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2022届二轮高考物理：机械振动与机械波练习题有答案
一、选择题
1、(双选)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图象，下列说法正确的是(　　)
A．质点Q的振动图象与图(b)相同
B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示
2、（双选）如图所示，同一介质中的P、Q两列持续振动的简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，质点a、b、c、d分别位于x=6 m、7 m、8 m、7.5 m处，若波的传播速度为10 m/s，图示为t=0 s时刻的波形图。则再经过t=0.5 s时 (　　)
A.质点振动的频率为0.4 Hz
B.质点a、c处于平衡位置
C.质点b的位移大小为30 cm
D.质点d的振动方向沿-y轴
3、（多选）如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的振幅比乙摆的大
C．甲摆的机械能比乙摆的大
D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
E．由图象可以求出当地的重力加速度
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)下列说法正确的是(　　)
A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确
B．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频
C．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象
D．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌
E．较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振
6、(多选)如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2 m，各质点均静止在各自的平衡位置。t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播。则下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　乙　
A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴正方向
B．0～4 s内质点b运动的路程为12 cm
C．4～5 s内质点d的加速度正在逐渐减小
D．6 s时质点e第一次回到平衡位置
E．各质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同
7、（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点。下列说法正确的是(　　)
A．这列波的波速可能为50 m/s
B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm
C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cm
D．若周期T＝0.8 s，则在t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同
E．若周期T＝0.8 s，从t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为x＝0.1sin πt(m)
8、如图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(　　)
A．振动周期为5 s，振幅为8 cm
B．第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C．从第1 s末到第2 s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动
D．第3 s末振子的速度为正向的最大值
9、如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播．经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形．关于该波的周期与波长说法正确的是(　　)
A.t　9d B.t　8d C.　9d D.　8d
10、（多选）一简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时x＝4 m处的质点刚开始振动，P、Q是波上的两个质点，图乙是波上某一质点的振动图象，下列说法正确的是(　　)
A．图乙表示质点P的振动图象
B．经过，质点Q通过的路程为100 cm
C．t＝0.5 s时，x＝11 m处的质点第一次到达波谷
D．t＝0.125 s时，x＝2.5 m处的质点处在平衡位置
11、一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比(　　)
A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变
12、一个单摆的摆球均匀带正电且与外界绝缘，当摆球偏离到位移最大时，突然加一个竖直向下的匀强电场，则下列结论正确的是 (　　)
A.摆球经过平衡位置时的速度增大，振动的周期增大，振幅也增大
B.摆球经过平衡位置时的速度增大，振动的周期减小，振幅不变
C.摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期减小，振幅也减小
D.摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变
二、填空含实验题。
13、（实验题）某同学利用单摆测量重力加速度．
(1)(多选)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 。.
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，单摆的振幅尽量大
(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1 m的单摆．实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝ 。
14、一列简谐横波在某介质中沿x轴传播，在x轴上a、b两点的振动图像分别为如图甲、乙所示，波的传播速度为5 m/s，a、b间的距离小于一个波长，若波从a传播到b，则a、b间的距离为______________m；若波从b传播到a，所用的时间为____________s，若增大波源处质点的振动频率，则波从b传播到a所用的时间会________________(填“变大”“变小”或“不变”)．
三、解答类题。
15、（计算类综合题）一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．
(1)求t＝0.25×10－2 s时的位移；
(2)在t＝1.5×10－2 s到2×10－2 s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？
(3)在t＝0至8.5×10－2 s时间内，质点的路程、位移各多大？
16、（计算类综合题）如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t＝0时刻的波形图，虚线是t＝0.2 s时刻的波形图。
(1)若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度；
(2)若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期；
(3)若波速是25 m/s，求t＝0时刻P点的运动方向。
17、（计算题）一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，已知该波的传播速度为6.0 m/s，求：
(1)该列波的周期；
(2)平衡位置在x＝4 cm处的质点在0～0.045 s时间内的位移和路程．
2022届二轮高考物理：机械振动与机械波练习题有答案
一、选择题
1、(双选)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图象，下列说法正确的是(　　)
A．质点Q的振动图象与图(b)相同
B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示
【答案】CD　
2、（双选）如图所示，同一介质中的P、Q两列持续振动的简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，质点a、b、c、d分别位于x=6 m、7 m、8 m、7.5 m处，若波的传播速度为10 m/s，图示为t=0 s时刻的波形图。则再经过t=0.5 s时 (　　)
A.质点振动的频率为0.4 Hz
B.质点a、c处于平衡位置
C.质点b的位移大小为30 cm
D.质点d的振动方向沿-y轴
【答案】B、D
3、（多选）如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的振幅比乙摆的大
C．甲摆的机械能比乙摆的大
D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
E．由图象可以求出当地的重力加速度
【答案】ABD
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
【答案】ABD　
5、(多选)下列说法正确的是(　　)
A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确
B．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频
C．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象
D．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌
E．较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振
【答案】BDE
6、(多选)如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2 m，各质点均静止在各自的平衡位置。t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播。则下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　乙　
A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴正方向
B．0～4 s内质点b运动的路程为12 cm
C．4～5 s内质点d的加速度正在逐渐减小
D．6 s时质点e第一次回到平衡位置
E．各质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同
【答案】ABE　
7、（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点。下列说法正确的是(　　)
A．这列波的波速可能为50 m/s
B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm
C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cm
D．若周期T＝0.8 s，则在t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同
E．若周期T＝0.8 s，从t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为x＝0.1sin πt(m)
【答案】ACD　
8、如图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(　　)
A．振动周期为5 s，振幅为8 cm
B．第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C．从第1 s末到第2 s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动
D．第3 s末振子的速度为正向的最大值
【答案】D
9、如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播．经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形．关于该波的周期与波长说法正确的是(　　)
A.t　9d B.t　8d C.　9d D.　8d
【答案】D
10、（多选）一简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时x＝4 m处的质点刚开始振动，P、Q是波上的两个质点，图乙是波上某一质点的振动图象，下列说法正确的是(　　)
A．图乙表示质点P的振动图象
B．经过，质点Q通过的路程为100 cm
C．t＝0.5 s时，x＝11 m处的质点第一次到达波谷
D．t＝0.125 s时，x＝2.5 m处的质点处在平衡位置
【答案】ACD
11、一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比(　　)
A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变
【答案】　BC　
12、一个单摆的摆球均匀带正电且与外界绝缘，当摆球偏离到位移最大时，突然加一个竖直向下的匀强电场，则下列结论正确的是 (　　)
A.摆球经过平衡位置时的速度增大，振动的周期增大，振幅也增大
B.摆球经过平衡位置时的速度增大，振动的周期减小，振幅不变
C.摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期减小，振幅也减小
D.摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变
【答案】B
二、填空含实验题。
13、（实验题）某同学利用单摆测量重力加速度．
(1)(多选)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 。.
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，单摆的振幅尽量大
(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1 m的单摆．实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝ 。
【答案】（1）B、C （2）g＝.
14、一列简谐横波在某介质中沿x轴传播，在x轴上a、b两点的振动图像分别为如图甲、乙所示，波的传播速度为5 m/s，a、b间的距离小于一个波长，若波从a传播到b，则a、b间的距离为______________m；若波从b传播到a，所用的时间为____________s，若增大波源处质点的振动频率，则波从b传播到a所用的时间会________________(填“变大”“变小”或“不变”)．
【答案】5　3　不变
三、解答类题。
15、（计算类综合题）一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．
(1)求t＝0.25×10－2 s时的位移；
(2)在t＝1.5×10－2 s到2×10－2 s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？
(3)在t＝0至8.5×10－2 s时间内，质点的路程、位移各多大？
【答案】(1)－ cm
(2)位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大
(3)34 cm　2 cm
【解析】(1)由图可知A＝2 cm，T＝2×10－2 s，振动方程为
x＝Asin＝－Acosωt
＝－2cost cm
＝－2cos(102πt) cm
当t＝0.25×10－2 s时，x＝－2cos cm＝－ cm.
(2)由题图可知在1.5×10－2～2×10－2 s时间内，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大．
(3)从t＝0至8.5×10－2 s的时间内质点的路程为
s＝17A＝34 cm，位移为2 cm.
16、（计算类综合题）如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t＝0时刻的波形图，虚线是t＝0.2 s时刻的波形图。
(1)若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度；
(2)若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期；
(3)若波速是25 m/s，求t＝0时刻P点的运动方向。
【答案】(1)(20n＋15)m/s(n＝0,1,2,3…)
(2)0.8 s　 (3)沿y轴负方向
【解析】(1)由图知，该波的波长为λ＝4 m
波沿x轴负方向传播时，传播的可能距离为：Δx＝λ＝(4n＋3) m(n＝0,1,2,3…)
传播的速度为：
v＝＝(20n＋15) m/s(n＝0,1,2,3…)。
(2)波沿x轴正方向传播，传播的时间与周期关系为：
t＝T(n＝0,1,2,3…)
得：T＝＝ s(n＝0,1,2,3…)
当n＝0时周期最大，即最大周期为0.8 s。
(3)波在0.2 s内传播的距离为：
Δx＝vt＝25×0.2 m＝5 m
传播的波长数n＝＝1，可见波形图平移了λ的距离。由题图知波沿x轴正方向传播。
所以P点在t＝0 s时刻沿y轴负方向运动。
17、（计算题）一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，已知该波的传播速度为6.0 m/s，求：
(1)该列波的周期；
(2)平衡位置在x＝4 cm处的质点在0～0.045 s时间内的位移和路程．
【答案】(1)0.02 s　(2)若波沿x轴正方向传播，位移为＋4 cm ，路程为36 cm ；若波沿x轴负方向传播，位移为－4 cm ，路程为36 cm .
【解析】(1)由题图可知波长λ＝12 cm，则周期
T＝＝s＝0.02 s.
(2) Δt＝0.045 s＝2T＋T
若波沿x轴正向传播，平衡位置在x＝4 cm处的质点从平衡位置开始沿y轴正向运动，Δt内的位移就是T内的位移，即位移为＋4 cm，路程为9A＝36 cm
若波沿x轴负向传播，平衡位置在x＝4 cm处的质点从平衡位置开始沿y轴负向运动，Δt内的位移就是T内的位移，即位移为－4 cm，路程为9A＝36 cm.

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