高考物理二轮复习讲练(新高考版) 第3部分 热点排查练 14.机械振动和机械波（含解析）

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14.机械振动和机械波1．(2020·陕西榆林市线上模拟)如图1所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是(　　)图1A．振动周期为5 s，振幅为8 cmB．第2 s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值C．从第1 s末到第2 s末振子的位移增大，振子做加速度减小的减速运动D．第3 s末振子的加速度为正向的最大值答案　B解析　由题图读出振动周期为T＝4 s，振幅为A＝8 cm，故A错误；第2 s末振子处于负向最大位移处，速度为零，由简谐运动的特征a＝－可知，加速度为正向的最大值，故B正确；从第1 s末到第2 s末振子由平衡位置向负向最大位移处运动，速度减小，位移增大，振子做加速度增大的减速运动，故C错误；由简谐运动的特征a＝－，第3 s末振子在平衡位置，加速度为零，故D错误．2．(2020·上海市浦东新区质量检测)甲、乙两单摆的振动图像如图2所示，由图像可知(　　)图2A．甲、乙两单摆的周期之比是3∶2B．甲、乙两单摆的摆长之比是2∶3C．tb时刻甲、乙两摆球的速度相同D．ta时刻甲、乙两单摆的摆角不相等答案　D解析　由题图可知，甲、乙两单摆的周期之比是2∶3，选项A错误；根据T＝2π，则l＝T2，则甲、乙两单摆的摆长之比是4∶9，选项B错误；因乙摆摆长大，振幅小，则在最高点时离开平衡位置的高度小，则到达最低点时的速度较小，即tb时刻甲、乙两摆球的速度不相同，故C错误；ta时刻甲、乙两单摆的位移相等，但是由于两摆的摆长不相等，则摆角不相等，选项D正确．3．(2019·北京卷·13)一列简谐横波某时刻的波形如图3所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则(　　)图3A．此刻a的加速度最小B．此刻b的速度最小C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置答案　C4．(2020·北京市朝阳区六校4月联考)图4甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x＝0.5 m处的质点的振动图像．下列说法正确的是(　　)图4A．波速为2 m/sB．波沿x轴负方向传播C．0～2 s时间内，该质点沿x轴运动了1 mD．0～2 s时间内，该质点运动的路程为8 cm答案　D解析　从题图中可得波长λ＝2 m，周期T＝4 s，由公式v＝可得，波速v＝0.5 m/s，故A错误；t＝2 s时x＝0.5 m处的质点向下运动，由上下坡法得波沿x轴正方向传播，故B错误；0～2 s时间内，该质点在平衡位置附近上下振动，而不是沿x轴运动，故C错误；0～2 s时间内，经过了半个周期，质点运动的路程为s＝2A＝8 cm，故D正确．5.(2020·山东泰安市高三下学期二模)如图5所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形，从此时刻开始，介质中的质点P、Q回到平衡位置的最短时间分别为0.2 s、0.8 s，下列说法正确的是(　　)图5A．t＝1.5 s时刻质点P正沿y轴的负方向运动B．t＝1.5 s时刻质点Q加速度最大C．0～1.5 s内质点Q运动的路程为30 cmD．0～1.5 s内波传播的距离为9 cm答案　D解析　根据题意可知，P回到平衡位置的最短时间为0.2 s，小于Q回到平衡位置的时间，说明P直接回到平衡位置，沿y轴的负方向运动，Q要先到达最高点，再回到平衡位置，该波的周期为T＝2×(0.2＋0.8) s＝2 s由于＞(1.5－0.2) s＞，所以t＝1.5 s时刻质点P正沿y轴的正方向运动，故A错误；由于(1.5－0.8) s＝0.7 s≠，t＝1.5 s时Q的加速度不是最大，故B错误；0～1.5 s内，这段时间不是周期的整数倍，如果质点Q从平衡位置或正、负最大位移处出发，运动的路程为x＝×4×10 cm＝30 cm，但是实际质点Q的路程小于30 cm，故C错误．由题图可知，波长为λ＝12 cm0～1.5 s内波传播的距离为s＝λ解得s＝9 cm，故D正确．6．(2020·湖北恩施高中高三下学期名校交流四月联考)如图6所示，S是水面波的波源，MN是挡板，S1、S2是到S距离相等的两个相同的狭缝，BD为S1S2中垂线上的两点，实线代表波峰、虚线代表波谷，下列说法正确的是(　　)图6A．A、C点为振动加强点B．B、D点为振动加强点C．当S1、S2两狭缝宽度增加时，D点振动一定更剧烈D．当S1、S2两狭缝距离减小时，D点振动幅度一定明显降低答案　B7.如图7所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中AB的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B、C、D摆的振动发现(　　)图7A．C摆的频率最小B．D摆的周期最大C．B摆的摆角最大D．B、C、D的摆角相同答案　C解析　A摆摆动从而带动其他3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其他各摆振动周期跟A摆相同，频率也相等，故A、B错误；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故C正确，D错误．8．(2020·北京市高三月考)如图8所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图，经0.5 s后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T大于0.5 s．以下说法正确的是(　　)图8A．如果波是向左传播的，波速是0.12 m/sB．波的周期可能是4 sC．如果波是向右传播的，波速是0.72 m/sD．波的周期一定是 s答案　A解析　由题图知波长：λ＝0.24 m，该波的周期T大于0.5 s，说明波在0.5 s内传播的距离小于一个波长．波可能向左传播，传播距离为x1＝6 cm＝0.06 m故波速为v1＝＝ m/s＝0.12 m/s由T＝t得：T＝4t＝4×0.5 s＝2 s，故A正确； 波可能向右传播，传播距离为x2＝18 cm＝0.18 m故波速为v2＝＝ m/s＝0.36 m/s由T＝t得：T＝t＝ s＝ s故B、C、D错误．