2022届高考物理一轮复习练：机械波与机械振动

备战2022届高考物理：机械波与机械振动一轮题含参考答案

一、选择题。

1、如图所示为一做简谐运动的物体所受的回复力F随时间t的变化规律，下列

说法正确的是（）

A.该物体做简谐运动的周期为4s

B.在1〜2s内，物体做加速运动

C.物体在3s末与5s末的运动方向相反

D.在5s与7s时物体的位移相同

2、（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知

波速为0.4m/s,且波刚传的c点。下列选项正确的是（）

A.波源的振动周期为0.2s

B.t=0时，质点d沿y轴正方向运动

C.在t=0时，质点a的加速度比质点b的加速度小

D.质点a比质点b先回到平衡位置

E.t=0.1s时，质点c将运动到x=12cm

3、下列说法正确的是（）

A.做简谐运动的物体，当速度为正时，位移一定为负，加速度一定为正

B.在受迫振动中，物体振动的频率不一定等于驱动力的频率

C.摆钟偏快时可增加摆长进行校准

D.做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关

4、（多选）简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的

小球上安装一支绘图笔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象。取振子水平向右的方向为振子离

开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所

A.弹簧振子的周期为4s

B.弹簧振子的振幅为10cm

C.t=17s时振子相对平衡位置的位移是10cm

D.若纸带运动的速度为2cm/s,振动图线上1、3两点间的距离是4cm

E.2.5s时振子正在向x轴正方向运动

5、（多选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为*=人5皿亲，则关于

该质点，下列说法正确的是（）

A.振动的周期为8s

B.第1s末与第3s末的位移相同

C.第1s末与第3s末的速度相同

D.第3s末至第5s末各时刻的位移方向都相同

E.第3s末至第5s末各时刻的速度方向都相同

6、（多选）图甲为某一简谐波在t=0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于

x=2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x=4m处。则下列说

法正确的是（）

A.该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v=4m/s

B.在0〜3.5s时间内，质点B运动的路程为3.5m

C.在t=2s时刻，质点C恰好经过平衡位置向y轴正方向运动

D.要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4m

E.若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为0.5Hz

7、（多选）关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（）

A.机械波的频率等于振源的振动频率

B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等

C.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定

D.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离

E.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

8、一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）

如图所示，则（）

A.此单摆的固有周期约为0.5s

B.此单摆的摆长约为1m

C.若摆长增大，单摆的固有频率增大

D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

9、（多选）甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,

波速为2m/s,振幅相同；某时刻的图象如图所示.则（）

A.甲、乙两波的起振方向相反

B.甲、乙两波的频率之比为32

C.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下

D.再经过3s,两波源间（不含波源）有5个质点位移为零

10、利用发波水槽得到的水面波波形如图甲、乙所示，则（）

甲乙

A.图甲、乙均显示了波的干涉现象

B.图甲、乙均显示了波的衍射现象

C.图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象

D.图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象

11、（双选）一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质

点的振动图象如图所示，下列描述该波的图象可能正确的是（）

12、（多选）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，弹性势能相等

B.振子从最低点向平衡位置运动的过程中，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弹力和振子重力的合力提供

D.振子在运动过程中，系统的机械能守恒

E.振子在平衡位置时，系统的动能最大，重力势能和弹性势能的和最小

二、填空含实验题。

13、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1m的单摆.实验时，

由于仅有量程为20cm、精度为1mm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

T,；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AL.用上述测量结果，写出重力加速度的表

达式g=O

14、波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一

列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振

动在x=8m处相互_______（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互________（填

“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为emo

三、计算类习题。

15、（计算类综合题）一质点做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示.

⑴求t=0.25xl02s时质点的位移；

⑵在t=L5xl02s到t=2xl()-2s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、

动能、势能如何变化？

⑶在t=0到t=8.5xlO2s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=0.2s时刻的波形图。

⑴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；

⑶若波速是25m/s,求t=0时刻P点的运动方向。

17、(计算类综合题)一列横波在x轴上传播，在力=0时刻波形如图中实线所

示，t2=0.05s时刻波形如图中虚线所示。

⑴由波形曲线读出这列波的振幅和波长；

(2)若周期大于1/29一力)，则最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？

方向如何？

备战2022届高考物理：机械波与机械振动一轮题含参考答案

一、选择题。

1、如图所示为一做简谐运动的物体所受的回复力F随时间t的变化规律，下列

说法正确的是（）

A.该物体做简谐运动的周期为4s

B.在1〜2s内，物体做加速运动

C.物体在3s末与5s末的运动方向相反

D.在5s与7s时物体的位移相同

【答案】D

2、（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知

波速为0.4m/s,且波刚传的c点。下列选项正确的是（）

A.波源的振动周期为0.2s

B.t=0时，质点d沿y轴正方向运动

C.在t=0时，质点a的加速度比质点b的加速度小

D.质点a比质点b先回到平衡位置

E.t=0.1s时,质点c将运动到x=12cm

【答案】A、B、C

3、下列说法正确的是（

A.做简谐运动的物体，当速度为正时，位移一定为负，加速度一定为正

B.在受迫振动中，物体振动的频率不一定等于驱动力的频率

C.摆钟偏快时可增加摆长进行校准

D.做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关

【答案】C

4、（多选）简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的

小球上安装一支绘图笔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象。取振子水平向右的方向为振子离

开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所

A.弹簧振子的周期为4s

B.弹簧振子的振幅为10cm

C.t=17s时振子相对平衡位置的位移是10cm

D.若纸带运动的速度为2cm/s,振动图线上1、3两点间的距离是4cm

E.2.5s时振子正在向x轴正方向运动

【答案】ABD

5、（多选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asin亲，则关于

该质点，下列说法正确的是（）

A.振动的周期为8s

B.第1s末与第3s末的位移相同

C.第1s末与第3s末的速度相同

D.第3s末至第5s末各时刻的位移方向都相同

E.第3s末至第5s末各时刻的速度方向都相同

【答案】ABE

6、（多选）图甲为某一简谐波在t=0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于

x=2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x=4m处。则下列说

法正确的是（）

甲乙

A.该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v=4m/s

B.在0〜3.5s时间内，质点B运动的路程为3.5m

C.在t=2s时刻，质点C恰好经过平衡位置向y轴正方向运动

D.要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4m

E.若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为0.5Hz

【答案】BCE

7、（多选）关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（）

A.机械波的频率等于振源的振动频率

B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等

C.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定

D.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离

E.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

【答案】ACD

8、一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）

如图所示，则（）

A.此单摆的固有周期约为0.5s

B.此单摆的摆长约为1m

C.若摆长增大，单摆的固有频率增大

D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

【答案】B

9、（多选）甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,

波速为2m/s,振幅相同；某时刻的图象如图所示.则（）

A.甲、乙两波的起振方向相反

B.甲、乙两波的频率之比为32

C.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下

D.再经过3s,两波源间（不含波源）有5个质点位移为零

【答案】ABD

10、利用发波水槽得到的水面波波形如图甲、乙所示，则（）

甲乙

A.图甲、乙均显示了波的干涉现象

B.图甲、乙均显示了波的衍射现象

C.图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象

D.图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象

【答案】D

11、（双选）一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质

点的振动图象如图所示，下列描述该波的图象可能正确的是（）

【答案】AC

12、（多选）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，弹性势能相等

B.振子从最低点向平衡位置运动的过程中，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弹力和振子重力的合力提供

D.振子在运动过程中，系统的机械能守恒

E.振子在平衡位置时，系统的动能最大，重力势能和弹性势能的和最小

【答案】CDE

二、填空含实验题。

13、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1m的单摆.实验时，

由于仅有量程为20cm、精度为1mm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

T,；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AL.用上述测量结果，写出重力加速度的表

达式g=。

III

【答案】（1）B、C（2）

14、波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一

列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振

动在x=8m处相互_______（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互________（填

“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为cmo

【答案】加强减弱2

【解析】由图可知，两列波的波长相等，波速相等，所以周期T相等，再经过;,

两列波的波峰传播到x=8m处，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是

波峰与波谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是波峰与波谷相遇，振

动减弱，则此处质点的振幅为A=|A2—Ai|=2cm。

三、计算类习题。

15、（计算类综合题）一质点做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示.

⑴求t=0.25xl（）-2$时质点的位移;

⑵在t=1.5xl(r2s到t=2xl()2s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、

动能、势能如何变化？

⑶在t=0到t=8.5xl(r2s时间内，质点的路程、位移各多大?

【答案】⑴一啦cm⑵变大变大变小变小变大

(3)34cm2cm

TT

【解析】⑴由题图可知A=2cm,T=2X10-2S,振动方程为x=Asin((ot—Q=一

2兀

Acoscot=_2cos(■^t)cm=-2cos1OOrttcm

2x10

当t=0.25xl(T25时，x=-2cos^cm=—\[2cm

(2)由题图可知在t=1.5xl0-2s到t=2xl()-2$的振动过程中，质点的位移变大，

回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大.

17

⑶在t=0到t=8.5xl()—2s时间内经历]个周期，质点的路程为s=17A=3