專題15 機械振動與機械波（練習(xí)）（原卷版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考用）

1/21專題15機械振動與機械波目錄TOC\o"1-2"\h\u01模擬基礎(chǔ)練 2題型一：機械振動 2題型二：機械波 5題型三：振動圖像和波的圖像的綜合應(yīng)用 802重難創(chuàng)新練 12題型一：機械振動1．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）某質(zhì)點做簡諧振動的位移一時間關(guān)系圖像如圖所示（為未知量）時刻該質(zhì)點處于平衡位置，已知質(zhì)點的振動周期為，振幅為A，則下列說法正確的是（）A．時刻，質(zhì)點的加速度最小B．O時刻質(zhì)點正在向平衡位置運動C．質(zhì)點的振動方程為D．2．（2024·山西晉中·模擬預(yù)測）一質(zhì)點做簡諧運動，其相對于平衡位置的位移與時間t的關(guān)系圖線如圖所示，由圖可知（）A．該簡諧運動的周期是，振幅是B．該簡諧運動的表達式為C．該簡諧運動的表達式為D．時質(zhì)點的位移為-1.2cm3．（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測）如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在光滑水平面上的A、B兩點之間做簡諧運動。取水平向右為正方向，振子的位移x隨時間t變化的正弦曲線如圖乙所示，彈簧的勁度系數(shù)為2N/m，下列說法正確的是（）A．時，振子的加速度為零B．振子在時和時速度相同C．時，回復(fù)力大小為0.4ND．0~1.8s時間內(nèi)，振子運動的路程為1.8m4．（2024·貴州·三模）如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置時開始計時，相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，重力加速度大小取。下列說法中正確的是（

）A．單擺的擺長約為4.0mB．在時擺球速度為0C．從到的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大D．從到的過程中，擺球所受回復(fù)力逐漸減小5．（2024·廣東清遠·一模）為了使金屬小球穩(wěn)定在同一豎直平面內(nèi)運動，避免單擺穩(wěn)定性差的問題。如圖所示，用兩條長為1.15m的不可伸長的細線固定一質(zhì)量為的金屬小球，懸掛在水平直桿兩端上，小球靜止時，端細線與桿的夾角為。當小球受到垂直紙面方向的擾動做微小擺動時（已知，重力加速度。則（）A．金屬小球做簡諧運動 B．擺角變小，周期將變大C．金屬小球擺動周期約為 D．金屬小球經(jīng)過最低點時，端拉力為6．（2024·江西南昌·二模）如圖所示，把一個有孔的小球A裝在輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在水平光滑桿上，以O(shè)為平衡位置振動。另一小球B在豎直平面內(nèi)以為圓心、ω為角速度沿順時針方向做半徑為R的勻速圓周運動（O與在同一豎直線上）。用豎直向下的平行光照射小球B、可以觀察到，小球B的“影子”始終在小球A上。取水平向右為正方向，O點為坐標原點、小球B經(jīng)最低點時為計時零點，則（

）A．小球A的振幅為2R B．小球A的振動周期為C．小球A的最大加速度大小為 D．小球A的速度與時間的關(guān)系式為7．（2024·云南昆明·一模）輕彈簧上端連接在箱子頂部中點，下端固定一小球，整個裝置靜止在水平地面上方?，F(xiàn)將箱子和小球由靜止釋放，箱子豎直下落h后落地，箱子落地后瞬間速度減為零且不會反彈。此后小球運動過程中，箱子對地面的壓力最小值恰好為零。整個過程小球未碰到箱底，彈簧勁度系數(shù)為k，箱子和小球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g。忽略空氣阻力，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（

）A．箱子下落過程中，箱子機械能守恒B．箱子落地后，彈簧彈力的最大值為3mgC．箱子落地后，小球運動的最大速度為D．箱子與地面碰撞損失的機械能為8．（2024·山東·模擬預(yù)測）如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平地面上，垂直斜面底端固定的擋板上有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，質(zhì)量為m的物體P固定在輕彈簧上端，跨過定滑輪的輕繩連接物體P、Q，且左側(cè)輕繩與斜面平行。初始時物體Q在外力作用下靜止，輕繩恰伸直，撤去外力后當物體Q運動到最低點時彈簧的伸長量為初始時壓縮量的2倍，整個過程P不與滑輪相碰，Q不落到地面上，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則（

）A．物體Q的質(zhì)量為B．物體P的最大加速度為C．Q下落高度為時速度最大D．Q從開始運動到最低點的過程，加速和減速的時間相等題型二：機械波9．（2024·遼寧沈陽·三模）平衡位置位于坐標原點的波源沿軸方向做周期為的簡諧運動，產(chǎn)生的簡諧波沿軸傳播。時刻波的圖像如圖中實線所示，此時恰好運動到正向最大位移處。下列說法正確的是（）A．由波源振動產(chǎn)生的簡諧波在傳播過程中遇到尺寸比其波長大的障礙物時，不能發(fā)生衍射B．時刻質(zhì)點正沿軸正向運動C．在時刻，質(zhì)點偏離平衡位置的位移為，且沿軸正向運動D．從時刻開始，經(jīng)過質(zhì)點位于波峰10．（2024·全國·模擬預(yù)測）一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿軸傳播，時的波形如圖所示，已知波在介質(zhì)中傳播的速度為，則下列說法正確的是（

）A．簡諧橫波的波長為24mB．簡諧橫波中質(zhì)點振動的周期為12sC．時的波形對應(yīng)的函數(shù)方程為D．內(nèi)平衡位置位于坐標原點的質(zhì)點運動的路程可能為75cm11．（2024·河北保定·三模）在同種均勻介質(zhì)中，甲、乙兩列簡諧橫波分別沿x軸正、負方向傳播，在t=0時刻x=0到x=6m區(qū)域內(nèi)的波動圖像如圖所示，甲的頻率為2Hz，則下列說法正確的是（）A．乙波的傳播速度大小為8m/sB．時刻，處質(zhì)點的位移方向為y軸負方向C．時刻，處質(zhì)點的速度為零D．時刻，處質(zhì)點位移為12．（2024·安徽合肥·三模）藝術(shù)體操運動員在“帶操”表演中，手持細棒抖動彩帶一端，彩帶會像波浪般翻卷，如圖甲所示。圖乙是t=0時刻彩帶上的波形，E、F是彩帶上的兩個點。已知F點的縱坐標為，E點的振動方程為y=20sin（2πt）cm，關(guān)于彩帶上各點運動，下列說法正確的是（）A．該波的波長為1.6mB．t=0時刻F點向上運動C．E點的平衡位置位于（﹣0.25m，0）處D．F點的振動方程為13．（2024·全國·模擬預(yù)測）如圖軸上兩質(zhì)點相距3m，一振幅為5cm的機械波在軸上傳播，取波傳播到A點時，當A位于平衡位置時，位于波峰，波的傳播速度為。下列說法錯誤的有（）A．被機械波的波長可能為B．機械波的周期最長為2sC．當周期最長時，時，的路程可能為52cmD．當周期最長時，時，的路程可能為42cm14．（23-24高三上·河南信陽·階段練習(xí)）如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s。在波的傳播方向上兩質(zhì)點a、b的平衡位置相距0.4m（小于一個波長），在時刻，質(zhì)點a在波峰位置，質(zhì)點b在x軸下方與x軸相距1cm的位置。下列說法正確的是（）

A．該簡諧橫波的波長可能為1.2mB．傳播過程中，兩質(zhì)點a、b之間一定存在一個波峰C．質(zhì)點a在0.3s時間內(nèi)傳播的距離為0.6mD．經(jīng)過0.125s，質(zhì)點b可能回到平衡位置15．（2024·湖北武漢·二模）波源和垂直于紙面做簡諧運動，振動周期相同，但步調(diào)正好相反，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中沿紙面向四周傳播。圖甲為兩簡諧波在時的俯視圖，實線圓表示波峰，虛線圓表示波谷。該介質(zhì)中某點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．兩簡諧波的波速為0.15m/sB．圖甲中的B點為振動減弱點C．圖乙可能是A點的振動圖像D．時刻，C點可能位于波谷16．（2024·山東·模擬預(yù)測）在y軸左右兩側(cè)存在兩種不同的均勻介質(zhì)，有兩列持續(xù)傳播的簡諧橫波沿x軸相向傳播，甲向右傳播、乙向左傳播，t=0時刻的波形如圖所示，甲波恰好傳至x=0處，乙波恰好傳至x=5m處，已知波在負半軸的波速大小為0.5m/s，在正半軸的波速大小為0.25m/s，下列說法中正確的是（）A．t=0時刻x=-2.6m處質(zhì)點與x=5.1m處質(zhì)點的振動方向相同B．x軸上第一個位移到+6cm的質(zhì)點的橫坐標為x=2.75mC．較長時間后x=2.5m處的質(zhì)點是振動減弱點D．0~50s內(nèi)，x=2m處質(zhì)點的路程為0.6m題型三：振動圖像和波的圖像的綜合應(yīng)用17．（2024·廣西·模擬預(yù)測）一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點的平衡位置分別為，，從圖甲所示時刻開始計時，b質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．此橫波的傳播速度大小為2m/sB．處的質(zhì)點在7.5s時第1次出現(xiàn)波峰C．質(zhì)點a在1s時速度最大且速度方向沿y軸正方向D．質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為1.2cm18．（2024·福建漳州·一模）圖甲為中國京劇中的水袖舞表演，水袖的波浪可視為簡諧橫波。圖乙為該橫波在時刻的波形圖，為該波上兩個質(zhì)點，此時位于平衡位置，位于波峰，且比先振動。圖丙為波上某質(zhì)點的振動圖像。則（）A．該波的傳播速度為 B．圖丙可能為質(zhì)點的振動圖像C．時，質(zhì)點的速度最大 D．質(zhì)點運動的路程為19．（2024·廣東汕頭·二模）“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報，通知目標區(qū)域從而實現(xiàn)預(yù)警?？蒲袡C構(gòu)對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程中簡諧波時刻的波形圖，M是此波上的一個質(zhì)點，平衡位置處于處，圖乙為質(zhì)點M的振動圖像，則（

）A．該列波的傳播速度為2m/sB．該列波的傳播方向沿x軸負向傳播C．質(zhì)點M在9s內(nèi)通過的路程為340cmD．質(zhì)點M在2s內(nèi)沿x軸運動了8m20．（2024·河北唐山·二模）地震監(jiān)測站監(jiān)測到一列地震橫波，某時刻的波形圖如圖甲所示，已知P點是平衡位置在處的質(zhì)點，Q點的平衡位置坐標為15m，以此時刻做為計時起點，質(zhì)點Q振動的圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A．地震橫波的傳播波速為15m/sB．質(zhì)點P沿y軸負方向運動C．時，質(zhì)點Q振動到波谷D．0~3s的時間內(nèi)，質(zhì)點P所走的路程為30cm21．（2024·山東棗莊·一模）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，時的波形，如圖甲所示。x軸正方向上的A點與坐標原點O之間的距離小于兩個波長，以該處為平衡位置的質(zhì)點的振動圖像，如圖乙所示。本題所涉及質(zhì)點均已起振。下列說法正確的是（）A．該列波的波速為2.0m/s B．A點的x坐標可能為6.5mC．時，A處質(zhì)點的加速度方向沿y軸負方向 D．時，A處質(zhì)點的速度方向沿y軸負方向22．（2024·貴州遵義·三模）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝2s時刻的波形圖如甲所示，此時刻該波恰好傳播到P點。介質(zhì)中的M、N、P、Q為平衡位置處于3m、4m、5m、10m處的點。圖乙為該波上某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（

）A．該波在介質(zhì)中的傳播速度大小為1m/sB．該波源起振方向沿y軸負方向C．該波由P點傳播至Q點的過程中，P點處的質(zhì)點運動的路程為5mD．圖乙為P點所在位置的質(zhì)點的振動圖像23．（2024·山東濟寧·一模）位于和處的兩波源都只做了一次全振動，形成兩列分別沿x軸正方向和負方向傳播的簡諧橫波，振幅均為時刻的波形如圖甲所示，此時波剛好傳到M、N兩點，M、P、Q、N在x軸上的坐標分別為1cm、3cm、5cm、9cm，平衡位置在M處的質(zhì)點振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時，平衡位置在M處的質(zhì)點剛好運動到P點B．時，平衡位置在Q處的質(zhì)點的位移為C．P處質(zhì)點振動過程中的最大位移大小為5cmD．平衡位置坐標為的質(zhì)點在振動過程中通過的總路程為10cm24．（2024·山東臨沂·一模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在時的波形如圖甲所示，M、N、P、Q是介質(zhì)中的四個質(zhì)點，已知N、Q兩質(zhì)點平衡位置之間的距離為16m。如圖乙所示為質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸負方向傳播B．該波的波長為20mC．質(zhì)點P的平衡位置位于處D．從開始，質(zhì)點Q比質(zhì)點N早回到平衡位置25．（2024·河南·模擬預(yù)測）如圖所示，一根長為l、粗細均勻且橫截面積為S的木筷下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在較大裝有水的容器中?，F(xiàn)把木筷往上提起一小段距離后放手，木筷就在水中上下做簡諧振動。已知鐵絲與木筷總質(zhì)量為，木筷與鐵絲整體的等效密度為，水的密度為。簡諧運動的周期公式，其中k是回復(fù)力與位移的比例系數(shù)，m為系統(tǒng)的質(zhì)量。當?shù)刂亓铀俣葹間。忽略鐵絲的體積，則該系統(tǒng)振動的周期為（）A． B．C． D．26．（2024·浙江·一模）如圖（a）所示輕質(zhì)彈簧下端固定在水池底部，上端固定一個小燈泡，其大小可忽略，點光源在水面上的投影位置為點，點光源靜止不動時在點，距離水面深度為，現(xiàn)讓點光源在豎直方向做簡諧運動，其振動圖像如圖（b）所示振幅為，周期為2s，光源向左照射的最遠位置記為，當點光源距離水面最近時在點，點光源距離水面最遠時在點．已知圖（a）中，，水的折射率為，則下列正確的是（

）A．在點時，光斑的移動速度最小B．從到經(jīng)過的時間可能為1sC．光斑振幅D．點光源在點時，有光射出水面的面積為27．（2024·吉林通化·模擬預(yù)測）如圖所示，光滑絕緣水平地面上有滑塊A、B，質(zhì)量均為，其中滑塊帶正電，電荷量為，滑塊不帶電且絕緣。一勁度系數(shù)為的輕彈簧右端固定于墻面，左端與滑塊相連，且處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)在空間加上水平向右的勻強電場，場強為。現(xiàn)將滑塊從距離滑塊處由靜止釋放，與靜止的滑塊發(fā)生碰撞后粘在一起不再分開。兩滑塊均可視為質(zhì)點，在運動過程中，彈簧在彈性限度內(nèi)，已知彈簧彈性勢能為。簡諧運動周期（為勁度系數(shù)，為振子質(zhì)量）下列說法正確的是（）A．A與B碰撞后的運動過程中，A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．滑塊與滑塊碰撞后瞬間一起向右運動的速度大小為C．滑塊與滑塊碰后一起做簡諧運動的振幅為D．滑塊從開始運動到第一次返回出發(fā)點所用的時間為28．（2024·浙江金華·三模）如圖所示，在操場平面內(nèi)建立平面直角坐標系，平面內(nèi)有一半徑為的圓形軌道，圓心在O處，A、B分別為圓上兩點。現(xiàn)于、兩點分別安裝了兩個揚聲器。兩個揚聲器連續(xù)振動發(fā)出簡諧聲波，其振動圖像如下圖所示。已知聲波在空氣中的傳播速率為，兩