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北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
综合检测（八） 机械振动与机械波
时间:90分钟 满分100分
一、单项选择题（本题共13个小题，每个小题3分，共39分。在每个小题给出的四个选项
中，只有一个选项是符合题目要求的）
1．如图所示，降噪耳机的消声原理是利用（ ）
A．声波的干涉 B．声波的反射
C．声波的衍射 D．声波的多普勒效应
2．一列声波在空气传播的过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况
可以使衍射现象更明显（ ）
A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率
B．增大障碍物的尺寸，同时缩小波的频率
C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率
D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率
3．一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为 ， 时的波形如图所示。 时，
处的质点相对平衡位置的位移为（ ）
A．0 B． C． D．
4．如图所示为相同的小球(可看作质点)构成的单摆,所有的绳子长度都相同,在不同的条件下的周期分别
T、T、T、T,关于周期大小关系的判断,正确的是( )
1 2 3 4
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A.T>T>T>T B.T<T=T<T
1 2 3 4 4 1 3 2
C.T>T=T>T D.T<T<T<T
4 1 3 2 1 2 3 4
5．如图甲所示，为物块与轻质弹簧组成的弹簧振子，在竖直方向上做简谐运动。取竖直向
上为正方向，该弹簧振子的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A． 时，振子向上振动
B． 到 过程中，振子的速度增大
C． 和 时，振子的加速度相同
D． 和 时，振子的速度相同
6．一列简谐波沿x轴正向传播,某时刻的波形如图,P为介质中一质点,此时刻质点P的运动方
向为( )
A．x轴正向
B．x轴负向
C．y轴正向
D．y轴负向
7．一列简谐横波某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
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A．x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量
B．x=b处质点的振动的频率由波源决定
C．小林用笔沿波形描一遍，描图过程中笔尖的运动为简谐振动
D．x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间
8．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置位于
x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m，xb=5.5m，
则（ ）
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B． 时，a质点正在向y轴负方向运动
C． 时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
9．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以该时刻之后2秒为计时起点
的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该横波向左传播
B．该波的波速为4m/s
C．从 到 内，P质点沿x轴向右平移1.6m
D．从 到 内，Q质点通过的路程为20cm
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10．如图所示，一根长为 、粗细均匀且横截面积为 的木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较
大装有水的容器中。现把木筷往上提起一小段距离后放手，木筷就在水中上下做简谐振动。
已知铁丝与木筷总质量为 ，木筷与铁丝整体的等效密度为 ，水的密度为 。简谐运动
的周期公式 ，其中 是回复力与位移的比例系数， 为系统的质量。当地重力加速
度为g。忽略铁丝的体积，则该系统振动的周期为（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在
物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能
的表达式为 ，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是
（ ）
A．物体C的质量为3m
B．物体B运动到最高点时的加速度大小为3g
C．物体B的最大速度大小为
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D．物体B上升的最大高度为
12．2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏
上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上
系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源
P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所
示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小
球第一次振动时起振方向向上， 且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（
）
A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B．两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样
C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D．钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变
13．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，
在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开
左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动
到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。
对照片进行分析可知（ ）
A．A和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒
B．摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力
C．摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
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D．摆球经过O点前后瞬间角速度大小不变
二、多项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中，有两
个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0
分）
14．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻
为计时起点的振动图像．下列说法正确的是（ ）
A．这列波的传播方向是沿x轴正方向
B．这列波的传播速度是20 m/s
C．经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m
D．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向
15．如图甲所示，A、B是两个振源，介质中的 P点离A点的距离为10m，离B点的距离为
8m。两列波源从t=0时刻开始同时起振，A点振动图像如图乙所示，B点振动图像如图丙所
示，两列波在介质中的波速均为v=1m/s。则下列说法中正确的是（ ）
A．P点的起振方向向下B．P点的起振方向向上
C．在0~12s内，P点运动的路程为30cm D．在0~12s内，P点运动的路程为10cm
三、实验题（共14分）
16-Ⅰ．（6分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。
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①用多组实验数据作出T2-L图象，可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线
的示意图乙如图中的a、b、c所示，其中，a和b都过原点，b和c平行图线b对应的g值最
接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是 （选填选项前的字
母）。
A．图线a对应的g值小于图线b对应的g值
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C． 出现图线c的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L
D．假设a和b是小南和小昌分别在北京大学和南昌大学用同样的实验装置描绘的图线，不
考虑其他误差，则图线a是小南所绘
②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，如图丙所示。由于家里
只有一根量程为30cm的刻度尺。于是他在细线上的A点做了一个标记，使得O点到A点间
的细线长度等于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，分别以 O点和A点为悬点，
测得相应单摆的周期为1.5s、1s。由此可得重力加速度g= （结果保留2位小数，
）。
16-Ⅱ．（8分）惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。
我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。
某同学的实验步骤如下：
（1）正确安装单摆，测出摆线长l；
（2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停
表记录的时间为t，则单摆周期T= 。
（3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出 图像，如图所示。
（4）测得图像的斜率为 k，纵截距为-b，则重力加速度 g= ，摆球的直径为
（用所测物理量符号表示）。
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四、计算题（共41分，需要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能
得分）
17．（8分）某同学用手握住绳子的一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，手抖动的频率为
2Hz。以手的平衡位置为坐标原点，抖动绳子过程中某时刻的波形图如图所示，求：
（1）该波的波速大小 ；
（2）从图示时刻起，x＝5m处的质点再经过 s时间内的路程 。
18．（11分）如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，t=0时刻摆球从A点开始释放，摆球将
在竖直平面的A，C之间做简谐运动，其中B为运动中的最低位置，用力传感器测得细线对
摆球拉力F的大小随时间t变化的曲线如图乙所示，Fm、Fn、t0均已知，重力加速度为g，
求：
(1)单摆的摆长L；
(2)摆球的质量m。
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19．（11分）简谐横波沿x轴传播,M、N是x轴上的两质点,如图甲是质点N的振动图像,图
乙中实线是t=3.0 s时的波形曲线,质点M位于x=8 m处,虚线是经过Δt时间后的波形曲线,图
中两波峰间的距离Δx=7.0 m,求:
(1)波速大小和方向;
(2)时间Δt的可能值;
(3)从实线时刻算起,质点M第11次到达y=2.5 cm所需时间。
甲
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乙
20．（11 分）如图甲所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 x 轴上有 A、B 两点，
x =-4m，x =32m，波源在A点左侧某位置（坐标未知）。从某时刻开始观察，A、B两处质
A B
点的振动情况分别如图乙、图丙所示。
（1）判断振源的起振方向，求该波的波长；
（2）若波长满足 ，求波从A点传到B点所用时间。
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