2024届高考物理一轮复习专项练习：机械振动和机械波

机械振动和机械波练习 一、单项选择题 1. 如图所示，图甲为以 点为平衡位置，在 、 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法正确的是( ) A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. 时，弹簧振子的位移为 C. 从 到 的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在 与 两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 2. 通过探头向人体发射一束超声波，遇到人体组织发生反射，经电子电路和计算机进行处理，便形成了“ 超”图像。医用“ 超”超声波的频率为 ，显示屏检测到探头沿 轴正方向发送的简谐超声波图像如图所示， 时刻波恰好传到质点 ，质点 、 的横坐标分别为 、 。下列说法正确的是( ) A. 质点 开始振动的方向沿 轴正方向 B. 在前 时间内质点 回复力在增大 C. 经过 ，质点 运动到 所处位置 D. 经过 ，质点 第一次到达波峰 3.将一根粗绳 和一根细绳 连接起来，再将其放在光滑的水平玻璃面上，在粗绳左端抖动一下产生如图甲所示的入射波，图乙是绳波经过交界点之后的某一时刻首次出现的波形。返回粗绳的为反射波，在细绳上传播的为透射波。可以判断( ) A. 入射波和反射波的速度大小不等 B. 入射波和透射波的速度大小相等 C. 反射波和透射波的速度大小不等 D. 入射波和透射波的频率不等 4. 水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是( ) A. 振子在 时的速度发生反向 B. 振子在 时的弹性势能最大，动能最小 C. 振子在 到 过程中，回复力先变大再变小 D. 振子在 到 过程中，速度增大，加速度增大 5. 如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个 形支架在竖直方向振动， 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示。圆盘匀速转动时，小球做受迫振动。小球振动稳定时,下列说法正确的是( ) A. 小球振动的固有频率是 B. 小球做受迫振动时周期一定是 C. 圆盘转动周期在 附近时，小球振幅显著增大 D. 圆盘转动周期在 附近时，小球振幅显著减小 二、多项选择题 6.如图所示，有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为 、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉，两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰，虚线表示波谷， 为波谷与波谷相遇点， 、 为波峰与波谷相遇点， 为波峰与波峰相遇点， 、 是 、 连线上的两点，其中 为连线的中点，则下列描述正确的是( ) A. 、 处的质点位移始终为 ， 、 处的质点位移始终为零 B. 图示时刻， 正处于波峰位置 C. 从图示时刻经过 个周期， 处质点将处于波谷位置 D. 处的质点振幅为 7.一列简谐横波沿 轴正方向传播， 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到 点， 时刻的波形如图中的虚线所示， 、 、 、 是介质中的质点，则下列说法正确的是( ) A. 这列波的波速可能为 B. 质点 在这段时间内通过的路程一定小于 C. 若周期 ，则在 时刻，质点 、 的位移相同 D. 若周期 ，从 时刻开始计时，则质点 的振动方程为 8.图1为一列简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图像，则下列判断正确的是(　　) A．该波沿x轴正方向传播，波速大小v＝5 m/s B．前0.5 s内，质点Q运动的路程为0.5 m C．t＝0.4 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 D．t＝0.6 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 三、非选择题 9．图(a)是一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形图， P、Q是介质中平衡位置相距4 m且位移均为5 cm的两个质点；图(b)是P的振动图像，则该简谐波沿x轴________(选填“正”或“负”)方向传播，波速为________m/s。 10．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为(1，0)的质点刚好开始振动，P质点的坐标为(3，0)。在t1＝0.6 s时刻，P质点首次位于波峰位置，Q点的坐标是(－3，0)。求： (1)这列波的传播速度的大小； (2)t2＝2.3 s时质点Q的位移。 11.2021年5月22日2时4分，青海省果洛市玛多县发生了7.4级地震，该次地震是继汶川地震之后发生的震级最高的一次地震。已知地震波中既有横波又有纵波。甲是地震波中的一列横波在t＝0时刻的波形图，乙为由这列横波引起的x＝2 km处质点P的振动图像，如图所示。 (1)现测得该横波从震中(指地震震源正上方的部分地面)传到成都所用时间为3 min，求震中与成都的距