(完整版)2019届高三物理二轮复习习题：专题七选考题题型专练(二)机械振动与机械波光学

单元练12 机械振动和机械波一、单项选择题（每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意）1．如图所示，为某质点沿x轴做简谐振动的图像，下列说法中正确的是（）A．在t=4s时质点速度最大，加速度为0B．在t=1s时，质点速度和加速度都达到最大值C．在0到1s时间内，质点速度和加速度方向相同D．在t=2s时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向2．一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波的传播方向上有相距为l的P、Q两质点（P在左，Q在右），如图所示，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t,Q质点第一次运动到波谷，则t取值可能有（）A.1个B.2个C. 3个D.4个3．弹簧振子振动图像如图所示，在t1和t2的时间内（）A．振子速度、加速度方向都不变B．振子速度、加速度方向都改变C．振子速度方向不变，加速度方向改变D．振子速度方向改变，加速度方向不变4．下列说法中正确的是（）A．在回复力作用下的运动一定是简谐运动B．简谐振动物体，速度增大时，加速度一定减小C．回复力一定是振动物体所受的合外力D．振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期5．由两个完全相同的波源S1和S2发出的两列波在某时刻的情况如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法中正确的是（）A．处于波谷与波谷相遇处质点振动一定最弱B．处于波峰与波峰相遇处的质点振动一定最强C．振动最强质点的位移始终最大，大小为每一列波振幅的2倍D．振动最弱的质点除了该时刻处于波峰与波谷的交点外，没有其他质点二、多项选择题（每小题4分，共16分. 每小题有多个选项符合题意）6．如图所示，是一列简谐横波在t=0时的波形图，若波的传播速度为2m/s，则下列说法中正确的是（）A．再经过△t=0.4s质点P向右移动0.8mB．再经过△t=0.4s质点P仍在平衡位置，它通过的路程为0.2mC．再经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的D．再经过△t=0.20s，在x轴上0～0.6m内波形图与t=0时是相同的7．如图所示是一列简谐横波某时刻的波形曲线，质点a、b相距20cm,c、d相距40cm，此时质点a的加速度大小为2m/s2，质点c的速度方向向下，且再经过0.1s，质点c将第一次到达下方最大位移处，则（）A ．波的传播方向向左B ．波的传播速率为8m/sC ．此时质点b 的加速度大小为2m/s 2，方向与质点a 的加速度方向相反D ．质点d 与a 的振幅相等8．甲、乙两小船随水波上下振动，两船相距80m.当甲在水波波峰时，乙恰在平衡位置，经过20s 再观察，甲观察，甲恰在波谷，乙仍在平衡位置.则下列说法中正确的是（ ）A ．水波的最大波长为160mB.水波的波长可能是364m C ．水波的最小频率是401Hz D.水波的最小波速是8m ·s -19．如图所示，甲、乙是在同一条均质长绳上传播的两列简谐横波在某一时刻的波形（ ）A ．这两列波在坐标原点开始相遇B ．经过一段时间可在绳上看见一个两列波叠加形成的完整正弦波形C ．经过一段时间可以在绳上看见两列波叠加恰好形成一条直线D ．在两列波都经过O 点的过程中O 点是一个振动减弱点三、简答题（每小题9分，共27分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）10．（9分）物体A 与滑块B 一起在光滑水平面上做简谐运动，如图所示，A 、B 之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为k ，A 、B 的质量分别为m 和M ，则A 、B （看成一个振子）的回复力由 提供，回复力跟位移的比为 ，物体A 的回复力由 提供，其回复力跟位移的比为 ，若A 、B 之间的最大静摩擦因数为μ，则A 、B 间无相对滑动的最大振幅为 .11．（9分）在研究性学习中，学生通过查找资料知道了竖直方向弹簧振子做简谐运动的周期公式T=2k km (为弹簧的劲度系数，m 是振子的质量），利用下列器材：铁架台（固定弹簧的铁夹）、钩码一个、一根轻弹簧、毫米刻度尺、秒表，设计了测量重力加速度g 的实验.（1）补充写出实验的步骤：A ．将轻弹簧悬挂起来测出原长l 0B ．挂上钩码静止时测出弹簧的长度l 1C ．D ．代入表达式算出重力加速度的数值12．（9分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中（1）用刻度尺量出悬点到小球的距离96.60cm ，已量得小球直径是5.26cm ，某同学为减少实验误差，对同一摆长的单摆进行3次周期测量，每次是在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着记录通过最低点的次数，一直数到计时终止，结果如下表：1 2 3 数的次数61 71 81 时间(s) 60.40 70.60 79.80（1）这个单摆振动周期的测定值是 s ，当地重力加速度的值是 m/s 2（小数点后保留两位）.（2）若测得的g值比实际值大，则可能的原因是（）A．摆球的质量过大 B.秒表走时比标准钟慢C．将振动次数n错记为(n+1) D.测摆长时未计入摆球的半径四、计算或论述题（本题共6小题，共81分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）13．（14分）如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，则物体对弹簧的最小压力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？14．（15分）如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D……为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若AH噗开始向上，经0.1s第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则：（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大；（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移；（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图像.15．（16分）如图所示，甲为某一波动在t=0.1s时刻的图像，乙为参与波动的某一质点的振动图像.（1）两图中AA′、OC各表示什么物理量？量值各是多少？（2）说明两图中OA′B段图线的意义.（3）画出再经过0.25s后的波动图和振动图像.16．（17分）一列简谐横波沿一水平直线由A点向B点匀速传播，A、B之间距离为d，某一时刻A、B两质点均处于平衡位置，且A、B之间有两个波峰，若经过时间t，质点B恰好位于波峰位置，则这列波可能的传播速度多大？单元练12 机械振动和机械波1．C 2.D 3.C4．B 解析 回复力是效果力，可以是物体受到的和外力，可以是某个力，或者某个力的分力.5．B 6.CD 7.AD 8.BC9．ABD 解析 在同种介质传播速度相同，所以同时到达O 点，两列波频率相同，振动情况相反，两列波发生叠加，O 点为振动的减弱点，由于振幅不等，两列波叠加不可能形成一条直线.10．弹簧弹力 k B 对A 摩擦力提供 k m M m M mk)(++μ11．（1）将钩码向下拉离平衡位置释放并测出N 次全振动的时间t（2）20122)(4tl l N -π 12．2.01 9.70 BC13．当木块运动到最低点时，对弹簧压力最大，此时加速度a 方向向上，N max -mg=ma 因为N max =1.5mg 所以a=g 21，当木块运动到最高点时，对弹簧压力最小，此时加速度a 方向向下，有,min ma N mg =-此时因位移大小相等、加速度大小相等，即g a 21=，代入求得N min =g a mg 21,21=由，可以先求弹簧的劲度系数k.因为kA=g m 21,所以A mg k 2=，物体在上升过程中不会离开弹簧，只有在下降过程中才会，要使物体在振动中不离开弹簧，必须使振动到最高点时，速度a 恰为g ，此时压力N=0；若振幅再大，物体便会脱离弹簧，物体在最高点N=0，回复力为重力mg,mg=kA ′.所以，振幅A Amg mg kmg A 22===' 14．（1）110-⋅==s m lx v 波 （2）波由波源传到J 需要时间t ，由t 1=,45.0105.40s s v v j==波刚传到J 时，J 也向上起振.到负最大位移需t 2时间，则s T t 3.0432==，所以对应总时间t=t 1+t 2=0.75s （3）如图15．（1）甲图中A A '表示沿波的传播方向距波源1cm 处，质点在t=1.0s 离开平衡益的位移值为-0.2m.乙图中A A '表示振动质点在t=0.25s 时位移值为-0.2m,甲图中OC 为波长，值为4cm ，乙图中OC 为周期，值为1s（2）甲图中OA ′B 表示t=1.0s 时，沿波传播方向离波源2cm 范围内各质点位移情况，乙图中OA ′B 表示某质点从起振到t=0.5s 内各时刻位移情况.（3）再过0.25s 波形图像如图甲所示，再过0.25s 后振动图像如图乙所示.16．据题意，初始时刻A 、B 两质点均处于平衡位置，且A 、B 之间只有两个波峰.设此时B 质点竖直向上振动，则可画出初始时刻A 、B 之间的波形图，如图甲、乙所示.在甲、乙两图中，B 质点振动至波峰的最短时间为41T ，考虑到波的“重复性”（或质点振动的“重复性”），B 质点振动至波峰的时间通式为T n t ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=41， 则Tv d n n t T λλ===+=由又在图甲中,32).,3,2,1,0(144 得),3,2,1,0(8)14( =+=n td n v ； 在图乙中),3,2,1,0(8)14(,2 =+===n td n v T v d 得由λλ. 若初始时刻B 质点竖直向下振动，则在初始时刻A 、B 之间的波形如图丙、丁所示，图为B 质点初始时竖直向下振动，所以B 质点振动到波峰的时间通式为),3,2,1,0(10)34( =+=n td n v ；在丁图中2d =λ， 同理有：),3,2,1,0(8)34( =+=n t d n v。

机械振动试题(含答案)一、机械振动选择题1．沿某一电场方向建立x轴，电场仅分布在-d≤x≤d的区间内，其电场场强与坐标x的关系如图所示。

规定沿+x轴方向为电场强度的正方向，x=0处电势为零。

一质量为m、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下，沿x轴做周期性运动。

以下说法正确的是（）A．粒子沿x轴做简谐运动B．粒子在x=-d处的电势能为12-qE0dC．动能与电势能之和的最大值是qE0dD．一个周期内，在x>0区域的运动时间t≤2mdqE2．如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后A56TB65TC．摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h3．下列说法中不正确的是( )A．将单摆从地球赤道移到南(北)极,振动频率将变大B．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,则其振动周期将变到原来的2倍C ．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,其振动频率将不变D ．在摆角很小的情况下,将单摆的振幅增大或减小,单摆的振动周期保持不变4．如图为某简谐运动图象，若t ＝0时，质点正经过O 点向b 运动，则下列说法正确的是( )A ．质点在0.7 s 时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B ．质点在1.5 s 时的位移最大，方向向左，在1.75 s 时，位移为1 cmC ．质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点的位移在增加，方向向左D ．质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点的位移正在增大，方向向右5．甲、乙两单摆的振动图像如图所示，由图像可知A ．甲、乙两单摆的周期之比是3:2B ．甲、乙两单摆的摆长之比是2:3C ．t b 时刻甲、乙两摆球的速度相同D ．t a 时刻甲、乙两单摆的摆角不等 6．如图所示，质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T ，振动过程中m 、M 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，A ．若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T 的整数倍 B ．若2T t ∆=，则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C ．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力 D ．当整体离开平衡位置的位移为x 时，物块与木板间的摩擦力大小等于m kx m M+ 7．如图所示，将小球甲、乙、丙（都可视为质点）分别从A 、B 、C 三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D ，其中甲是从圆心A 出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B 到达最低点D ，丙沿圆弧轨道从C 点运动到D ，且C 点很靠近D 点，如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是（ ）A ．丙球最先到达D 点，乙球最后到达D 点B ．甲球最先到达D 点，乙球最后到达D 点C ．甲球最先到达D 点，丙球最后到达D 点D ．甲球最先到达D 点，无法判断哪个球最后到达D 点8．如图所示的弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动，O 为平衡位置，则下列说法不正确的是（ ）A ．振子的位移增大的过程中，弹力做负功B ．振子的速度增大的过程中，弹力做正功C ．振子的加速度增大的过程中，弹力做正功D ．振子从O 点出发到再次回到O 点的过程中，弹力做的总功为零9．如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆，摆长分别为L 1、L 2、L 3，且L 1＜L 2＜L 3，现将A 拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g ，对释放A 之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（ ）A ．C 的振幅比B 的大B ．B 和C 的振幅相等 C ．B 的周期为2L gD ．C 的周期为1L g10．如图所示，PQ 为—竖直弹簧振子振动路径上的两点，振子经过P 点时的加速度大小为6m/s 2，方向指向Q 点；当振子经过Q 点时，加速度的大小为8m/s 2，方向指向P 点，若PQ 之间的距离为14cm ，已知振子的质量为lkg ，则以下说法正确的是（ ）A．振子经过P点时所受的合力比经过Q点时所受的合力大B．该弹簧振子的平衡位置在P点正下方7cm处C．振子经过P点时的速度比经过Q点时的速度大D．该弹簧振子的振幅一定为8cm11．如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。

2019年高三物理二轮练习12.1机械振动精品练习注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

1、有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动曲线如下图，关于此图的以下判断正确的选项是()A、图①可作为该物体的速度v－t图像B、图②可作为该物体的回复力F－t图像C、图③可作为该物体的回复力F－t图像D、图④可作为该物体的加速度a－t图像答案C2、弹簧振子做简谐运动，振动图像如下图，那么()A、t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反B、t1、t2时刻振子的加速度大小相等，方向相反C、t2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反D、t2、t4时刻振子的加速度大小相等，方向相同解析从图像可以看出，t 1、t 2时刻振子处于同一位置，位移大小相同，方向一致，由简谐运动的定义可得F ＝－kx ，所以回复力、加速度大小相同，方向一致；由振动的对称性可知，速度大小相等，方向相反，A 正确，B 不正确；t 2、t 3时刻振子处于平衡位置两边的对称位置，位移大小相同，方向相反，由简谐运动的定义可得F ＝－kx ，所以，回复力、加速度大小相同，方向相反，由振动的对称性可知，它们的速度大小相等，方向相同，故C 不正确；同理可知D 不正确、答案A3.如下图，在质量为M 的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m (M ≥m )的A 、B 两物体，支架放在水平地面上，开始各物体都静止，突然剪断A 、B 间的连线，此后A 做简谐运动、当运动到最高点时，支架对地面的压力为()A 、MgB 、(M －m )gC 、(M ＋m )gD 、(M ＋2m )g解析剪断细线的瞬间，弹簧对A 的弹力为kx ＝2mg ，A 受到向上的合外力为mg .当A 运动到上方最大位移处，由简谐运动的回复力的对称性知，A 将受到竖直向下的合外力，其大小仍为mg ，此时弹簧中没有弹力，所以木箱对地面的压力大小为Mg .应选A.答案A4、心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可以计算出1分钟内心脏跳动的次数(即心率)、甲、乙两人在同一台心电图机上做出的心电图如下图，医生通过测量后记下甲的心率是60次/分、那么由图可知心电图机图纸移动的速率v 以及乙的心率分别为()A 、25mm/s,48次/分B 、25mm/s,75次/分C 、25mm/min,75次/分D 、25mm/min,48次/分解析由甲的心率为60次/分可知甲的心动周期是T 1＝1s ，那么可求出心电图机图纸移动的速率v ＝25T 1＝25mm/s乙的心动周期T 2＝20v ＝0.8s乙的心率为n ＝60T 2＝75次/分所以该题正确答案为B.答案B5、正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈的振动、此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明()A、在时刻t脱水桶的惯性最大B、在时刻t脱水桶的转动频率最大C、在时刻t脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等，发生共振D、纯属偶然现象，并无规律解析质量是惯性大小的量度，脱水桶转动过程中质量不变，惯性不变、脱水桶的转动频率与转速成正比，因此，t时刻转动频率不是最大、答案C6、将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如下图、某同学由此图线提供的信息做出了以下判断：①t＝0.2s时摆球正经过最低点；②t＝1.1s时摆球正经过最低点；③摆球摆动过程中机械能减小；④摆球摆动的周期是T＝1.4s.上述判断中，正确的选项是()A、①③B、②③C、③④D、②④解析根据单摆特点，当摆球通过最低点时，悬线拉力最大，所以t＝0.2s时，摆球正经过最低点，由F－t图像可知，此单摆振动为阻尼运动，所以机械能减少、答案A7、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，假设该振动系统的固有频率为固固C、50Hz<f固<60HzD、以上三个都不对解析从如下图的其振动曲线可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大、并从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢、比较各组数据知f驱在50Hz～60Hz范围内时，振幅变化最小，因此，50Hz<f固<60Hz，即C正确、答案C8、如下图，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A 是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，以下结论正确的选项是()A 、其他各摆的振动周期与A 摆的相同B 、其他各摆的振幅都相等C 、其他各摆的振幅不同，E 摆的振幅最大D 、其他各摆的振动周期不同，D 摆周期最大答案AC9、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，那么质点()A.第1s 末与第3s 末的位移相同B.第1s 末与第3s 末的速度相同C.3s 末至5s 末的位移方向都相同D.3s 末至5s 末的速度方向都相同解析将t ＝1s 和t ＝3s 代入关系式，可得x 都等于22A ，A 项正确；第1s 末和第3s 末，质点的运动方向相反，速度不同，B 项错误；将t ＝3s 和t ＝5s 代入关系式，可得位移一正一负，方向不同，C 项错误；第3s 末和第5s 末，质点的速度大小和方向都相同，D 项正确、答案AD10、一质点做简谐运动，其位移x 与时间t 的关系曲线如下图，由图可知()A 、质点振动频率是4HzB 、t ＝2s 时，质点的加速度最大C 、质点的振幅为2cmD 、t ＝3s 时，质点所受的合外力最大解析质点振动的周期是4s ，频率是0.25Hz ；t ＝2s 时，质点的位移最大，回复力最大，加速度最大；质点的振幅为2cm ；t ＝3s 时，质点的位移为零，所受的合外力为零，选项B 、C 正确、答案BC11、如下图是用频闪照相的方法拍摄到的一个弹簧振子的振动情况，图①是振子静止在平衡位置时的照片，图②是振子被拉到左侧距平衡位置20cm 处放手后向右运动14周期内的频闪照片，频闪的频率为10Hz ，那么以下说法正确的选项是()A 、该振子振动的周期为1.6sB 、该振子振动的周期为1.2sC 、振子在该14周期内做加速度逐渐减小的变加速运动D 、从图②可以看出再经过0.2s 振子将运动到平衡位置右侧10cm 处解析相邻两次频闪的时间间隔Δt ＝1f ＝110s ＝0.1s ，由②图可知3Δt ＝T 4，那么振子振动的周期为T ＝1.2s ，选项B 对，选项A 错；振子在该14周期内受到弹簧的弹力逐渐减小，加速度减小，选项C 对；由振动方程x ＝20sin 2π1.2t cm ，当t ＝0.2s 时，x ＝103cm ，选项D 错、答案BC12.有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度、该单摆在海平面处的周期为T 0，当气球停在某一高度时，测得该单摆的周期为T .求该气球此时离海平面的高度h .(把地球看做质量均匀分布的半径为R 的球体)解析根据单摆周期公式T 0＝2πl g 0，T ＝2πlg ，其中l 是单摆长度，g 0和g 分别是两地点的重力加速度、根据万有引力定律公式可得g 0＝G MR 2，g ＝G M R ＋h 2，由以上各式可解得h ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T T 0－1R .答案⎝ ⎛⎭⎪⎫T T 0－1R13、如下图(a)所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P ，在下面放一白纸带、当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P 就在纸带上画出了一条振动曲线、在某次实验中沿如图(a)所示方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图(b)所示的曲线、根据曲线回答以下问题：(1)纸带速度的变化是________(填“增大”、“不变”或“减小”)、(2)假设纸带的加速度a ＝2m/s 2，且已测出图(b)中x ab ＝0.54m ，x bc ＝0.22m ，那么弹簧振子的周期T ________.(3)假设纸带做v ＝2m/s 的匀速直线运动，从t 0时刻，即振子经过平衡位置向y 轴正方向振动时开始计时，试在下图所给的坐标中画出纸带上产生的曲线、(忽略振幅的减小)解析(1)由于纸带上振动曲线由B 到A 间距增大，故纸带做加速运动，纸带速度增大、(2)由Δx ＝at 2可知：t ＝x ab －x bc a ＝0.54－0.222s ＝0.4s T ＝2t ＝0.8s.(3)横轴表示纸带的位移，且与时间成正比，故一个周期对应的位移L ＝vT ＝2×0.8m ＝1.6m所以曲线如下图所示、答案(1)增大(2)0.8s(3)见解析图。

历年（2019-2023）高考物理真题专项（机械振动、机械波）练习 一、单选题A．做匀加速直线运动B．在O点所受静电力最大C．由E到O的时间等于由．．．．2023ꞏ海南ꞏ统考高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（）A．该波的周期是5s B．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4．（2023ꞏ天津ꞏ统考高考真题）能说明光是横波的是（ ）．．．．2023ꞏ山西ꞏ统考高考真题）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（λ=B．声波的波长A．声波的波长15cmC．两声波的振幅之比为3:1D．两声波的振幅之比为8．（2023ꞏ湖南ꞏ统考高考真题）如图（a），在均匀介质中有动方向与平面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6cm9．（2023ꞏ浙江ꞏ高考真题）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0R R =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02R R =时，导体杆振动图像是（ ）A ．B ．C ．D ．10．（2023ꞏ浙江ꞏ高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为340m /s ）（ ）A ．振幅为2AB ．频率为100HzC ．波长应为1.7m 的奇数倍A ．a 与b 的频率之比为2:1B ．O 与P 开始振动的时刻相同C ．a 与b 相遇后会出现干涉现象D ．O 开始振动时沿12．（2022ꞏ重庆ꞏ高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，A ．浮标的振动周期为4C ．13t 时刻浮标沿y 轴负方向运动A．2：3 B．3：2 14．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）在如图所示的小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为4 A．0=t时，质点0P沿y轴负方向运动C．34t T=时，质点3P和5P相位相同15．（2022ꞏ辽宁ꞏ高考真题）一列简谐横波沿A．该时刻速度沿y轴正方向C．此后1周期内通过的路程为A．小球做简谐运动TA．甲图中的小球将保持静止B．甲图中的小球仍将来回振动C．乙图中的小球仍将来回摆动A．此波的波长为9cmC．此波的波速为0.1m/s19．（2021ꞏ江苏ꞏ高考真题）如图所示，半径为RA ．sin()2πω=-x R tB ．sin()πω=+x R tA ．15m/sB ．25m/s C ．35m/s21．（2021ꞏ天津ꞏ高考真题）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度．B ．．D．22．（2021ꞏ北京ꞏ高考真题）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。

高中物理机械振动练习题（含答案）一、单选题1．如图，弹簧振子的平衡位置为O 点，在B 、C 两点之间做简谐运动。

B 、C 相距20cm 。

小球经过B 点时开始计时，经过0.5s 首次到达C 点。

下列说法正确的是（ ）A ．小球振动的周期为2.0sB ．小球振动的振幅为0.2mC ．小球的位移一时间关系为0.1sin 2m 2x t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D ．5s 末小球位移为-0.1m2．简谐运动属于下列哪种运动（ ） A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．匀变速运动D ．非匀变速运动3．如图甲所示为以O 点为平衡位置，在A 、B 两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ）A ．在t ＝0.2s 时，弹簧振子的加速度为正向最大B ．在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度相同C ．从t ＝0到t ＝0.2s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D ．在t ＝0.6s 时，弹簧振子有最小的位移4．一质点做简谐振动，其位移x 与时间t 的关系曲线如图。

由图可知（ ）A．质点振动的频率是4HzB．质点振动的振幅是4cmC．在t=3s时，质点的速度为最大D．在t=4s时，质点所受的回复力为零5．做简谐运动的物体，回复力和位移的关系图是（）A．B．C．D．6．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（）A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等B．振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功C．振子在运动过程中的回复力由弹簧的弹力提供D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒7．为使简谐运动单摆的周期变长，可采取以下哪种方法（）A．振幅适当加大B．摆长适当加长C．摆球质量增大D．将单摆从上海移到北京8．做简谐振动的物体经过与平衡位置对称的两个位置时，可能相同物理量是（）A．位移B．速度C．加速度D．回复力二、多选题9．弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，把小钢球从平衡位置向左拉一段距离，放手让其运动，从小钢球第一次通过平衡位置时开始计时，其振动图像如图所示，下列说法正确的是（）A ．在t 0时刻弹簧的形变量为4 cmB ．钢球振动半个周期，回复力做功为零C ．钢球振动一个周期，通过的路程等于10 cmD ．钢球振动方程为y ＝5sin πt cm10．如图所示，摆长为1m 的单摆做小角度的摆动，振动过程的最大位移为6cm ，不计空气阻力，重力加速度22πm/s g =，从摆球向右通过最低点开始计时，则从 1.0s t =到2.0s t =的过程中（ ）A ．摆球的重力势能先减小后增大B ．摆球的动能先减小后增大C ．摆球振动的回复力先减小后增大D ．摆球的切向加速度先增大后减小11．弹簧振子做机械振动，若从平衡位置O 开始计时，经过0.3 s 时，振子第一次经过P 点，又经过了0.2 s ，振子第二次经过P 点，则到该振子第三次经过P 点可能还需要多长时间（ ） A ．13sB ．1.0 sC ．0.4 sD ．1.4 s第II 卷（非选择题）请点击修改第II 卷的文字说明三、解答题12．如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m =0.1kg 的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm。

图v 0/图2019年高三物理二轮专项检测（最新重点题汇编）专项七力学综合（全解析）注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。

1、【2018•广西模拟】物体在恒定的合力F 作用下作直线运动，在时间△t 1内速度由0增大到v ，在时间△t 2内速度由v 增大到2v 、设F 在△t 1内做的功是W 1，冲量是I -1；在△t 2内做的功是W 2，冲量是I 2，那么〔〕 A 、1212,I I WW <=B 、1212,I I WW <<C 、1212,I I WW ==D 、1212,I I WW =<【答案】D 【解析】在△t 1时间内，I 1=F △t 1=mv=△p 1，在△t 2时间内、I 2=F △t 2=2mv －mv=mv=△p 2∴I 1=I 2又2222121113,(2)2222W m v W m v m v m v ==-= ∴W 1<W 2，D 选项正确、2、【2018•四川联考】如下图,质量分别为m 1和m 2、大小相同的两物块,分别以速度v 1和v 2沿固定斜面向下匀速滑行,且v 1>v 2,m 2的右端装有轻质弹簧,在它们发生相互作用后又分开.那么在m 1和m 2相互作用的过程中,以下说法中正确的选项是〔〕 A 、由于有重力和摩擦力,所以该过程动量不守恒 B 、由于系统所受合外力为零,所以该过程动量守恒C 、假设相互作用过程中,m 1的速度不反向,那么该过程动量守恒D 、假设相互作用过程中,m 1的速度反向,那么该过程动量守恒【答案】C 【解析】在相互作用过程中,以m 1、m 2和弹簧组成的系统为对象,当两个物体都向下滑行时,即m 1的速度不反向,系统的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等,所以系统的合外力为零,系统的动量守恒、假设在相互作用过程中,m 1的速度反向,那么m 1受到的滑动摩擦力沿斜面向下,系统的合外力不为零,系统的动量不过恒、 3、【2018•湖北模拟】如图1-5所示,质量为M 的木板静止在光滑水平面上、一个质量为m 的小滑块以初速度v 0从木板的左端向右滑上木板、滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图1-6所示、某同学根据图像作出如下的一些判断正确的选项是〔〕 A 、滑块与木板间始终存在相对运动 B 、滑块始终未离开木板C 、滑块的质量大于木板的质量D 、在t 1时刻滑块从木板上滑出【答案】ACD【解析】从图中可以看出,滑块与木板始终没有达到共同速度,所以滑块与木板间始终存在相对运动;又因木板的加速度较大,所以滑块的质量大于木板的质量;因在t 1时刻以后,滑块和木板都做匀速运动,所以在t 1时刻滑块从木板上滑出、所以选项A 、C 、D 正确、4、【2018•重庆期中】水平传送带在外力的作用下始终以速度v 匀速运动，某时刻放上一个小物体，质量为m ，初速度大小也是v ，但方向与传送带的运动方向相反，小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，最后小物体的速度与传送带相同、在小物体与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物体做的功为W ，摩擦生成的热量为Q ，那么下面的判断中正确的选项是()A 、W ＝0，Q ＝0B 、W ≠0，Q ＝0C 、W ≠0，Q ≠0D 、W ＝0，Q ≠0 【答案】 【解析】小物体以－v 的初速度放到传送带上，到后来速度变为和传送带相同的过程中，根据动能定理可知：因小物体的初末动能相等，故合外力做功为0，重力和支持力均未做功，故摩擦力做功W ＝0，但小物体和传送带在此过程中发生了相对运动，故热量Q ≠0，所以D 正确、5、【2018•黄冈模拟】如下图，A 、B 两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上，一颗子弹以水平速度v 先后穿过A 和B(此过程中A 和B 没相碰)。

2019年高三物理二轮练习精品测试：3－4机械振动注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

A.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大B.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率D.当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率解析:选AD.由受迫振动振幅跟频率的关系可知,正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;当波轮的运转频率减小到等于洗衣机的固有频率时,发生共振,洗衣机振动最剧烈;波轮的运转频率再降低时,振动减弱,故正确选项为A 、D.2.(2017·高考上海单科卷)两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1＞v 2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f 1、f 2和A 1、A 2,那么()A.f 1＞f 2,A 1＝A 2B.f 1＜f 2,A 1＝A 2C.f 1＝f 1,A 1＞A 2D.f 1＝f 2,A 1＜A 2解析:选C.单摆的频率由摆长决定,摆长相等,频率相等,所以A 、B 错误;由机械能守恒,小球在平衡位置的速度越大,其振幅越大,所以C 正确,D 错误.3.如图12－1－9所示,弹簧振子的小球在B 、C 之间做简谐运动,O 为BC 间的中点,B 、C 间的距离为10cm,那么以下说法正确的选项是()图12－1－9A.小球的最大位移是10cmB.只有在B 、C 两点时,小球的振幅是5cm,在O 点时,小球的振幅是0C.无论小球在任何位置,它的振幅都是5cmD.从任意时刻起,一个周期内小球经过的路程都是10cm解析:选C.简谐运动中的平衡位置就是对称点,所以O 点是平衡位置.小球的最大位移是＋5cm 或－5cm,应选项A 是不正确的.振幅是物体离开平衡位置的最大距离,反映的是振动物体振动的能力,并不说明物体一定在最大距离处,在O 点的小球也能够到达最大距离处,所以小球在O 点的振幅也是5cm,应选项B 是不正确的,选项C 是正确.根据一次全振动的概念,选项D 是错误的.4.(2017·高考全国卷Ⅰ)一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点.t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1m;t ＝43s 时刻x ＝0.1m;t ＝4s 时刻x ＝0.1m.该振子的振幅和周期可能为()A.0.1m,83sB.0.1m,8sC.0.2m,83sD.0.2m,8s解析:选ACD.假设振幅A ＝0.1m,T ＝83s,那么43s 为半周期,从－0.1m 处运动到0.1m,符合运动实际,4s －43s ＝83s 为一个周期,正好返回0.1m 处,所以A 项正确.假设A ＝0.1m,T ＝8s,43s 只是T 的16,不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处,所以B 错.假设A ＝0.2m,T ＝83s,43s ＝T 2,振子可以由－0.1m 运动到对称位置,4s －43s ＝83s ＝T ,振子可以由0.1m 返回0.1m,所以C 对.假设A ＝0.2m,T ＝8s,43s ＝2×T 12,而sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT ·T 12＝12,即T 12时间内,振子可以从平衡位置运动到0.1m 处;再经83s 又恰好能由0.1m 处运动到0.2m 处后,再返回0.1m 处,故D 项正确.5.简谐运动的振动图线可用下述方法画出:如图12－1－10(1)所示,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P ,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P 在纸带上画出的就是小球的振动图像.取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图12－1－9(2)所示.图12－1－10(1)为什么必须匀速拖动纸带？(2)刚开始计时时,振子处在什么位置？t ＝17s 时振子相对平衡位置的位移是多少？(3)假设纸带运动的速度为2cm/s,振动图线上1、3两点间的距离是多少？(4)振子在________s 末负方向速度最大;在________s 末正方向加速度最大;2.5s 时振子正在向________方向运动.(5)写出振子的振动方程.解析:(1)纸带匀速运动时,由x ＝vt 知,位移与时间成正比,因此在匀速条件下,可以用纸带通过的位移表示时间.(2)由图(2)可知t ＝0时,振子在平衡位置左侧最大位移处;周期T ＝4s,t ＝17s 时位移为零.(3)由x ＝vt ,所以1、3间距x ＝2cm/s ×2s ＝4cm.(4)3s 末负方向速度最大;加速度方向总是指向平衡位置,所以t ＝0或t ＝4s 时正方向加速度最大;t ＝2.5s 时,向－x 方向运动.(5)x ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t －π2cm.答案:(1)在匀速条件下,可以用纸带通过的位移表示时间(2)左侧最大位移零(3)4cm(4)30或4－x(5)x ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t －π2cm【一】选择题1.做简谐振动的单摆,在摆动的过程中()A.只有在平衡位置时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力B.只有在最高点时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力C.小球在任意位置处,回复力都等于重力和细绳拉力的合力D.小球在任意位置处,回复力都不等于重力和细绳拉力的合力解析:选B.单摆在一个圆弧上来回运动,摆球做圆周运动的向心力由重力沿悬线方向的分力和悬线拉力的合力提供,而回复力是指重力沿圆弧切线方向的分力.摆球在平衡位置速度不为零,向心力不为零,而回复力为零,所以合力不是回复力;摆球在最高点时,速度为零,向心力为零,合力等于回复力.应选项B 正确.2.一质点做简谐运动时,其振动图像如图12－1－11所示.由图可知,在t1和t2时刻,质点运动的()图12－1－11A.位移相同B.回复力相同C.速度相同D.加速度相同解析:选C.从题图中可以看出在t1和t2时刻,质点的位移大小相等、方向相反.那么有,在t1和t2时刻质点所受的回复力大小相等、方向相反,加速度大小相等、方向相反,A、B、D错误;在t1和t2时刻,质点都是从负最大位移向正最大位移运动,速度方向相同,由于位移大小相等,所以速度大小相等,C正确.3.如图12－1－12是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t＝0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时()图12－1－12A.乙在平衡位置的左方,正向右运动B.乙在平衡位置的左方,正向左运动C.乙在平衡位置的右方,正向右运动D.乙在平衡位置的右方,正向左运动解析:选D.当甲第一次到达正向最大位移处时是在1.5s末,从图像可以看出此时乙的位移为正,即乙在平衡位置右侧;另外,位移图像斜率表示速度,此时乙的斜率为负,即表示乙在向左运动.4.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,假设该振动系统的固有频率为f ,那么固A.f固＝B.60Hz<f固<70HzC.50Hz<f固<60HzD.以上三个都不对解析:选C.从图所示的共振曲线,可判断出f驱与f固相差越大,受迫振动的振幅越小;f驱与f越接近,受迫振动的振幅越大,并从中看出f驱越接近f固,振幅的变化越慢,比较各组数据知固f驱在50Hz～60Hz范围内时振幅变化最小,因此50Hz<f固<60Hz,即C正确.5.铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运动的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车由于受到周期性的冲击力做受迫振动.普通钢轨长为12.6m,列车的固有振动周期为0.315s.以下说法正确的选项是()A.列车的危险速率为40m/sB.列车过桥需要减速,是为了防止列车与桥发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析:选ABD.对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险速率v ＝L T ＝40m/s,A 正确;为了防止共振现象发生,过桥时需要减速,B 正确;列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率,只有共振时才等于列车的固有频率,C 错误;由v ＝L T 可知,L 增大,T 不变,v 变大,所以D 正确.6.(2018·陕西高三质检)做简谐振动的单摆摆长不变,假设摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,那么单摆振动的()A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变解析:选C.由单摆的周期公式T ＝2πl g 可知,单摆摆长不变,那么周期不变,频率不变;振幅A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,由E k ＝12mv 2可知,摆球经过平衡位置时的动能相同,由于摆球的质量不同,所以摆球上升的最大高度不同,因此振幅不同,A 、B 、D 错误,C 正确.7.心电图是现代医疗诊断的重要手段,医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔,即为心动周期,由此可以计算出1分钟内心脏跳动的次数(即心率).甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图如图12－1－13所示,医生通过测量后记下甲的心率是60次/分,那么由图可知心电图机图纸移动的速率v 以及乙的心率分别为()图12－1－13A.25mm/s48次/分B.25mm/s75次/分C.25mm/min75次/分D.25mm/min48次/分解析:选B.f 甲＝60次/分＝1次/秒T 甲＝1sv 纸＝x 甲T 甲＝25mm/sT 2＝x 乙v 纸＝20 mm 25 mm/s ＝45sf 2＝1T 2＝75次/分.8.(2018·北京海淀区模拟)如图12－1－14所示为以O 点为平衡位置,在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子,图为这个弹簧振子的振动图像,由图可知以下说法中正确的选项是()图12－1－14A.在t ＝0.2s 时,弹簧振子的加速度为正向最大B.在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻,弹簧振子在同一位置C.从t ＝0到t ＝0.2s 时间内,弹簧振子做加速度增加的减速运动D.在t ＝0.6s 时,弹簧振子有最小的弹性势能解析:选BC.从图可以看出,t ＝0.2s 时,弹簧振子的位移为正向最大值,而弹簧振子的加速度与位移大小成正比,方向与位移方向相反,A 错误;在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻,弹簧振子的位移相同,即在同一位置,B 正确;从t ＝0到t ＝0.2s 时间内,弹簧振子从平衡位置向最大位移运动,位移逐渐增大,加速度逐渐增大,加速度方向与速度方向相反,弹簧振子做加速度增大的减速运动,C 正确;在t ＝0.6s 时,弹簧振子的位移负向最大,即弹簧的形变最大,弹簧振子的弹性势能最大,D 错误.9.一个质点在平衡位置O 点附近做机械振动.假设从O 点开始计时,经过3s 质点第一次经过M 点(如图12－1－15所示);再继续运动,又经过2s 它第二次经过M 点;那么该质点第三次经过M 点还需的时间是()图12－1－15A.8sB.4sC.14sD.103s解析:选CD.设图中a 、b 两点为质点振动过程中的最大位移处,假设开始计时时刻质点从O点向右运动,O →M 运动过程历时3s,M →b →M 过程历时2s,显然,T 4＝4s,T ＝16s.质点第三次经过M 点还需要的时间Δt 3＝T －2s ＝(16－2)s ＝14s,应选项C 正确.假设开始计时时刻质点从O 点向左运动,O →a →O →M 运动过程历时3s,M →b →M 运动过程历时2s,显然,T 2＋T 4＝4s,T ＝163s.质点第三次再经过M 点所需要的时间Δt 3＝T －2s ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫163－2s ＝103s,应选项D 正确.综上所述,该题的正确答案是CD.10.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ,那么质点()A.第1s 末与第3s 末的位移相同B.第1s 末与第3s 末的速度相同C.3s 末至5s 末的位移方向都相同D.3s 末至5s 末的速度方向都相同【二】非选择题11.(2017·高考江苏单科卷)将一劲度系数为k 的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m 的物块.将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.解析:单摆周期公式T＝2πlg,且kl＝mg解得T＝2πm k.答案:见解析12.如图12－1－16所示,ABCD为光滑的圆柱面,圆柱面的轴线水平,A、B、C、D在同一水平面上,小球m自A点以沿AD方向的初速度v逐渐接近固定在D点的小球n.AB弧长为0.8m,AB 弧半径R＝10m,AD＝10m,那么v为多大时,才能使m恰好碰到小球n？(g＝10m/s2)图12－1－16解析:小球m的运动由两个分运动合成,这两个分运动分别是:以速度v沿AD方向的匀速直线运动和在圆弧面AB方向上的往复运动.因为AB≪R,所以小球在圆弧面上的往复运动具有等时性,是一种等效单摆,其圆弧半径R即为等效单摆的摆长.设小球m在AD与BC间往复运动的周期为T,由于AB≪R,所以T＝2πR g设小球m恰好能碰到小球n, 那么有AD＝vt且满足t＝nT(n＝1,2,3…) 解以上三式得v＝5nπm/s(n＝1,2,3…).答案:5nπm/s(n＝1,2,3…)。

机械振动和机械波一、单选题1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。

波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。

则以下说法中正确的是（）A．质点P的振幅为0.05mB．波的频率可能为7.5HzC．波的传播速度可能为50m/sD．在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动2．如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。

则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s，6cm B．4s，9cmC．4s，6cm D．2s，8cm3．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。

两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点b、d始终静止不动B．质点a、b、c、d、e始终静止不动C．质点a、c、e始终静止不动D．质点a、c、e以振幅A做简谐运动4．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。

图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。

下列说法不正确的是（）A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同B．M点为振动加强点，其振幅为AC．N点始终处在平衡位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为05．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同种介质中沿相同方向传播的波形图，此时质点P的运动方向如图所示，已知质点P在a波上，质点Q在b波上，则下列说法错误的是（）A．两列波具有相同的波速B．此时质点Q正沿y轴正方向运动C．一个周期内，质点Q沿x轴前进的距离是质点P的1.5倍D．在质点P完成30次全振动的时间内质点Q可完成20次全振动6．如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。

机械振动和机械波1.(2018·全国卷Ⅲ·T34(1))一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。

已知该波的周期T>0.20 s 。

下列说法正确的是 ( )A.波速为0.40 m/sB.波长为0.08 mC.x=0.08 m 的质点在t=0.70 s 时位于波谷D.x=0.08 m 的质点在t=0.12 s 时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s ，则它在该介质中的波长为0.32 m【解析】选A 、C 、E 。

由图象可知波长λ=0.16 m ，B 错；由于该波的周期T>0.2 s ，结合图象可知T=0.4 s ，则波速为0.40 m/s ，A 对；t=0时x=0.08 m 的质点从平衡位置沿y 轴正向振动，t=0.70 s 时位于波谷，t=0.12 s 时位于平衡位置与波峰之间的某一位置，C 对，D 错；据1212v v f λλ==可知此波波速变为0.80 m/s ，则它在该介质中的波长为0.32 m ，E 对，故选A 、C 、E 。

2.(2018·北京高考·T4)如图所示，一列简谐横波向右传播，P 、Q 两质点平衡位置相距0.15 m 。

当P 运动到上方最大位移处时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )A.0.60 mB.0.30 mC.0.20 mD.0.15 m【解析】选B 。

可以画出PQ 之间的最简单的波形，如图所示：由于P 、Q 之间可以含有多个完整的波形，则：x PQ =1()2n +λ(n=0，1，2……) 整理可以得到：λ=221PQx n +(n=0，1，2……)当n=0时，λ=0.3 m当n=1时，λ=0.1 m ，故选项B 正确，A 、C 、D 错误。

3. (2018·天津高考·T8)一振子沿x 轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。

高中物理-机械振动同步练习1.简谐运动● 练案●当堂检测 A 组（反馈练）1．关于机械振动,下列说法正确的是 （ ） A ．往复运动就是机械振动 B ．机械振动是靠惯性运动的 C ．机械振动是受回复力作用 D ．回复力是物体所受的合力 2．物体做机械振动的回复力（ ）A ．是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力B ．必定是物体所受的合力C ．可以是物体受力中的一个力D ．可以是物体所受力中的一个力的分力3．某一弹簧振子做简谐运动,在图的四幅图象中,正确反映加速度a 与位移x 的关系的是（ ）4．简谐运动是一种 ( )A ．匀速运动B ．变速运动C ．匀加速运动D ．变加速运动5．关于简谐运动的有关物理量,下列说法中错误的是（ ） A ．回复力方向总是指向平衡位置B ．向平衡位置运动时,加速度越来越小,速度也越来越小C ．加速度和速度方向总是跟位移方向相反D ．速度方向有时跟位移方向相同,有时相反B 组（拓展练）1．如图所示,弹簧振子以O 点为平衡位置作简谐振动,当它从C 向O 点运动的过程中,位移方向及其大小的变化是（ ）A ．向右,逐渐增大B ．向右,逐渐减小C ．向左,逐渐增大D ．向左,逐渐减小2．如图所示,弹簧振子以O 点为平衡位置,在A 、B 间做简谐振动,下列说法正确的是（ ）A．振子在A、B处的加速度和速度均为零B．振子通过O点后,加速度方向改变C．振子通过O点后,速度方向改变D．振子从O→B或从O→A的运动都是匀减速运动3．关于简谐运动,下列说法中正确的是（）。

A．位移减小时,加速度减小,速度增大。

B．位移的方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同。

C．物体的运动方向指向平衡位置时,速度跟位移方向相反,背向平衡位置时,速度跟位移方向相同。

D．水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同,朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反。

4．作简谐运动的质点,先后经过同一位置时下列物理量不同的是（）A．位移B．加速度C．回复力D．速度5．一弹簧振子做简谐振动,则下列说法正确的是（）A．若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B．振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C．振子每次经过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同D．振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同【参考答案】A组（反馈练）1．C 2．CD 3．B 4．BD 5．BCB组（拓展练）1．B2．B3．AC 4．D 5．D第十一章机械振动2.简谐运动的描述●练案●当堂检测A组（反馈练）1、如图所示为一弹簧振子,设向右为正方向,振子的运动( )Ａ、Ｃ→Ｏ时,位移是正值,速度是正值Ｂ、Ｏ→Ｂ时,位移是正值,速度是正值Ｃ、Ｂ→Ｏ时,位移是负值,速度是负值Ｄ、Ｃ→Ｏ时,位移是负值,速度是负值2、如果下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度V与时刻的对应关系,T是振动周期,下列选项中正确的是（）A、若甲表示位移x,则丙表示相应的速度vB、若丁表示位移x,则甲表示相应的速度vC、若丙表示位移x,则甲表示相应的速度vD、若乙表示位移x；则丙表示相应的速度v3、弹簧振子作等幅振动,当振子每次经过同一位置时,不一定相等的物理量是( )Ａ、速度Ｂ、加速度Ｃ、动能Ｄ、弹性势能4、如图所示,弹簧振子在摆动过程中,Ｏ为平衡位置,在完成一次全振动时振子的运动是( )Ａ、Ｂ→Ｏ→ＣＢ、Ｂ→Ｏ→Ｃ→Ｏ→ＢＣ、Ｏ→Ｃ→ＯＤ、Ｏ→Ｃ→Ｏ→Ｂ→Ｏ5、振动质点作简谐振动,先后以大小相同而反向的加速度通过Ａ、Ｂ两点,历时２秒,过Ｂ后又经２秒,仍以相同的加速度再经Ｂ点,其振动的周期为____________。

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波真题汇编附答案(2)一、选择题1．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（）A．B．C．D．2．关于机械振动和机械波，以下说法正确的是（）A．要产生机械波，有波源就可以B．要产生机械波，必须要有波源和介质C．要产生机械波，有介质就可以D．要产生机械波，不需要有波源和介质3．一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率。

B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率。

C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率。

D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率。

4．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是A．速度、加速度、动能B．动能、冋复力、对平衡位置的位移C．加速度、速度、势能D．速度、动能、回复力5．如图所示，一单摆在做简谐运动，下列说法正确的是A．单摆的幅度越大，振动周期越大B．摆球质量越大，振动周期越大C．若将摆线变短，振动周期将变大D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大6．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A．①B．③C．①④D．②④7．下列说法中正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故8．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是（）A．该波沿+x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿-y方向D．质点a在t =2 s时速度最大9．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（）A．波长，波速B．周期，振幅C．波长，振幅D．周期，波速10．一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中的质点b比质点a晚0. 5s起振，质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m，则该波的波速为A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．8m/s11．若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的( )A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅不变D．频率改变，振幅改变12．如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴向左右传播，波速为20m/s.质点a、b与S的距离分别为36.8m和17.2m，已知a和b已经振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是A．b位于x轴上方，运动方向向下B．b位于x轴下方，运动方向向上C．a位于x轴上方,运动方向向上D．a位于x轴下方，运动方向向上13．如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动。

机械振动专题一、单选题1.如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10m/s，振动方向都平行于y 轴，t=0时刻，这两列波的波形如图所示．下图是画出平衡位置在x=2m处的质点，从t=0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【解答】解：由题，两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉．过周期后，两列波的波峰同时到达x=2m处的质点，则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为3cm，开始从平衡位置沿y轴正方向开始振动，所以图象B正确．故选B【分析】两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉，根据叠加原理分析x=2m处的质点的振动情况和振幅，确定图象．2.一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．从图示可知（）A. 此列波的频率一定是0.1Hz B. 此列波的波长一定是0.1mC. 此列波的传播速度可能是34m/sD. a点一定比b点距波源近【答案】C【解析】【解答】解：A、由图读出周期为T=0.1s，则此波的频率为f= =10Hz．故A错误．B、C波从a传到b的时间为t=（0.1n+0.03）s，波速为v= = m/s，（n=0，1，2…），当n=1时，v=34m/s．波长为λ=vT= ，n是整数，λ不可能等于0.1m．故B错误，C正确．D、无法判断波的传播方向，则无法确定哪个点离波源近．故D错误．故选：C．【分析】根据两个质点在同一时刻的状态，结合波形波，分析a、b间的距离与波长的关系，求出波速的通项和频率的通项，再确定波速的特殊值．根据a、b两点振动先后判断离振源的远近．3.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（）A. 这列波的波长是14cm B. 这列波的周期是0.125sC. 这列波可能是沿x轴正方向传播的D. t=0时，x=4cm 处的质点速度沿y轴负方向【答案】D【解析】【解答】解：A、从图中可以看出波长等于12cm，故A错误；B、由已知得波速等于0.8m/s，周期，故B错误；C、经过0.2s即经过周期，经过一个周期质点回到原位置，即只看经过周期的振动情况即可，若向右传播，x=4cm处质点经过周期应该向下振动，故该波向左传播，故C错误；D、由于该波向左传播，所以根据振动和波动关系可知t=0时刻，x=4cm处的质点的质点速度沿沿y轴负方向，故D 正确．故选：D．【分析】从图象中可以知道波长为λ=12cm，根据波速可以求出周期，然后根据波动、振动进一步确定波的传播方向．4.一质点做简谐运动，其位移x与时间t关系曲线如图所示，由图可知（）A. 质点振动的频率是4Hz B. 质点振动的振幅是4cmC. t=3s时，质点的速度最大 D. 在t=3s时，质点的振幅为零【答案】C【解析】【解答】解：A、由图读出周期 T=4s，则频率 f= =0.25Hz，故A错误；B、质点的振幅等于振子的位移最大值，由图读出振幅为 A=2cm，故B错误；C、t=3s时，质点的位移为零，正通过平衡位置，速度最大，故C正确；D、质点做简谐运动，振幅是不变的，故D错误；故选：C【分析】质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅和周期，由公式f= 求出频率．根据t=3s时刻以后质点位移的变化，分析速度的方向．5.一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如图所示．则质点a的振动图象为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【解答】解：由可得：，故AB错误；由波的传播方向和振动方向之间的关系可知此a点向下振动，故D错误，C正确．故选C．【分析】根据t=0时刻这列波的波形图和该波向右传播可以判定a点向下振动，然后根据波速、波长、周期之间关系，求出周期即可．6.若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g增加为40g，最大摆角由4°减小为2°，则单摆振动（）A. 频率不变，振幅不变 B. 频率不变，振幅改变C. 频率改变，振幅不变 D. 频率改变，振幅改变【答案】B【解析】【解答】解：单摆的周期公式为T=2 ，与摆球的质量和摆角的大小无关，所以周期不变频率也不变，摆角减小则振幅也减小，B正确．故选B【分析】由单摆的周期公式知道，单摆的周期与摆长和当地的重力加速度有关，与球的质量和摆角大小无关．7.某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是（）A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【解析】【解答】解：A、t=1s时，振子位于正向最大位移处，振子的速度为零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度为负的最大值，故A正确；B、t=2s时，振子位于平衡位置正在向下运动，振子的速度最大，方向向下，加速度为0，故B错误；C、t=3s时，振子位于负向最大位移处，振子的速度为零，加速度最大，故C错误；D、t=4s时，振子位于平衡位置正在向上运动，振子的速度为正，加速度为0，故D错误．故选：A．【分析】根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系．当物体位移为零时，质点的速度最大，加速度为零；当位移为最大值时，速度为零，加速度最大．加速度方向总是与位移方向相反，位移为负值，加速度为正值．8.一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示．x=8m处质点P的振动图线如图乙所示．下列说法正确的是（）A. 这列波的波长为8mB. 这列波的频率为2HzC. 这列波的波速为4m/s D. 这列波向左传播【答案】D【解析】【解答】解：A、由甲图读出波长为4m，故A错误；B、由乙图读出周期为T=2s，则频率f= ，故B错误；C、波速v= ，故C错误；D、由乙图读出t=0s时刻质点P的速度方向沿y轴正方向，在甲图上，根据波形的平移法判断出波的传播方向沿﹣x方向传播，即向左传播，故D正确．故选：D．【分析】图甲为t=0s时的波动图象，图乙为介质中质点P的振动图象，由乙图读出t=0s时刻质点P的速度方向，读出周期，求出频率，在甲图上判断出波的传播方向，读出波长，再求出波速．9.周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（）A. 沿x轴正方向传播，波速v=20m/sB. 沿x轴正方向传播，波速v=10m/sC. 沿x轴负方向传播，波速v=20m/sD. 沿x轴负方向传播，波速v=10m/s【答案】B【解析】【解答】解：由题，此时P点向y轴负方向运动，根据平移法可知，波形将向右平移，则知，该波沿x轴正方向传播．由图读出波长λ=20m，故波速v= m/s．故B正确．故选：B．【分析】根据P点的速度方向可运用波形平移法判断波的传播方向．由图读出波长，由v= 求出波速．10.一列简谐波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为（）A. 4m、6m和8mB. 6m、8m和12mC. 4m、6m和12m D. 4m、8m和12m【答案】C【解析】【解答】解：由题，两质点都经过平衡位置，两质点之间的波峰只有一个，两质点间可能没有波谷、可能一个波谷，也可能有两个波谷，设波长为λ，则可能有λ=2×6m=12m，也可能λ=6m，也可能λ= =4m．故选C【分析】根据两质点间状态关系，结合波形图象，确定距离与波长的关系．两质点间可能没有波谷、可能一个波谷，也可能有两个波谷，得到波长有三个值．11.一个单摆挂在电梯内，发现单摆的周期增大为原来的2倍，可见电梯在做加速度运动，加速度a为（）A. 方向向上，大小为B. 方向向上，大小为C. 方向向下，大小为D. 方向向下，大小为【答案】D【解析】【解答】解：根据单摆周期公式T= ，知周期的平方与重力加速度成反比，则周期变为原来2倍时重力加速度变为原来的．即电梯处于失重状态，等效重力加速度为g﹣a= ，解得a= ，方向向下．故D正确，A、B、C错误．故选：D．【分析】根据单摆周期公式判断周期增大时重力加速度的变化情况，然后结合超重和失重进行解答．12.已知弹簧振子的位移x随时间t变化的表达式为x=8sin（4πt+ ）cm，式中位移x的单位是cm，时间t的单位是s．下列说法正确的是（）A. 弹簧振子的振幅为16cmB. 弹簧振子的振动周期为0.5sC. 在t=0时，弹簧振子的速度达到最大D. 在t=0时，弹簧振子离开平衡位置的位移达到最大【答案】B【解析】【解答】解：A、位移x随时间变化的表达式为x=8sin（4πt+ ）cm，因此得到弹簧振子的振幅为8cm，故A错误；B、根据简谐运动的标准方程y=Asinωt，ω=4π，周期：s．故B正确；C、在t=0时，弹簧振子的位移：cm，弹簧振子不在平衡位置，所以速度不是最大．故C错误；D、在t=0时，弹簧振子的位移：cm，弹簧振子离开平衡位置的位移未达到最大．故D错误．故选：B【分析】由x=8sin（4πt+ ）cm，得到振子的振幅，再根据表达式，即可确定时间t=0时，哪个量达到最大，从而确定求解．13.图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点，图（b）为质点Q的振动图形．下列说法正确的是（）A. 在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B. 在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD. 质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（m）【答案】B【解析】【解答】解：A、图（b）为质点Q的振动图象，则知在t=0.10s时，质点Q正从平衡位置向波谷运动，所以点Q向y轴负方向运动，故A错误；B、在t=0.10s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动．由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为△t=0.15s= T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故B正确；C、由甲图知波长λ=8m，则波速为：v= = m/s=40m/s，从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为△x=v△t=40×0.15m=6m，故C错误；D、t=0时刻，质点Q正通过平衡位置向下运动，所以质点Q简谐运动的表达式为y=﹣Asin t=﹣0.10sin t=﹣0.10sin10πt（m），故D错误．故选：B【分析】根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向下振动，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程．14.某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是（）A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【解析】【解答】A、t=1s时，振子位于正向最大位移处，振子的速度为零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度为负的最大值，故A正确；B、t=2s时，振子位于平衡位置正在向下运动，振子的速度最大，方向向下，加速度为0，故B错误；C、t=3s时，振子位于负向最大位移处，振子的速度为零，加速度最大，故C错误；D、t=4s时，振子位于平衡位置正在向上运动，振子的速度为正，加速度为0，故D错误．故选：A．【分析】根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系．由简谐运动规律知，当物体位移为零时，质点的速度最大，加速度为零；当位移为最大值时，速度为零，加速度最大．加速度方向总是与位移方向相反，位移为负值，加速度为正值．15.如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x的轴的正方向．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【解答】解：由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故A正确，BCD错误．故选：A【分析】当振子运动到N点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出t=0时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象．16.图1所示为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图2所示为该波中x=4m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（）A. 此波的波速为0.25m/s B. 此波沿x轴正方向传播C. t=0.5 s时质点P移动到x=2 m处D. t=0.5 s时质点P偏离平衡位置的位移为0【答案】D 【解析】【解答】解：A、由图可知，周期T=1.0s，波长λ=4m，则波速v= ，故A错误．B、x=4m处的质点在t=0时刻向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，故B错误．C、t=0.5s时，质点P运动平衡位置向上振动，偏离平衡位置的位移为零，质点不随波迁移，故C错误，D正确．故选：D．【分析】根据质点的振动方向确定波的传播方向，根据波长和周期求出波速．根据运动的时间，结合周期的大小确定P的位置．17.一质点沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示．在1.5s～2s的时间内，质点的速度v、加速度a的大小的变化情况是（）A. v变大，a变大B. v变小，a变小 C. v变大，a变小 D. v变小，a变大【答案】D【解析】【解答】解：位移越小速度越大，在1.5s～2s的时间内，质点位移增大，故速度减小；根据a=﹣知加速度与位移成正比，在1.5s～2s的时间内，质点位移增大，故加速度增大；故选：D．【分析】根据回复力和偏离平衡位置的位移成正比，以及简谐运动的性质进行判断。

28 机械振动与机械波一、选择题1．【铜仁一中月考】下列说法正确的是()A．简谐运动的周期与振幅无关B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F＝－kx中，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数C．在波传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多2．【齐鲁名校2019届高三第一次联考】关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是()A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象C．“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射D．频率不相同的两列波也能发生干涉E．声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象3．【2018全国III卷】一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t = 0和t = 0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。

己知该波的周期T > 0.20 s。

下列说法正确的是()A．波速为0.40 m/sB．波长为0.08 mC．x = 0.08 m的质点在t = 0.70 s时位于波谷D．x = 0.08 m的质点在t = 0.12 s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m4．【济南质量监控】一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A．质点振动的频率为4 HzB．在10 s内质点经过的路程是20 cmC．在5 s末，质点的速度为零，加速度最大D．t＝1.5 s和t＝2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反E．t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 2 cm 5．【2019届模拟仿真卷】一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v 相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是()A．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/sB．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/sC．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E．从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P的位移为20 cm 6．【合肥模拟】某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上。

考点2 选修3-4［高考定位］1．考查内容（1）振动和波、振动和波两种图象信息的理解和应用,波的传播、波的相遇叠加.(2）光的折射、折射率、反全射、光导纤维。

(3)光的干涉和衍射。

（4)电磁波。

2．题型、难度高考试题形式为一选择(5分)—计算(10分)选择题在各知识点都可能出现,计算题主要出现在光的折射和全反射和机械波的传播的问题中,选择题难度中档，计算题难度较大。

［体验高考]1．（1)（多选)如图8－1所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0。

5 s时的波形图。

已知该简谐波的周期大于0.5 s。

关于该简谐波，下列说法正确的是图8－1A．波长为2 mB．波速为6 m/sC．频率为1.5 HzD．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置(2）如图8－2所示，一半径为R玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线)。

已知玻璃的折射率为1。

5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线）。

求:图8－2①从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;②距光轴错误!的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离.解析(1)由波形图可知，波长为4 m,故A错误;横波沿x轴正方向传播,实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0。

5 s时的波形图.又该简谐波的周期大于0。

5 s，波传播的距离Δx＝错误!λ，错误!T＝0.5 s，故周期T＝错误! s,频率为1。

5 Hz，波速ν＝λf＝6 m/s，故B、C正确;t ＝1 s＝错误!T，t＝0时，x＝1 m处波峰位置，t＝1时，该质点处于应该在波谷位置向下振动,故D错误，t＝2 s＝3T是周期整数倍，故t＝0时，x＝2 m在平衡位置,t＝2 s时，该质点同样经过平衡位置，故E正确。

(2）①如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角i C时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l。

第十二章 机械振动 机械波 光电磁波 相对论简介第1讲 机械振动1．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )．A ．振子所受的回复力逐渐增大B ．振子的位移逐渐增大C ．振子的速度逐渐减小D ．振子的加速度逐渐减小解析 分析这类问题，关键是首先抓住回复力与位移的关系，然后运用牛顿运动定律逐步分析．在振子向平衡位置运动的过程中，振子的位移逐渐减小，因此，振子所受回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向相同，故速度逐渐增大． 答案 D2．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝Asinπ4t ，则质点( ) A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同 B ．第1 s 末与第3 s 末的速度相同 C ．3 s 末至5 s 末的位移方向都相同 D ．3 s 末至5 s 末的速度方向都相同解析 由x ＝Asin π4t 知，周期T ＝8 s ．第1 s 末、第3 s 末、第5 s 末分别相差2 s ，恰好14个周期．根据简谐运动图象中的对称性可知A 、D 选项正确． 答案 AD3．如图1是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )．图1A ．振动周期是2×10－2sB ．前2×10－2s 内物体的位移是－10 cm C ．物体的振动频率为25 Hz D ．物体的振幅是10 cm解析 物体做简谐运动的周期、振幅是振动图象上明显标识的两个物理量，由题图知，周期为4×10－2s ，振幅为10 cm ，频率f ＝1T＝25 Hz ，选项A 错误，C 、D 正确；前2×10－2s 内物体从平衡位置又运动到平衡位置，物体位移为0，选项B错误．答案CD4．两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1＞v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则( )．A．f1＞f2，A1＝A2 B．f1＜f2，A1＝A2C．f1＝f2，A1＞A2 D．f1＝f2，A1＜A2解析单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确、D错误．答案 C5．如图2所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是( )．图2A．振动周期为5 s，振幅为8 cmB．第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．第3 s末振子的速度为正向的最大值D．从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动解析根据题图象可知，弹簧振子的周期T＝4 s，振幅A＝8 cm，选项A错误；第2 s末振子到达负的最大位移处，速度为零，加速度最大，且沿x轴正方向，选项B错误；第3 s末振子经过平衡位置，速度达到最大，且向x轴正方向运动，选项C正确；从第1 s末到第2 s末振子经过平衡位置向下运动到达负的最大位移处，速度逐渐减小，选项D错误．答案 C6．一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示．下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( )图3A．图(1)可作为该物体的v－t图象B．图(2)可作为该物体的F－t图象C．图(3)可作为该物体的F－t图象D．图(4)可作为该物体的a－t图象解析采用排除法．由y－t图象知t＝0时刻，物体通过平衡位置，速度沿y轴正方向，此时速度达到最大值，加速度为0，故ABD错C对．答案 C7．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则( ).A．f固＝60 Hz B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<60 Hz D．以上三项都不对解析从图所示的共振曲线，可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大．并从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢．比较各组数据知f驱在50 Hz～60 Hz范围内时，振幅变化最小，因此，50 Hz<f固<60 Hz，即C选项正确．答案 C8. (1)将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图4所示．某同学由此图象提供的信息作出的下列判断中，正确的是________．图4A．t＝0.2 s时摆球正经过最低点B．t＝1.1 s时摆球正经过最低点C．摆球摆动过程中机械能减小D．摆球摆动的周期是T＝1.4 s(2)如图5所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是________．图5A ．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解析 (1)悬线拉力在经过最低点时最大，t ＝0.2 s 时，F 有正向最大值，故A 选项正确，t ＝1.1 s 时，F 有最小值，不在最低点，周期应为T ＝1.0 s ，因振幅减小，故机械能减小，C 选项正确．(2)振幅可从题图上看出甲摆振幅大，故B 对．且两摆周期相等，则摆长相等，因质量关系不明确，无法比较机械能．t ＝0.5 s 时乙摆球在负的最大位移处，故有正向最大加速度，所以正确答案为A 、B 、D. 答案 (1)AC (2)ABD9．(1)“在探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图6甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．图6(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两则分别放置一激光光源与光敏电阻，如图7a 所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R 随时间t 变化图线如图b 所示，则该单摆的振动周期为________，若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图b 中的Δt 将________(填 “变大”、“不变”或“变小”)．图7解析 (1)略．(2)小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从t 1时刻开始，再经两次挡光完成一个周期，故T ＝2t 0；摆长为摆线长加小球半径，当小球直径变大，则摆长增加，由周期公式T ＝2πL g可知，周期变大；当小球直径变大，挡光时间增加，即Δt变大．答案(1)乙(2)2t0变大变大10．有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过14周期振子有正向最大加速度．图8(1)求振子的振幅和周期；(2)在图8中作出该振子的位移—时间图象；(3)写出振子的振动方程．解析(1)振幅A＝10 cm，T＝210s ＝0.2 s.(2)四分之一周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移．如图所示．(3)设振动方程为y＝Asin(ωt＋φ)当t＝0时，y＝0，则sin φ＝0得φ＝0，或φ＝π，当再过较短时间，y为负值，所以φ＝π所以振动方程为y＝10sin(10πt＋π) cm.答案(1)10 cm 0.2 s (2)如解析图(3)y＝10sin(10πt＋π) cm11．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图6(1)所示，在弹簧振子的小球9上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图1126(2)所示．图9(1)为什么必须匀速拖动纸带？(2)刚开始计时时，振子处在什么位置？t＝17 s时振子相对平衡位置的位移是多少？(3)若纸带运动的速度为2 cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是多少？(4)振子在______ s 末负方向速度最大；在______ s 末正方向加速度最大；2.5 s 时振子正在向______方向运动．(5)写出振子的振动方程．解析 (1)纸带匀速运动时，由x ＝vt 知，位移与时间成正比，因此在匀速条件下，可以用纸带通过的位移表示时间．(2)由图(2)可知t ＝0时，振子在平衡位置左侧最大位移处；周期T ＝4 s ，t ＝17 s 时位移为零． (3)由x ＝vt ，所以1、3两点间距x ＝4 cm.(4)3 s 末负方向速度最大；加速度方向总是指向平衡位置，所以t ＝0或t ＝4 s 时正方向加速度最大；t ＝2.5 s 时，振子向－x 方向运动． (5)x ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t －π2 cm.答案 (1)在匀速条件下，可以用纸带通过的位移表示时间 (2)左侧最大位移 零 (3)4 cm (4)3 0或4 －x (5)x ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t －π2 cm。

机械能一．选择题1. （2019年3月兰州模拟）如图所示，倾角为θ的传送带顺时针匀速转动，把一物体由静止放置到传送带的底端，则物体从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是A.物体始终受到沿传送带向上的摩擦力B.物体运动至顶端时一定相对传送带静止C.传送带对物体所做的功大于物体机械能的增量D.物体加速运动过程中传送带通过的距离大于或等于物体通过距离的2倍【参考答案】AD【命题意图】本题以物体在倾斜传送带上加速运动为情景，考查运动和力、功能关系及其相关知识点。

【解题思路】倾角为θ的传送带顺时针匀速转动，把一物体由静止放置到传送带的底端，物体始终受到沿传送带向上的摩擦力，使物体加速，物体运动至顶端时其速度可能小于传送带速度，选项A正确B错误；根据功能关系，传送带对物体所做的功等于物体机械能的增量，选项C错误；由于物体运动至顶端时其速度可能小于传送带速度，所以物体加速运动过程中传送带通过的距离大于或等于物体通过距离的2倍，选项D正确。

2. （2019高三考试大纲调研卷10）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C 处的速度为零，重力加速度为g，则下列说法不正确的是( )A. 由A到C的过程中，圆环的加速度先减小后增大B. 由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先增大后减少C. 由A到B的过程中，圆环动能的增加量小于重力势能的减少量D. 在C处时，弹簧的弹性势能为mgh【参考答案】B【名师解析】圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A正确。

圆环的动能、重力势能和弹性势能之和守恒，因由A到C的过程中，弹性势能逐渐变大，则圆环的动能与重力势能之和逐渐减少，选项B错误；由A到B的过程中，因圆环的动能、重力势能和弹性势能之和守恒，则弹性势能和动能增加量之和等于重力势能的减小量，则圆环动能的增加量小于重力势能的减少量，选项C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得：mgh -W弹=0-0=0，则W弹=mgh，故D正确；故选B.3.（2019高考大纲调研卷8）如图所示,传送带以v=10 m/s速度逆时针转动,两轮中心点AB间水平距离为8m,可视为质点的滑块质量m=1 kg,以v0m/s的速度从光滑平台滑上传送带,滑块与传送带间动摩擦因数μ=0.6(重力加速度g=10 m/s2).关于滑块的运动,下列说法正确的是( )A. 滑块将从B端滑落B. 滑块将返回光滑平台上,回到平台上的速度大小为m/sC. 滑块在传送带上的整个运动过程中,摩擦力对其做功不为零D. 滑块向右运动过程中其机械能的减少量等于此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量【参考答案】B【名师解析】设滑块速度减至零时向右滑行的距离为x，根据动能定理得：，解得：x=6m ＜8m，所以滑块不会从B端滑落;故A错误.；滑块速度减至零后向左匀加速运动，由于，根据对称性可知，滑块回到平台时速度与传送带相同，速度大小为为;故B正确.；滑块在传送带上的整个运动过程中，动能的变化量为零，根据动能定理得摩擦力对其做功为零;故C错误,；滑块向右运动过程中其机械能的减少量等于此过程中滑块克服摩擦力做功，而滑块克服摩擦力做功等于摩擦力与滑块对地位移的乘积，滑块与传送带间摩擦产生的热量等于摩擦力与两者相对位移的乘积，由于滑块对地位移的乘积小于两者相对位移，所以滑块向右运动过程中其机械能的减少量小于此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量;故D错误.故选B.4.（2019高考大纲调研卷2）把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计．重力加速度g=10m/s2，则有（）A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6JD．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J【参考答案】.BC【名师解析】球从A上升到B位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力k△x=mg时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，A错误；小球从B到C的过程中，小球的弹力小于重力，故小球的动能一直减小；因小球高度增加，故小球的重力势能增加；故B正确；根据能量的转化与守恒，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能：Ep=mgAC=0.2×10×0.3=0.6J；故C正确；由于无法确定小球受力平衡时的弹簧的形变量，故无法求出小球的最大动能；故D错误．5．（6分）（2019湖北四地七校考试联盟期末）如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A 连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细线不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B 的细线和斜面平行，滑块A从细线水平位置由静止释放（不计轮轴处的摩擦），到滑块A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑轮处）的过程中（）A．滑块A和滑块B的加速度大小一直相等B．滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能C．滑块A的速度最大时，滑块A的速度大于B的速度D．细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量【点拨分析】根据沿绳的加速度相同分析两滑块的关系；由系统的机械能守恒的条件判断；由沿绳的速度相等分析两滑块的速度关系；由动能定理或能量守恒分析机械能的变化。