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【期中模拟】2023-2024学年人教版高二物理下册预测卷01 机械振动和机械波.zip
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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc2753" 01简谐运动的定义及描述 PAGEREF _Tc2753 \h 1
\l "_Tc16413" 02弹簧振子模型 PAGEREF _Tc16413 \h 2
\l "_Tc261" 03单摆模型 PAGEREF _Tc261 \h 4
\l "_Tc14279" 04等效单摆及摆长问题 PAGEREF _Tc14279 \h 6
\l "_Tc4545" 05机械振动与力学的综合问题 PAGEREF _Tc4545 \h 7
\l "_Tc2309" 06机械波相关物理量的计算 PAGEREF _Tc2309 \h 9
\l "_Tc21459" 07振动图像与波动图像的结合问题 PAGEREF _Tc21459 \h 10
\l "_Tc24846" 08波的多解问题 PAGEREF _Tc24846 \h 12
\l "_Tc12831" 09波的衍射 PAGEREF _Tc12831 \h 13
\l "_Tc20373" 10波的干涉 PAGEREF _Tc20373 \h 15
01简谐运动的定义及描述
1．（23-24高二上·江苏镇江·期中）如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，若钉子B的加速度大小为a，试求：
（1）钉子B圆周运动的周期；
（2）写出影子P点的振动方程。
2．（23-24高二上·河北唐山·期中）如图所示，这是一个水平弹簧振子的振动图像，关于该弹簧振子的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．该小球位移随时间变化的关系式
B．在3s～4s秒时间内，小球的动能在增大
C．在第2s～3s这段时间内，小球的加速度和速度都在减小
D．该小球在100s时的位移是-4cm，路程是4m
3．（23-24高二上·山东潍坊·期中）甲、乙两物体各自做简谐运动，某时刻开始计时，它们的振动方程分别为，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的振幅之比为2∶3
B．甲、乙的振动频率之比为2∶1
C．各自的一个周期内，甲、乙运动的路程之差为4a
D．t=0 时，甲、乙的相位差为
4．（多选）（23-24高二上·山东·期中）相同的弹簧和不同质量的小球组成甲乙两个弹簧振子，它们做简谐运动的图像如图所示，P为其中一个交点，下列说法正确的有（ ）
A．甲、乙的周期之比为1：2
B．甲乙两振子在0~1s内经过的路程之比为5：2
C．在交点P对应的时刻两个小球的加速度相同
D．乙的振动方程为
02弹簧振子模型
5．（22-23高二下·吉林白城·期中）如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过0.5s首次到达C点。
（1）求振幅A和周期T为多少？
（2）画出小球在第一个周期内的x-t图象；
（3）求5s末小球的位移。
6．（23-24高二上·湖南长沙·阶段练习）如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B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，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力
B．t=0.1s时，弹簧振子的位移为cm
C．从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D．在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的回复力相同
7．（23-24高二上·山东滨州·期中）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，左侧固定着轻弹簧。轻弹簧自由端与右侧墙壁距离为x。套在杆上的小球从右侧以初速度v向左运动，小球将做周期为T的往复运动，且小球与墙面的碰撞没有能量损失。则（ ）
A．小球做简谐运动
B．若小球的初速度为，则其运动周期小于2T
C．小球第一次向左运动压缩弹簧，弹簧的最大形变量即为x
D．从小球第一次压缩弹簧开始计时，到小球第一次恰好离开弹簧为止，该段时间内左侧墙壁受到的弹簧弹力的冲量为0
8．（多选）（23-24高二上·山东滨州·期中）如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A．在时，弹簧振子的位移为正向最大
B．在时，弹簧振子的速度为正向最大
C．从到时间内，弹簧振子做加速度增加的减速运动
D．在与两个时刻，弹簧振子速度相同，加速度也相同
03单摆模型
9．（22-23高二下·江苏镇江·期中）如图所示的竖直光滑圆弧面，D点为圆弧的中点，B为圆弧最低点，A、C等高，O为圆弧的圆心，．小球由A点静止释放后运动到B点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球所受支持力的冲量指向圆心O
B．小球的加速度总不为零
C．小球受到的合外力就是回复力
D．小球经过运动时间和运动时间相等
10．（多选）（2020高三·全国·专题练习）如图所示，乙图图像记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图像的说法正确的是（ ）
A．a图线表示势能随位置的变化关系
B．b图线表示动能随位置的变化关系
C．c图线表示机械能随位置的变化关系
D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
11．（多选）（22-23高二下·甘肃临夏·期末）如图甲所示是个单摆振动的情形，是它的平衡位置，是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向为正方向，如图乙所示是这个单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小，取，下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的振幅是，振动的频率是
B．振动的表达式为
C．时摆球在点
D．单摆的摆长为
12．（多选）（22-23高二下·湖北黄冈·期中）如图所示为同一地点甲、乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个单摆的振幅之比为9:4
B．甲、乙两个单摆的周期之比为1:1
C．甲、乙两个单摆的摆长之比为4:1
D．单摆的回复力是摆球所受拉力与重力的合力
04等效单摆及摆长问题
13．（2019·安徽阜阳·二模）“单摆”是一种理想化模型，如图所示，为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球，上端固定放在倾角为的光滑斜面上，这个装置也可以等效为“单摆”，当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为
A．B．
C．D．以上答案都不对
14．（多选）（22-23高二上·湖南怀化·期末）如图所示，在一个水平放置的槽中，小球m自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，已知圆弧AB＝0.9m，AB圆弧的半径R＝10m，AD＝10m，A、B、C、D在同一水平面内不计摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通过C点，则其初速度的大小可能是（ ）
A．B．C．D．
15．（20-21高三·全国·课时练习）如图所示，几个摆长相同的单摆，它们在不同条件下的周期分别为、、、，关于周期大小关系的判断，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
16．（22-23高二下·山西忻州·阶段练习）如图所示，房顶上固定一根长2m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点）。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅度摆动，A点是小球摆动的最左端，B点是小球摆动的最右端，O点是小球摆动的平衡位置。不计空气阻力，小球从A点到O点所用的最短时间为，小球从B点到所O点所用的最短时间为，，窗上沿到房顶的高度为房顶（ ）
A．1.6mB．1.5mC．1.2mD．1.4m
05机械振动与力学的综合问题
17．（22-23高二上·广东汕尾·期末）先将弹簧一端与手机相连，再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂，手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系（取竖直向上为加速度的正方向），如图所示，g为重力加速度，则（ ）
A．1s末弹簧的弹力大小为，方向竖直向下
B．1s末弹簧的弹力大小为，方向竖直向上
C．a、c对应的时刻手机的运动速度相同
D．从a到c对应的时间为半个周期
18．（19-20高三·全国·课时练习）如图所示，轻弹簧的下端系着AB两球，，系统静止时弹簧伸长，未超出弹性限度。若剪断AB间的细绳，则A在竖直方向做简谐运动。求：
(1)弹簧的劲度系数。
(2)的振幅多大。
(3)球的最大加速度多大。（取）
19．（22-23高二上·江苏南通·阶段练习）如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板，现将一个质量也为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动。在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为，则以下说法正确的是（ ）
A．简谐运动的振幅为
B．简谐运动的振幅为
C．B对C的最大弹力
D．B对C的最大弹力
20．（多选）（20-21高二下·四川成都·阶段练习）如图所示，长直杆固定放置与水平面夹角=30°，杆上O点以上部分粗糙，O点以下部分（含O点）光滑。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板相连，弹簧原长时上端恰好在O点，质量为m的带孔小球穿过长杆，与弹簧上端连接。小球与杆粗糙部分的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现将小球拉到图示a位置由静止释放，一段时间后观察到小球振动时弹簧上端的最低位置始终在b点，O点与a、b间距均为L。重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在a点加速度大小是在b点加速度大小的2倍
B．小球在a点加速度大小是在b点加速度大小的3倍
C．整个运动过程小球在直杆粗糙部分运动的路程为2L
D．若增加小球质量，仍从a位置静止释放，则小球最终运动的最低点仍在b点
06机械波相关物理量的计算
21．（23-24高二上·山东泰安·期中）在x轴上沿正方向传播的简谐波，在t=0时刻的部分波形如图所示，此时该波刚好传播到x轴上坐标为（5，0）的点，质点振动的振幅为12cm。P、Q两质点的平衡位置坐标分别为（7，0）和（17，0），已知t=1.8s时，P质点第二次出现在波峰。
（1）这列波的传播速度是多少；
（2）从t=0时刻起，经过多长时间Q质点第一次出现在波峰；
（3）到Q质点第一次出现在波峰时，P质点通过的路程为多少。
22．（23-24高二上·山东淄博·期末）2023年8月6日2时33分，德州市平原县发生5.5级地震。已知地震波分三种：横波（S波），波速；纵波（P波），波速；面波（L波），是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，波速。某地震观测台记录到的该地震曲线，如图甲所示；另外位于震源上方某中学的简易地震预警装置，由单摆A和竖直弹簧振子B组成，A、B的固有周期相同，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．地震发生时最先明显振动的是单摆A
B．地震曲线中a为横波（S波）
C．地震曲线中c为面波（L波）
D．若在地震曲线上测得纵波（P波）与横波（S波）的时间差为6s，则地震观测台距震源约为40
23．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示x轴上，波源在原点O处，，，。时，波源从平衡位置开始竖直向上振动，形成分别沿x轴向正方向和负方向传播的简谐横波，时，波源刚好第一次回到平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为6s
B．该波的波速为0.5m/s
C．时，质点b正在向下运动
D．时，质点a回到平衡位置且向上振动
24．（多选）（23-24高二上·四川达州·期中）战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．该波的波速为2.4m/s
B．波源开始振动的方向向下
C．该质点与波源的距离为3.6m
D．时间内该质点通过的路程为4.8m
07振动图像与波动图像的结合问题
25．（23-24高二上·重庆渝中·期中）一列沿x轴正方向传播的横波，某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。
（1）图乙为K、L、M、N四个点中哪点的振动图像？
（2）从该时刻起，甲图中原点O处质点经恰好偏离平衡位置最大，则波传到平衡位置处质点所需的最长时间；
（3）若波沿x轴的负方向传播，传播速度为，则原点O处质点的振动方程。
26．（23-24高二上·江苏扬州·期中）一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点A振动图像，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象
C．该波的传播速率可能为1m/s
D．经过0.5s，质点A沿波的传播方向移动2m
27．（多选）（23-24高二上·湖北·期中）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为处质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为
B．从图甲所示时刻起再过，处的质点运动的路程为
C．若这列波向右传播，图甲可能是时刻的波形图
D．若这列波向左传播，从图甲所示时刻起再过，处质点的位移为
28．（多选）（23-24高二上·山东泰安·期中）如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，其中质点A的位置坐标为，质点B的位置坐标为。图乙为质点B的振动图像，图中C点坐标为，则下列说法正确的是（ ）
A．波的传播速度B．波的传播速度
C．波沿方向传播D．波沿方向传播
08波的多解问题
29．（23-24高二上·江苏镇江·期中）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t=0 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到 P 点，t=0.6 s 时刻，这列波刚好传到 Q 点，波形如图中的虚线所示，a、b、P、Q 是介质中的质点。
（1）求波速；
（2）波谷到达Q的时刻；
（3）求 a 点第 N 次经过平衡位置所经历的时间。
30．（23-24高二上·江苏南通·阶段练习）一列正弦波在时刻的波形图如图中实线所示，在（，T为波的周期，T未知）时刻的波形图如图中虚线所示。求：
（1）若从0时刻起，图中质点R比Q先回到平衡位置，写出P点的振动方程；
（2）该波可能的传播速度大小v。
31．（多选）（23-24高二上·广东深圳·期中）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则（ ）
A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为s
B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为0.8s
C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为1.2s
D．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s
32．（多选）（22-23高二下·河北·期中）一列简谐横波沿轴传播，、为轴上平衡位置相距的两质点，振动图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点与质点位移相等时，位移一定为正
B．质点经过平衡位置时，质点一定在波峰
C．这列波的波长可能为
D．这列波的波速可能为
09波的衍射
33．（23-24高二上·江苏南京·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
34．（23-24高二上·江苏常州·期中）某同学在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ=5cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动，则下列说法正确的是（ ）
A．适当增大振源的振幅，两球一定能上下浮动
B．适当增大振源的频率，两浮球一定能上下浮动
C．将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动
D．无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止
35．（22-23高二上·浙江湖州·期末）如图所示，某同学利用平底水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是观察水波穿过狭缝后的情景，此时水波没有发生衍射现象
B．甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象
C．乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同
D．乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱
36．（23-24高二上·江苏南通·期中）如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，下列操作可行的是 （ ）
A．撤去N板
B．N板向上移动
C．增大波源振动的频率
D．增大波源振动的幅度
10波的干涉
37．（多选）（22-23高二下·河北张家口·期中）如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四个质点的振动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．质点d始终保持静止不动
B．质点b振动始终加强，c点振动始终减弱
C．图示时刻，b、c两质点的竖直高度差为20cm
D．质点a振动介于加强点和减弱点之间
38．（23-24高二上·湖北·期中）轴上的波源、分别位于和处，时刻两波源同时开始振动，产生的两列简谐横波沿、连线相向传播，时两列波的图像如图所示。质点的平衡位置位于处，求：
（1）两列波传播速度的大小；
（2）质点从开始振动到时运动的路程。
39．（23-24高二上·江苏无锡·期中）如图所示，两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，两列波的振幅均为，图示为时刻两列波的图像（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置处于处，求：
（1）质点的起振方向和振幅；
（2）时刻，质点的纵坐标；
（3）这段时间内质点通过的路程；
（4）画出时到之间的波形图.
40．（多选）（23-24高二上·湖南长沙·期中）两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列关于K、M、N三点的说法正确的是（ ）
A．由图中时刻再经过周期时，质点K的位移为零
B．质点N为振动减弱的点
C．质点N的位移不可能为0
D．质点M的位移始终大于或等于质点N的位移
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc2753" 01简谐运动的定义及描述 PAGEREF _Tc2753 \h 1
\l "_Tc16413" 02弹簧振子模型 PAGEREF _Tc16413 \h 2
\l "_Tc261" 03单摆模型 PAGEREF _Tc261 \h 4
\l "_Tc14279" 04等效单摆及摆长问题 PAGEREF _Tc14279 \h 6
\l "_Tc4545" 05机械振动与力学的综合问题 PAGEREF _Tc4545 \h 7
\l "_Tc2309" 06机械波相关物理量的计算 PAGEREF _Tc2309 \h 9
\l "_Tc21459" 07振动图像与波动图像的结合问题 PAGEREF _Tc21459 \h 10
\l "_Tc24846" 08波的多解问题 PAGEREF _Tc24846 \h 12
\l "_Tc12831" 09波的衍射 PAGEREF _Tc12831 \h 13
\l "_Tc20373" 10波的干涉 PAGEREF _Tc20373 \h 15
01简谐运动的定义及描述
1．（23-24高二上·江苏镇江·期中）如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，若钉子B的加速度大小为a，试求：
（1）钉子B圆周运动的周期；
（2）写出影子P点的振动方程。
2．（23-24高二上·河北唐山·期中）如图所示，这是一个水平弹簧振子的振动图像，关于该弹簧振子的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．该小球位移随时间变化的关系式
B．在3s～4s秒时间内，小球的动能在增大
C．在第2s～3s这段时间内，小球的加速度和速度都在减小
D．该小球在100s时的位移是-4cm，路程是4m
3．（23-24高二上·山东潍坊·期中）甲、乙两物体各自做简谐运动，某时刻开始计时，它们的振动方程分别为，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的振幅之比为2∶3
B．甲、乙的振动频率之比为2∶1
C．各自的一个周期内，甲、乙运动的路程之差为4a
D．t=0 时，甲、乙的相位差为
4．（多选）（23-24高二上·山东·期中）相同的弹簧和不同质量的小球组成甲乙两个弹簧振子，它们做简谐运动的图像如图所示，P为其中一个交点，下列说法正确的有（ ）
A．甲、乙的周期之比为1：2
B．甲乙两振子在0~1s内经过的路程之比为5：2
C．在交点P对应的时刻两个小球的加速度相同
D．乙的振动方程为
02弹簧振子模型
5．（22-23高二下·吉林白城·期中）如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过0.5s首次到达C点。
（1）求振幅A和周期T为多少？
（2）画出小球在第一个周期内的x-t图象；
（3）求5s末小球的位移。
6．（23-24高二上·湖南长沙·阶段练习）如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B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，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力
B．t=0.1s时，弹簧振子的位移为cm
C．从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D．在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的回复力相同
7．（23-24高二上·山东滨州·期中）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，左侧固定着轻弹簧。轻弹簧自由端与右侧墙壁距离为x。套在杆上的小球从右侧以初速度v向左运动，小球将做周期为T的往复运动，且小球与墙面的碰撞没有能量损失。则（ ）
A．小球做简谐运动
B．若小球的初速度为，则其运动周期小于2T
C．小球第一次向左运动压缩弹簧，弹簧的最大形变量即为x
D．从小球第一次压缩弹簧开始计时，到小球第一次恰好离开弹簧为止，该段时间内左侧墙壁受到的弹簧弹力的冲量为0
8．（多选）（23-24高二上·山东滨州·期中）如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A．在时，弹簧振子的位移为正向最大
B．在时，弹簧振子的速度为正向最大
C．从到时间内，弹簧振子做加速度增加的减速运动
D．在与两个时刻，弹簧振子速度相同，加速度也相同
03单摆模型
9．（22-23高二下·江苏镇江·期中）如图所示的竖直光滑圆弧面，D点为圆弧的中点，B为圆弧最低点，A、C等高，O为圆弧的圆心，．小球由A点静止释放后运动到B点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球所受支持力的冲量指向圆心O
B．小球的加速度总不为零
C．小球受到的合外力就是回复力
D．小球经过运动时间和运动时间相等
10．（多选）（2020高三·全国·专题练习）如图所示，乙图图像记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图像的说法正确的是（ ）
A．a图线表示势能随位置的变化关系
B．b图线表示动能随位置的变化关系
C．c图线表示机械能随位置的变化关系
D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
11．（多选）（22-23高二下·甘肃临夏·期末）如图甲所示是个单摆振动的情形，是它的平衡位置，是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向为正方向，如图乙所示是这个单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小，取，下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的振幅是，振动的频率是
B．振动的表达式为
C．时摆球在点
D．单摆的摆长为
12．（多选）（22-23高二下·湖北黄冈·期中）如图所示为同一地点甲、乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个单摆的振幅之比为9:4
B．甲、乙两个单摆的周期之比为1:1
C．甲、乙两个单摆的摆长之比为4:1
D．单摆的回复力是摆球所受拉力与重力的合力
04等效单摆及摆长问题
13．（2019·安徽阜阳·二模）“单摆”是一种理想化模型，如图所示，为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球，上端固定放在倾角为的光滑斜面上，这个装置也可以等效为“单摆”，当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为
A．B．
C．D．以上答案都不对
14．（多选）（22-23高二上·湖南怀化·期末）如图所示，在一个水平放置的槽中，小球m自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，已知圆弧AB＝0.9m，AB圆弧的半径R＝10m，AD＝10m，A、B、C、D在同一水平面内不计摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通过C点，则其初速度的大小可能是（ ）
A．B．C．D．
15．（20-21高三·全国·课时练习）如图所示，几个摆长相同的单摆，它们在不同条件下的周期分别为、、、，关于周期大小关系的判断，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
16．（22-23高二下·山西忻州·阶段练习）如图所示，房顶上固定一根长2m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点）。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅度摆动，A点是小球摆动的最左端，B点是小球摆动的最右端，O点是小球摆动的平衡位置。不计空气阻力，小球从A点到O点所用的最短时间为，小球从B点到所O点所用的最短时间为，，窗上沿到房顶的高度为房顶（ ）
A．1.6mB．1.5mC．1.2mD．1.4m
05机械振动与力学的综合问题
17．（22-23高二上·广东汕尾·期末）先将弹簧一端与手机相连，再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂，手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系（取竖直向上为加速度的正方向），如图所示，g为重力加速度，则（ ）
A．1s末弹簧的弹力大小为，方向竖直向下
B．1s末弹簧的弹力大小为，方向竖直向上
C．a、c对应的时刻手机的运动速度相同
D．从a到c对应的时间为半个周期
18．（19-20高三·全国·课时练习）如图所示，轻弹簧的下端系着AB两球，，系统静止时弹簧伸长，未超出弹性限度。若剪断AB间的细绳，则A在竖直方向做简谐运动。求：
(1)弹簧的劲度系数。
(2)的振幅多大。
(3)球的最大加速度多大。（取）
19．（22-23高二上·江苏南通·阶段练习）如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板，现将一个质量也为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动。在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为，则以下说法正确的是（ ）
A．简谐运动的振幅为
B．简谐运动的振幅为
C．B对C的最大弹力
D．B对C的最大弹力
20．（多选）（20-21高二下·四川成都·阶段练习）如图所示，长直杆固定放置与水平面夹角=30°，杆上O点以上部分粗糙，O点以下部分（含O点）光滑。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板相连，弹簧原长时上端恰好在O点，质量为m的带孔小球穿过长杆，与弹簧上端连接。小球与杆粗糙部分的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现将小球拉到图示a位置由静止释放，一段时间后观察到小球振动时弹簧上端的最低位置始终在b点，O点与a、b间距均为L。重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在a点加速度大小是在b点加速度大小的2倍
B．小球在a点加速度大小是在b点加速度大小的3倍
C．整个运动过程小球在直杆粗糙部分运动的路程为2L
D．若增加小球质量，仍从a位置静止释放，则小球最终运动的最低点仍在b点
06机械波相关物理量的计算
21．（23-24高二上·山东泰安·期中）在x轴上沿正方向传播的简谐波，在t=0时刻的部分波形如图所示，此时该波刚好传播到x轴上坐标为（5，0）的点，质点振动的振幅为12cm。P、Q两质点的平衡位置坐标分别为（7，0）和（17，0），已知t=1.8s时，P质点第二次出现在波峰。
（1）这列波的传播速度是多少；
（2）从t=0时刻起，经过多长时间Q质点第一次出现在波峰；
（3）到Q质点第一次出现在波峰时，P质点通过的路程为多少。
22．（23-24高二上·山东淄博·期末）2023年8月6日2时33分，德州市平原县发生5.5级地震。已知地震波分三种：横波（S波），波速；纵波（P波），波速；面波（L波），是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，波速。某地震观测台记录到的该地震曲线，如图甲所示；另外位于震源上方某中学的简易地震预警装置，由单摆A和竖直弹簧振子B组成，A、B的固有周期相同，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．地震发生时最先明显振动的是单摆A
B．地震曲线中a为横波（S波）
C．地震曲线中c为面波（L波）
D．若在地震曲线上测得纵波（P波）与横波（S波）的时间差为6s，则地震观测台距震源约为40
23．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示x轴上，波源在原点O处，，，。时，波源从平衡位置开始竖直向上振动，形成分别沿x轴向正方向和负方向传播的简谐横波，时，波源刚好第一次回到平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为6s
B．该波的波速为0.5m/s
C．时，质点b正在向下运动
D．时，质点a回到平衡位置且向上振动
24．（多选）（23-24高二上·四川达州·期中）战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．该波的波速为2.4m/s
B．波源开始振动的方向向下
C．该质点与波源的距离为3.6m
D．时间内该质点通过的路程为4.8m
07振动图像与波动图像的结合问题
25．（23-24高二上·重庆渝中·期中）一列沿x轴正方向传播的横波，某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。
（1）图乙为K、L、M、N四个点中哪点的振动图像？
（2）从该时刻起，甲图中原点O处质点经恰好偏离平衡位置最大，则波传到平衡位置处质点所需的最长时间；
（3）若波沿x轴的负方向传播，传播速度为，则原点O处质点的振动方程。
26．（23-24高二上·江苏扬州·期中）一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点A振动图像，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象
C．该波的传播速率可能为1m/s
D．经过0.5s，质点A沿波的传播方向移动2m
27．（多选）（23-24高二上·湖北·期中）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为处质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为
B．从图甲所示时刻起再过，处的质点运动的路程为
C．若这列波向右传播，图甲可能是时刻的波形图
D．若这列波向左传播，从图甲所示时刻起再过，处质点的位移为
28．（多选）（23-24高二上·山东泰安·期中）如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，其中质点A的位置坐标为，质点B的位置坐标为。图乙为质点B的振动图像，图中C点坐标为，则下列说法正确的是（ ）
A．波的传播速度B．波的传播速度
C．波沿方向传播D．波沿方向传播
08波的多解问题
29．（23-24高二上·江苏镇江·期中）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t=0 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到 P 点，t=0.6 s 时刻，这列波刚好传到 Q 点，波形如图中的虚线所示，a、b、P、Q 是介质中的质点。
（1）求波速；
（2）波谷到达Q的时刻；
（3）求 a 点第 N 次经过平衡位置所经历的时间。
30．（23-24高二上·江苏南通·阶段练习）一列正弦波在时刻的波形图如图中实线所示，在（，T为波的周期，T未知）时刻的波形图如图中虚线所示。求：
（1）若从0时刻起，图中质点R比Q先回到平衡位置，写出P点的振动方程；
（2）该波可能的传播速度大小v。
31．（多选）（23-24高二上·广东深圳·期中）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则（ ）
A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为s
B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为0.8s
C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为1.2s
D．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s
32．（多选）（22-23高二下·河北·期中）一列简谐横波沿轴传播，、为轴上平衡位置相距的两质点，振动图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点与质点位移相等时，位移一定为正
B．质点经过平衡位置时，质点一定在波峰
C．这列波的波长可能为
D．这列波的波速可能为
09波的衍射
33．（23-24高二上·江苏南京·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
34．（23-24高二上·江苏常州·期中）某同学在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ=5cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动，则下列说法正确的是（ ）
A．适当增大振源的振幅，两球一定能上下浮动
B．适当增大振源的频率，两浮球一定能上下浮动
C．将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动
D．无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止
35．（22-23高二上·浙江湖州·期末）如图所示，某同学利用平底水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是观察水波穿过狭缝后的情景，此时水波没有发生衍射现象
B．甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象
C．乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同
D．乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱
36．（23-24高二上·江苏南通·期中）如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，下列操作可行的是 （ ）
A．撤去N板
B．N板向上移动
C．增大波源振动的频率
D．增大波源振动的幅度
10波的干涉
37．（多选）（22-23高二下·河北张家口·期中）如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四个质点的振动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．质点d始终保持静止不动
B．质点b振动始终加强，c点振动始终减弱
C．图示时刻，b、c两质点的竖直高度差为20cm
D．质点a振动介于加强点和减弱点之间
38．（23-24高二上·湖北·期中）轴上的波源、分别位于和处，时刻两波源同时开始振动，产生的两列简谐横波沿、连线相向传播，时两列波的图像如图所示。质点的平衡位置位于处，求：
（1）两列波传播速度的大小；
（2）质点从开始振动到时运动的路程。
39．（23-24高二上·江苏无锡·期中）如图所示，两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，两列波的振幅均为，图示为时刻两列波的图像（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置处于处，求：
（1）质点的起振方向和振幅；
（2）时刻，质点的纵坐标；
（3）这段时间内质点通过的路程；
（4）画出时到之间的波形图.
40．（多选）（23-24高二上·湖南长沙·期中）两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列关于K、M、N三点的说法正确的是（ ）
A．由图中时刻再经过周期时，质点K的位移为零
B．质点N为振动减弱的点
C．质点N的位移不可能为0
D．质点M的位移始终大于或等于质点N的位移
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