2024年高考物理二轮专题复习：机械振动与机械波

更新时间：2024-02-26 浏览次数：43 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2024高二上·承德期末) 钓鱼者小张使用的鱼漂在水面沿x轴做简谐运动的图像如图所示，下列描述正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时，鱼漂的速度为零，加速度为正向最大值 B . $\text{[math]}$ 时，鱼漂的速度为负，加速度为零 C . $\text{[math]}$ 时，鱼漂的速度为负向最大值，加速度为零 D . $\text{[math]}$ 时，鱼漂的速度为正，加速度为正向最大值

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2. (2024高三下·抚州模拟) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，则从此刻开始，介质中质点P的加速度a随时间t变化的图像为（　　）

A . B . C . D .

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3. (2024·甘肃高考) 图为两单摆的振动图像， $\text{[math]}$ 为摆线偏离竖直方向的角度 $\text{[math]}$ 。两单摆的摆球质量相同，则（　　）

A . 摆长之比 $\text{[math]}$ B . 摆长之比 $\text{[math]}$ C . 摆球的最大动能之比 $\text{[math]}$ D . 摆球的最大动能之比 $\text{[math]}$

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4. (2024高二上·江苏期末) 如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（）

A . 单摆振动的频率是2 Hz B . 单摆的摆长约为1 m C . 若仅将摆球质量变大，单摆周期变大 D . t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为零

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5. (2022高二上·南京期末) 在地震中产生的地震波既有横波也有纵波，假设某次地震中，震源在地面上A点正下方，地面上B点与A点距离为100km，地震波中纵波波速为6.4km/s，横波波速为3.2km/s，地震波频率为10Hz，位于A点的观察者在接收到纵波2s后才接收到横波，则以下说法中错误的是（）

A . 震源距离A点深度为12.8km B . 位于B点的观察者先感觉到左右晃动，后感觉到上下振动 C . 纵波的波长大于横波的波长 D . 位于B点的观察者接收到纵波比接收到横波也要早2s

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6. (2023高二上·南京期中) 如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源S连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（　　）

A . 减小波源的振幅 B . 减小波源距桥墩的距离 C . 增大波源的频率 D . 减小波源的频率

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7. (2024高二上·承德期末) 由同一信号源带动的两个相同的扬声器分别放置在两直角边的端点，声波频率为17Hz、振幅是5mm、波速是340m/s，两直角边长分别为40m、20m，则直角顶点O处声波的振幅是（）

A . 0 B . 5mm C . 10mm D . 20mm

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8. (2023高二下·钦州期末) 如图所示，向右匀速运动的小车发出频率为f的声波，静止在车左侧A处的人感受到的声波的频率为 $\text{[math]}$ ，静止在车右侧B处的人感受到的声波的频率为 $\text{[math]}$ ，则

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多项选择题

9. (2023高二上·黔西月考) 一个单摆在地面附近做受迫振动，其共振曲线（振幅 A与驱动力频率 f的关系）如图所示，则（）

A . 此单摆的固有周期为 2s 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

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10. (2024高三上·宝安期末) 彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动彩绳，在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的是（）

A . 手首先向上抖动绳子 B . 此时B点正在向下运动 C . 若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离会增大 D . 若人加快抖动绳子，则两个相邻波峰之间的距离会减小

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11. (2024高三上·湖北期末) 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。水袖可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，如图（a）为 $\text{[math]}$ 时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的两质点，图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）
图（a）图（b）

A . 简谐波向x轴负方向传播 B . 简谐波的传播速度为20m/s C . 从图（a）所示时刻起，质点Q比质点P先到达正向最大位移处 D . $\text{[math]}$ 时刻，质点P恰好位于平衡位置

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12. (2023高二下·遵义期末) 图所示为一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形图， $\text{[math]}$ 处的质点 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 时刻开始计时，沿 $\text{[math]}$ 轴方向做简谐运动的表达式为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 该波向 $\text{[math]}$ 轴负方向传播 B . 该波的波长为 $\text{[math]}$ C . 该波传播的速度为 $\text{[math]}$ D . 经过一个周期后质点 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 的位置

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13. (2019高三上·黑龙江期末) 下列说法正确的是________

A . 机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 B . 人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射 C . 沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象 D . 水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射 E . 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高

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14. (2024高二上·汕尾期末) 下列关于机械波的说法中正确的是（）

A . 波源的振动频率越大，它产生的机械波传播得越快 B . 发生稳定干涉现象的两列波的频率一定相同 C . 当障碍物的尺寸比波长小或者和波长差不多时，能观察到明显的衍射现象 D . 正在快速靠近的汽车鸣笛的音调越来越高是多普勒效应

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15. (2024高三上·重庆市期末) 在水面上的同一区域内，甲、乙两列水面波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。 $\text{[math]}$ 时刻其波峰与波谷情况如图所示。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法中正确的是____。

A . 质点2的振动周期为0.5s B . 质点2的振幅为15cm C . 图示时刻质点1、2的竖直高度差为15cm D . 图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动 E . 从图示的时刻起经0.25s，质点5通过的路程为30cm

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16. 波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是(　　)

A . 波长60 m的声波比17 m的声波传播速度慢 B . 波长60 m的声波比17 m的声波频率小 C . 波长60 m的声波比17 m的声波易发生衍射 D . 波长60 m的声波不能被反射

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三、非选择题

17. (2024高二上·上党期末) 一列横波水平向右传播的波速v＝40cm/s，在某一时刻的波形如图所示。求：
1. （1）这列波的波长、振幅、周期、频率；
2. （2）在图上画出经过0.1s时的波形。
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18. (2024高二上·汕尾期末) 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播， $\text{[math]}$ 时的波形如图甲所示，其中位于 $\text{[math]}$ 处的一质点P的振动图像如图乙所示．求：
1. （1）该波的波速和传播方向；
2. （2）质点P的位移-时间的函数表达式；
3. （3） $\text{[math]}$ 内质点P运动的路程．
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19. (2024高二上·宁南期末) $\text{[math]}$ 轴上的波源 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别位于 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处， $\text{[math]}$ 时刻两波源同时开始振动，产生的两列简谐横波沿 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 连线相向传播， $\text{[math]}$ 时两列波的图像如图所示。质点 $\text{[math]}$ 的平衡位置位于 $\text{[math]}$ 处，求：
1. （1）两列波传播速度的大小；
2. （2）质点 $\text{[math]}$ 从开始振动到 $\text{[math]}$ 时运动的路程。
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20. (2024高三上·潮州期末) $\text{[math]}$ 超检查是医学上利用超声波对人体进行检查的一种诊断方法。图1为某型号的 $\text{[math]}$ 超仪在 $\text{[math]}$ 时发送的超声波波形图，图2为质点 $\text{[math]}$ 的振动图像，已知超声波在人体内传播速度为 $\text{[math]}$ ，问：
图1 图2
1. （1）此超声波的传播方向及波长 $\text{[math]}$ 为多大；
2. （2）质点 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 开始计时后 $\text{[math]}$ 内经过的路程多大？
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21. (2024高二上·密山期末) 如图所示是演示砂摆振动图像的实验装置，砂摆的摆幅较小时可看作简谐振动．砂摆摆动时，手拉纸的速率恒为0.3m/s，实验结果如图所示．由图所提供的信息，可测得砂摆的周期为，砂摆的摆长为（g取10m/s²）．

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22. (2024高三上·安徽期末)
机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，波长λ=0.8m，质点p的坐标x=0.32m．从此时刻开始计时．
1. （1）若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图，求波速；
2. （2）若p点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速；
3. （3）若p点经0.4s到达平衡位置，求波速．
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23. (2022高二上·绵阳期末) 一列简谐横波在同一均匀介质中沿 $\text{[math]}$ 轴方向传播， $\text{[math]}$ 时刻的波形图如图甲所示，质点 $\text{[math]}$ 的平衡位置在 $\text{[math]}$ 处，质点 $\text{[math]}$ 的平衡位置在 $\text{[math]}$ 处，质点 $\text{[math]}$ 的振动图像如图乙所示。求：
1. （1）该波传播的速度大小及方向；
2. （2） $\text{[math]}$ 内质点 $\text{[math]}$ 振动的路程 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 时刻起，质点 $\text{[math]}$ 回到平衡位置的最短时间。
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