限时规范专题练(八)振动与波动问题综合应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。其中1～4为单选，5～12为多选)1．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率答案D解析机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，A、C错误；机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，B错误；振动质点的振动是由波源的振动引起的，是受迫振动，故质点的振动频率等于波源的振动频率，D正确。2．简谐运动的平衡位置是指()A．速度为零的位置B．回复力为零的位置C．加速度为零的位置D．位移最大的位置答案B解析简谐运动的物体，平衡位置是回复力为零的位置，B正确；合力是否为零，不同的系统是不同的，因此加速度不一定为零，比如单摆在平衡位置时存在向心加速度，C错误；简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大，位移为零，A、D均错误。3.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答案C解析细线断开前，两根弹簧上的弹力大小相等，弹簧形变量相同。细线断开后，两物块都开始做简谐运动，简谐运动的平衡位置都在弹簧原长位置，所以它们的振幅相等，A、B错误；两物块做简谐运动时，动能和势能相互转化，总机械能保持不变，细线断开前，弹簧的弹性势能就是物块做简谐运动时的机械能，所以振动过程中，它们的机械能相等，到达平衡位置时，它们的弹性势能为零，动能达到最大，因为甲的质量大于乙的质量，所以甲的最大速度小于乙的最大速度，C正确，D错误。4.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知()A．B侧波是衍射波B．A侧波速与B侧波速相等C．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D．增大挡板间距离，衍射现象将更明显答案B解析由于波在传播过程中形成的波峰和波谷可以分别表示为以波源为圆心的同心圆，B侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后会发生衍射，A侧水波是衍射波，A错误。同种机械波在相同介质中的传播速度相同，B正确。减小挡板间距离，衍射现象会更明显，但是衍射波的波速不变，频率不变，故波长不变，C错误。当增大挡板间距离时，衍射现象将变得不明显，D错误。5．[2016·四川高考]简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点。波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示。则()A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7sC．该波的传播速度可能为2m/sD．该波的波长可能为6m答案AD解析由题图可知，质点P的振动图象为虚线，质点Q的振动图象为实线。当波传到Q开始计时，故质点Q的起振方向沿y轴正方向，A正确。由题知，简谐横波的传播方向从P到Q，由图可知，周期T＝6s，质点Q的振动图象向左平移4s后与P点的振动图象重合，意味着Q比P的振动滞后了4s，即波从P传到Q的时间Δt可能为4s，由波的周期性可知，波从P传到Q的时间Δt为(4＋nT)s，n＝0,1,2，…，即Δt＝4s,10s,16s，…，B错误。v＝eq\f(Δx,Δt)，考虑到简谐波的周期性，当Δt＝4s,10s,16s，…时，速度v分别为2.5m/s,1m/s,0.625m/s，…，C错误。同理，考虑到波的周期性，由λ＝vT可得，波长可能为15m，6m,3.75m，…，D正确。6.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是()A．振动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．第3s末振子的速度为正向的最大值D．从第1s末到第2s末振子在做加速运动E．该振子做简谐运动的表达式为x＝8coseq\f(π,2)t(cm)答案CE解析由图象知，A＝8cm，T＝4s，ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,2)rad/s，故简谐运动表达式为x＝8coseq\f(π,2)t(cm)，A错误，E正确。第2s末振子处于负向最大位移处，此时速度为零，加速度为正向最大值，B错误；第3s末，振子处于平衡位置，向正方向运动，速度最大，C正确；第1s末至第2s末，振子正远离平衡位置，速度越来越小，D错误。7．[2017·陕西宝鸡一模]一