专题八 机械振动和机械波(2022高考物理)新高考版

高中物理选修一、【机械振动】1．(多选)关于简谐运动的周期，以下说法正确的是()A．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C．半个周期内物体的动能变化一定为零D．一个周期内物体的势能变化一定为零解析：选ACD．根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故选项A、D正确．当间隔半个周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等、方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故选项B错误，C正确．2．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．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为()解析：选A．由题意，向右为x轴的正方向，振子位于N点时开始计时，因此t＝0时，振子的位移为正的最大值，振动图象为余弦函数，A项正确．3．(多选)铺设钢轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车由于受到周期性的冲击力做受迫振动．普通钢轨长为12.6 m，列车的固有振动周期为0.315 s．下列说法正确的是()A．列车的危险速率为40 m/sB．列车过桥需要减速，是为了防止列车与桥发生共振现象C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析：选ABD ．对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率v ＝l T ＝40 m/s ，A 正确；为了防止共振现象发生，过桥时需要减速，B 正确；列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率，只有共振时才等于列车的固有频率，C 错误；由题意可知，增加钢轨的长度可以使危险车速增大，故可以使列车高速运行，所以D 正确．4．(多选)某简谐振子，自由振动时的振动图象如图甲中实线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中虚线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是共振曲线，如图乙中的( )A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．一定不是c 点解析：选AD ．简谐振子自由振动时，设周期为T 1；而在某驱动力作用下做受迫振动时，设周期为T 2；显然T 1＜T 2；根据f ＝1T，有f 1＞f 2；题图乙中c 点处代表发生共振，驱动力频率等于固有频率f 1；做受迫振动时，驱动力频率f 2＜f 1，故此受迫振动对应的状态可能是图乙中的a 点，且一定不是c 点，故A 、D 正确．5．一个弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置开始计时，经过3 s 时，振子第一次到达P 点，又经过2 s 第二次经过P 点．则该弹簧振子的振动周期可能为( )A ．32 sB ．16 sC ．8 sD ．4 s解析：选B ．根据题意，弹簧振子经3 s 第一次到达P 点，再经1 s 到达最大位移处，再经1 s 第二次到达P 点，所以4 s ＝14T 或34T ，振动周期为16 s 或163s ，选项B 正确． 6．(多选)一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A 与驱动力频率f 的关系)如图所示，则下列说法正确的是( )A ．此单摆的固有周期约为2 sB ．此单摆的摆长约为1 mC ．若摆长增大，单摆的固有频率增大D ．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动解析：选ABD ．由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz ，固有周期为2 s ；再由T ＝2πl g 得此单摆的摆长约为1 m ；若摆长增大，则单摆的固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，A 、B 、D 正确，C 错误．7．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34l 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．下列图象中，能描述小球在开始一个周期内的x -t 关系的是( )解析：选A ．摆长为l 时单摆的周期T 1＝2πl g ，振幅A 1＝lα(α为摆角)，摆长为14l 时单摆的周期T 2＝2π 14l g ＝π l g ＝T 12，振幅A 2＝14l β(β为摆角)．根据机械能守恒得mgl (1－cos α)＝mg l 4(1－cos β)，利用cos α＝1－2sin 2α2，cos β＝1－2sin 2β2，以及sin α＝tan α＝α(α很小)，解得β＝2α，故A 2＝12A 1，故选项A 正确． 8．(多选)图(a)、(b)分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1B ．t ＝2 s 时，甲单摆的重力势能最小，乙单摆的动能为零C ．甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1D ．甲、乙两单摆的摆球在最低点时，向心加速度大小一定相等解析：选AB ．由题图知，甲、乙两单摆的振幅分别为4 cm 、2 cm ，故选项A 正确；t ＝2 s 时，甲单摆在平衡位置处，乙单摆在振动的正方向最大位移处，故选项B 正确；由单摆的周期公式，推出甲、乙两单摆的摆长之比为l 甲∶l 乙＝T 2甲∶T 2乙＝1∶4，故选项C 错误；设摆球摆动的最大偏角为θ，由mgl (1－cos θ)＝12m v 2及a ＝v 2l 可得，摆球在最低点时向心加速度a ＝2g (1－cos θ)，因两摆球的最大偏角θ满足sin θ＝A l，故θ甲>θ乙，所以a 甲>a 乙，故选项D 错误．9．(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是( )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解析：选ABD ．由题图看出，两单摆的周期相同，同一地点g 相同，由单摆的周期公式T ＝2πl g知，甲、乙两单摆的摆长l 相等，故A 正确；甲摆的振幅为10 cm ，乙摆的振幅为7 cm ，则甲摆的振幅比乙摆大，故B 正确；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆球的质量未知，无法比较机械能的大小，故C 错误；在t ＝0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，故D 正确．10．(多选)一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，下列说法正确的是()A．OB＝5 cmB．第0.2 s末质点的速度方向是A→OC．第0.4 s末质点的加速度方向是A→OD．第0.7 s末时质点位置在O点与A点之间解析：选AC．由图(b)可知振幅为5 cm，则OB＝OA＝5 cm，A项正确；由图可知0～0.2 s内质点从B向O运动，第0.2 s末质点的速度方向是B→O，B项错误；由图可知第0.4 s末质点运动到A点处，则此时质点的加速度方向是A→O，C项正确；由图可知第0.7 s末时质点位置在O与B之间，D项错误．11．(多选) 如图所示，在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸，一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动，可以在白纸上留下痕迹．已知弹簧的劲度系数为k＝10 N/m，振子的质量为0.5 kg，白纸移动速度为2 m/s，弹簧弹性势能的表达式E p＝1 2ky2，不计一切摩擦．在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线，则下列说法中正确的是()A．该弹簧振子的振幅为1 mB．该弹簧振子的周期为1 sC．该弹簧振子的最大加速度为10 m/s2D．该弹簧振子的最大速度为2 m/s解析：选BC．弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离，所以该弹簧振子的振幅为A＝0.5 m，选项A错误；由题图所示振子振动曲线可知，白纸移动x＝2 m，振动一个周期，所以弹簧振子的周期为T ＝x v ＝1 s ，选项B 正确；该弹簧振子所受最大回复力F ＝kA ＝10×0.5 N ＝5 N ，最大加速度为a ＝F m＝10 m/s 2，选项C 正确；根据题述弹簧弹性势能的表达式为E p ＝12ky 2，弹簧振子振动过程中机械能守恒，由12m v 2m ＝12kA 2可得该弹簧振子的最大速度为v m ＝k mA ＝ 5 m/s ，选项D 错误． 12．甲、乙两个弹簧振子，它们的振动图象如图所示，则可知两弹簧振子( )A ．振动强度完全相同B ．振动快慢完全相同C ．振子甲速度为零时，振子乙速度最大D ．所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙＝2∶1解析：选C ．根据题图象可读出甲的振幅为10 cm ，乙的振幅为5 cm ，则两弹簧振子的振动强度不相同，故A 错误；由振动图象读出两弹簧振子周期T 甲＝2.0 s ，T 乙＝1.0 s ，则两弹簧振子振动快慢不同，乙比甲快，故B 错误；由题图看出，甲在最大位移处时，乙在平衡位置，即弹簧振子甲速度为零时，弹簧振子乙速度最大，故C 正确；由振动图象读出两弹簧振子位移最大值之比x 甲∶x 乙＝2∶1，根据简谐运动的特征F ＝－kx ，由于弹簧的劲度系数k 可能不等，回复力最大值之比F 甲∶F 乙不一定等于2∶1，故D 错误．13．如图所示，ACB 为光滑弧形槽，弧形槽半径为R ，C 为弧形槽最低点，R ≫AB ︵.甲球从弧形槽的球心处自由下落，乙球从A 点由静止释放，问：(1)两球第1次到达C 点所用的时间之比；(2)若在圆弧的最低点C 的正上方h 处由静止释放小球甲，让其自由下落，同时将乙球从圆弧左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在圆弧最低点C 处相遇，则甲球下落的高度h 是多少？解析：(1)甲球做自由落体运动R ＝12gt 21，所以t 1＝ 2R g乙球沿圆弧做简谐运动(由于AC ︵≪R ，可认为摆角θ<5°)．此运动与一个摆长为R 的单摆运动模型相同，故此等效摆长为R ，因此乙球第1次到达C 处的时间为t 2 ＝ 14T ＝ 14× 2π R g ＝ π2 R g， 所以t 1∶t 2＝22π. (2)甲球从离弧形槽最低点h 高处自由下落，到达C 点的时间为t 甲＝ 2h g 由于乙球运动的周期性，所以乙球到达C 点的时间为t 乙＝T 4＋n T 2＝π2 R g(2n ＋1)(n ＝0，1，2，…) 由于甲、乙在C 点相遇，故t 甲＝t 乙联立解得h ＝(2n ＋1)2π2R 8(n ＝0，1，2，…)． 答案：(1)22π (2) (2n ＋1)2π2R 8(n ＝0，1，2，…)二、【机械波】1．(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A ．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B ．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C ．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和D ．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰解析：选BCD ．两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动情况由两列波共同作用的结果决定，故A 错误，B 、C 正确；几个人在同一房间内说话，发出的声波在空间中相互叠加后，每列波的振幅和频率并不改变，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故选项D 正确．2．(多选)下列关于多普勒效应的说法中，正确的是( )A ．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B ．如果声源静止，就观察不到多普勒效应C ．当声源朝靠近观察者方向运动时，声源的频率不变D ．当声源远离观察者方向运动时，观察者接收到的频率变低解析：选CD ．波源运动时，波源与观察者距离不一定变化，不一定发生多普勒效应，A 错；声源静止时，若观察者向声源运动，能发生多普勒效应，B 错；声源朝着观察者运动时，声源频率不变，观察者接收到的频率增大，相反，声源远离观察者方向运动时，观察者接收到的频率减少，C 、D 对．3．(多选)如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S 1、S 2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)．S 1的振幅A 1＝4 cm ，S 2的振幅A 2＝3 cm ，则下列说法正确的是( )A ．质点D 是振动减弱点B ．质点A 、D 在该时刻的高度差为14 cmC ．再过半个周期，质点B 、C 是振动加强点D ．质点C 的振幅为1 cm解析：选BD ．由图象可知，D 点为两波谷相遇，应该是加强点，选项A 错误；此时A 点在加强后的最高点，D 点在加强后的最低点，由波的叠加可知AD 的高度差为14 cm ，选项B 正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图象，所以A 、D 点始终是加强点，B 、C 点始终是减弱点，选项C 错误；质点C 为减弱点，振幅为两波源振幅之差，为1 cm ，选项D 正确．4．某一列沿x 轴传播的简谐横波，在t ＝T 4时刻的波形图如图所示，P 、Q 为介质中的两质点，质点P 正在向动能增大的方向运动．下列说法正确的是( )A ．波沿x 轴正方向传播B ．t ＝T 4时刻，Q 比P 的速度大C ．t ＝3T 4时刻，Q 到达平衡位置 D ．t ＝3T 4时刻，P 向y 轴正方向运动 解析：选D ．由质点P 向动能增大的方向运动，则t ＝T 4时P 点向平衡位置运动，即运动方向向下，可得该波沿x 轴负方向传播，故A 错误．图示t ＝T 4时刻Q 点处在波谷，速度为0，小于P 点的速度，故B 错．t ＝3T 4时刻，移动波形图可知此时Q 点位于波峰，P 点在平衡位置下方，如图中虚线部分，此时P 点向y 轴正方向运动，故选项C 错误，D 正确．5．(多选)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 ＝2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图象．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/sC ．经过0.15 s ，质点P 沿x 轴的正方向传播了3 mD ．经过0.1 s ，质点Q 的运动方向沿y 轴正方向解析：选AB ．由题中甲、乙两图可知，该波向x 轴正方向传播，A 正确；由题图甲知波长λ＝4 m ，由题图乙知周期T ＝0.2 s ，则波速v ＝λT ＝40.2m/s ＝20 m/s ，B 正确；质点不随波迁移，只在其平衡位置附近振动，C 错误；经过0.1 s ＝12T ，质点Q 的运动方向沿y 轴负方向，D 错误．6．(多选)如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ，相邻两质点之间的距离均为2 m ，各质点均静止在各自的平衡位置．t ＝0时刻振源a 开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2 m/s 的速度水平向右传播．则下列说法中正确的是( )A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴正方向B．0～4 s内质点b运动的路程为12 cmC．4～5 s内质点d的加速度正在逐渐减小D．6 s时质点e第一次回到平衡位置解析：选AB．由振动图象可知，振动周期为T＝2 s，波长为λ＝v T＝4 m，质点a开始起振的方向为y轴正方向，故波传播到质点c时，质点c开始振动的方向也沿y轴正方向，选项A正确；振动传到b点需要的时间为1 s，故在剩下的3 s内，质点b通过的路程为s ＝6A＝12 cm，选项B正确；4 s时振动传到e点，此时d点在平衡位置向下振动，故4～5 s 内质点d的加速度先逐渐增大后逐渐减小，选项C错误；振动传到e点需时间4 s，故6 s 时质点正好振动一个周期第二次回到平衡位置，选项D错误．7．如图(a)所示，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C(0，0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．解析：点波源S1(0，4)的振动形式传播到点A(8，－2)的路程为L1＝10 m，点波源S2(0，－2)的振动形式传播到点A(8，－2)的路程为L2＝8 m，两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为ΔL＝L1－L2＝2 m．由于两列波的波源到点B(4，1)的路程相等，路程差为零，且t ＝0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点B 时振动方向相反，引起点B 处质点的振动相互减弱；由振动图线可知，波动周期为T ＝2 s ，波长为λ＝v T ＝2 m ．由于两列波的波源到点C (0，0.5)的路程分别为3.5 m 和2.5 m ，路程差为1 m ，而t ＝0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点C 时振动方向相同，引起点C 处质点的振动相互加强．答案：2 减弱 加强8． (多选)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 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．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解析：选BCE.由简谐波的波动图象可知，波长为4 m ，故A 错误．t ＝0.5 s 时波向x轴正方向传播的距离为x ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ(n ＝0，1，2，3…)，即t ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34T ＝0.5 s(n ＝0，1，2，3…)，又T ＞0.5 s ，解之得T ＝0.5n ＋34，当n ＝0时，T ＝23 s ，符合题意；当n ＝1时，T ＝27 s ＜0.5 s ，不符合题意，则波速v ＝λT ＝6 m/s.故B 正确．频率f ＝1T＝1.5 Hz.故C 正确．t ＝0时x ＝1 m 处的质点处于波峰，因t ＝1 s 时n ＝t T ＝123＝1.5，则此时x ＝1 m 处的质点处于波谷．故D 错误．t ＝0时x ＝2 m 处的质点经过平衡位置向上振动，因t ＝2 s 时n ＝t T ＝223＝3，则此时x ＝2 m 处的质点经过平衡位置向上振动．故E 正确．9．(多选)图甲为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图乙为质点Q 的振动图象．下列说法正确的是( )A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cm解析：选BC ．由题图乙可知，在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴负方向运动，A 错误．结合题图甲、乙可知，波沿x 轴负方向传播，t ＝0.25 s 时P 处于y 轴的负方向，则其加速度沿y 轴的正方向，B 正确．由图甲知波长λ＝8 m ，由图乙知周期T ＝0.2 s ，则波传播的速度v ＝λT＝40 m/s ，所以在t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s 时间内波向x 轴负方向传播的距离x ＝v t ＝6 m ，C 正确．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，经历的时间t ＝34T ，只有计时开始时，振动质点处于平衡位置或最大位移处，其经过的路程才是30 cm ，D 错误．10．(多选)图甲为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 沿y 轴正方向运动解析：选AC ．根据题图甲可知：该波的波长λ＝2 m ，由题图乙可知，周期T ＝4 s ，故波速v ＝λT＝0.5 m/s ，A 正确；从题图乙中可知：x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时，正处于平衡位置沿y 轴负方向运动，在题图甲中，沿波的传播方向，“下坡上，上坡下”，故该波的传播方向向左，B 错误；0～2 s ，P 运动的路程s ＝t T·4A ＝8 cm ，C 正确；0～2 s ，P 从正向最大位移处运动到负向最大位移处，即沿y 轴负方向运动，D 错误．11．(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图所示，介质中质点A 、B 、C 分别位于x ＝2 m 、x ＝3 m 、x ＝6 m 处．从t ＝0时刻开始计时，当t ＝9 s 时质点A 刚好第3次到达波峰，则( )A ．此列波的波速一定为1 m/sB ．如果此列波在传播过程中与频率为0.5 Hz 的横波相遇，一定发生稳定的干涉现象C ．质点C 起振方向沿y 轴负向D ．如果质点C 到达波峰，则质点B 一定在平衡位置解析：选ACD ．根据波形图得到波长λ＝4 m ，从t ＝0时刻开始计时，当t ＝9 s 时质点A 刚好第3次到达波峰，则有214T ＝9 s ，可知该列波周期 T ＝4 s ，这列波的波速为v ＝λT ＝1 m/s ，故A 项正确．该波的频率为f ＝1T＝0.25 Hz ，根据干涉的条件知：如果此列波在传播过程中与频率为0.5 Hz 的横波相遇，一定不发生稳定的干涉现象，故B 项错误．质点C 起振方向与图示时刻x ＝4 m 处质点的起振方向相同，沿y 轴负向，故C 项正确．B 、C 两质点平衡位置相距34λ，则如果质点C 到达波峰，则质点B 一定在平衡位置，故D 项正确． 12. (多选)一列简谐横波沿x 轴的正向传播，振幅为2 cm ，周期为T .已知为t ＝0时刻波上相距50 cm 的两质点a 、b 的位移都是1 cm ，但运动方向相反，其中质点a 沿y 轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是( )A ．该列简谐横波波长可能为150 cmB ．该列简谐横波波长可能为12 cmC ．当质点b 的位移为＋2 cm 时，质点a 的位移为负D ．在t ＝5T 12时刻质点b 速度最大 解析：选ACD ．根据质点的振动方程：x ＝A sin ωt ，设质点的起振方向向上，且a 、b中间的距离小于1个波长，则b 点：1＝2sin ωt 1，所以ωt 1＝π6，a 点振动的时间比b 点长，所以由1＝2sin ωt 2，得ωt 2＝5π6，a 、b 两个质点振动的时间差：Δt ＝t 2－t 1＝5π6ω－π6ω＝2π3ω＝T 3，所以a 、b 之间的距离：Δx ＝v Δt ＝v ·T 3＝λ3.则通式为(n ＋13)λ＝50 cm ，n ＝0，1，2，3，…；则波长可以为λ＝1503n ＋1cm(n ＝0，1，2，3，…)；当n ＝0时，λ＝150 cm ，由于n 是整数，所以λ不可能为12 cm ，故A 正确，B 错误；当质点b 的位移为＋2 cm 时，即b 到达波峰时，结合波形知，质点a 在平衡位置下方，位移为负，故C 正确；由ωt 1＝π6，得t 1＝π6ω＝T 12，当t ＝T 2－t 1＝5T 12时质点b 到达平衡位置处，速度最大，故D 正确． 13．(多选)一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，P 、Q 、M 为该横波上的三个质点，各自的横坐标位置分别为6 m 、10 m 、15 m ．从该时刻开始计时，波上质点M 的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )A ．该波波速是25 m/s ，传播方向沿x 轴负方向B ．若该波遇到另一列简谐横波并产生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为2.5 HzC ．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20 m 大很多D ．从该时刻起，再经过0.4 s 质点Q 通过的路程为4 m解析：选AD ．由题图知，该波波长λ＝20 m ，T ＝0.8 s ，则v ＝λT ＝200.8m/s ＝25 m/s ，因t ＝0时刻质点M 在平衡位置向上振动，可知波的传播方向沿x 轴负方向，选项A 正确；波的频率f ＝1T＝1.25 Hz ，若该波遇到另一列简谐横波并产生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25 Hz ，选项B 错误；该波波长λ＝20 m ，若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定与20 m 相差不多或比20 m 小，选项C 错误；0.4 s ＝12T ，从该时刻起，再经过0.4 s 质点Q 通过的路程为12×4A ＝2×2 m ＝4 m ，选项D 正确． 14．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P 、Q 分别位于x ＝2 m 、x ＝4 m 处．从t ＝0时刻开始计时，当t ＝15 s 时质点Q 刚好第4次到达波峰．(1)求波速；(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．解析：(1)设简谐横波的波速为v，波长为λ，周期为T，由图象知λ＝4 m.由题意知t＝15 s＝3T＋34T①又v＝λT②联立①②式，代入数据得v＝1 m/s.(2)质点P做简谐运动的表达式为y＝0.2sin(0.5πt) m.答案：(1)1 m/s(2)y＝0.2sin(0.5πt) m。

高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1．[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声．声波在空气中和在水中传播时的()A．波速和波长均不同B．频率和波速均不同C．波长和周期均不同D．周期和频率均不同答案：A解析：声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系v＝λf可知，波长也不同，故A正确，B、C、D错误．故选A.2．[2024·浙江1月]如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动．以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则()A．t1时刻小球向上运动B．t2时刻光源的加速度向上C．t2时刻小球与影子相位差为πD．t3时刻影子的位移为5A答案：D解析：以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，t1时刻小球向下运动，A错误；t2时刻，光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据F回＝－kx＝ma可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，B错误；根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，C错误；根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据光沿直线传播，光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点，影子位于正向最大位移处，根据几何关系有ll＋2l ＝A＋AA＋x影子，解得x影子＝5A，即t3时刻影子的位移为5A，D正确．3．[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示．用绿色激光照双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹．下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A．换用更粗的头发丝B．换用红色激光照射双缝C．增大纸板与墙面的距离D．减小光源与纸板的距离答案：A解析：由于干涉条纹间距Δx＝ldλ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx，故D错误．故选A.4．[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0，4λ)处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波．波传到介质Ⅱ中，其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R 和S点，此时波源也恰好位于波峰．M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则()A ．介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0，－2 λ)C ．入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α＝352 答案：BD解析：波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f ＝v λ，A 错误；在介质Ⅱ中波长为λ′＝2v f＝2 λ，由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，故S 点的坐标为(0，－2 λ)，B 正确；由于S 为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，则R 也为波峰，故P 到R 比P 到O 多一个波峰，则PR ＝5λ，则OR ＝3λ，由于||MO －PM≠2n ·λ2 或(2n ＋1)λ2 (n ＝0，1，2，…)，故M 点不是减弱点，C 错误；根据n ＝λ′λ＝2 ，则n ＝sin αOR PR，解得sin α＝352 ，D 正确． 5．[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度v ＝10 m/s ，t ＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动，下列图形中哪个是t ＝0.6 s 时的波形( )答案：B解析：由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m ，根据v ＝λT可知该列波的周期为T ＝0.4 s ，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5 T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B正确．6．[2023·湖南卷]如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB.t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m．下列说法正确的是()A．这三列波的波速均为2 m/sB．t＝2 s时，D处的质点开始振动C．t＝4.5 s时，D处的质点向y轴负方向运动D．t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案：C解析：由图(b)的振动图像可知，振动的周期为4 s，故三列波的波速为v＝λT＝4 m4 s＝1m/s，A错误；由图(a)可知，D处距离波源C最近的距离为3 m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C＝DC v＝3 m1 m/s＝3 s故t＝2 s时，D处的质点还未开始振动，B错误；由几何关系可知AD＝BD＝5 m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB＝ADv＝5 m1 m/s＝5 s故t＝4.5 s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1＝t－t C ＝1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；t＝6 s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2＝t－t C＝3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t＝6 s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3＝t－t AB＝1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰．根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y＝2A－A＝2 cm故t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是2 cm，D错误．故选C.。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波基础测试题及答案(4)一、选择题1．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻a、b两质点均到达波峰位置，c质点加速度正在增大。

下列判断正确的是A．a、b两质点之间的距离为半个波长B．a、b两质点振动开始时刻相差半个周期C．a质点完成全振动的次数比b多一次D．a质点完成全振动的次数比b少一次2．如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴向左右传播，波速为20m/s.质点a、b与S的距离分别为36.8m和17.2m，已知a和b已经振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是A．b位于x轴上方，运动方向向下B．b位于x轴下方，运动方向向上C．a位于x轴上方,运动方向向上D．a位于x轴下方，运动方向向上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，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力F f与振子对平衡位置位移x关系的图线为A．B．C．D．5．下列说法中正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故6．在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子，OA的距离是单摆摆长的一半，如图所示。

现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（）A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度7．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则（）A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz8．如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，A ．若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T 的整数倍B ．若2T t ∆=，则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C ．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力 D ．当整体离开平衡位置的位移为x 时，物块与木板间的摩擦力大小等于m kx m M+ 9．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（ ）A ．波长，波速B ．周期，振幅C ．波长，振幅D ．周期，波速10．一列简谐横波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图所示．则从图中可以看出（ ）A ．这列波的波长为5mB ．波中的每个质点的振动周期为4sC ．若已知波沿x 轴正向传播，则此时质点a 向下振动D ．若已知质点b 此时向上振动，则波是沿x 轴负向传播的11．弹簧振子以O 点为平衡位置，在水平方向上的A 、B 两点间做简谐运动，以下说法正确的是 ( )A ．振子在A 、B 两点时的速度和加速度均为零B ．振子在通过O 点时速度的方向将发生改变C ．振子的加速度方向总跟速度方向相反D ．振子离开O 点运动总是减速运动，靠近O 点的运动总是加速运动12．下列说法中正确的是A ．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率B ．电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X 射线、γ射线C ．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波D ．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快13．两根相同的绳子上某时刻存在 A 、B 两列绳波，两波形如图所示。

机械振动与机械波简谐振动一、学习目旳1.理解什么是机械振动、简谐运动2.对旳理解简谐运动图象旳物理含义，懂得简谐运动旳图象是一条正弦或余弦曲线。

二、知识点阐明1.弹簧振子(简谐振子)：(1)平衡位置：小球偏离本来静止旳位置；(2)弹簧振子：小球在平衡位置附近旳往复运动，是一种机械运动，这样旳系统叫做弹簧振子。

(3)特点：一种不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧旳质量，不考虑振子旳大小和形状旳抱负化旳物理模型。

2.弹簧振子旳位移—时间图像弹簧振子旳s—t图像是一条正弦曲线，如图所示。

3.简谐运动及其图像。

(1)简谐运动：如果质点旳位移与时间旳关系遵从正弦函数旳规律，即它旳振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样旳振动叫做简谐运动。

(2)应用：心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。

三、典型例题例1：简谐运动属于下列哪种运动()A．匀速运动 B．匀变速运动C．非匀变速运动 D．机械振动解析：以弹簧振子为例，振子是在平衡位置附近做往复运动，并且平衡位置处合力为零，加速度为零，速度最大．从平衡位置向最大位移处运动旳过程中，由F＝－kx可知，振子旳受力是变化旳，因此加速度也是变化旳。

故A、B错，C对旳。

简谐运动是最简朴旳、最基本旳机械振动，D对旳。

答案：CD简谐运动旳描述一、学习目旳1．懂得简谐运动旳振幅、周期和频率旳含义。

2．懂得振动物体旳固有周期和固有频率，并对旳理解与振幅无关。

二、知识点阐明1.描述简谐振动旳物理量，如图所示：(1)振幅：振动物体离开平衡位置旳最大距离，。

(2)全振动：振子向右通过O点时开始计时，运动到A，然后向左回到O，又继续向左达到，之后又回到O，这样一种完整旳振动过程称为一次全振动。

(3)周期：做简谐运动旳物体完毕一次全振动所需要旳时间，符号T表达，单位是秒(s)。

(4)频率：单位时间内完毕全振动旳次数，符号用f表达，且有，单位是赫兹(Hz)，。

(5)周期和频率都是表达物体振动快慢旳物理量，周期越小，频率越大，振动越快。

专题八机械振动和机械波考点1 简谐运动规律和图像描述单摆测重力加速度1.如图所示,在一条张紧的绳子上挂四个摆,其中a、b的摆长相等.当a球垂直纸面振动时,通过张紧的绳子给b、c、d摆施加驱动力,使其余各摆做受迫振动.观察b、c、d摆的振动发现()A.b摆的摆角最大B.c摆的周期最小C.d摆的频率最小D.b、c、d摆的摆角相同2.[多选]关于机械波的现象及应用,下列说法正确的是 ()A.医生利用“彩超”测量病人血管内的血流速度,利用了超声波的多普勒效应B.海豚有完善的“声呐”系统,通过发射和接收超声波,可以在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置C.“闻其声而不见其人”说明对于细小的缝隙,声波能发生明显的干涉现象而光波不能D.向水池扔小石子产生水波,水面上的树叶上下荡漾,并没有运动到远处,说明横波中质点不随波迁移E.游泳时耳朵在水中听到的音乐的音调与在岸上听到的是一样的,说明声波从空气传入水中的过程不会发生折射现象3.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示.由该时刻开始计时,质点L的振动情况如图乙所示.下列说法正确的是()A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同4.[多选]在某均匀介质中建立xOy坐标系,原点处质点做简谐振动,形成的简谐波沿x 轴传播,在x轴正半轴上有两个质点P、Q,P与O的距离为35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源O自t=0时由平衡位置开始向y轴正方向振动,周期T=1 s.当波传到质点P时,波源恰好处于y轴正方向最大位移处;t=5 s时,质点Q第一次处于y轴正方向最大位移处,则下列说法正确的是()A.该简谐波是简谐横波B.t=10 s时,质点Q第二次处于y轴正方向最大位移处C.质点P、Q间的距离为1.40 mD.该简谐波的传播速度为0.28 m/s5.若物体做简谐运动,则下列说法正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.物体通过平衡位置时,所受合力为零,回复力为零,处于平衡状态C.物体每次通过同一位置时,其速度一定相同,但加速度不一定相同D.物体的位移增大时,动能减少,势能增加6.[多选]关于受迫振动和共振,下列说法正确的是()A.火车过桥时限制速度是为了防止火车与桥发生共振B.若驱动力的频率为5 Hz,则受迫振动系统振动频率在任何时刻都为5 HzC.当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大D.受迫振动系统的机械能守恒7．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=λ处质点的振动方程为y=A cos(t),则t=T时刻的波形图正确的是()A BC D8.[2020全国Ⅱ,34(1),5分]用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过cm(保留1位小数).(提示:单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程.)某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等.新单摆的摆长应该取为cm.9.如图所示,ACB为光滑弧形槽,弧形槽半径为R,C为弧形槽最低点,也为中点,R≫.甲球从弧形槽的圆心处自由下落,乙球从A点由静止释放,球大小不计.(1)求两球第1次到达C点所用的时间之比.(2)若在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时将乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇,则甲球下落的高度h是多少?考点2 机械波的形成与传播1.一列横波的波长为1.4 m,某质点从最大位移处回到平衡位置的最短时间为0.14 s,则这列波的波速为()A.0.4 m/sB.2.5 m/sC.5 m/sD.10 m/s2.[多选]在一根拉直的绸带两端O1和O2同时沿竖直方向抖动后停止,产生的两列简谐横波相向传播,某时刻的波形如图所示.不考虑波的反射,下列说法正确的是()A.两列波在绸带中的波速大小相等B.O1和O2振动的频率相同C.O1和O2开始振动的方向相同D.两列波引起x=6 m处的质点通过的总路程为80 cmE.在两列波叠加的区域内,振动最强的质点的横坐标为x0=0.25 m3.[多选]一列简谐横波沿x轴传播,t=0.1 s时的波形图如图甲所示,A、B为介质中的两质点.图乙为质点B的振动图像.以下判断正确的有()A.t=0.15 s时,B的加速度为零B.t=0.15 s时,A的速度沿y轴负方向C.t=0.25 s时,A的位移为-10 cmD.从t=0.1 s到t=0.25 s,波沿x轴负方向传播了7.5 cm4.[多选]如图甲所示,在同一种均匀介质中的一条直线上, a、b两个振源相距8 m.在t=0时刻,a、b开始振动,它们的振幅相等,且都只振动了一个周期, a、b的振动图像分别如图乙、图丙所示.若a振动形成的横波向右传播,b振动形成的横波向左传播,波速均为10 m/s,则下列说法正确的是()A.t=0.4 s时两列波相遇B.若两列波在传播过程中遇到小于1 m的障碍物,不能发生明显的衍射现象C.t=0.95 s时,b处质点的加速度为正向最大D.在两列波相遇过程中,a、b连线中点c处振动始终加强5.在某种介质中,一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图(a)所示,此时质点A在波峰位置,质点D刚要开始振动,质点C的振动图像如图(b)所示;t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器(图中未画出),正以2 m/s的速度沿x轴正向匀速运动.下列说法正确的是()图(a)图(b)A.质点D的起振方向沿y轴负方向B.t=0.05 s时质点B回到平衡位置C.信号接收器接收到该机械波的频率为2 HzD.若改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变6.两列简谐横波a、b在同一均匀介质中沿x轴同一方向传播,t=0时刻各自的波形图如图甲所示,横波b上x=0处的质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是()图甲图乙A.横波b沿x轴正方向传播B.t=0时刻横波b上x=0处的质点的位移为-5 cmC.横波a在介质中传播的速度为2 m/sD.t=13.5 s时x=1.0 m处的质点的位移为20 cm7.[2020浙江7月选考,15,多选]如图所示,x轴上-2 m、12 m处有两个振动周期均为4 s、振幅均为1 cm的相同的波源S1、S2,t=0时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4 m沿x轴传播的简谐横波.P、M、Q分别是x轴上2 m、5 m和8.5 m的三个点,下列说法正确的是()A.6.0 s时,P、M、Q三点均已振动B.8.0 s后M点的位移始终是2 cmC.10.0 s后P点的位移始终是0D.10.5 s时Q点的振动方向竖直向下8.[10分]一列简谐横波沿直线由a向b传播,图甲、图乙分别为质点a、b的振动图像,已知a、b两质点间的距离为Δx=6 m,该波波长大于3 m.求:(1)质点a的振动方程;(2)该波的波速大小.一、选择题(共2小题)1.两列波速大小相同的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,此时x=2 m处的质点的振动沿y轴负方向,在t1=0.3 s时,两列波第一次完全重合,则下列说法正确的是()A.两列波的波速大小均为10 m/sB.在t2=1.1 s时,两列波的波形第二次完全重合C.x=4.5 m处的质点为振动减弱点D.x=2.5 m处的质点的位移可能为8 cm2.[2021贵州贵阳高三摸底两列频率相同、振幅分别为A1和A2的横波相遇时某一时刻的干涉示意图如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,M、N两点是两列波相遇点.下列说法正确的是()A.N质点的振幅为|A1-A2|B.M质点的位移始终为A1+A2C.M质点的位移总是大于N质点的位移D.M质点的振幅一定大于N质点的振幅二．多项选择题（共6小题）3.[多选]一列简谐横波沿x轴正方向传播,波刚传到x1=5 m的质点P处时的波形如图所示,已知质点P连续两次位于波峰的时间间隔为0.2 s,质点Q位于x2=6 m处.若从图示时刻开始计时,则下列说法正确的是()A.此列波的传播速度是10 m/sB.t=0.2 s时质点Q第一次到达波谷位置C.质点Q刚开始振动的方向为沿y轴正方向D.当质点Q第一次到达波谷位置时,质点P通过的路程为15 cm4.[多选]一列简谐横波在某时刻的波形如图(a)所示,从该时刻经半个周期后开始计时,这列波上质点A的振动图像如图(b)所示.下列说法正确的是()A.这列波的传播速度为1 m/sB.这列波沿x轴负方向传播C.在这一时刻以后的任意0.2 s的时间内,质点A通过的路程均为0.4 mD.与这列波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为5.0 HzE.这列波上质点A与质点B振动的速率总是相等5.[多选]一列简谐横波沿x轴传播,在t=0时刻的波形如图中实线所示,在t=0.5 s时刻的波形如图中虚线所示,虚线恰好过质点P的平衡位置.已知质点P平衡位置在x=0.5 m处.下列说法正确的是()A.该简谐波传播的最小速度为1.0 m/sB.波传播的速度为(1.4+2.4n) m/s(n=0,1,2,…)C.若波向x轴正方向传播,质点P比质点Q先回到平衡位置D.若波向x轴负方向传播,则从t=0到t=0.5 s时间内,质点P运动路程的最小值为25 cmE.质点O的振动方程可能为y=10sin πt(cm)(n=0,1,2,…)6.[多选]一列波向右传播,经过某个有一串粒子的介质.如图所示为某一时刻各粒子的位置,虚线为各粒子对应的平衡位置.以下关于该波在图示时刻的说法正确的是()A.此波为纵波,波长为16 cmB.粒子8和10正朝同一方向运动C.粒子3此时速度为零D.粒子7和11的位移大小始终相同7.[多选]某同学利用较宽阔的水槽研究水波.如图所示,水面上有A、B、C三点构成直角三角形,其中A、B间距离为40 cm,B、C间距离为30 cm,振针上下振动形成连续的简谐波向四周传播,不考虑水槽边缘对水波的反射.水波波速为0.4 m/s,则()A.当只有一个振针在A处以10 Hz的频率振动时,B、C处水面开始振动的时间间隔为0.75 sB.当只有一个振针在A处以10 Hz的频率振动时,C处水面处于波峰时,B处水面处于波谷C.当有两个振针分别在A、B处以10 Hz的频率同步调振动时,足够长时间后C处振动加强D.当有两个振针分别在A、C处以10 Hz的频率同步调振动时,足够长时间后B处振动减弱E.当有两个振针在A、C处分别以10 Hz、20 Hz的频率振动时,足够长时间后B处振动加强8.[多选]B超即B型超声检查,其运用高频率声波(超声波)对人体内部组织、器官反射成像,以便于观察组织的形态(如图甲所示).图乙为仪器检测到的发送和接收的超声波图像,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为遇到人体组织后沿x轴负方向返回的超声波.已知超声波在人体内的传播速度约为 1 500 m/s,下列说法正确的是()A.发送和接收的超声波频率相同B.图乙中质点A振动的周期约为8×10-4 sC.图乙中质点A在此后的十二分之一周期内运动的路程大于1 mmD.图乙中质点B在此后的十二分之一周期内的加速度将增大三．非选择题(共4小题)9.[5分]有几个登山运动员登上一无名高峰,他们想粗略地测峰顶处的重力加速度,但是他们只带了三条长度均为L的细线,可当秒表使用的手表和一些食品,附近还有一些石子、树木等,在山顶上用细线和小石块做成如图所示的单摆,A、B是水平树杆上相距为L的两点,并将长为L的细线固定在A、B两点,在两细线结点O1处连接另一长为L的细线,下端悬挂一小石块.先让小石块在纸面内做小角度的左右摆动,用秒表测得单摆的振动周期T1,再让小石块做垂直纸面的小角度摆动,用秒表测得单摆的振动周期T2,则可求得小石块的重心到点O1的距离h= ,重力加速度g=.10.[5分]某同学在学习单摆及其周期公式后,应用所学的知识解决如下问题.(1)测量一半球形锅的半径R:该同学将一可视为质点的光滑小铁球放在锅底让其略偏离最低点而做往复运动,从小铁球第一次通过最低点开始计时,用秒表测得小铁球第N(N≥2)次通过最低点的时间为t,已知当地重力加速度为g,不计一切摩擦,则半球形锅的半径R=.(2)进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系:由于不能去不同地区做实验,该同学将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的板上,使板倾斜α角度,让摆球在板的平面内做小角度摆动,如图甲所示.利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系.若保持摆长不变,则实验中需要测量的物理量有.若从实验中得到所测物理量数据的图线(抛物线的一部分)如图乙所示,若图像中的纵轴表示,则横轴表示的是.11.[10分]如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1+0.2) s 时刻的波形图.(1)若波速为45 m/s,求质点M在t1时刻的振动方向(阐述判断依据).(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1.4 m,那么波的传播方向怎样?波速为多大?12.[10分]声波遇到平直反射面时,和光的镜面反射一样,也遵循反射定律.某学习小组现探究声波的反射和干涉现象,音箱播放频率f=680 Hz的声音,作为波源S,放在距平直墙壁d=3 m处,离地高度与组内某同学的耳朵离地高度相等,俯视图如图所示.SABC构成矩形,AB距离L=8 m.已知声速v=340 m/s.声波反射时有半波损失,相当于镜像波源振动的步调始终与实际波源相反.该同学在B、C连线上从B点缓慢移动到C点,可听到声音有强弱的变化.不考虑地面的反射.(1)计算B、C连线上共有几处声音加强的点.(2)若气温升高,声速稍有变大,则原来声音加强的点会向哪侧偏移?(回答“左侧”“右侧”或“不偏移”,并说明理由)答案专题八机械振动和机械波考点1 简谐运动规律和图像描述单摆测重力加速度1.A a摆摆动并带动其他3个摆做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,故其他各摆振动的周期和频率均与a摆相同,B、C错误;受迫振动中,当固有频率等于驱动力频率时,出现共振现象,振幅达到最大,由于a、b的摆长相等,故b摆的固有频率与a摆的相同,b摆发生共振,振幅最大,摆角最大,A正确,D错误.2.ABD医生利用仪器向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率,与原超声波频率对比,计算就能知道血流的速度,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变,这是利用了声波的多普勒效应,A正确;海豚有完善的“声呐”系统,通过发射和接收超声波,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置,B正确;“闻其声而不见其人”是因为声波波长跟一般障碍物的尺寸相比较大,发生了明显的衍射现象,而光波波长跟一般障碍物的尺寸相比非常小,所以通常的情况下看不到光的衍射,C错误;横波中质点不随波迁移,D正确;游泳时耳朵在水中听到的音乐的音调与在岸上听到的是一样的,说明声波从空气传入水中的过程频率不变,不能证明没有发生折射现象,E错误.3.B由题图乙知该时刻质点L向上振动,再结合题图甲,可知该横波沿x轴正方向传播,故选项A错误;结合该横波沿x轴正方向传播,从题图甲可看出,质点N在该时刻向y轴负方向运动,故选项B正确;在横波的传播过程中,质点不沿x轴方向移动,故选项C错误;该时刻质点K与M的速度与加速度方向都相反,故选项D错误.4.AD质点的振动方向与传播方向垂直,所以该简谐波为横波,A正确;t=5 s时,质点Q 第一次处于y轴正方向最大位移处,而周期为1 s,说明再经过5 s,质点Q第六次处于y 轴正方向最大位移处,B错误;由题意知,O、P间的距离与波长λ之间满足OP==35 cm,解得λ=28 cm,波速为v==28 cm/s,D正确;在5 s的时间间隔内,波传播的路程为s=v·5 s=1.40 m,由题意有s=PQ+OP+λ,解得PQ=98 cm,C错误.5.D如图所示,图线中a、b两处,物体处于同一位置,位移为负值,加速度一定相同,但速度方向相反,选项A、C错误;物体的位移增大时,动能减少,势能增加,选项D正确;摆球通过平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,选项B错误.6.AC火车过桥时限制速度是为了防止火车与桥发生共振,选项A正确;对于一个受迫振动系统,若驱动力的频率为5 Hz,则系统稳定后的振动频率才为5 Hz,选项B错误;由共振的定义可知,选项C正确;受迫振动系统,驱动力做功,系统的机械能不守恒,选项D 错误.7.D根据题述,x=处质点的振动方程y=A cos(t),t=时刻x=处质点的位移y=A cos(×)= A cos()=0,再经微小时间Δt,位移y为正值,可知质点向上运动,根据题述波沿x轴负方向传播,可知t=时刻的波形图正确的是D.8.6.9(2分)96.8(3分)解析:由弧长公式可知l=θR,又结合题意所求的距离近似等于弧长,则d=×2π×80.0 cm=6.98 cm,结合题中保留1位小数和摆动最大角度小于5°可知不能填7.0,应填6.9;由单摆的周期公式T=2π可知,单摆的周期与摆长的平方根成正比,即T∝,又由题意可知旧单摆周期与新单摆周期的比为10:11,则=,解得l'=96.8 cm.9.(1)(2)(n=0,1,2,…)解析:(1)甲球做自由落体运动,有R=g(1分)得t1=(1分)乙球沿圆弧做简谐运动(由于≪R,可认为摆角θ<5°),此运动与一个摆长为R的单摆运动模型相同,故此运动等效摆长为R,因此乙球第1次到达C处所用的时间为t2=T=×2π=(2分)所以=(1分).(2)甲球从离弧形槽最低点h高处自由下落,到达C点所用的时间为t甲=(1分)由于乙球运动具有周期性,所以乙球到达C点所用的时间为t乙=+n=(2n+1)(n=0,1,2,…)(2分)由于甲、乙在C点相遇,故t甲=t乙(1分)联立解得h=(n=0,1,2,…)(1分).考点2 机械波的形成与传播1.B从最大位移处回到平衡位置的最短时间为T=0.14 s,故周期T=0.56 s,波速v==m/s=2.5 m/s,B项正确.2.ADE 在同种介质中传播的两列波的波速相等,A项正确.由波形图可知,两列波的波长不等,由v=λf可知,两列波的频率不相等,B项错误.由波传播过程中“上坡下、下坡上”规律可知,左列波的起振方向向下,右列波的起振方向向上,C项错误.左列波引起x=6 m处质点振动的路程为20 cm;右列波引起x=6 m处质点振动的路程为60 cm,故x=6 m处的质点通过的总路程为80 cm,所以D项正确.当两列波的波谷相遇时,该质点的位移为两列波分别引起的位移的矢量和,振动最强;两列波波速大小相等,在波形图中两波谷对应平衡位置的中点相遇,x0= m=0.25 m,E项正确.3.BD由题图乙可知,质点B在0.1 s时正经过平衡位置沿y轴的负方向运动,结合题图甲可知,该简谐横波沿x轴负方向传播.再经0.05 s即t=0.15 s时,质点B处在波谷位置,加速度最大且方向沿y轴正方向,A错误.经0.05 s的时间质点B的振动形式传到A,则t=0.15 s时,质点A正处在平衡位置沿y轴负方向运动,B正确.再经过0.10 s即t=0.25 s时,质点A正处在平衡位置,即此时的位移为零,C错误.从t=0.1 s到t=0.25 s,即经过个周期该简谐横波沿x轴的负方向传播个波形,由题图甲可知该波的波长为10 cm,则该段时间内简谐横波沿x轴的负方向传播了7.5 cm,D正确.4.AC两列波相向匀速传播,t==0.4 s时两列波相遇,A项正确;由振动图像可知波的周期为0.2 s,所以波的波长λ=vT=2 m,所以当其遇到小于1 m的障碍物时可以发生明显的衍射现象,B项错误;a、b连线中点到两振源的距离相等,但两振源振动情况恰好相反,所以中点处振动始终减弱,D项错误;由于a、b两振源都只振动了一个周期,a振源的振动形式经0.8 s传到b处,则在t=0.95 s时,由a振源引起的振动在b处位于波谷位置,而b振源引起的振动在b处已经停止,故t=0.95 s时,b处质点的加速度为正向最大,C正确.5.C根据题述和图像可知,波沿x轴正方向传播,质点D的起振方向沿y轴正方向,A错误;由图(a)可知,波长λ=4.0 m,波速v==10 m/s,t=0时刻D点的机械波信号接收器正以2 m/s的速度沿x轴正方向匀速运动,波相对于接收器的速度为v相对=10 m/s-2 m/s=8 m/s,信号接收器1 s内接收到的波数为2,即信号接收器接收到的该机械波的频率为2 Hz,C正确;t=0.05 s时,波向右传播了x1=0.05×10 m=0.5 m,即此时A的形式传到B,则质点B振动到最大位移处,B错误;机械波传播速度与介质有关,改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的波长改变,传播速度不变,D错误.6.D根据图乙振动图像可知,t=0时刻横波b上x=0处的质点振动方向沿y轴负方向,所以横波b沿x轴负方向传播,选项A错误;同一介质中简谐波的传播速度相同,则波速v a=v b==1 m/s,选项C错误;由T b==4 s,t=0.5 s时,y b=-10 cm可知,横波b上x=0处质点的振动方程为y=-10sin(t+) cm,则t=0时刻横波b上x=0处的质点的位移为-5 cm,选项B错误;根据图甲可知横波a的波长λa=2.0 m,横波b的波长λb=4 m,要使x=1.0 m处的质点的位移为20 cm,设所需时间为t,则t时刻两列波波峰叠加,t==(m,n均为自然数),得m=2n(m,n均为自然数),当m=6,n=3时,代入可得t=13.5 s,符合题意,选项D正确.7.CD 由题可知波速v==1 m/s,经6.0 s,两波沿传播方向传播6 m,而M点离左、右两波源距离均为7 m,所以此时M点未振动,A项错误;8.0 s时,两波均经过M点,M点到两波源距离相等,是振动加强点,即振幅为2 cm,仍做简谐运动,B项错误;10.0 s时,两波均经过P点,P点到两波源的路程差为6 m=λ,则10.0 s后P点位移始终为0,C正确;10.5 s时,仅有S1时,Q点位于平衡位置且将要向下振动,仅有S2时,Q质点正在向下振动,故10.5 s时Q的振动方向竖直向下,D正确.8.(1)y=-10sin t(cm)(2)当n=0时,v=6 m/s;当n=1时,v=1.2 m/s解析:(1)由题意可知,质点a振动方程表达式为y=A sin(ωt+φ0)(1分)由图甲可知,质点a振动的周期为T=4 s,A=10 cm,则有ω== rad/s,y=10sin (t+φ0)(1分)当t=1 s时,y=-10 cm,故有sin(+φ0)=-1解得φ0=±π(1分)故质点a的振动方程为y=-10sin t(cm)(1分).(2)由甲、乙两图可知,在t=0时刻,质点a在平衡位置,质点b在波峰,故有Δx=(n+)λ(n=0,1,2,…)(2分)整理并代入数据可得λ== m(n=0,1,2,…)(1分)当n=0时,λ=24 m,波速为v== m/s=6 m/s(1分)当n=1时,λ=4.8 m,波速为v== m/s=1.2 m/s(1分)当n=2时,λ= m<3 m,故n≥2时不符合题意(1分).1.B根据已知条件可判断出,实线波沿x轴正方向传播,虚线波沿x轴负方向传播,则有2vt1=3 m,解得波速v=5 m/s,A错误;由题图可知,两列波的波长均为8 m,故从第一次两波完全重合到第二次两波完全重合,有2vΔt=8 m,解得Δt=0.8 s,故在t2=t1+Δt=1.1 s时,两列波的波形第二次完全重合,B正确;易知t1=0.3 s时,两列波的波峰同时到达x=4.5 m处,故x=4.5 m处的质点为振动加强点,C错误;在x=2.5 m处,两波的振动位移大小始终相等,方向始终相反,故该质点的位移始终为零,D错误.2.ADE N质点为波峰和波谷相遇点,应为振动减弱点,故其振幅为A=|A1-A2|,M质点为波峰和波峰相遇点,应为振动加强点,其振幅为A=A1+A2,但是M点仍会上下振动,故其位移不会始终为A1+A2,可知M质点的位移不会总是大于N质点的位移,而M质点的振幅总是大于N质点的振幅,选项A、D正确,B、C错误;图中M点为振动加强点,此时位移最大,再过个周期,M点到达平衡位置,位移为零,选项E正确.3.BC根据题意可知,该简谐横波的周期为0.2 s,波长为4 m,所以其波速为20 m/s ,A 错误.由题图可知,质点P和Q刚开始振动时的方向都沿y轴正方向,而且质点Q比P晚四分之一周期,所以t=0.2 s时,质点P正好完成了一次全振动,质点Q第一次到达波谷位置,而这一过程中质点P通过的路程为20 cm,B、C正确,D错误.4.BCE由题图(a)知,波长λ=0.4 cm,由题图(b)知,质点振动的周期T=0.4 s,那么波速v==0.01 m/s,故A选项错误;由题图(b)知,计时开始时,A振动方向沿y轴负方向,推得题图(a)中质点A振动方向沿y轴正方向,那么这列波沿x轴负方向传播,故B选项正确;由题图(b)可知,A在这一时刻以后的任意0.2 s内,振动的时间为,又A在半个周期内运动的路程为振幅的2倍,即路程为0.4 m,故C选项正确;由于该波的频率为2.5 Hz,那么与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5 Hz,选项D错误;质点A与质。

2022年全国高考物理真题汇编：机械振动和波一、单选题(共2题；共4分)1．（2分）（2022·辽宁）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是（ ）A ．该时刻速度沿y 轴正方向B ．该时刻加速度沿y 轴正方向C ．此后 14 周期内通过的路程为AD ．此后 12 周期内沿x 轴正方向迁移为 12λ【答案】A【解析】【解答】根据“上坡下，下坡上”方法判断，质点P 此时沿Y 轴正方向振动。

A 对。

此时P 加速度方向沿Y 轴负方向。

B 错。

14周期通过路程不一定为A ，C 错。

质点不会沿传播方向迁移，只能在平衡位置附近振动。

D 错。

故答案为：A【分析】据“上坡下，下坡上”方法判断质点P 此时振动方向。

加速度方向与位移方向相反。

质点不会沿传播方向迁移。

2．（2分）（2022·浙江）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x 。

套在杆上的小球从中点以初速度v 向右运动，小球将做周期为T 的往复运动，则（ ）A ．小球做简谐运动B ．小球动能的变化周期为 T 2C ．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为TD ．小球的初速度为 时，其运动周期为2T【答案】B【解析】【解答】A ．小球在运动过程中，所受合外力大小与偏离平衡位置的位移不成正比，故小球做的不是简谐运动，故A 错误；B ．小球做周期性运动，且在关于中点对称的两侧位置动能相同，所以小球动能变化的周期为运动周期的一半，故动能变化的周期为T 2，故B 正确。

C.由B 可知动能变化的周期为T 2，且整个系统机械能守恒，所以弹簧弹性势能的变化周期与动能变化周期相等，故C 错误。

D ．小球的初速度为v2时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式，可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为v2时，其运动周期应小于2T ，D 错误；故答案为：B 。

一、机械振动和机械波1．简谐运动的图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期。

(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。

(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。

2．机械波的传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。

(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。

(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。

(4)波经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf。

二、光的折射和全反射对折射率的理解(1)公式：n＝sin θ1 sin θ2(2)折射率由介质本身的性质决定，与入射角的大小无关。

(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。

(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。

(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝c n。

三、光的波动性1．三种现象：光的干涉现象、光的衍射现象和光的偏振现象。

2．光的干涉(1)现象：光在重叠区域出现加强或减弱的现象。

(2)产生条件：两束光频率相同、相位差恒定。

(3)典型实验：杨氏双缝实验。

3．光的衍射(1)现象：光绕过障碍物偏离直线传播的现象。

(2)产生条件：障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或更小。

(3)典型实验：单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射。

四、电磁波1．电磁波是横波：在传播方向上的任一点，E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直。

2．电磁波的传播不需要介质：电磁波在真空中的传播速度与光速相同，即c＝3×108 m/s。

3．电磁波具有波的共性：能产生干涉、衍射等现象。

高二物理《机械振动和机械波》专题一、知识结构横坐标表示质点的振动时间横坐标表示介质中各质点的平衡位置1． 重点：波的图象与波的传播规律（f v λ=）2． 振动图象与波动图象的区别（注意横坐标的单位或数量级）3． 介质中的各质点只在其平衡位置附近做（受迫）简谐振动，在波的传播方向上无迁移。

4． 注意振动和波的多解问题，受迫振动的周期。

5． 简谐振动过程中（或简谐振动过程中通过某一位置时）位置、位移、路程、振幅、速度、动能、动量、势能、总能量的大小、方向等之间的联系及区别 6． 秒摆的周期是2s 。

单摆的周期与摆长和地理位置有关；与摆球质量无关，与振幅无关（摆角05<θ）；重力加速度g 由赤道到两极逐渐增大，随高度的增加而减小。

弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数有关，与摆球质量有关. 与地理位置无关，与振幅无关。

三、【典型例题分析】【例1】一弹簧振子做简谐运动，振动图象如图6—3所示。

振子依次振动到图中a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、h 各点对应的时刻时，（1）在哪些时刻，弹簧振子具有：沿x 轴正方向的最大加速度；沿x 轴正方向的最大速度。

（2）弹簧振子由c 点对应x 轴的位置运动到e 点对应x 轴的位置，和由e 点对应x 轴的位置运动到g 点对应x 轴的位置所用时间均为0.4s 。

弹簧振子振动的周期是多少？（3）弹簧振子由e 点对应时刻振动到g 点对应时刻，它在x 轴上通过的路程是6cm ，求弹簧振子振动的振幅。

【例2】 一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下说法正确的是（ ）A. 若t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt 一定等于T 的整数倍B. 若t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则Δt 一定等于T /2的整数倍C. 若Δt ＝T /2，则在t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动的加速度大小一定相等 D. 若Δt ＝T /2，则在t 时刻和(t +Δt )时刻弹簧的长度一定相等【例3】在某介质中，质点O 在t ＝0时刻由平衡位置开始向上振动。

新高考物理机械振动知识点随着中国高中教育改革的不断深化，新高考制度已经得到了广泛的推广和应用。

其中，物理课程作为高中必修科目之一，对学生的科学素养和思维能力的培养具有重要的作用。

在新高考物理课程中，机械振动作为重要的知识点之一，对于学生来说是不容忽视的。

在本文中，我们将重点对新高考物理中机械振动的相关知识进行深入探讨。

机械振动是物体周期性运动的一种形式，是许多工程和科学领域中不可或缺的一部分。

它与许多自然现象以及日常生活中的实际问题都有密切的关系。

在新高考物理中，机械振动的相关知识点主要分为以下几个方面。

首先，重点讲解的是简谐振动。

简谐振动是一种最简单的机械振动形式，其运动特点具有周期性、可逆性以及振幅与频率之间的关系等。

学生需要掌握简谐振动的定义，并能够运用简谐振动的相关公式进行计算。

此外，学生还需要理解简谐振动的有效值、位相、相位差等概念，并能够灵活运用于解决实际问题。

其次，介绍弹簧振子的知识。

弹簧振子是一种重要的机械振动系统，常见于弹簧秤、弹簧板等实际应用中。

在新高考物理中，学生需要掌握弹簧振子的运动规律、引入振动周期的计算等。

同时，学生还需要理解振子的自由振动和受迫振动的概念，并能够运用相关公式进行解题。

另外，要介绍的是物体的阻尼振动。

阻尼振动是机械振动中常见的一种形式，其运动特点与简谐振动有所不同。

学生需要了解阻尼振动的分类、运动规律以及受阻尼影响的振动周期变化等。

此外，学生还需要了解阻尼振动在实际生活和科学研究中的应用，如汽车减震器、钟摆等。

最后，要介绍的是耗散振动和共振现象。

耗散振动是指在振动过程中能量不断耗散，振动幅度逐渐减小的现象。

学生需要理解耗散振动产生的原因以及对振动的影响。

共振现象是指在特定条件下，振动系统受到外力的作用而出现振幅极大的现象。

学生需要了解共振现象的产生条件以及相关的物理原理。

通过对的深入学习，学生将能够更好地理解和掌握机械振动的相关概念和规律。

同时，通过与实际问题的应用结合，能够培养学生的科学思维和解决问题的能力。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波图文答案一、选择题1．一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示，P是介质中的一个质点，图乙是质点P 的振动图像。

下列说法正确的是A．该波的波速为4m/sB．该波沿x轴负方向传播C．t=1s时，质点P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=1s的时间内，质点P沿传播方向移动了2m2．如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴向左右传播，波速为20m/s.质点a、b与S的距离分别为36.8m和17.2m，已知a和b已经振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是A．b位于x轴上方，运动方向向下B．b位于x轴下方，运动方向向上C．a位于x轴上方,运动方向向上D．a位于x轴下方，运动方向向上3．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同4．下列关于单摆运动过程中的受力说法，正确的是（）A．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C．单摆过平衡位置时，所受的合力为零D．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力5．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离6．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是A．速度、加速度、动能B．动能、冋复力、对平衡位置的位移C．加速度、速度、势能D．速度、动能、回复力7．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同8．如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大9．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10．一质点做简谐运动的图象如图所示，该质点在t=3.5s时刻( )A．速度为正、加速度为正B．速度为负、加速度为负C．速度为负、加速度为正D．速度为正、加速度为负11．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示．则从图中可以看出（）A．这列波的波长为5mB．波中的每个质点的振动周期为4sC．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的12．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 mC．0.5 m D．0.25 m13．如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动。