【文档说明】2023新教材高考物理二轮专题复习专题强化训练8机械振动和机械波 Word版含答案.docx，共(7)页，217.102 KB，由小赞的店铺上传

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专题强化训练8机械振动和机械波一、选择题(1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)1．[2022·山东冲刺卷]一列简谐波在初始时刻的全部波形如图所示，质点a、b、c、d对应x坐标分别为1m、1.5m、3m、4m．从此时开始，质

点d比质点b先到达波谷．下列说法正确的是()A．波源的起振方向沿y轴向上B．振动过程中质点a、c动能始终相同C．波沿x轴负方向传播D．此时b点加速度沿y轴正方向2．[2022·北京押题卷]图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝1s时刻的图像，图甲

中某质点的振动情况如图乙所示．下列说法正确的是()A．图乙可能为质点L的振动图像B．该简谐波的波速为0.3m/sC．该时刻质点K与L的速度、加速度都相同D．质点K再经1s将沿x轴正方向移动到x＝0.4m处3．[2022·辽宁模拟卷]在同一均匀介质中

有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大小为1m/s，沿x轴相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是()A．两列波相遇时能发生稳定的干涉B．一观察者正经x＝2m处沿x轴负向匀速运动，在他看来，两波的频率

可能相同C.x轴上横坐标为x＝2.75m处的质点经过3s位移达到6cmD．t＝0时刻，x＝－2.6m处的质点的振动方向与x＝5.2m处的质点的振动方向相反4.将力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力．将单摆挂在力传感器的探头上，并让单摆小幅度摆动，计算机上显示摆线上

拉力大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图像做出判断，其中正确的是()A．摆球的周期T＝0.5sB．单摆的摆长l＝0.25mC．t＝0.5s时摆球正经过最低点D．摆球运动过程中机械能不变5.如图所示

，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态．现将质量为m的粘性小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简

谐运动B．圆盘做简谐运动的振幅可能为mgkC．振动过程中圆盘的最大速度为m2ghM＋mD．从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大6．B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B

超图像．如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t＝0时刻波恰好传到质点M.已知此超声波的频率为1×107Hz，下列说法正确的是()A.0～1.25×10－7s内质点M运动的路程为2mmB．超声波

在血管中的传播速度为1.4×105m/sC.质点M开始振动的方向沿y轴正方向D．t＝1.5×10－7s时质点N恰好处于波谷7．[2022·辽宁模拟卷]一列简谐横波沿x轴正方向传播．如图所示是t＝0时刻的波形图，且x＝4.0m处质点刚好起振．若该波的周期为4s，下列说法中正确的是()A．从图示时刻

起经过2s的时间，x＝6.0m处的质点刚好起振B．平衡位置在x＝6.0m处的质点，第一次到达波谷的时刻为2.5sC．E、F两质点同时达到平衡位置和波峰位置D.平衡位置在x＝1.0m处的质点从图示时刻起经过3.0s，通过的路程为6cm8．[2022·北京朝阳一模]图1为一

列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图2为质点Q的振动图像．下列说法正确的是()A．在t＝0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点Q通过的路程为30cmC．从t＝

0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播了8mD．在t＝0.25s时，质点P的加速度沿y轴正方向二、非选择题9．[2022·北京押题卷]一列简谐横波沿x轴方向传播，A、B为x轴上两点，平衡位置坐标分别为xA＝2m

、xB＝8m，如图甲所示，A、B两处质点的振动图像如图乙所示．求：(1)0.2～2s内质点A通过的路程；(2)该列简谐横波的波速．10．[2022·福建押题卷]如图甲所示，在某种介质中A、B、C是三角形的三个顶点，其中AC长x1＝3.25m

，BC长x2＝1m．两个波源分别位于A、B两点，且同时从t＝0时刻开始振动，它们的振动图像如图乙所示，已知位于A点的波源产生波的波长λA＝2m.求：(1)位于B点的波源产生波的波长及波速；(2)从t＝0时刻开始，c点的位移第一次为－7cm的时刻．专题强化训练8机械振

动和机械波1．解析：质点d比质点b先到达波谷，则此时质点d正在沿y轴向下振动，所以波源的起振方向沿y轴向下，根据质点振动方向与波的传播方向的关系，可知波沿x轴正方向传播，故A、C错误；质点a、c的平衡位置之间相差半个波长，振动速度方向总是相反，大小总是相等，所以振动过程中质点a、c动能始终相同

，故B正确；此时b点偏离平衡位置的位移方向为正方向，恢复力方向指向平衡位置，所以加速度沿y轴负方向，故D错误．答案：B2．解析：由题意知波向右传播，由图可得t＝1s时刻质点L在平衡位置，由上下坡法可知质点L下一时刻向下振动，故乙图可能是质点L的振动

图像，故A正确；由图可得λ＝0.4m，T＝2s，所以波速为v＝λT＝0.2m/s，故B错误；由图可知质点K与L相差半个周期，所以两者的速度、加速度等大、反向，故C错误；因为每个质点都在自己平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故D错误．答案：A3．解析：同一介质中传播，波速相等，从图中可知波长

不同，则频率不同，因此不能产生稳定的干涉现象，A错误；观察者向左匀速运动，根据多普勒效应，接受到的两波频率可能相同，B正确；此时图中两波峰所在位置在x轴的中点在2.75m处，由于波速相等，同时到达，用时3.75s，C错误；两波相向传播，此时两点振动方向相同，

D错误．答案：B4．解析：在一个周期内摆球两次经过最低点，根据图像知周期为2s，故A错误；根据T＝2πlg，可得l＝T24π2g＝44π2×10≈1m，故B错误；摆球在运动过程中，在最低点的拉力最大，结合图形可得，t＝0.5s时摆球正经过最低点，故C正确；摆球在运动过

程中经过最低点时对绳的拉力越来越小，故机械能减小，故D错误．答案：C5．解析：因为简谐运动的平衡位置是物体能够自由静止的位置，即应该是小球粘在盘子上一起静止的位置，所以应该比开始位置偏下，故A错误；因为振幅为从平衡位置到最大位移处的距离，根据对称性

，则小球和盘再次回到都刚开始碰撞的位置时速度不为零，故开始的位置不是最大位移处，因为开始时Mg＝kx0，小球粘在盘子上一起静止的位置满足（m＋M）g＝kx2，所以刚开始碰撞的位置到平衡位置的距离为Δx＝mgk

，故振幅应该大于mgk，故B错误；小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，则mv＝（m＋M）v1，又因为v2＝2gh，所以两者碰后速度为v1＝m2ghM＋m，而两者碰撞瞬间满足（m＋M）g－kx0＝ma，即碰后两者向下做加速度减小的加速运动，当a＝0时速度最大，之

后做减速运动到最低点，故振动过程中圆盘的最大速度应该大于m2ghM＋m，故C错误；从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球的动能先增大后减小，故由能量守恒定律可得，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大，故D正确．答案：D6．解析：波的周期为T＝1f＝1×10－7s，易知1.25×1

0－7s＝1.25T，则质点M运动的路程为s＝1.25×4A＝2mm，故A正确；根据图像可得该波的波长为λ＝14×10－2mm＝1.4×10－4m，由波速与波长的关系式可得v＝λf＝1400m/s，故B错误；由波形

图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向，故C错误；由图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为x＝35mm－14mm＝21mm，波谷传播到N点的时间为t＝xv＝1.5×10－7s

，故D正确．答案：AD7．解析：波速v＝λT＝1m/s，当横波从x＝4.0m处传到6.0m处时，所用时间为t＝Δxv＝2s，故A正确；当x＝1m处的波谷传到6.0m处时，6.0m处的质点第一次到达波谷，所用时间为t＝Δx′v＝51s

＝5s，故B错误；图示时刻，E质点经过T12到达平衡位置，F质点经过T6到达波峰位置，故C错误；3.0s时间为34周期，则该波x＝1.0m处的质点从图示时刻起历时3.0s通过的路程是3A＝6cm，故D正确．答案：AD8．解析：由图2可判断t＝0.10s后很小一段时间，位移

为负，可知在t＝0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，A错误；由图1可判断质点Q振动的振幅A＝10cm，由图2可判断质点Q振动周期为T＝0.20s．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点Q从平衡位置开始运动了34T，通过的路程为3A＝30c

m，B正确；由图1可判断该简谐横波波长λ＝8m，波速v＝λT＝80.20m/s＝40m/s，t＝0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，可判断波的传播方向为x轴负方向．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负

方向传播了Δx＝v×Δt＝40×0.15m＝6m，C错误；t＝0.25s时，波形图为质点P此时位移为负，回复力沿y轴正方向，加速度沿y轴正方向．D正确．答案：BD9．解析：（1）根据题图乙可知，振幅A＝10cm，T＝0.4

s，0.2～2s内恰好为4.5个周期，质点A通过的路程为s＝4.5×4×10cm＝180cm＝1.8m.（2）若波沿x轴正方向传播，振动由质点A传播到B所需的时间为t1＝34T＋nT（n＝0，1，2，3，…）波速为v＝xB－xAt1＝603＋4nm/s（n＝0，1，2，3…）若波沿x

轴负方向传播，振动由质点B传播到A所需的时间为t2＝14T＋nT（n＝0，1，2，3，…）波速为v＝xB－xAt2＝601＋4nm/s（n＝0，1，2，3…）答案：（1）1.8m（2）见解析10．解析：（1）横波在同种介质中的传播速度相同，从图像可知，A点的波源周期

为0.4s，波长λA＝2m，则波速v＝λAT＝20.4m/s＝5m/s则B点的波源的波速也为5m/s；从图像可知，B点波源的周期为0.6s，则波长λB＝vTB＝5×0.6m＝3m.（2）根据波的叠加结合图像可知，要让C点的位移为－7cm，则必须是两

个波的波谷同时传到了C点的位置，对于A波源而言，A波的波谷传到C点位置需要的时间为t1＝x1＋34λA＋nλAv代入数据得t1＝2n＋4.755s＝（0.4n＋0.95）s同理可得，B波的波谷传到C点位置需要的时间为t

2＝x2＋14λB＋mλBv代入数据得t2＝3m＋1.755s＝（0.6m＋0.35）s当t1＝t2时，解得m＝n＝3，t1＝t2＝2.15s.答案：（1）3m5m/s（2）2.15s