机械振动及机械波（基础过关）-2021年高考物理一轮复习测试定心卷

2021年高考物理一轮复习专题测试定心卷

专题17机械振动及机械波（基础过关）

一、单选题

1.关于机械振动的位移和平衡位置的说法中正确的是（）

A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置

B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移

C.机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大

D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移

2.如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动.以平衡位置。为原点，建立Ox轴.向

右为x轴的正方向.若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（）

3.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置。为x轴坐标原点.从某时刻开始计时,

经过四分之一的周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度,能正确反映振子位移x与时间，

关系的图像是（）

C.

O

D.

4.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以。点为

中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动。已知在〃时刻物块的动量为p、动能为Ek。

下列说法中正确的是（）

【

la

la

l>

lM>

i----------T）

।

A.如果在f2时刻物块的动量也为p,则f2寸的最小值为7

B.如果在。2时刻物块的动能也为Ek,则/2-n的最小值为了

C.当物块通过O点时，其加速度最小

D.当物块运动至C点时，其加速度最小

5.如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，

已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中

（）.

A.甲的振幅大于乙的振幅

B.甲的振幅小于乙的振幅

C.甲的最大速度小于乙的最大速度

D.甲的最大速度大于乙的最大速度

6.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）

A.质点振动频率是4Hz

B.在10s内质点经过的路程是20cm

C.第4s末质点的速度为零

D.f=ls和f=3s两时刻，质点位移大小相等，方向相同

7.某弹簧振子简谐运动图像如图所示，下列说法正确的是（）

B.r=2s时,振子的速度最大

C.仁3s时，振子的位移最小

D./=4s时，振子的振幅为零

8.如图甲所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动.振子的位

移x随时间，的变化图象如图乙所示.下列判断正确的是（）

图乙

A.0.4s时振子的加速度为零B.0.8s时振子的速度最大

C.0.4s和1.2s时振子的加速度相同D.0.8s和L6s时振子的速度相同

9.如图中所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在A、8两点之间做简谐运动，取向右为正

方向，振子的位移x随时间f的变化如图乙所示，下列说法正确的是（)

A./=0.2s时，振子在O点右侧6cm处

B.f=0.8s时，振子的速度方向向左

C.f=0.4s和1.2s时，振子的加速度完全相同

D.f=0.4s到f=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小

10.沿某一电场方向建立X轴，电场仅分布在的区间内，其电场场强与坐标x的

关系如图所示。规定沿+x轴方向为电场强度的正方向，户0处电势为零。一质量为机、电

荷量为+4的带点粒子只在电场力作用下，沿无轴做周期性运动。以下说法正确的是（）

A.粒子沿x轴做简谐运动

B.粒子在m-d处的电势能为一;■必

C.动能与电势能之和的最大值是qE必

D.一个周期内，在x>0区域的运动时间於2

11.弹簧振子的振动图像如图所示。在f=2s~3s的时间内，振子的动能反和势能心的变化

A.双变小，Ep变大B.Ek变大，Ep变小

C.Ek,弓均变小D.Ek、Ep均变大

12.两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速匕、匕（H>力）在竖直平面内

做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为九人和A，4，则

A.f\>f2>A-AB.f\<f2<A-A

c.力=力，4>4D.力=力，4<4

13.如图甲所示，一个单摆的小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，

振动图象如图乙所示.不计空气阻力，gIU10m/s2.对于这个单摆的振动过程，下列说法

中正确的是（)

A.单摆的位移X随时间，变化的关系式为x=8sin（m）cm

B.单摆的摆长约为25cm

C.从r=2.5s到r=3.0s的过程中，摆球由左向右接近平衡位置

D.从，=2.5s到，=3.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大

14.一单摆由甲地移到乙地后，发现走时变快了，其变快的原因及调整的方法是（）

A.乙,将摆长缩短

B.g甲＜g4,将摆长放长

C.乙，将摆长缩短

D.乙，将摆长放长

15.如图两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8Hz,乙弹簧振

子的固有频率为72Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用做受迫振动时,

则两个弹簧振子的振动情况是（）

A.甲的振幅较大，且振动频率为8Hz

B.甲的振幅较大，且振动频率为9Hz

C.乙的振幅较大，且振动频率为9Hz

D.乙的振幅较大，且振动频率为72Hz

16.如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性

的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz.则把手转动的频率为

A.1Hz

B.3Hz

C.4Hz

D.5Hz

17.关于机械振动和机械波，下列说法中正确的是（）

A.物体作机械振动时，一定产生机械波B.没有机械振动，也可能形成机械波

C.有机械波，一定有质点作机械振动D.机械振动和机械波的产生无关

18.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直

弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两

振子相差5s开始振动，则

A.P先开始振动，震源距地震仪约36km

B.P先开始振动，震源距地震仪约25km

C.H先开始振动，震源距地震仪约36km

D.H先开始振动，震源距地震仪约25km

19.如图所示为一列横波的波形图，该波的波长为（）

A.4cmB.8cmC.20cmD.40cm

20.一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是r=o时刻的波形图，图（乙）是x=1.0m处质点

的振动图像，下列说法正确的是（）

A.该波的波长为2.0mB.该波的周期为Is

C.该波向x轴正方向传播D.该波的波速为2.0m/s

21.如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长,

其中正确的图像是（）

22.如图所示，甲为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可移动，两板中间有

一狭缝。此时测得乙处点没有振动。为了使乙处点能发生振动，可操作的办法是（）

A.增大甲波源的频率

B.减小甲波源的频率

C.将N板竖直向下移动一些

D.将N板水平向右移动一些

23.如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻，M是

波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）

A.该时刻质点O正处在平衡位置

B.P、N两质点始终处在平衡位置

C.随着时间的推移，质点M向O点处移动

D.从该时刻起，经过二分之一周期，质点M到达平衡位置

24.在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的

扬声器.两个扬声器连续发出波长为5m的声波.一同学从该跑道的中点出发，向某一端点

缓慢行进10m.在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（）

A.2B.4C.6D.8

25.利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则（）

A.图a、b均显示了波的干涉现象

B.图a、b均显示了波的衍射现象

C.图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象

D.图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象

26.机械波和电磁波都能产生多普勒效应。下列现象中不属于利用多普勒效应的是（）

A.交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判

断车速

B.医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的

频率变化，判断血流的速度是否正常

C.发生雷电时•，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的

距离

D.天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率，判

断天体相对于地球的运动速度

二、多选题

27.如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中,

小球在。点时，弹簧处于原长，A、8为关于。对称的两个位置，现在使小球带上负电，并

让小球从8点静止释放，那么下列说法不正确的是（）

A.小球仍然能在A、B间做简谐运动，。点是其平衡位置

B.小球从B运动到A的过程中，动能一定先增大后减小

C.小球仍然能做简谐运动，但其平衡位置不在。点

D.小球不可能再做简谐运动

E.小球从B点运动到A点，其动能的增加量一定等于电势能的减少量

28.如图，把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆

上，能够自由滑动，弹簧的质量与小球相比可以忽略，小球运动时空气阻力很小，也可以忽

略。系统静止时小球位于。点，现将小球向右移动距离A后由静止释放，小球做周期为T

的简谐运动，下列说法正确的是（）

O'A

T

A.若某过程中小球的位移大小为A,则该过程经历的时间一定为一

4

T

B.若某过程中小球的路程为A,则该过程经历的时间一定为一

4

T

C.若某过程中小球的路程为2A,则该过程经历的时间一定为一

2

D.若某过程中小球的位移大小为24,则该过程经历的时间至少为二

2

T

E.若某过程经历的时间为不，则该过程中弹簧弹力做的功一定为零

29.一个质点做简谐振动的图象如图所示，下列判断中正确的是（）

x/10~3m|

八,A一

J

1\2/345t/i0-8

-2

A.在，=4xl（T2s时，质点速度达到最大值

B.振幅为2x107m，频率为25Hz

C.质点在0至打xl（T2s的时间内，其速度和加速度方向相同

D.在f=2xl（T2s时，质点的位移为负值，加速度也为负值

E.该简谐振动的方程为x=0.2cos50m（cm）

30.如图甲所示是一个弹簧振子的示意图，O是它的平衡位置，在B、C之间做简谐运动，

规定以向右为正方向.图乙是它的速度v随时间t变化的图象.下面的说法中正确的是（）

A.t=2s时刻，振子的位置在O点左侧4cm处

B.t=3s时刻，振子的速度方向向左

C.t=4s时刻，振子的加速度方向向右且为最大值

D.振子的周期为8s

31.如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位

置,其振动方程为尤=5sin[10R+]}m.下列说法正确的是（）

1/wwwO---------1

--11-----1--->

M-ONx

A.MN间距离为5cm

B.振子的运动周期是0.2s

C.f=0时，振子位于N点

D./=0.05s时，振子具有最大加速度

32.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块（物块可看成质点），物块沿竖直方向做简

谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为产O.lsin（2.5兀t）m。仁0时刻，一

小球从距物块〃高处自由落下；r=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的

大小为g=10m/s2,以下判断正确的是（）

A./=0.4s时，物块与小球运动方向相同

B.物块做简谐运动的周期是0.8s

C.0.6s内物块运动的位移大小是0.1m

D./z=1.8m

33.甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（）

A.两弹簧振子完全相同

B.两弹簧振子所受回复力最大值之比/中：F乙=2：1

C.振子甲速度为零时，振子乙速度最大

D.两振子的振动频率之比/甲：f2,—1:2

E.振子甲加速度为零时，振子乙速度最大

34.如图所示，一个光滑凹槽半径为R,弧长为L（己知现将一质量为机的小球从

凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动。己知重力加速度大小为g,下

列说法正确的是

A.小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力

B.小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力

35.细长轻绳下端拴一小球构成单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速度地释摆，在悬

挂点正下方自摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,如图所示。现将单向左方拉开一个小角

2

度，然后无初速度地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是（）

A.摆球往返运动一次的时间比无钉子时的时间短

B.摆球在左右两侧上升的最大高度一样

C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等

D.摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍

36.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是

A.甲、乙两单摆的摆长相等

B.甲摆的振幅比乙摆大

C.甲摆的机械能比乙摆大

D.在Z=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆

37.下列关于单摆运动的说法中，正确的是（）

A.单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力

B.单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力

C.单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关

D.单摆做简谐运动的条件是摆角很小（小于5°）

E.在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快

38.下列说法正确的是（）

A.军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象

B.同一单摆，在月球表面简谐振动的周期等于在地球表面简谐振动的周期

C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程就是做简谐运动的物体完成一次全振

动

D.一弹簧振子的位移），随时间t变化的关系式为尸O.lsin2.5兀t（单位都是国际单位制），在

r=o.2s时，振子的运动速度为零

E.做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同

39.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在f=0和f=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线

所示.已知该波的周期7>0.20s.下列说法正确的是.

v/cm

A.波速为0.40m/s

B.波长为0.08m

C.x=0.08m的质点在f=0.70s时位于波谷

D.x=0.08m的质点在r=0.12s时位于波谷

E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s,则它在该介质中的波长为0.32m

40.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像.下

列说法正确的是.

A.波沿x轴负方向传播

B.波速为20m/s

C.t=0.15s时亥（质点P的位置坐标为（5m,0）

D.t=0.15s时刻，质点Q的运动方向沿y轴负方向

E.t=0.15s时刻，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

41.如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中。为波

T

源，设波源的振动周期为T,从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经一质点1开

4

始振动，则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是（）

」,AA1AAAA，

0123456789

A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚

B.图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的

C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移

处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后上

4

D.只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发

生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动

42.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m,b点在a点的右方，如图所示.当

一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正向最大时，b点的位移恰为零，且

向下运动，经过1.0s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移达到负向最大，则

这列简谐横波的波速可能等于（）

A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.14m/s

43.一列简谐波在传播方向上相距m3m的两质点P、。的振动图像如图所示。这列波的波

长可能是（）

C.12mD.16m

44.如图所示，一小型渔港的防波堤两端用N相距约60m,在防波堤后A、B两处有两个小

船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正

确的有（）

A.假设波浪的波长约为10m,则A、8两处小船基本上不受波浪影响

B.假设波浪的波长约为10m,则A、8两处小船明显受到波浪影响

C.假设波浪的波长约为50m,则A、3两处小船基本上不受波浪影响

D.假设波浪的波长约为50m,贝IJA、8两处小船明显受到波浪影响

45.情形1：如图，两列水波波源5和S2的振幅分别为2A和A,某时刻它们形成的波峰

和波谷分别由实线和虚线表示。情形2：在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大,

其他条件不变，则干涉条纹将如何变？情形3：用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时,

在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（）

A.情形1中两列波在相遇区域发生干涉

B.情形1中此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A

C.情形2中干涉条纹将变密

D.情形3中中央均为亮点的同心圆形条纹

E.情形3中用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的

46.一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的

超声波相比.

A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变

47.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有。

A.雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声

B.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化

C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低

D.同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同

E.天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时

间的周期性变化

48.如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动质

点P的振动图象，则下列判断正确的是（）

A.该波的传播速率为4m/s

B.该波的传播方向沿x轴正方向

C.经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m

D.该波在传播过程中若遇到3m的障碍物,能发生明显衍射现象

E.经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4m

49.如图所示，有一列沿x轴正向传播的简谐横波，在/=0时刻振源S从。点开始振动。

当f=0.2s时，波刚好传到x=4m处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（）

B.频率为5Hz的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象

C.该简谐横波遇到尺寸小于4m的障碍物时能够发生明显的衍射现象

D.当，=0.4s时，该简谐横波上的M点向右移动了2m

E.若站在振源右侧的接收者以速度u匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于

5Hz

50.下面关于次声波和超声波的说法正确的是（）

A.次声波的波长长，衰减小，衍射性能好，故能传播很远的距离

B.建立次声波监测站，可探知几千千米外的核爆炸和导弹发射，也可探知火山爆发、地震、

陨石落地、大气湍流、雷暴、磁暴等自然现象产生的次声波

C.超声波频率高、波长短，接近直线传播，因此超声波的方向性好，且容易得到方向集中

的超声波束

D.超声波在水中的传播距离比电磁波远，故用声呐可探知水下潜艇的位置；超声波功率大，

穿透能力强，故可用于超声探伤

51.关于声波，下列说法正确的是。

A.声波和电磁波都能在真空中传播

B.声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B超”检查

C.声波只能产生衍射现象而不能产生干涉现象

D.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同

E.蝙蝠是利用超声波来定位猎物的

52.下列说法正确的是.

A.做简谐振动的物体，经过同一位置时，加速度可能不同

B.在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率

C.在波的传播方向上两相邻的相对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长

D.如果质点所受力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置,

质点的运动就是简谐振动

E.向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变

化就能知道血流速度，这种方法俗称“彩超”

三、填空题

53.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点0为平衡位置，

MN=4cm.从小球图中N点时开始计时，到第一次经过。点的时间为0.1s,则小球振动的周

期为s,振动方程的表达式为4cm,.

SMONY.

54.如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由〃、。两

个小物块粘在一起组成的.物块在光滑水平面上左右振动，振幅为周期为《.当物块向

右通过平衡位置时，a、6之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，

则AA）（填“>”、y或“="），T4（填“>''、"〈"或‘="）.

Z

/

•z/z/z/zz/z/zz/z/Zz//

55.喷墨打印机在打印纸张时，纸张以设定的速度匀速移动，打印喷头则随着墨盒一起沿着

垂直方向根据打印文件上的信息左右移动，如图（甲）所示.某次打印时，进行如下设置:

纸张规格为A4纸（宽度21cm,长度29.7cm）,纵向打印，打印速度为每分钟15张，启动

打印机，打出一张如图（乙）所示的图像.根据所给信息可以得出纸张移动速度

v=m/s,打印墨盒左右移动的频率f=Hz.（不计切换纸张的间

隔时间）

墨盒移动方向

图（Z）

56.用一个摆长为80。cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5。，则开始时将摆球拉

离平衡位置的距离应不超过cm（保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角度的情况

下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。）

某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间

相等。新单摆的摆长应该取为cm。

57.如图所示为一双线摆，它是在一水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球而构成的，小

球可视为质点，设图中的/和a为已知量，当小球垂直于纸面做简谐振动时，周期为

58.一列简谐横波沿X轴的正方向传播，振幅为2cm,周期为T=0.2s,已知在f=0时刻

波上相距40cm的两质点a、。的位移都是1cm,但运动方向相反，其中质点。沿＞轴负向

运动。如图所示，则这列波的波长为，波速为

y/cm

a

----1-厂

2060x/cm

四、作图题

59.弹簧振子以。点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在，=0时刻，振子从。、

3间的P点以速度丫向3点运动；在f=0.2s时刻，振子速度第一次变为一叭在，=0.5s

时，振子速度第二次变为一匕

(1)求弹簧振子的振动周期T；

(2)若B、C之间的距离为25cm,求振子在4s内通过的路程；

(3)若3、C之间的距离为25cm,从平衡位置开始计时，写出弹簧振子的位移表达式,

并画出弹簧振子的振动图象.

五、实验题

60.某同学利用单摆测量重力加速度.

(1)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是

A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D.摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大

(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆，实验时，由于仅有

量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球

最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期Ti；然后保持悬点位置不变，

设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测

出单摆周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离AL.用上述测量结

果，写出重力加速度的表达式g=.

61.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中:

)0orri^l

升I阳IIIhjLiili/

I0510

①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为_cm.

②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是—.（填选项前的字母）

A.把单摆从平衡位置拉开30。的摆角，并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间f,则单摆周期为〃100

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小

62.用单摆测定重力加速度的实验装置如下图所示.

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）.

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球

D.直径为1.8cm的铁球

（2）测出悬点。到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成〃次全振动所用的时间t,则重力

加速度g=（用心，表示）.

（3）下表是某同学记录的乙组实验数据，并做了部分计算处理.

组次123

摆长L/cm80.0090.00100.00

50次全振动所用的时间f/s90.095.5100.5

振动周期77s1.801.91

重力加速度g/（ms-2）9.749.73

请计算出第3组实验中的Gs,罗___________m/s2.

（4）用多组实验数据做出〃一心图像，也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的〃_乙

图线的示意图如下图中的外氏c所示，其中。和8平行，匕和c都过原点，图线6对应的

g值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线6,下列分析正确的是（选填选项

前的字母）.

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.图线c对应的g值小于图线〃对应的g值

（5）某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如下图所示，由于

家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的4点做了一个标记，使得悬点。

到A点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变，通过改变0、A间

细线长度以改变摆长.实验中，当。、A间细线的长度分别为《和4时，测得相应单摆的周

期为（、T2.由此可得重力加速度g=（用4、4、£、△表示）.

63.平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴

上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之

间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=ls,振幅A=5cm.当波传到P点

时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，

求：

(i)P、Q之间的距离；

(ii)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过

路程.

64.如图所示为一列简谐横波在仁0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且

当kO.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问：

(D该简谐横波的波速v的大小和方向如何？

⑵从UO至z=1.2s,质点Q运动的路程L是多少？

(3)当ul.2s时，质点Q相对于平衡位置的位移大小是多少？

65.如图中实线是一列简谐横波在A=O时刻的波形，虚线是这列波在，2=0.5s时刻的波形:

(1)写出这列波的波速表达式：

(2)若波速大小为74m/s,波速方向如何？

66.一列简谐横波沿x轴传播，相距2.0m的两个质点。和。的振动图象分别为图示中的实

线和虚线，实线为a的振动图象，虚线为6的振动图象。求：

(1)这列波的波长和传播速度为多少？

67.已知在h时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所

示.t2-ti=0.02s.求：

⑴该波可能的传播速度.

⑵若已知T<t2-ti<2T,且图中P质点在ti时刻的振动速度方向向上，求可能的波速.

⑶若0.01s<T<0.02s,且从t.时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速.

68.从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向

传播，在某一时刻到达A、B点，如图中实线、虚线所示.两列波的波速均为10m/s.求

(ii)再经过半个周期后，两列波在x=lm和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质

点的x坐标.

69.一振动片以频率/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

〃、人两点，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、AC间

的距离均为/,如图所示。已知除c点外，在农连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最

近的点到C的距离为求:

(i)波的波长；

(ii)波的传播速度。

参考答案

1.B

【详解】

A.简谐运动的平衡位置就是物体所受回复力为零的位置，不一定是振动范围的重心，比如

单摆的平衡位置，故A错误；

B.机械振动的位移是指以平衡位置为起点的位移，故B正确；

C.机械振动的物体运动的路程越大发生的位移不一定大，故C错误；

D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置的距离，偏离平衡位置最远时的位移叫振幅,

故D错误；

故选B.

2.A

【详解】

由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运

动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故A正确.

3.A

【详解】

某一时刻作计时起点（，=0）,经L周期，振子具有正方向最大加速度，则其位移为负方向

4

最大，说明f=0时刻质点经过平衡位置向负方向运动，故A正确，BCD错误.

4.C

【详解】

物块做简谐运动，物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t2时刻物

T

块的动量也为p，t2-t|的最小值小于等于彳.故A错误；物块经过同一位置或关于平衡位

置对称的位置时动能相等,如果在t2时刻物块的动能也为Ek,则t2-t|的最小值可以小于T,

kx

故B错误；图中0点是平衡位置，根据。=--知，物块经过O点时位移最小，则其加速

m

度最小，故C正确；物块运动至C点时，位移最大，其加速度最大，故D错误。

5.C

【解析】

两根完全相同的弹簧，受到相同的力作用，则伸长量相同，AB错误；当振子速度最大时,

弹性势能转化为动能，则质量大的，最大速度小，C正确.

6.B

【解析】

试题分析：由图读出质点振动的周期T=4s,则频率/="=；=0.25〃z.故A错误.质

点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A,t=10s=2.5T,所以在10s内质点经过的路程

是S=2.5x4A=10x2。"=20cm.故B正确.在第4s末，质点的位移为0,经过平衡位

置，速度最大.故C错误.由图知在t=ls和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相反,

故D错误.

7.B

【详解】

A.Z=ls时，振子的位移为正向最大，由胡克定律

F--kx

可知，此时振子的回复力最大，根据牛顿第二定律，可知振子的加速度最大，故A错误;

B.2s时，振子在平衡位置处，速度达到最大，故B正确；

C.U3s时，振子的位移为负的最大，故C错误；

D.Z=4s时，位移为零，但振幅仍为5cm,故D错误。

故选B。

8.B

【解析】

A.0.4s时振子处于振幅最大处，加速度最大，故A错误；

B.0.8s时振子处于平衡位置，速度最大，加速度为零，故B正确；

C.0.4s和1.2s时加速度大小相同，方向不同，故C错误；

D.0.8s和1.6s时速度大小相同，方向相反，故D错误；

故选B.

9.B

【详解】

在0-0.4s内，振子做变减速运动，不是匀速运动，所以Z=0.2s时，振子不在。点右侧6cm

处，故A错误；由图象乙知，/=0.8s时，图象的斜率为负，说明振子的速度为负，叩振子的

kx

速度方向向左，故B正确；U0.4s和/=1.2s时，振子的位移完全相反，由〃=-竺知加速度

m

完全相反，故C错误；f=0.4s到/=0.8s的时间内，振子的位移减小，正向平衡位置靠近，

速度逐渐增大，故D错误。

10.D

【详解】

A.x〉0区域粒子受到恒定大小水平向左的电场力，不满足简谐运动回复力特点，故A错误；

B.粒子从A-0到x=~d电压变化

U=^-d=^-

22

粒子从到k-4的电场力做功

W=Uq=_gE°dq

根据功能关系得粒子在户一4处的电势能为:反力，故B错误；

C.设动能与电势能之和的最大值为P

12

P=—mv+q(p

最右位置有

P=q(p-qE°X\

最左位置有

2

P=q(p=—x2

粒子的运动区间为

电场仅分布在一dWxW。的区间内，解得故C错误;

D.在%>0区域的运动由对称的2段组成

1.^0.=_Z_

2mE()q

解得，=x\1——2Pm，总时间为

E°q

2y弛皿42匣

E°qVEoq

故D正确。

故选D。

11.B

【详解】

在02s~3s的时间内，振子从位移最大的位移向平衡位置运动，速度增大，动能变大，势能

减小。

故选B。

12.C

【解析】

单摆做简谐运动，频率、周期取决于装置本身，振幅取决于能量。因两单摆相同，则固有频

率、周期相同，而匕>吗即6|>七2,所以A>4,c正确。

13.A

【解析】由振动图象读出周期T=2s,振幅A=8cm,由得到角频率0=7irad/s,则单摆

的位移x随时间t变化的关系式为x=Asin〃=8sin(m)cm.故A正确.由公式

T=2兀p,T=2s代入得到L=lm.故B错误.从r=2.5s到f=3.0s的过程中，摆球

从最高点运动到最低点，由右向左接近平衡位置.故C错误.从，=2.5s到r=3.0s的过程

中，摆球的位移减小，回复力减小，故D错误.故选A.

14.B

【解析】

试题分析：将一个单摆由甲地移到乙地后，发现摆钟变快了，知周期变短了，通过单摆的周

期公式分析原因和增大周期的方法.

根据单摆的周期公式丁=24后，知摆钟变快了，则周期变短了，说明乙地的重力加速度

大于甲地的重力加速度，即8乙＞g甲，为了增大周期，可以增大摆长，B正确.

15.B

【详解】

支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙两个弹簧振子都做

受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9Hz,由于甲的频率接近于驱动力的频率,

所以甲的振幅较大。

故选B

16.A

【解析】

振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，则把手的转动频率为1Hz,选项A正确.

17.C

【详解】

机械振动在介质中的传播称为机械波，所以有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质

不会形成机械波，故C正确，ABD错误.

18.A

【解析】

试题分析：纵波的速度快，纵波先到.根据j-j=5s求出震源距地震仪的距离.

V1v2

解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据子-j=5s,x=36km.故A正

V1v2

确，B、C、D错误.

故选A.

19.C

【详解】

由波形图可知，该波的波长为20cm,故C正确，ABD错误。

20.D

【详解】

ABD.根据甲、乙图可知，波长4m,周期2s,波速

v=—=2m/s

T

选项AB错误，D正确；

C.根据图乙uOs时，质点向下振动，所以甲图x=lm坐标向下振动，由同侧法可得波向x

轴负方向传播，选项C错误。

故选D。

21.D

【详解】

A.当波的波长与小孔的尺寸相当，或大于小孔的尺寸，会发生明显的衍射，故A项错误；

B.当波的波长比小孔的尺寸小，波表现为直线传播，故B项错误；

CD.波遇到与波长差不多的障碍物后，波能“绕过”障碍物继续向前传播，故C项错误，D正

确.

22.B

【详解】

乙处点没有振动，说明波没有衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使乙处

质点振动，可采用N板上移减小间距或增大波的波长，波速恒定，根据

可知减小甲波源的频率即可，ACD错误，B正确。

故选B。

23.B

【详解】

由波的叠加，M点处于波峰，O点处于波谷，A错；PN两点处于波峰与波谷相遇的点，为

平衡位置，B对；质点不随波迁移，C错；M点处于波峰位置，再经过四分之一个周期振动

到平衡位置，D错

24.B

【详解】

当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间

向一侧移动0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听到声音变大；当同学到两个声源的间

距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动1.25m、

3.75m、6.25m、8.75m时，声音减弱；故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音

由强变弱的次数为4次。

故选B.

25.D

【解析】

试题分析：图a中显示了一列波经过小孔的现象，是波的衍射，图