备考2020年高考物理一轮复习：49 机械振动和振动图象
试卷更新日期：2019-11-07 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（ ）A、简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。 B、横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。 C、当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。 D、当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。2. 下列说法中正确的是（ ）
A、弹簧振子的运动是简谐运动 B、简谐运动就是指弹簧振子的运动 C、简谐运动是匀变速运动 D、单摆简谐运动的回复力是重力和拉力的合力3. 如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向。若振子向右通过O点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A、
B、
C、
D、
4. 如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B摆长相等。先让A摆振动起来，其它各摆随后也跟着振动起来，稳定后（ ）
A、其它各摆振动周期跟A摆相同 B、其它各摆振动周期不同，D摆周期最大 C、其它各摆振动振幅相同 D、其它各摆振动振幅不同，D摆振幅最大5. 下图为某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2，3，4，… 各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动；t＝ 时，质点1到达最上方，质点5开始运动。下列说法正确的是（ ）
A、t＝ 时，质点5开始向下运动 B、t＝ 时，质点5的加速度方向向上 C、t＝ 时，质点5的位移方向向上 D、t＝ 时，质点9的速度最大6. 下图为某质点做简谐运动的位移－时间图像。由此可知（ ）
A、该质点振动的振幅为20cm B、该质点振动的周期为2s C、0.5s 和1.5s两个时刻，质点具有相同的位移 D、0.5s 和1.5s两个时刻，质点具有相同的速度7. 一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为2cm，周期T=3s。已知在t=0时刻，质点a坐标为（2cm，-1cm），沿y轴正向运动，质点b坐标为（6cm，1cm），沿y轴负向运动，如图所示。则（ ）
A、a、b两质点可以同时在波峰 B、当t=1.5s时，b的坐标为（2cm，-1cm） C、a、b两质点一定同时到达平衡位置 D、该列简谐横波的波长可能为4cm8. 甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动，在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动。已知甲摆摆长为1 m，则乙摆的摆长为（ ）A、2 m B、4 m C、0.5 m D、0.25 m9. A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f。若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则：（ ）A、A的振幅较大，振动频率为f B、B的振幅较大，振动频率为3f C、A的振幅较大，振动频率为3f D、B的振幅较大，振动频率为4f10. 如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。先让A摆振动起来，B、C、D三个摆随后也跟着振动起来，则稳定时（ ）
A、三个摆振动的振幅大小相等 B、三个摆的振幅大小不同，B摆的振幅最大 C、B摆的振动周期最大，D摆的振动周期最小 D、D摆的振动周期最大，C摆的振动周期最小11. 把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（ ）．
A、小球在O位置时，动能最大，加速度最小 B、小球在A，B位置时，动能最大，加速度最大 C、小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D、小球从A经O到B的过程中，回复力一直做负功二、多选题
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12. 某质点的振动图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A、在t = 0.5s时质点的速度方向沿x轴负方向 B、在t = 1.5s时质点的加速度方向沿x轴正方向 C、在t = 2s到t = 3s时间内质点的速度与加速度方向相反 D、在t = 3s到t = 4s时间内质点的速度增大，加速度减小13. 将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是（ ）
A、摆线碰到障碍物前后的周期之比为3：2． B、摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3：2 C、摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大 D、摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变14. 如图所示，波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为14.6m、13.4m。已知波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，当P、Q开始振动后，下列判断正确的是（ ）
A、P、Q两质点运动的方向始终相同 B、P、Q两质点运动的方向始终相反 C、当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰 D、当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置15. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是（ ）
A、振动周期为4s，振幅为5m B、前2s内质点的路程为0 C、t＝1s时，质点位移最大，速度为零 D、t＝2s时，质点的振动方向是沿x轴正方向16. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 (cm) ，则下列关于质点运动的说法中正确的是 （ ）A、质点做简谐运动的振幅为10cm B、质点做简谐运动的周期为8s C、在t=4s时质点的速度最大 D、在t=4s时质点的加速度最大三、综合题
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17. 如图甲示，将一轻质弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k＝300N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内；重力加速度g取10m/s2；不计空气阻力。求：
(1)、简谐振动的振幅A；(2)、小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小F回；(3)、取平衡位置为坐标原点，向下为x轴正方向，在图乙中的坐标系中定性画出小球的位移－时间图像。18. 一弹簧振子的振动图像如图所示，求：
(1)、振子简谐运动振幅A、周期T分别是多少，写出该简谐运动的表达式；(2)、振子做简谐运动20 s时的位移是多少？前20S的总路程是多少？19. 一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置；t= s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求：(1)、简谐波的周期、波速和波长；(2)、质点O的位移随时间变化的关系式。20. 弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.20s时，振子速度第一次变为-v；在t=0.60s时，振子速度再变为v，求(1)、求弹簧振子振动周期T，(2)、若B、C之间的距离为20cm，求振子在4.00s内通过的路程，(3)、若B、C之间的距离为20cm，取从O向B为正方向，振子从平衡位置向C运动开始计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象。21. 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＝4s。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过9s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：(1)、简谐波的波长λ；(2)、P、Q之间的距离。