振动，则波沿x 轴正方向传播，所以此时P 向上振动，经过时间t ＝0.35s ＝134T 质点P 处于波谷，坐标为（1m ，－4cm ），故D 错误． 答案：C8．解析：P 质点是振动加强点，振幅为两列波的振幅之和，为4A ，Q 质点的振幅是两列波的振幅之差，为2A ，P 质点比Q 质点的振幅大，但P 质点的位移不肯定比Q 质点的大，故A 错误，B 正确．S 1与S 2连线的中垂线上任一点到S 1与S 2的波程差Δd ＝0，都是振动加强点，所以P 可能在S 1与S 2连线的中垂线上，故C 正确．Q 点是振动减弱点，所以Q 点到两波源的距离差Δd ＝λ2（2n ＋1），n 为整数，故D 错误．答案：BC9．解析：波同时向两侧传播，依据对称性可知，此时P （－2m ，0cm ）、Q （2m ，0cm ）两点运动方向相同，故A 正确；由图可知，N 到波的前沿的距离为2m ，波传播到N 的时间：t 1＝s v ＝25s ＝0.4s ，由图知波长λ＝2m ，周期为T ＝λv ＝25s ＝0.4s ，经过时间t ＝0.5s ＝14T ，质点N 刚好到达波峰位置，其坐标为（－5m ，20cm ），故B 正确；波长为λ＝2m ，则障碍物的尺寸为2m 或比2m 更小，都能发生明显的衍射现象，故C 错误；该波的频率为：f ＝1T ＝10.4Hz ＝2.5Hz ，所以能与该波发生干涉的横波的频率肯定为2.5Hz ，故D 正确．答案：ABD10．解析：若机械波沿x 轴正方向传播，在t 1＝2s 时O 点振动方向竖直向上，则传播时间Δt ＝t 2－t 1＝3s ，满意Δt ＝34T ＋nT （n ＝0，1，2，3，…），解得T ＝124n ＋3s （n ＝0，1，2，3，…），当n ＝0时，解得周期T ＝4s ，A 项正确，B 项错误；若机械波沿x 轴负方向传播，在t 2＝5s 时O 点位于波谷，则Δt ＝14T ＋nT （n ＝0，1，2，3，…），解得T ＝124n ＋1s（n ＝0，1，2，3，…），当n ＝0时，解得周期T ＝12s ，C 项正确，D 项错误．答案：AC11．解析：（2）滑板车做往复运动的周期为T ＝tn； （3）依据单摆的周期公式，有T ＝2πR g ，得R ＝gT 24π2. 答案：（2）t n （3）gT 24π212．解析：（1）重力加速度与单摆无关，由单摆周期公式T ＝2πL g 可知g ＝4π2L T2，测出单摆的摆长L 与周期T ，可以求出重力加速度，故选C ；（2）由单摆周期公式T ＝2πL g 可知g ＝4π2L T2 单摆周期与摆球质量无关，组装单摆时，选择的摆球质量偏大不会导致g 的测量值偏大，故A 错误；测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长，所测摆长L 偏小，所测g 偏小，故B 错误；测量周期时，把n 次全振动误认为是（n ＋1）次全振动，所测周期T 偏小，所测g 偏大，故C 正确；（3）由表中试验数据可知，完成50次全振动须要的时间为100.0s ．则周期T ＝2.0s ，所以T 2＝（2.0s ）2＝4.00s 2.（4）由单摆周期公式T ＝2πL g 可知l ＝g 4π2T 2，l ­T 2图像的斜率k ＝g 4π2，解得g ＝9.87m/s 2.答案：（1）C （2）C （3）4.00 （4）9.8713．解析：（1）由单摆的周期公式有T ＝2πlg，其中l ＝R ，运动员从最高点运动到最低点所用的时间t ＝14T ，解得t ＝1.57s.（2）运动员由静止起先下滑到最低点的过程中，依据机械能守恒定律有mgh ＝12mv 2依据牛顿其次定律有F －mg ＝mv 2R，解得F ＝696N.答案：（1）1.57s （2）696N 14．解析：（1）由图示波形图可知，这列波的波长λ＝4cm ＝0.04m ，波沿x 轴负方向传播，依据波形平移法知t ＝0时刻P 点向下振动，经过34个周期其次次到达波峰位置，由此可知t 1＝34T ＝0.6s则得T ＝0.8s所以波速为v ＝λT ＝0.040.8m/s ＝0.05m/s.（2）因为t 2＝1.5s ＝T ＋78T故t 2＝1.5s 时质点Q 的位移为y ＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫74πcm ＝－22cm.答案：（1）0.05m/s （2）－22cm15．解析：（1）由题意可知，OB 间共有12个完整波， 则水波的波长为：λ＝OB12＝0.5m ，石子入水引起的振动先向下，故第1个波峰传到树叶B 时，在B 右侧还有34个波，即24s内波源O 共产生并传播12＋34个波，波速为：v ＝xt＝OB ＋34λ24＝1764m/s ，频率为：f ＝v λ＝1732Hz ； （2）振动从波源O 传到树叶C 所用时间为：t OC ＝OC v ＝115217s故从第1个波峰传到树叶B 算起，到树叶C 起先振动的时间为：t ＝t OC －24＝74417s.答案：（1）0.5m1732Hz （2）74417s。

2023高考真题（机械振动、机械波）形图为( )A．B．C．D．1．D【详解】由于t= 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，且t=T时波的图像应和t= 0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t=T时的波形图为选项D图。

故选D。

2．【2023海南】下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是( )A．该波的周期是5sB．该波的波速是3m/sC．4s时P质点向上振动D．4s时Q质点向上振动位移为4cmy =，且向y轴正方向运动。

从该时刻开始计时，a质点的振动图像为( ) A．B．C．D．3．A且向下振动，即此时的波形图为4．【2023湖南】如图(a)，在均匀介质中有、、A B C 和D 四点，其中、、A B C 三点位于同一直线上，4m,3m,AC BC DC DC ===垂直AB .0=t 时，位于、、A B C 处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD 垂直，已知波长为4m .下列说法正确的是( )A ．这三列波的波速均为2m/sB ．2s =t 时，D 处的质点开始振动C ． 4.5s t =时，D 处的质点向y 轴负方向运动 D ．6s t =时，D 处的质点与平衡位置的距离是6cm 4．C5．【全国甲卷】分别沿x 轴正向和负向传播的两列简谐横波P 、Q 的振动方向相同，振幅均为5cm ，波长均为8m ，波速均为4m/s 。

0=t 时刻，P 波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q 波刚好传到10m =x 处，该处的质点将自平衡位置向上振动。

经过一段时间后，两列波相遇。

(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P 、Q 两列波在 2.5s t =时刻的波形图(P 波用虚线，Q 波用实线)；(2)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。

2023届高考物理一轮基础巩固题：机械振动与机械波附答案一、选择题。

1、(多选)如图所示，质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图象，则()A．甲、乙物体的振幅分别是2 m和1 mB．甲的振动频率比乙的大C．前2 s内两物体的加速度均为负值D．第2 s末甲的速度最大，乙的加速度最大2、（多选）如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab=6 m，ac=8 m。

在t1=0时刻a、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2=4 s时c点开始振动，则()A.该机械波的传播速度大小为2 m/sB.c点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率增大C.该列波的波长是2 mD.两列波相遇后，c点振动加强E.两列波相遇后，c点振动减弱3、（多选）甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度的实验”，回来后共同绘制了T2L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是()A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定B．由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cmE．如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动4、(多选)关于单摆，下列说法正确的是()A．将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B．单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小D．当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E．当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零5、(多选)如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。

第3讲机械波基础对点练题组一波的传播与图像1.(2023北京卷)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。

t=0时波源开始t,则t=T时的波形图为()振动,其位移y随时间t变化的关系式为y=A sin 2πT2.(2024广东佛山模拟)艺术体操是一种艺术性较强的竞技性体操项目。

如图所示,运动员站在场地中以一定频率上下抖动绸带的一端,某时刻绸带形状如图所示,下列说法正确的是()A.此时绸带上P点运动方向向右B.绸带自右向左运动呈现波浪状起伏C.如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果,运动员上下抖动的频率应增大D.运动员上下抖动越快,波浪运动的速度越快题组二波的图像与振动图像的关联应用3.(多选)战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动,人们在做战绳运动时,用手抓紧绳子,做出甩绳子的动作,使得绳子呈波浪状向前推进,形成横波(可视为简谐横波)。

t=3 s时波形如图甲所示,图乙是绳上某质点的振动图像,下列说法正确的是()甲乙A.该波的波速为1.2 m/sB.波源开始振动的方向向下C.该质点与波源的距离为3.6 mD.0~3 s 时间内该质点通过的路程为4 m4.(多选)(2023天津卷)一列机械波的波源是坐标轴原点,从t=0时波源开始振动,t=0.5 s 时波形如图所示,则下列说法正确的有( )A.在这种介质中波速v=4 m/sB.x=1 m 处质点在t=0.3 s 时位于波谷C.波源振动方程y=0.02sin(5πt+π) mD.x=-1 m 处质点半个周期内向左位移半个波长 题组三 波的多解问题5.(多选)一列简谐横波沿x 轴传播,图甲和图乙分别是平衡位置位于x 1=1 m 及x 2=4 m 处两质点的振动图像。

下列说法正确的是( )A.波长可能为3 mB.波长可能为125 m C.波速可能为37m/s D.波速可能为65m/s6.(多选)沿x 轴传播的简谐横波在t 1=0时刻的波形如图中实线所示,在t 2=0.4 s 时刻的波形如图中虚线所示。

练案[21] 第2讲机械波一、选择题(本题共8小题，1～5题为单选，6～8题为多选)1．(2023·重庆巴蜀中学高三阶段练习)汽笛发出雄壮的吼声，轮船像一匹钢铁骏马，斩波劈浪，向远方冲去。

轮船鸣笛发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形如图所示。

已知声波在空气中传播的速度小于在水中传播的速度，则下列说法正确的是( C )A．声波在空气中传播的波长大于在水中传播的波长，声波在空气中传播的波形是aB．声波在空气中传播的波长大于在水中传播的波长，声波在空气中传播的波形是bC．声波在空气中传播的波长小于在水中传播的波长，声波在空气中传播的波形是aD．声波在空气中传播的波长小于在水中传播的波长，声波在空气中传播的波形是b[解析]波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故声波在空气中与在水中传播的频率相同，由于声波在空气中传播的速度小于在水中传播的速度，根，可知同一声波在空气中传播的波长比在水据波长与波速、频率之间的关系λ＝vf中传播的波长小，其波形是波形a，故C正确，ABD错误。

2．(2023·北京模拟预测)如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在t ＝1 s时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。

下列说法正确的是( A )A．波沿x轴正方向传播，波速为2 m/sB ．该波可以与另一列频率为2 Hz 的波发生干涉C ．波在传播过程中遇到100 m 尺度的障碍物能发生明显的衍射D ．某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于0.5 Hz[解析]由图甲可知，波长λ＝4 m ，由图乙可知，波的周期T ＝2 s ，t ＝1 s 时刻质点P 向上振动，由同侧法可得波沿x 轴正方向传播，波速v ＝λT ＝2 m/s ，故A正确；波的频率为f ＝1T ＝0.5 Hz ，则该波不可以与另一列频率为2 Hz 的波发生干涉，故B 错误；由A 选项可知，该波波长远小于100 m ，则波在传播过程中遇到100 m 尺度的障碍物不能发生明显的衍射，故C 错误；由多普勒效应可知某人向着该静止的波源运动时观测到的频率大于0.5 Hz ，故D 错误。