天津市2020年新高考复习：机械振动机械波典型练习

一、单选题

1. 难度：简单

如图为弹簧振子的振动图象，由此可知（ ）

A.在t₁时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大

B.在t₂时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小

C.在t₃时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大

D.在t₄时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大

2. 难度：中等

某弹簧振子的振动图象如图所示．根据图象判断，下列说法正确的是(　　)

A. 第1 s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反

B. 第2 s末振子相对于平衡位置的位移为－20 cm

C. 第2 s末和第3 s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反

D. 第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反

3. 难度：中等

一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则(　　)

A. 此单摆的固有周期约为0.5 s

B. 此单摆的摆长约为1 m

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

4. 难度：中等

如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时开始计时，振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（    ）

A. t=1,25s，振子的加速度为正，速度也为正

B. t=1s，弹性势能最大，重力势能最小

C. t=0.5s，弹性势能为零，重力势能最小

D. t=2s，弹性势能最大，重力势能最小

5. 难度：简单

如图为一振子做简谐运动的图像，在t₁和t₂时刻，振子的

A.位移相同 B.速度相同

C.回复力相同 D.加速度相同

6. 难度：中等

如图所示，三个单摆的摆长为L₁＝1.5 m，L₂＝1 m，L₃＝0.5 m，现用一周期等于2 s的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的（　　）

 

A.三个摆的周期和振幅相等

B.三个摆的周期不等，振幅相等

C.三个摆的周期相等，但振幅不等

D.三个摆的周期和振幅都不相等

7. 难度：简单

如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图象，根据图象可以判断(　　)

A.t₁时刻和t₂时刻振子位移大小相等、方向相同，且(t₂－t₁)一定等于

B.t₂时刻和t₃时刻速度大小相等、方向相反

C.t₂时刻和t₄时刻加速度大小相等、方向相反

D.t₁时刻和t₃时刻弹簧的长度相等

8. 难度：简单

劲度系数为20N／cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（ ）

A.振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴的负方向

B.振子的速度方向指向x轴的正方向

C.在0～4s内振子作了1.75次全振动

D.在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0

9. 难度：中等

如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图.已知图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4 s，则以下说法正确的是(　　)

 

A.波的波速为10 m/s B.波的频率为1.25 Hz

C.波沿x轴正方向传播 D.该时刻质点P正沿y轴正方向运动

10. 难度：简单

如图所示，一列机械波沿x轴正方向传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，由图象可知（　 ）

A.这列波波长为16m B.这列波传播8m需2s时间

C.x=4m处质点的振幅为0 D.x=5m处质点将向y轴正向运动

11. 难度：中等

一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示，已知波速为20 m/s，图示时刻x＝2.0m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，可以判断

A.质点振动的周期为0.20s B.质点振动的振幅为1.6cm

C.波沿x轴的正方向传播 D.图示时刻，x＝1.5m处的质点加速度沿y轴正方向

12. 难度：中等

如图所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图，已知这列波的周期T=2.0s．下列说法正确的是

A.这列波的波速v="2.0" m/s

B.在t=0时，x=0.5m处的质点速度为零

C.经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播0.8m

D.在t=0.3s时，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向

二、多选题

13. 难度：简单

沿x轴正方向传播的简谐横波，在t = 0时刻的波形如图所示．质点P位于x =" 2" cm处，质点Q位于x =6cm处．已知 x =" 4" cm处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s，则以下判断正确的是______________．

A.这列波的波长是8cm

B.质点P和Q的位移在任何时候都相同

C.这列波的传播速度是20 cm/s

D.x = 4cm处质点做简谐运动的表达式为y="6" sin5πt （cm）

14. 难度：中等

图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A.在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动

B.在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m

D.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm

E.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin 10πt（国际单位）

三、单选题

15. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，图乙为质点a的振动图像，则（　　）

A.波向左传播，频率为5 Hz

B.波向右传播，波速为20 m/s

C.从该时刻起经过0.05 s时，质点a和b的加速度相同

D.从该时刻起经过0.10 s，a、b两点的位移都为2 m

16. 难度：困难

一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是

 

A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像

C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像

四、多选题

17. 难度：中等

如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐波在t＝0.1s时刻的波形. 图乙表示该波传播的介质中x＝2 m处的质点a从t＝0时起的振动图象. 则

A.波沿x轴正方向传播

B.波传播的速度为20 m/s

C.t＝0.25 s，质点a的加速度沿y轴负方向

D.t＝0.25 s，x＝4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向

18. 难度：简单

(多选)如图甲所示为一简谐波在t＝0时刻的图像，图乙所示为x＝4 m处的质点P的振动图像，则下列判断正确的是(　　)

A.这列波的波速是2 m/s

B.这列波的传播方向沿x正方向

C.t＝3.5 s时P点的位移为0.2 m

D.从t＝0时刻开始P点的振动方程为y＝0.2sin(πt＋π) m

19. 难度：中等

如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像．下列说法正确的是（      ）

A.这列波的传播方向是沿x轴正方向

B.这列波的传播速度是20 m/s

C.经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m

D.经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向

E.经过0.35 s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

五、单选题

20. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为l0m/s．当波传到x=5m处的质点P时，波形如图所示．则以下判断正确的是

A.这列波的周期为0.5s

B.再经过0.4s，质点P第一次回到平衡位置

C.再经过0.7s，x=9m处的质点Q到达波峰处

D.质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处

六、多选题

21. 难度：简单

一列横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形曲线如图所示．已知这列波的质点P连续出现两次波峰的时间间隔为0.4 s，则(　　)．

A.这列波的波长为5 m

B.这列波的传播速度为10 m/s

C.当t＝0.7 s时，质点Q第一次到达波峰

D.质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷

七、解答题

22. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示．经0.6 s时间质点a第一次到达波峰位置，求：

（1）波的传播速度；

（2）质点b第一次出现波峰的时刻．

23. 难度：困难

如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=0.06s时刻的波形图．已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动．

①判断该波的传播方向

②若3T＜0.06s＜4T，求该波的波速大小．

八、单选题

24. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴传播，t₁和t₂时刻波的图像分别如图中实线和虚线所示，其中P、Q分别是位于x₁=7m 和x₂=9m的两个质点，已知 t₂=(t₁+0.6)s，波速v=10m/s 。则（　　）

A.该波沿x轴正方向传播

B.时刻t₃=(t₂+0.2)s时P 质点在 x 轴上方且向 y 轴正方向运动

C.若t₄=(t₂+0.3) s 时Q 质点刚好经过平衡位置且向 y 轴正方向运动

D.在振动过程中P、Q 不可能对平衡位置的位移大小相等方向相反

九、多选题

25. 难度：中等

图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t＝0和t＝0.03 s时刻的波形图，x＝1.2 m处的质点在t＝0.03 s时刻向y轴正方向运动，则( )

A.该波的频率可能是125 Hz

B.该波的波速可能是10 m/s

C.t＝0时x＝1.4 m处质点的加速度方向沿y轴负方向

D.各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m

十、单选题

26. 难度：困难

一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s＜T＜0.5s，则（　　）

A.不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s内，x=1m处的质点M通过的路程都相等

B.当波向+x方向传播时，波速等于10m/s

C.当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等

D.当波沿﹣x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零

十一、解答题

27. 难度：中等

一列波沿A、B两质点所在的直线传播，两质点间距为。如图所示为这两质点的振动图像，已知这列波的波长足，求这列波的传播速度。

十二、多选题

28. 难度：中等

一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质点的振动图线如图甲所示，在处的质点的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是（    ）

A.该波的周期为

B.处的质点在平衡位置向上振动时，处的质点在波峰

C.在内处和处的质点通过的路程均为

D.该波的波长可能为

E.该波的传播速度可能为

29. 难度：中等

简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则

A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

B.该波从P传到Q的时间可能为7 s

C.该波的传播速度可能为2 m/s

D.该波的波长可能为6 m