机械振动与机械波知识
点加高考题
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
机械振动和机械波
1.简谐运动
(1 定义 :物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比, 并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动 .
(2简谐运动的特征 :回复力 F=-kx,加速度 a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置 .
简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零 ; 在最大位移处,速度为零,加速度最大 .
(3描述简谐运动的物理量
①位移 x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅. ②振幅 A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱 .
③周期 T 和频率 f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即 T=1/f.
(4简谐运动的图像
①意义 :表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹. ②特点 :简谐运动的图像是正弦(或余弦曲线 .
③应用 :可直观地读取振幅 A 、周期 T 以及各时刻的位移 x ,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况 .
2.弹簧振子 :周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系 . 如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为
T ,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中 ; 是水平放置、倾斜放置还是
竖直放置 ; 振幅是大还是小,它的周期就都是
3.单摆 :摆线的质量不计且不可伸长, 摆球的直径比摆线的长度小得多,
摆球可视为质点 . 单摆是一种理想化模型 . (1单摆的振动可看作简谐运动的
条件是 :最大摆角α<5°. (2单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向
平衡位置的分力 .
(3
①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关 .
②单摆的振动周期跟摆球的质量无关, 只与摆长 L 和当地的重力加速度 g 有关 .
③摆长 L 是指悬点到摆球重心间的距离, 在某些变形单摆中, 摆长 L 应
理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力
加速度 g' 等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值 .
4.受迫振动
(1受迫振动 :振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动 .
(2受迫振动的特点 :受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,
跟系统的固有频率无关 .
(3共振 :当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振 .
共振的条件 :驱动力的频率等于振动系统的固有频率 .
.5.机械波 :机械振动在介质中的传播形成机械波 .
(1机械波产生的条件:①波源; ②介质
(2机械波的分类①横波 :质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波 . 横波有凸部 (波峰和凹部(波谷 .
②纵波 :质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 . 纵波有密部和疏部 .
[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波 .
(3机械波的特点
①机械波传播的是振动形式和能量 . 质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移. ②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同. ③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动 .
6.波长、波速和频率及其关系
(1波长 :两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长 . 振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长 .
(2波速 :波的传播速率 . 机械波的传播速率由介质决定,与波源无关 .
(3频率 :波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关 .
(4三者关系:v=λf
7.★ 波动图像 :表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移 . 当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线 . (1由波的图像可获取的信息
①从图像可以直接读出振幅(注意单位. ②从图像可以直接读出波长(注意单位 . ③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向
④在波速方向已知 (或已知波源方位时可确定各质点在该时刻的振动方向. ⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置
(2波动图像与振动图像的比较:
振动图象波动图象
研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点
研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律
图象
物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移
图象变化随时间推移图象延续, 但已有形状不变随时间推移, 图象沿传播方向平移
一个完整曲线占横坐标
距离
表示一个周期表示一个波长
8. 波动问题多解性
波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因 . 若题目假设一定的条件,可使无限系列解转化为有限或惟一解 9. 波的衍射
波在传播过程中偏离直线传播,绕过障碍物的现象 . 衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异 . 波发生明显衍射现象的条件是 :障碍物 (或小孔的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多 .
10.波的叠加
几列波相遇时, 每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰, 只是在重叠的区域里, 任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和 . 两列波相遇前、相遇过程中、相遇后,各自的运动状态不发生任何变化,这是波的独立性原理 .
11.波的干涉 :
频率相同的两列波叠加, 某些区域的振动加强, 某些区域的振动减弱, 并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象, 叫波的干涉 . 产生干涉现象的条件 :两列波的频率相同, 振动情况稳定 .
[注意]①干涉时, 振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的,
加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和, 减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差 .
②两列波在空间相遇发生干涉, 两列波的波峰相遇点为加强点, 波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移都大 ; 减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小 . 如图若 S1、 S2为
振动方向同步的相干波源,当 PS 1-PS 2=nλ时, 振动加强;当 PS 1-PS
2=(2n+1 λ/2时,振动减弱。
12. 声波
(1空气中的声波是纵波,传播速度为 340m/s. (2能够引起人耳感觉的声波频率范围是 :20~20000Hz.
(3超声波 :频率高于 20000Hz 的声波. ①超声波的重要性质有 :波长短,不容易发生衍射,基本上能直线传播,因此可以使能量定向集中传播 ; 穿透能力强 .
②对超声波的利用 :用声纳探测潜艇、鱼群, 探察金属内部的缺陷 ; 利用超声波碎石治疗胆结石、肾结石等 ; 利用“B 超”探察人体内病变 .
13.多普勒效应 :由于波源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象 . 其特点是 :当波源与观察者有相对运动, 两者相互接近时, 观察者接收到的频率增大 ; 两者相互远离时,观察者接收到的频率减小 .
机械振动机械波高考题汇编答案
一、选择题
1. 2010·全国卷Ⅱ ·15一简谐横波以 4m/s的波速沿 x 轴正方向传播。已知 t=0时的波形如图所示,则
A .波的周期为 1s
B . x=0处的质点在 t=0时向 y 轴负向运动
C . x=0处的质点在 t= 1
4
s 时速度为 0
D . x=0处的质点在 t= 1
4
s 时速度值最大
2. 2010·福建·15一列简谐横波在 t=0时刻的波形如图中的实线所示, t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期 T 大于 0.02s ,则该波的传播速度可能是
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
答案:B
3. 2010·上海物理·2利用发波水槽得到的水面波形如 a,b 所示,则
(A 图 a 、 b 均显示了波的干涉现象
(B 图 a 、 b 均显示了波的衍射现象
(C 图 a 显示了波的干涉现象,图 b 显示了波的衍射现象
(D 图 a 显示了波的衍射现象,图 b 显示了波的干涉现象
【解析】 D
本题考查波的干涉和衍射。难度:易。
4. 2010·上海物理·3声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为
(A 声波是纵波,光波是横波 (B 声波振幅大,光波振幅小
(C 声波波长较长,光波波长很短 (D 声波波速较小,光波波速很大
【解析】 C
本题考查波的衍射条件:障碍物与波长相差不多。难度:易。
5. 2010·北京·17一列横波沿 x 轴正向传播, a 、 b 、 c 、 d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图 1所示,此后,若经过
34
周期开始计时,则图 2描述的是
A. a 处质点的振动图象
B. b 处质点的振动图象
C. c 处质点的振动图象
D. d 处质点的振动图象
【答案】
B
【解析】由波的图像经过
4
3
周期 a 到达波谷, b 到达平衡位置向下运动, c 到达波峰, d 到达平衡位置向上运动,这是四质点在 0时刻的状态,只有 b 的符合振动图像,答案
B 。11. 2010·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题 14图中实践和虚线所示,由图可确定这列波的
A .周期
B .波速
C .波长
D .频率【答案】 C
【解析】只能确定波长,正确答案 C 。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间差或波的传播方向,因此无法确定波速、周期和频率。
12. 2010·全国卷Ⅰ·21一简谐振子沿 x 轴振动,平衡位置在坐标原点。0t =时刻振子的位移 0.1m x =-; 4
s 3
t =时刻 0.1m x =; 4s t =时刻 0.1m x =。该振子的振幅和周期可能为
A . 0. 1 m, 8s 3
B . 0.1 m, 8s
C . 0.2 m, 8s 3
D . 0.2 m, 8s 【答案】 A
【解析】在 t =3
4
s 和 t =4s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍
nT =-344, 当 n=1时 38=T s 。在 3
4s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,
所以振幅是 0.1m 。 A 正确。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则 2
344( 034(
T
nT +=-+-,当 n=0时 8=T s ,且由于 2t 是 1t 的二倍说明振幅是该位移的二倍为 0.2m 。如图答案 D 。
【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。
13. 2010·天津·4一列简谐横波沿 x 轴正向传播,传到 M 点时波形如图所示,再经 0.6s , N 点开始振动,则该波的振幅 A 和频率 f 为 A . A=1m
f=5HZ B . A=0. 5m f=5HZ C . A=1m
f=2.5 HZ
△ t 1
△ t
D . A=0.5m f=2.5 HZ 答案:D
1. (09·全国Ⅰ ·20 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图 1所示,图中 P 、 Q 两质点的横坐标分别为 x=1.5m和 x=4.5m。 P 点的振动图像如图2所示。
在下列四幅图中, Q 点的振动图像可能是 ( BC
解析 :本题考查波的传播 . 该波的波长为 4m.,PQ 两点间的距离为 3m.. 当波沿 x 轴正方向传播时当 P 在平衡位置向上振动时而 Q 点此时应处于波峰 ,B 正确 . 当沿 x 轴负方向传播时 ,P 点处于向上振动时 Q 点应处于波谷 ,C 对。
2. (09·全国卷Ⅱ ·14 下列关于简谐振动和简谐波的说法 , 正确的是 ( AD
A .媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
B .媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等
C .波的传播方向一定和媒质中质点振动的
方向一致
D .横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍
解析 :本题考查机械波和机械振动 . 介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致
A
正确 . 而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化 , 但波在介质中
是匀速向前传播的 , 所以不相等 ,B 错 . 对于横波而言传播方向和振动方向
是垂直的 ,C 错 . 根据波的特点 D 正确。 3. (09·北京·15 类比是一种有
效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过
程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和
电磁波进行类比 , 总结出下列内容 , 其中不正确 . . . 的是 ( D
A .机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B .机械
波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C .机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D .机械波既有
横波又有纵波,而电磁波只有纵波
解析 :波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的, 对电磁波当然成立, 故 A 选项正确; 干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特
性都具有,故 B 项正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波
的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所
以电磁波传播不需要介质,故 C 项正确;机械波既有横波又有纵波,但是电磁
波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的, D 项错误。故正确答案应为 D 。
4. (09·北京·17 一简谐机械波沿 x 轴正方向传播,周期为 T ,波长为。若在 x=0处质
点的振动图像如右图所示 , 则该波在 t=T/2时刻的波形曲线为 ( A
解析 :从振动图上可以看出 x=0处的质点在 t=T/2时刻处于平衡位置,且正在向下振动, 四个选项中只有 A 图符合要求,故 A 项正确。
5. (09·上海物理·4 做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的 4倍,摆球
经过平衡位置时速度减小为原来的 1/2,则单摆振动的 ( C
A .频率、振幅都不变
B .频率、振幅都改变
C .频率不变、振幅改变
D .频率改变、振幅不变解析
:由单摆的周期公式 2T =,可知,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;振幅 A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,由 2
12
K E mv =可知,摆球经过平衡位置时的动能不变,因此振幅改变,所以 C 正确。
6. (09·天津·8 某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为 x
=Asin 4
t π
,则质点 ( AD
A. 第 1 s末与第 3 s末的位移相同
B. 第 1 s末与第 3 s末的速度相同
C.3 s末至 5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至 5 s末的速度方向都相同解析 :由关系式可知 rad/s4
π
ω=
, s 82==
ω
π
T , 将 t=1s 和 t=3s
代入关系式中求得两时刻位移相同, A 对;画出对应的位移 -时间图像,由图像可以看出,第 1s 末和第 3s 末的速度方向不同, B 错; 仍由图像可知, 3s 末至 5s 末的位移大小相同, 方向相反,而速度是大小相同,方向也相同。故 C 错、 D 对。
7. (09·重庆·1 5 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线见图, 以下说法正确的是( A
A .声波在水中波长较大, b 是水中声波的波形曲线。
B .声波在空气中波长较大, b 是空气中声波的波形曲线
C .水中质点振动频率较高, a 是水中声波的波形曲线
D .空气中质点振动频率较高, a 是空气中声波的波形曲线
8. (09·四川·19 图示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波,实线为 t =0时刻的波形图, 虚线为 t =0.6 s 时的波形图 , 波的周期
T >0.6 s , 则 ( D
A. 波的周期为 2.4 s
B. 在 t =0.9s 时, P 点沿 y 轴正方向运动
C. 经过 0.4s , P 点经过的路程为 4m
D. 在 t =0.5s 时, Q 点到达波峰位置
解析 :根据题意应用平移法可知 3
4
T =0.6s ,解得 T =0.8s , A 错;由图可知振幅 A =0.2m 、波长λ=8m 。 t =0.9s =1 1
8
T ,此时 P 点沿 y 轴负方向运动, B 错; 0.4s =
1
2
T ,运动路程为
2A =0.4m , C 错; t=0.5s = 5
8
T =
1
2
T +
1
8
T ,波形图中 Q 正在向下振动,从平衡位置向下
振动了 1
8
T ,经
1
8
T 到波谷,再过
1
2
T 到波峰, D 对。
9. (09·福建·17 图甲为一列简谐横波在 t=0.10s时刻的波形图, P 是平衡位置为 x=1 m 处的质点 , Q 是平衡位置为 x=4 m 处的质
点 , 图乙为质点 Q 的振动图象 , 则 (AB
A.t=0.15s时,质点 Q 的加速度达到正向最大
B.t=0.15s时,质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向
C. 从 t=0.10s到 t=0.25s,该波沿 x 轴正方向传播了 6 m
D. 从 t=0.10s到 t=0.25s,质点 P 通过的路程为 30 cm
解析 :由 y-t 图像知,周期 T =0.2s,且在 t =0.1sQ 点在平衡位置沿 y 负方向运动,可以推断波没 x 负方向传播,所以 C 错;
从 t =0.10s到 t =0.15s时, Δt =0.05s=T /4,质点 Q 从图甲所示的位置振动 T /4到达负最大位移处, 又加速度方向与位移方向相反, 大小与位移的大小成正比, 所以此时 Q 的加速度达到正向最大, 而 P 点从图甲所示位
置运动 T /4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中, 速度沿 y 轴负方向,所以 A 、 B 都对;
振动的质点在 t =1T内,质点运动的路程为 4A ; t =T /2,质点运动的路
程为 2A ;但 t =T /4, 质点运动的路程不一定是 1A ; t=3T /4,质点运动的
路程也不一定是 3A 。本题中从 t =0.10s到 t =0.25s内, Δt =0.15s=3T/4, P 点的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在 3T /4时间内的
路程不是 30cm 。
10. (09·浙江·21 一列波长大于 1m 的横波沿着 x 轴正方向传播, 处在
m x 11=和 m x 22=的两质点 A 、 B 的振动图像如图所示。由此可知 ( A
A .波长为
3
4
m B .波速为 s m /1
C . s 3末 A 、 B 两质点的位移相同
D . s 1末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度
解析 :m x x x 112=-=,由于波沿 x 正方向传播,所以 A 先振动,又由于波长大于 1m , 所以 T 43s t =
=3,所以λ43=x , m 34=λ, A 对,波速 s m t x v /3
1==, B 错;由振动图像知,在 3s 末, A 、 B 两质点的位移不相同, C 错; 1s 末 A 点速度为零, B 点速度最大, D 错。
11. (09·上海物理·12 弹性绳沿 x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当 t =0时使其开始沿 y
轴做振幅为 8cm 的简谐振动,在 t =0.25s 时,绳上形成如图所示的波形,
则该波的波速为
___________cm/s, t =___________时,位于 x 2=45cm 的质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置。
答案:20, 2.75
解析 :由图可知,这列简谐波的波长为 20cm ,周期T=0.25s ×4=1s,所以
该波的波速
20
/20/1v cm s cm s T λ
=
=
=; 从 t=0时刻开始到 N 质点开始振动需要时间
21452.2520x t s s v ===, 在振动到沿 y 轴正向通过平衡位置需要再经
过 20.52T t s ==,所以
当 t=(2.25+0.5 s=2.75s,质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置。
13. (09·宁夏物理·35 (1某振动系统的固有频率为 f o ,在周期性驱动
力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为 f 。若驱动力的振幅保持不变,下列
说法正确的是 _______(填入选项前的字母,有填错的不得分
A .当 f < f0时,该振动系统的振幅随 f 增大而减小
B .当 f > f0时,该振动系统的振幅随 f 减小而增大
C .该振动系统的振动稳定后,振动的频率等
于 f 0 D .该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于 f 答案:BD
14. (09·江苏物理·12.B (4分 (2在 0t =时刻,质点 A 开始做简谐运动, 其振动图象如图乙所示。质点 A 振动的周期是 s ; 8t s =时,质点 A 的运动
沿 y 轴的方向(填“正”或“负” ;质点 B 在波动的传播方向上与 A 相距
16m ,已知波的传播速度为 2m/s,在 9t s =时,质点 B 偏离平衡位置的位移
是 cm 。答案:B. (2 4 正 10
解析 :(2振动图象和波形图比较容易混淆, 而导致出错,在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义,以避免出错。题图为波的振动图象,图象可知周期为 4s ,波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上, t=6s时质点在平衡位置向下振动,故 8s 时质点在平衡位置向上
振动;波传播到 B 点,需要时间 2161==
v x t s=8s,故 9t s =时,质点又振动了 1s(4
1个周期 ,处于正向最大位移处,位移为 10cm. 。
15. (09·山东物理·37 (1图 1为一简谐波在 t =0时,对的波形图,介质中的质点 P 做简谐运动的表达式为 y =4sin5xl ,求该波的速度,并指出 t =0.3s时的波形图 (至少画出一个波长
解析 :(1由简谐运动的表达式可知5/rad s ωπ=, t=0时刻指点 P 向上运动,故波沿 x 轴正方向传播。由波形图读出波长4m λ=, 2T π
ω
=
, 由波速公式 v T
λ
=
,联立以上两式代
入数据可得 10/v m s =。 t=0.3s时的波形图如图所示。
考点:简谐运动、简谐波
1. (08全国Ⅰ 16一列简谐横波沿 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 =3 m 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 x a =2.5 m , x b =5.5 m , 则
(
A . 当 a 质点处在波峰时 ,
b B . t =T /4时 , a 质点正在向
y C . t =3T /4时 , b 质点正在向
y
D . 在某一时刻 , a 、 b 两质点的位移和速度可能相同
C
解析 a 、 b 两质点的平衡位置间的距离为Δx =x b -x a =5.5 m -2.5 m =3 m , 从波的图象可知:λ=4 m , 所以Δx =
43 λ. 若Δx =(n +2
1
λ且 n =0,1,2,3 时两质点的振动反相 , 故 A 项错 . 由 x =3 m 处的质点在 t =0时刻的速度方向可判断出波速方向为 -x 方向 , 此时质点 a 、b 的速度方向分别为 +y 、 -y 方向 , 可知 B 错 ,C 对 . 若Δx =n λ且n =1,2,3 时两个质点的振动同相 , 故 D 错
.
图
1
2. (08全国Ⅱ 17一列简谐横波沿 x 轴正方向传播 , 振幅为 A . t =0时 , 平衡位置在 x =0处的质元位于 y =0处 , 且向 y 轴负方向运动 ; 此时 , 平衡位置在 x =0.15 m 处的质元位于 y =A 处 . 该波的波长可能等于( A .0.60 m
B .0.20
m
C .0.12 m
D .0.086
m 答案
AC
解析由已知条件可写出已知距离与波长的关系式
Δx =(
4
1
+n λ, 其中 n =0,1,2
Δx =0.15-0=0.15
m
所以, λ1=0.60 m , λ2=0.12 m , λ3=0.067 m .
3. (08宁夏理综 32下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是(
A .
B .
C
.
简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ A. 在a 点时加速度最大，速度最大 B ?在0点时速度最大，位移最大 C ?在b 点时位移最大，回复力最大 D.在b 点时回复力最大，速度最大 5. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在0 的振动图象，下列叙述中正确的是（ ） A. 再过1s ，该质点的位移为正的最大值 B ?再过2s ，该质点的瞬时速度为零 C. 再过3s ，该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s ，该质点加速度最大 6. 一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在 时刻，质点运动的（ ） A.位移相同 B .回复力大小相同 C.速度相同 D .加速度相同 7. 一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移 与时间 如图所示，由图可知（ ） A.质点振动的频率为4 Hz B .质点振动的振幅为2cm C. 在t=3s 时刻，质点的速率最大 D. 在t=4s 时刻，质点所受的合力为零 8. 如图所示，为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像, 这列波的振幅A 、波长入和x=l 米处质点的速度方向分别为：（ 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 一、选择题 1. 关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（ ） A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D .在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2. 关于单摆下面说法正确的是（ ） A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D. 摆球经过平衡位置时加速度不为零 3. 两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是 3f .乙的固有频率是4f ,若它们 均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则（ ） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大.振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 班级: 姓名: 成绩: 4. 如图所示，水平方向上有一弹簧振子, 0点是其平衡位置，振子在a 和b 之间做 t 的关系 )
机械振动机械波高考题汇编答案 一、选择题 1.2010·全国卷Ⅱ·15一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则 A．波的周期为1s B．x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 C．x=0处的质点在t= 1 4 s时速度为0 D．x=0处的质点在t= 1 4 s时速度值最大 2.2010·福建·15一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是 A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 答案：B 3. 2010·上海物理·2利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示，则 （A）图a、b均显示了波的干涉现象 （B）图a、b均显示了波的衍射现象 （C）图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象 （D）图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象 【解析】D
本题考查波的干涉和衍射。难度：易。 4. 2010·上海物理·3声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 （A ）声波是纵波，光波是横波 （B ）声波振幅大，光波振幅小 （C ）声波波长较长，光波波长很短 （D ）声波波速较小，光波波速很大 【解析】C 本题考查波的衍射条件：障碍物与波长相差不多。难度：易。 5．2010·北京·17一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3 4 周期开始计时，则图2描述的是 A.a 处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.c 处质点的振动图象 D.d 处质点的振动图象 【答案】B 【解析】由波的图像经过 4 3 周期a 到达波谷，b 到达平衡位置向下运动，c 到达波峰，d 到达平衡位置向上运动，这是四质点在0时刻的状态，只有b 的符合振动图像，答案B 。 11．2010·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的 A ．周期 B ．波速 C ．波长 D ．频率 【答案】C 【解析】只能确定波长，正确答案C 。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间
机械振动和机械波测试 题理科 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
《机械振动和机械波》测试题 班级姓名学号分数 一、单项选择题（每小题中只有一个选项是正确的，每小题3分，共36分） 1．关于简谐运动受力和运动特点的说法，正确的是（） A．回复力实质上就是向心力 B．回复力是指使物体回到平衡位置的力 C．振动物体越接近平衡位置，运动得越快，因而加速度越大 D．回复力的方向总跟离开平衡位置的位移的方向相同 2．把在赤道调准的摆钟，由赤道移到北京去时，摆钟的振动（） A．变慢了，要使它恢复准确，应增加摆长 B．变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长 C．变快了，要使它恢复准确，应增加摆长 D．变快了，要使它恢复准确，应缩短摆长 3．甲物体完成30次全振动的时间内，乙物体恰好完成5次全振动，那么甲乙两物体的振动周期之比和频率之比分别为（） A．1:3，3:1 B．3:1，1:3 C．1:6，6:1 D．6:1，1:6 4．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，则单摆振动的（） A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅变小 C．频率改变，振幅不变D．频率改变，振幅变小 5．A、B 两个弹簧振子，A的固有频率为2f，B的固有频率为6f，若它们都在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动，则（） A．振子A的振幅较大，振动频率为2f B．振子B的振幅较大，振动频率为6f C．振子A的振幅较大，振动频率为5f D．振子B的振幅较大，振动频率为5f 6．一质点作简谐运动，其位移x随时间t变化的图象如图所示。由图可知，在t＝4s 时，质点的（） A．速度为零，加速度为负的最大值 B．速度为零，加速度为正的最大值 C．速度为负的最大值，加速度为零 D．速度为正的最大值，加速度为零 7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（） A．如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B．物体作机械振动，一定产生机械波 C．波的速度即为振源的振动速度 D．波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定 8．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且 λ1＝3λ2，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（）A．3:1，1:1 B．1:3，1:4 C．1:1，3:1 D．1:1，1:3 9．一只单摆，在第一个星球表面上的振动周期为T 1 ，在第二个星球表面上的振动周期 为T 2。若这两个星球的质量之比M 1 ∶M 2 = 4∶1，半径之比R 1 ∶R 2 = 2∶1，则T 1 ∶T 2 等于 （ 10. 弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则（）
高中物理-机械振动、机械波高考真题演练1．[·山东理综，38(1)](多选)如图， 轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。以下判断正确的是() A．h＝1.7 m B．简谐运动的周期是0.8 s C．0.6 s内物块运动的路程是0.2 m D．t＝0.4 s时，物块与小球运动方向相反 2．(·天津理综，3)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x a＝2 m和x b＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是() A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s B．质点a经4 s振动的路程为4 m C．此时刻质点a的速度沿＋y方向
D．质点a在t＝2 s时速度为零 3．(·北京理综，15) 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波() A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s B．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s D．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s 4．(·四川理综，2)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波() A．频率是30 Hz B．波长是3 m C．波速是1 m/s D．周期是0.1 s 5．(·福建理综，16)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()
<机械振动和机械波>历年高考物理试题 9026.右图是一列简谐波在t=0时的波动图象.波的传播速度为2米／秒,则从t=0到t=2.5秒的时间内,质点M 通过的路程是____________米;位移是________米. 9129.一列简谐波在x 轴上传播,波速为50米／秒.已知t=0时的波形图象如图(1)所示,图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y 轴的正方向运动.将t=0.5秒时的波形图象 画在图(2)上(至少要画出一个波长) 923.a,b 是一条水平的绳上相距为l 的两点.一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2l/3.当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 ( ) A. 经过平衡位置向上运动 B. 处于平衡位置上方位移最大处 C. 经过平衡位置向下运动 D. 处于平衡位置下方位移最大处 938.一列沿x 方向传播的横波, 其振 幅为A, 波长为λ, 某一时刻波的图象如图所示, 在该时刻, 某一质点的坐标为(λ,0), 经过四分之一个周期后, 该质点的坐标为 ( ) A. 5λ/4, 0 B. λ, -A C. λ,A D. 5λ/4, A 959.如图, 质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上, B 与弹簧相连, 它们一起在光滑水平面上作简谐振动, 振动过程中A,B 之间无相对运动. 设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x 时, A,B 间的摩擦力的大小等于 ( ) A. 0 B. kx C. (m/M)kx D. [m/(M+m)]kx 9418. 在xy 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横 波, 波速为1米/秒, 振幅为4厘米, 频率为2.5赫, 在t=0时刻, P 点位于其平衡位置上方最大位移处, 则距P 为0.2米的Q 点 ( ) A 在0.1秒时的位移是4厘米 图 1 图 2
（97）简谐横波某时刻的波形图线如图所示。由此图可知 （BD） （A）若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 （B）若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 （C）若波从右向左传播，则质点c向下运动 （D）若波从右向左传播，则质点d向上运动 （98全国）一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则（AB） （A）此波朝x轴负方向传播 （B）质点D此时向下运动 （C）质点B将比质点C先回到平衡位置 （D）质点E的振幅为零 （00全国）一列横波在ｔ＝０时刻的波形如图中实线所示，在ｔ＝１ｓ时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的（AC） （Ａ）波长一定是４ｃｍ （Ｂ）周期一定是４ｓ （Ｃ）振幅一定是２ｃｍ （Ｄ）传播速度一定是１ｃｍ/ｓ （01晋津）图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图， 图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（B） A．v＝25cm/s，向左传播B．v＝50cm/s，向左传播 C．v＝25cm/s，向右传播D．v＝50cm/s，向右传播（01全国）如图所示，在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0m/s，频率为2.5HZ ，振幅为。已知t=0时刻P 质点的位移为，速度沿y 轴正向。Q点在P点右方处，对于Q点的质元来说（BC） A．在t=0时，位移为y= B．在t=0时，速度沿y轴负方向。 C．在t=0.1s时，位移为y=D．在t=0.1s 时，速度沿y轴正方向。 （02广东）一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ，沿正ｘ方向传播，某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点Ｐ１、Ｐ２，已知Ｐ１的ｘ坐标小于Ｐ２的ｘ坐标．（AC） A ．若＜λ／2，则Ｐ１向下运动，Ｐ２向上运动 B ．若＜λ／2，则Ｐ１向上运动，Ｐ２向下运动 C ．若＞λ／2，则Ｐ１向上运动，Ｐ２向下运动 D ．若＞λ／2，则Ｐ１向下运动，Ｐ２向上运动 （02上海）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（CD） A．a处质点的位移始终为2A B．c处质点的位移始终为－2A C．b处质点的振幅为2A D．d处质点的振幅为2A （03全国）简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（D） A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．振幅越大，则波传播的速度越慢 C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长 D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
专题十九、机械振动机械波 1.如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是 答案：C 解析：波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.6时沿x轴正、负两方向各传播1.5个波长，能够正确表示t=0.6时波形的图是C。2．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 (A)位移(B)速度(C)加速度(D)回复力 答案：B 解析：做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，选项B正确。 3．一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期为T的简谐运动，经过时间t(3 4 T ＜t＜T)，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在2t时，该点位于平衡位置的 (A)上方，且向上运动(B)上方，且向下运动 (C)下方，且向上运动(D)下方，且向下运动 答案：B 解析：由于再经过T时间，该点才能位于平衡位置上方的最大位移处，所以在2t时，该点位于平衡位置的上方，且向上运动，选项B正确。 4．在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（）A．2 B．4 C．6 D．8 答案：B 解析：向某一端点每缓慢行进2.5m，他距离两波源的路程差为5m，听到扬声器声音强，缓慢行进10 m，他听到扬声器声音由强变弱的次数为4次，选项B正确。 5. 如图，a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m 一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答
高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题 一、选择题 1．一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：（） A．质点的振动频率是4Hz B．t=2s时，质点的加速度最大 C．质点的振幅为5cm D．t=3s时，质点所受合力为正向最大 2．如图所示，从入口S处送入某一频率的声音。通过左右两条管道路径SAT和SBT，声音传到了出口T处，并可以从T处监听声音。右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最弱的声音。设声速为v，则该声音的频率（） A．B．C．D． 3．做简谐运动的物体，下列说法正确的是 A．当它每次经过同一位置时，位移可能不同 B．当它每次经过同一位置时，速度可能不同 C．在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍 D．在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅 4．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（） A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小 B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小 C．振子经过O时动能最大
D．振子经过O时加速度最大 5．下列说法正确的是（） A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大 B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应 C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大 D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短 6．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（） A．0.60 m B．0.20 m C．0.15 m D．0.10 m 7．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1＝0时的波形图。经过t2＝0.1s，Q点振动状态传到P点，则（） A．这列波的波速为40cm/s B．t2时刻Q点加速度沿y轴的正方向 C．t2时刻P点正在平衡位置且向y轴的负方向运动 D．t2时刻Q点正在波谷位置，速度沿y轴的正方向 8．若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的( ) A．频率不变，振幅不变 B．频率不变，振幅改变 C．频率改变，振幅不变 D．频率改变，振幅改变 t=时刻的波形图，虚线为9．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为0 T>，则：（） 0.6s t=时的波形图，波的周期0.6s A．波的周期为2.4s
【机械振动和机械波】专题测试 (满分共100分时间共45分钟) 一、选择题(共12个小题，每小题5分，共60分.1～8题为单选题，9～12题为多选题．) 1．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是() A．加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率 2．如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2 m的一个介质质点，Q是离原点x2＝4 m的一个介质质点，此时离原点x3＝6 m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知() A．这列波的波长λ＝2 m B．图乙可能是图甲中质点Q的振动图象 C．这列波的传播速度v＝3 m/s D．这列波的波源起振方向为向上 3.一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列正确的是() A．质点的振动频率为4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是30 cm C．在5 s末，速度最大，加速度为零 D．在t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等 4.一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿y轴负方向运动，经过0.1 s第一次到平衡位置，波速为5 m/s，下列说法正确的是() A．该波沿x轴正方向传播 B．Q点的振幅比P点的振幅大
C ．P 点的横坐标为x ＝3 m D ．Q 点(横坐标为x ＝7.5 m 的点)的振动方程为y ＝5cos 5π 3t (cm) 5．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列不正确的是( ) A ．甲、乙两单摆的摆长相等 B ．甲摆的振幅比乙摆大 C ．甲摆的机械能比乙摆大 D ．在t ＝0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆 6．水平方向振动的弹簧振子做简谐运动的周期为T ，振幅为A ，则下列正确的是( ) A ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，弹簧的弹力对振子做的功为0，则Δt 一定是T 2的整数倍 B ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，振子运动的位移为0，则Δt 可能小于T 2 C ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，要使振子在t 2时刻速度等于其在t 1时刻速度，则Δt 一定是T 的整数倍 D ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，振子运动的路程为A ，则Δt 不可能小于T 4 7．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波t 时刻的波形图象如图所示，已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点．则下列说法中不正确的是( ) A ．在t ＋T 2时，质点c 的速度达到最大值 B ．在t ＋2T 时，质点d 的加速度达到最大值 C ．从t 到t ＋2T 的时间间隔内，质点d 通过的路程为6 cm D ．t 时刻后，质点b 比质点a 先回到平衡位置 8．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t 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 、c 、P 、Q 是介质中的质点，则以下说法正确的是( )
专题十九、机械振动机械波 1. （2013高考福建理综第16题）如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是 答案：C 解析：波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.6时沿x 轴正、负两方向各传播1.5个波长，能够正确表示t=0.6时波形的图是C。 2．（2013高考上海物理第4题）做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 (A)位移(B)速度(C)加速度(D)回复力 答案：B 解析：做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，选项B正确。 3．（2013高考上海物理第14题）一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期为T 的简谐运动，经过时间t(3 4 T＜t＜T)，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在 2t时，该点位于平衡位置的 (A)上方，且向上运动 (B)上方，且向下运动 (C)下方，且向上运动 (D)下方，且向下运动 答案：B 解析：由于再经过T时间，该点才能位于平衡位置上方的最大位移处，所以在2t时，该点位于平衡位置的上方，且向上运动，选项B正确。
4．（2013全国高考大纲版理综第21题）在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（） A．2 B．4 C．6 D．8 ．答案：B 解析：向某一端点每缓慢行进2.5m，他距离两波源的路程差为5m，听到扬声器声音强，缓慢行进10 m，他听到扬声器声音由强变弱的次数为4次，选项B正确。 5（2013全国新课标理综1第34题）(1) (6分)如图，a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错I个扣3分，最低得分为0分) A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处 B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点 C．.质点b开始振动后，其振动周期为4s D．.在4s 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 班级： 姓名： 成绩： 一、选择题 1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（ ） A ．有机械振动必有机械波 B ．有机械波必有机械振动 C ．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D ．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2.关于单摆下面说法正确的是（ ） A ．摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B ．摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C ．摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D ．摆球经过平衡位置时加速度不为零 3.两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是3f ．乙的固有频率是4f ，若它们均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动．则（ ） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大．振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大．振动频率为5f 4.如图所示，水平方向上有一弹簧振子， O 点是其平衡位置，振子在a 和b 之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ ） A ．在a 点时加速度最大，速度最大 B ．在O 点时速度最大，位移最大 C ．在b 点时位移最大，回复力最大 D ．在b 点时回复力最大，速度最大 5．一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在s 40-内 的振动图象，下列叙述中正确的是（ ） A ．再过1s ，该质点的位移为正的最大值 B ．再过2s ，该质点的瞬时速度为零 C ．再过3s ，该质点的加速度方向竖直向上 D ．再过4s ，该质点加速度最大 6．一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t 1和t 2 时刻，质点运动的（ ） A ．位移相同 B ．回复力大小相同 C ．速度相同 D ．加速度相同 7．一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移x 与时间t 的关系 如图所示，由图可知（ ） A ．质点振动的频率为4Hz B ．质点振动的振幅为2cm C ．在t=3s 时刻，质点的速率最大 D ．在t=4s 时刻，质点所受的合力为零 8．如图所示，为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像，由图可知，这列波的振幅A 、波长λ和x=l 米处质点的速度方向分别为：（ ） 4 cm x /s t /x t 1t 2 t 00 x 0 -cm x /s t /02-1352 4 专题16 选修3-4机械振动与机械波 题型一、简谐振动的规律 (1) 题型二、利用波动规律求振动参数 (3) 题型三、波形图与振动图像的综合考查 (11) 题型四、波的干涉规律 (14) 题型五、电磁波与麦克斯韦方程 (16) 题型一、简谐振动的规律 1.（2019全国3）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．不同质点的振幅都相同 B．不同质点振动的频率都相同 C．不同质点振动的相位都相同 D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化 2.（2019全国2）如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方3 4 l 的O 处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。 A. B. C. D. 3.（2018天津）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-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则（） A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 题型二、利用波动规律求振动参数 4.(2017·全国3)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是________。 A．波长为2 m B．波速为6 m/s C．频率为1.5 Hz D．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰 E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置 5.（2019北京）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（） A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置 6.（2018全国3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是______ A．波速为0.40 m/s B．波长为0.08 m C．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷 D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷 E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m 7.（2018北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（） 2011高考物理二轮复习机械振动和机械波专题测试 1．同一个弹簧振子，使它分别在光滑水平面上，竖直方向上，光滑的斜面上以相同的振幅 作简谐振动，则： （D ） （A ） 它们的频率不同。 （B ） 通过平衡位置时的动能不同。 （C ） 到达平衡位置时弹簧形变相同。 （D ） 它们的周期相同。 2．一质点的振动方程为：)3/2cos(2.0ππ+=t x ，则在t=0.3 （s ）时： （D ） （A ） 质点在平衡位置右方，沿X 轴负向运动。 （B ） 质点在平衡位置左方，沿X 轴正向运动。 （C ） 质点在平衡位置右方，沿X 轴正向运动。 （D ） 质点在平衡位置左方，沿X 轴负向运动。 3．弹簧振子作简谐振动时的总能量为E ，如果振幅增大为原来的两倍，振动质量减少为原 来的一半，则总能量E’为： （D ） （A ） E ’=E （B ） E’=2E （C ） E’=0.5E （D ） E’=4E 4．图示为一沿X 正向传播的平面简谐波在t=0时的波形，若振动以余弦函数形式表示，且 此题振动的初位相取-π到+π之间的值，则： （B ） （A ） 0点的初位相为2/0π-=Φ （B ） 1点的初位相为01=Φ （C ） 2点的初位相为2/2π=Φ （D ） 3点的初位相为2/3π=Φ 5．两简谐振动方程分别为：)5.05cos(61π+=t x ，)5sin(22t x -=π [SI]，则它们的 合振动方程为： （B ） （A ） )5cos(4π+=t x （B ） )5.05cos(4π+=t x （C ） )5.05cos(8π+=t x 6．关于机械波的概念，下列说法中正确的是： （C ） （A ） 波只能分为横波和纵波。 （B ） 波动质点按波速向前运动。 （C ） 波动中传播的只是运动状态和能量。 （D ） 波在传播过程中经过不同介质时波长不变。 7．关于波长的概念，下列说法中不正确的是： （A ） （A ） 同一波线上两个位相相同的点之间的距离。 2016年—2018年高考试题精编版分项解析 专题15 机械振动和机械波 1．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是 A. 0.60 m B. 0.30 m C. 0.20 m D. 0.15 m 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷） 【答案】 B 【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示： 点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值。 2．（多选）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-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则 A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合物理试题（天津卷） 【答案】 AD ②，或者③，对于①式，只有当n=0时，T=2s，为整数；对于②式，T不为整数；对于③式，当n=0时，T=6s，之后只会大于6s，故C错误D正确 【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析． 3．（多选）两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴，某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰，Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点。下列判断正确的是 A. 质点a的振幅为2A B. 质点b始终静止不动 C. 图示时刻质点c的位移为0 D. 图示时刻质点d的振动方向沿-y轴 【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题 机械波测试题含答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 机械波检测题 （含答案） 一、选择题（每小题有一个或多个正确选项，每小题4分，共40分）1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（） A．有机械振动必有机械波 B．有机械波必有机械振动 C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2．波长指的是 ( ) A．振动在一个周期内在介质中传播的距离 B．横波中两个波峰之间的距离 C．纵波中两个密部之间的距离 D．波的传播方向上, 两个相邻的任意时刻位移都相同的质点间的距离3．关于波速公式v=λf，下面哪几句话是正确的( ) A．适用于一切波 B．对同一机械波来说，通过不同的介质时，只有频率f不变 C．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f 都会发生变化 D．波长2 m的声音比波长1 m的声音的传播速度大一倍 4．一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是 ( ) A．波速 B．波长 C．频率 D．振幅 5．一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图1所示，质点A的位置与坐标原点相距0.5 m，此时质点A 沿y轴正方向运动，再经过0.02 s将第一次达到最大 位移，由此可见 ( ) A．这列波波长是2 m B．这列波频率是50 Hz C．这列波波速是25 m/s D．这列波的传播方向是沿x轴的负方向6．如图2所示，为一列沿x轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像，由图可知，这列波的振幅A和波长λ分别为( ) A．A=0.4 m，λ=1 m B．A=1 m，λ=0.4 m C．A=0.4 m，λ=2 m 图1 图2 专题16 机械振动和机械波 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t = 2 T 时刻，该波的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点。图（b ）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是 A ．质点Q 的振动图像与图（b ）相同 B ．在t =0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大 C ．在t =0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大 D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b ）所示 E ．在t =0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大 【答案】CDE 【解析】由图（b ）可知，在2T t = 时刻，质点正在向y 轴负方向振动，而从图（a ）可知，质点Q 在2 T t = 正在向y 轴正方向运动，故A 错误；由2 T t = 的波形图推知，0t =时刻，质点P 正位于波谷，速率为零；质点Q 正在平衡位置，故在0t =时刻，质点P 的速率小于质点Q ，故B 错误；0t =时刻，质点P 正位于波谷，具有沿y 轴正方向最大加速度，质点Q 在平衡位置，加速度为零，故C 正确；0t =时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿y 轴正方向运动，跟（b ）图吻合，故D 正确；0t =时刻，质点P 正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点Q 在平衡位置，偏离平衡位置位移为零，故E 正确。故本题选CDE 。 2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，长为l 的细绳下方悬挂一小球a 。绳的另一端固定在天花板上O 点处，在O 点正下方3 4 l 的O '处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t 关系的是 高二物理选修3-4 《机械振动、机械波》试题 班级：姓名：成绩： 一、选择题 1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（） A．有机械振动必有机械波 B．有机械波必有机械振动 C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2.关于单摆下面说法正确的是（） A．摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B．摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C．摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D．摆球经过平衡位置时加速度不为零 3.两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是 3f ．乙的固有频率是 4f ，若它们 均在频率为 5f 的驱动力作用下做受迫振动．则（） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大．振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大．振动频率为5f 4.如图所示，水平方向上有一弹簧振子， O点是其平衡位置，振子在 a和b之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是（） A．在 a点时加速度最大，速度最大 B．在 O点时速度最大，位移最大 C．在 b点时位移最大，回复力最大 D．在 b点时回复力最大，速度最大 5．一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在0 4s内x / cm 的振动图象，下列叙述中正确的是（） A．再过 1s，该质点的位移为正的最大值 0 4 B．再过 2s，该质点的瞬时速度为零t / s C．再过 3s，该质点的加速度方向竖直向上 D．再过 4s，该质点加速度最大 x 6．一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t 1和 t 2 x0 时刻，质点运动的（）t2 B 0 t1 A．位移相同．回复力大小相同t C．速度相同 D ．加速度相同x0 7．一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移x 与时间t的关系 如图所示，由图可知（）x / cm A．质点振动的频率为 4 Hz 2 B ．质点振动的振幅为 2cm 0 1 2 3 4 5 t / s C．在 t=3s 时刻，质点的速率最大 D．在 t=4s 时刻，质点所受的合力为零 2 8．如图所示，为一列沿 x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像，由图可知， 这列波的振幅 A、波长λ和 x=l 米处质点的速度方向分别为：（） 说明：（2014年高三一模）1页至3页 （2014年高三二模）4页至5页 （2013年高三一模）6页至8页 （2013年高三二模）9页至10页 （2012年高三一模）（2012年高三二模）11页至13页 （07至14年高考题）14页至16页 （2013、2014高三第一学期期末考试题组）17页至20页 （2014年高三一模）（红色字迹为答案） （东城区） 1、图甲为一简谐横波在t =0时刻的波形图像，图乙为横波中x =2m 处质点A 的振动图像，则下列说法正确的是 A ．波的传播方向沿x 轴负方向 B ．波的传播速度大小为2m/s C ．在t =0时刻，图甲中质点A 的振动速度大小为0 D ．在t =1s 时刻，图甲中质点A 的位置坐标为（0，20） 答案：B （丰台区） 2、一简谐横波在x 轴上传播，t =0时的波形如图甲所示。x =8m 处质点P 的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是 A ．这列波的波长为8m B ．这列波的频率为2Hz C ．这列波的波速为4m/s D ．这列波向左传播 答案：D （海淀区） 3、一列沿x x ＝2.0m A B ．质点振动的振幅为1.6cm C ．波沿x 轴的正方向传播 D ．图示时刻，x ＝1.5m 处的质点加速度沿y 轴正方向 答案：A x/m y/甲 0 y/t/s （通州区） 4、某质点在0～4s 的振动图象如图1所示，则下列说 法正确的是 A ．质点振动的周期是2s B ．在0～1s 内质点做初速度为零的加速运动 C ．在t =2s 时，质点的速度方向沿x 轴的负方向 D ．质点振动的振幅为20 cm 答案：C （西城区） 5、如图所示是一列简谐横波在t =0时刻的波形图，已知这列波沿x 轴正方向传播，周期为T ，P 是x =0.5m 处的一个质点，则 A ．t =0时刻，P 点速度沿+y 方向 B ．t =0时刻，P 点速度沿+x 方向 C ．t =4T 时刻，P 点在波谷位置 D ．t =4 T 时刻，P 点在波峰位置 答案:C (朝阳区) 6、图1为一列简谐横波在t =0时的波形图，P 是平衡位置在x =1cm 处的质元，Q 是平衡位置在x =4cm 处的质元。图2为质元Q 的振动图像。则 A ．t =0.3s 时，质元Q 的加速度达到正向最大 B ．波的传播速度为20m/s C ．波的传播方向沿x 轴负方向 D ．t =0.7s 时，质元P 的运动方向沿y 轴负方向 答案：C （石景山区） 7、右图是一列沿着x 轴正方向传播的横波在t =0时刻的波形图。已知这列波的周期T =2.0s 。下列说法正确的是 A ．这列波的波速v =2.0 m/s B ．在t =0时，x =0.5m 处的质点速度为零 C ．经过2.0s ，这列波沿x 轴正方向传播0.8m D ．在t =0.3s 时，x =0.5m 处的质点的运动方向为y 轴正方向 答案：D t/s x/cm 2 4 10 0 -10 图1 x/m y 0 0.5 1 P v(完整word版)机械振动和机械波测试题
专题16 高考试题汇编 机械振动与机械波(答案附后面)
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2019年高考真题物理专题15 机械振动和机械波
机械波测试题含答案定稿版
高考物理专题16机械振动和机械波 真题分类汇编(教师版)
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