高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题一、选择题1．一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：（）A．质点的振动频率是4HzB．t=2s时，质点的加速度最大C．质点的振幅为5cmD．t=3s时，质点所受合力为正向最大2．如图所示，从入口S处送入某一频率的声音。
通过左右两条管道路径SAT和SBT，声音传到了出口T处，并可以从T处监听声音。
右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最弱的声音。
设声速为v，则该声音的频率（）A．B．C．D．3．做简谐运动的物体，下列说法正确的是A．当它每次经过同一位置时，位移可能不同B．当它每次经过同一位置时，速度可能不同C．在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D．在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅4．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（）A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C．振子经过O时动能最大D．振子经过O时加速度最大5．下列说法正确的是（）A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短6．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．0.20 mC．0.15 mD．0.10 m7．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1＝0时的波形图。
经过t2＝0.1s，Q点振动状态传到P点，则（）A．这列波的波速为40cm/sB．t2时刻Q点加速度沿y轴的正方向C．t2时刻P点正在平衡位置且向y轴的负方向运动D．t2时刻Q点正在波谷位置，速度沿y轴的正方向8．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t=时刻的波形图，虚线为9．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为0T>，则：（）0.6st=时的波形图，波的周期0.6sA．波的周期为2.4sB ．波的速度为10 m/s 3C ．在0.5 s =t 时，Q 点到达平衡位置D ．在0.5 s =t 时，Q 点到达波峰位置10．一列简谐横波沿 x 轴传播,a 、b 为 x 轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b （x b >0）.a 点的振动规律如图所示。
已知波速为 v=1m/s,在 t =0s 时 b 的位移为 0.05m,则下列判断正确的是A ．从 t =0 时刻起的 2s 内，a 质点随波迁移了 2mB ．t =0.5s 时，质点 a 的位移为 0.05mC ．若波沿 x 轴正向传播,则可能 x b =0.5mD ．若波沿 x 轴负向传播,则可能 x b =2.5m11．一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。
如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。
质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传向右端。
质点1的振动周期为T 。
t = 0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。
下列判断正确的是A ．质点1与质点20间相距一个波长B ．质点20开始振动时运动方向向下C ．2T t =时质点5的加速度方向向上 D ．34T t =时质点12的运动方向向上 12．甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动，在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动．已知甲摆摆长为1 m ，则乙摆的摆长为( )A ．2 mB ．4 mC ．0.5 mD ．0.25 m13．两根相同的绳子上某时刻存在 A 、B 两列绳波，两波形如图所示。
经过 t 时间，在该区域内两波再次出现如图波形，设 A 和 B 的周期分别是 T A 、T B ，则 t 可能等于（ ）A．T A B．T BC．2T A D．2T B14．如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝2v2C．f1＝f2，v1＝0.5v2D．f1＝0.5f2，v1＝v215．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻a、b两质点均到达波峰位置，c质点加速度正在增大。
下列判断正确的是A．a、b两质点之间的距离为半个波长B．a、b两质点振动开始时刻相差半个周期C．a质点完成全振动的次数比b多一次D．a质点完成全振动的次数比b少一次16．如图所示，摆球质量相同的四个摆的摆长分别为L l=2m，L2=1.5m，L3=lm，L4=0.5m，悬于同一根绷紧的横线上，用一周期为2s的驱动力作用在横线上，使它们做受迫振动，稳定时A．摆1的周期最长B．摆2的振幅最大C．摆3的振幅最大D．四个摆的周期不同，但振幅相等17．图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于（）A．a<x<b B．b <x <c C．c<x<d D．d<x <e18．如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断中正确的是()A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小不相等B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置19．如图（a）所示为一列简谐横波在t=6s时的波形图，图（b）是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）A．v=25cm/s，向左传播B．v=50cm/s，向左传播C．v=25cm/s，向右传播D．v=50cm/s，向右传播20．如图所示，图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图，P是平衡位置在x= 0.5m处的质点，Q是平衡位置在x =2m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。
下列说法正确的是（）A．这列波沿x轴正方向传播B．这列波的传播速度为2m/sC．t=0.15s，P的加速度方向与速度方向相同D．从t=0.10s到t=0.15s，P通过的路程为10cm21．如图所示，1S和2S为两相干波源，它们的振动方向均垂直于纸面，产生的两列简谐横波波长为0.4m。
P点是两列波相遇区域中的一点，已知P点到两波源的距离分别为1 1.1m S P =，2 1.2m S P =，两列波在P 点干涉相消。
波源1S 的振动方程为1sin 2y A t π=，则2S 的振动方程可能为（ ）A ．2sin 2y A t π=B ．21sin 24y A t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C ．21sin 22y A t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ D ．2sin(2)y A t ππ=-22．如图所示，两个波源在水面上传播并产生干涉现象，其中实线和虚线分别表示振幅均为A 的两列波的波峰和波谷，0t =时刻M 是波峰与波峰相遇的点，下列说法正确的是（ ）A ．质点O 、M 的振动频率相等B ．质点P 振动的振幅为AC ．质点M 振动的振幅为AD ．若质点M 振动的频率为2.5Hz ，则从图示时刻起经1.7s 后质点M 的运动方向竖直向上23．发生下列哪一种情况时，单摆周期会增大( )A ．增大摆球质量B ．缩短摆长C ．减小单摆振幅D ．将单摆由山下移至山顶24．如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象，下列判断正确的是A ．t =2×10-3s 时刻纸盆中心的速度最大 B ．t =3×10-3s 时刻纸盆中心的加速度最大 C ．在0〜l×10-3s 之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同 D ．纸盆中心做简谐运动的方程为x =1.5×10-4cos50πt （m ） 25．如右图甲所示，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．由振动图象可以得知( )A．振子的振动周期等于t1B．在t＝0时刻，振子的位置在a点C．在t＝t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．C解析：C【解析】【详解】A、由图读出质点的振动周期T=4s，则振动频率；故A错误.B、t=2s时，质点的位移为零，由知质点的加速度最小；故B错误.C、振子的振幅等于振子位移的最大值，由图读出振幅为5cm；C正确.D、t=3s时，质点的位移为正向最大，由F=-kx，知质点所受合力为负向最大；故D错误.故选C.【点睛】本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期．对于质点的速度方向，也可以根据斜率读出．简谐运动的特征，是分析加速度常用的方法．2．C解析：C【解析】【详解】两列声波在出口T处发生干涉，要第一次听到最低的声音，需满足，又因为所以，A．答案为，A错误；B．答案为，B错误；C．答案为，C正确；D．答案为，D错误3．B解析：B【解析】A、振动质点的位移是指离开位置的位移，做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，位移一定相同，则A错误．B、做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，速度可能有两种方向，而速度是矢量，所以速度不一定相同，故B正确．C、简谐运动一次全振动是在一个周期内，物体通过的路程一定为振幅的4倍，故C错误．D、简谐振动物体在四分之一周期内的路程不一定等于一个振幅，要看开始时的位置，故D错误．故选B．【点睛】掌握简谐运动的物体的受力特点和运动特点，经过同一位置时这三个量一定相同：位移、加速度和回复力．简谐振动物体在四分之一周期内的路程不一定等于一个振幅，在半个周期内，物体通过的路程一定为振幅的2倍，所以在四分之三个周期内，物体通过的路程不一定为振幅的3倍，一个周期的路程一定为振幅的4倍．4．C解析：C【解析】【详解】A.简谐振动的位移起点为O点，则从O到N运动位移大小不断增大，方向向右；故A项不合题意.=-可知，从O到N的位移x增大，回复力不断增大；故B B.根据简谐振动的回复力F kx项不合题意.CD.简谐振动经过平衡位置O时，位移为零，可知恢复力为零，由牛顿第二定律可得加速度为零；而经过平衡位置时是振动从加速变为减速的转折点，速度最大，动能最大；故C 项符合题意，D项不合题意.5．B解析：B【解析】【详解】A.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振。