2021届高考物理二轮复习专题突破：选修3-4 机械振动机械波

作者UID:6342062

日期: 2024-12-27

二轮复习

单选题

如图甲所示，弹簧振子以 $\text{[math]}$ 点为平衡位置，在光滑水平面上的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点之间做简谐运动， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分居 $\text{[math]}$ 点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）

A、 $\text{[math]}$ 时，振子在 $\text{[math]}$ 点右侧 $\text{[math]}$ 处

B、振子 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时的速度相同

C、 $\text{[math]}$ 时，振子的加速度大小为 $\text{[math]}$ ，方向水平向右

D、 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大

一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 $\text{[math]}$ 时的波形如图所示，已知图中质点P振动的周期为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A、这列波的波速为 $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$ 时，质点P的速度沿x轴正方向

C、 $\text{[math]}$ 时间内，质点P经过的路程为 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$ 时，质点P的加速度沿y轴负方向

质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 $\text{[math]}$ ，则下列关于质点运动的说法正确的是（）

A、质点做简谐运动的振幅为 $\text{[math]}$

B、质点做简谐运动的周期为 $\text{[math]}$

C、在 $\text{[math]}$ 时质点的速度最大

D、在 $\text{[math]}$ 时质点的加速度最大

下列说法中正确的是（）

A、用弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，该物体做的是匀变速直线运动

B、做简谐振动的单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力为零，合外力不为零

C、做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度一定相同

D、单摆在周期性外力作用下做受迫运动，外力的频率越大，单摆的振幅就越大

图示为一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图，a、b、c三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是（）

如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形，P、Q两个质点的平衡位置分别位于 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处。 $\text{[math]}$ 时，质点P恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是（）

A、这列波的周期为0.5s

B、这列波的传播速度为6m/s

C、 $\text{[math]}$ 时，质点Q将位于波峰位置

D、质点Q在0~0.9s内的路程为18cm

一简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点N的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、该时刻质点L与N的速度相同

B、该横波沿x轴正方向传播

C、质点L该时刻向y轴负方向运动

D、质点M经半个周期将运动到K点

如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则（）

一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点N的振动情况如图乙所示。下列选项正确的是（）

A、该横波沿 $\text{[math]}$ 轴正方向传播

B、质点L该时刻向y轴负方向运动

C、质点N经半个周期将沿 $\text{[math]}$ 轴正方向移动

D、该时刻质点K与M的速度、加速度都相同

甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是 $\text{[math]}$ ，振动图像如图所示。则下列说法正确的是（）

A、甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是 $\text{[math]}$

B、甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是 $\text{[math]}$

C、甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是 $\text{[math]}$

D、甲、乙两弹簧振子最大速度之比是 $\text{[math]}$

多选题

如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在 $\text{[math]}$ 处的质点从该时刻开始计时的振动图像，则这列波（）

两列振幅为 $\text{[math]}$ 、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， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为介质中沿波传播路径上五个等距离的质元。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）

如图所示，A、B是两列波的波源， $\text{[math]}$ 时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为 $\text{[math]}$ m， $\text{[math]}$ m，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。 $\text{[math]}$ 时P开始振动，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则（）

在一个水平面上，一质点沿直线运动，其位移时间（x－t）图象为一余弦图象。如图所示。则在1.5s～2s的时间内，该质点（）

甲、乙两个单摆，做简谐振动图象如图所示，则可知（）

一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（）

图中是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.2 s时刻的波形，M、N是波中两质点，图乙是质点M的振动图象．则下列说法中正确的是（）

在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s，已知t=0时刻，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=400m处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（）．

如图所示，x轴上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 处有两个振动周期均为 $\text{[math]}$ 、振幅均为 $\text{[math]}$ 的相同的波源 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为 $\text{[math]}$ 沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的三个点，下列说法正确的是（）

解答题

一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图甲所示，质点M的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻质点M恰好完成一次全振动，M、N两质点的平衡位置均在x轴上，两者相距s=19m。求∶

①此简谐横波的传播速度的大小；

②t=11s时质点N运动的路程。

将力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力F的大小随时间t变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息．求：摆球的振动周期和摆长．(g取10 m/s²)

一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为 $\text{[math]}$ 。求：

（i）波的波长；

（ii）波的传播速度。

综合题

两列简谐横波分别沿 $\text{[math]}$ 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处，两列波的波速均为 $\text{[math]}$ ，波源的振幅均为 $\text{[math]}$ 。图所示是两列波在0时刻的图象，此刻介质中平衡位置在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处的P、Q两质元刚开始振动。质元 $\text{[math]}$ 的平衡位置位于 $\text{[math]}$ 处。

如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t=0.2s时刻的波形如图中实线所示，t=0.5s时刻的波形如图中虚线所示，t=0时刻，x=2m处的质点正处在波谷，周期T＞0.5s，求：

一半径为10cm的小球漂浮在水面上时恰好有一半体积浸没在水中，如图所示。现将小球向下按压5m后放手，忽略空气阻力，小球在竖直方向上的运动可视为简谐运动，测得振动其周期为0.4s，以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示。其中A为振幅，分析小球的运动：

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