高中物理练习振动与波(习题含答案)

专题八机械振动与机械波五年高考考点过关练考点一机械振动1.(2022浙江1月选考,6,3分)图甲中的装置水平放置,将小球从平衡位置O拉到A后释放,小球在O点附近来回振动;图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。

若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作,下列说法正确的是()A.甲图中的小球将保持静止B.甲图中的小球仍将来回振动C.乙图中的小球仍将来回摆动D.乙图中的小球将做匀速圆周运动答案B2.(2022浙江6月选考,11,3分)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T2C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T时,其运动周期为2TD.小球的初速度为v2答案B3.[2019课标Ⅱ,34(1),5分]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Ol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,点正下方34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()答案A4.[2022重庆,16(1),4分]某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。

t=0时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),t1时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则()A.浮标的振动周期为4t1B.水波的传播速度大小为L4t1t1时刻浮标沿y轴负方向运动C.32D.水波的波长为2L答案A5.(2023山东,10,4分)(多选)如图所示,沿水平方向做简谐运动的质点,依次通过相距L的A、B两点。

高考物理波学练习题及答案1. 题目: 光的传播速度是多少? 如何计算?答案: 光的传播速度是3.00 × 10^8米/秒。

它可以通过光速公式来计算，即速度等于光的频率乘以波长。

2. 题目: 声音的传播速度与介质有关吗? 请解释原因。

答案: 是的，声音的传播速度与介质有关。

声音是通过介质中的分子振动传播的，不同介质中分子的相互作用力不同，因此声音在不同介质中的传播速度也不同。

3. 题目: 如果一个波的频率为20 Hz，波长为10米，求波速。

答案: 波速等于频率乘以波长，所以波速为200米/秒。

4. 题目: 什么是声音的共振? 举个例子说明。

答案: 声音的共振是指当一个物体的固有频率与外界声波的频率相同时，会发生共振现象，这时声音的幅度会明显增强。

例如，当一个人唱歌时，如果唱到杯子的固有频率，杯子就会发出响亮的声音。

5. 题目: 什么是光的折射? 请给出一个折射的实际应用。

答案: 光的折射是指光在从一个介质传播到另一个介质时改变传播方向的现象。

一个实际应用是光的折射在眼镜的制作中。

眼镜通过改变光线的折射来矫正眼球的视觉缺陷，使人们能够看清楚物体。

6. 题目: 在什么情况下会发生多次反射? 请解释原因。

答案: 多次反射是在光线经过多个反射界面时发生的。

当光线从一个介质射入到另一个介质时，发生反射。

如果第二个介质的界面不是垂直于入射光线的话，光线在第二个界面上再次发生反射，形成多次反射。

7. 题目: 什么是声音的干涉? 请给出一个干涉的实际应用。

答案: 声音的干涉是指两个或多个声波叠加产生干涉图样的现象。

一个实际应用是音乐播放器或扬声器中的立体声效果。

通过控制多个音源的相位和幅度，可以在听众位置产生空间感，增强音乐的层次感和逼真度。

8. 题目: 什么是光的偏振? 举个例子说明。

答案: 光的偏振是指光波在特定方向上振动的现象。

例如，太阳光中的光是无偏振光，而经过偏振片过滤后，只有特定方向上振动的偏振光能够透过。

专题分层突破练12 振动与波A组1.(多选)下列说法正确的是( )A.在同一地点,单摆做简谐运动的周期的二次方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐运动时,振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐运动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率2.用小球和轻弹簧组成弹簧振子,使其沿水平方向振动,振动图像如图所示,下列描述正确的是( )A.1~2 s内,小球的速度逐渐减小,加速度逐渐增大B.2~3 s内,弹簧的势能逐渐减小,弹簧弹力逐渐增大C.t=4 s时,小球的动能达到最大值,弹簧的势能达到最小值D.t=5 s时,弹簧弹力为正的最大值,小球的加速度为负的最大值3.海洋生态自动监测浮标如图所示,可用于监测水质和气象等参数。

一列水波(视为横波)沿海面传播,在波的传播方向上相距4.5 m的两处分别有甲、乙两浮标,两浮标随波上下运动。

当甲运动到波峰时,乙恰好运动到波谷,此时甲、乙之间只有一个波峰。

观察到甲从第1次到达波峰与第11次到达波峰的时间间隔为20 s,则该水波( )A.振幅为4.5 mB.波长为3 mC.频率为2 HzD.波速为2.25 m/s4.在某科幻电影中有一种地心车,无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端。

不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦,乘客和车的运动为简谐运动,则( )A.乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的B.乘客达到地心时的速度最大,加速度最大C.乘客只有在地心处才处于完全失重状态D.乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比5.一列简谐横波某时刻的图像如图所示,此时质点P的速度方向沿y轴正方向,则( )A.这列波沿x轴负方向传播B.质点a此时动能最大,加速度最小C.再经过一个周期,质点P运动到x=6 m处D.当质点P运动到最低点时,质点b恰好运动到平衡位置6.p、q两列简谐横波在同一均匀连续介质中沿+,波速为v=10 m/s。

机械振动和机械波练习题一、选择题1．关于简谐运动的下列说法中，正确的是[ ]A．位移减小时，加速度减小，速度增大B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反2．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[ ]A．当振子再次与零时刻的速度相同时，经过的时间一定是半周期B．当振子再次经过A时，经过的时间一定是半周期C．当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时，一定又到达位置AD．一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移3．如图1所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。

为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则[ ]4．若单摆的摆长不变，摆球的质量增为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减少为原来的二分之一，则单摆的振动跟原来相比 [ ]A．频率不变，机械能不变B．频率不变，机械能改变C．频率改变，机械能改变D．频率改变，机械能不变5．一质点做简谐运动的振动图象如图2所示，质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同[ ]A．0～0.3s和0.3～0.6s B．0.6～0.9s和0.9～1.2sC．0～0.3s和0.9～1.2s D．0.3～0.6s和0.9～1.2s6．如图3所示，为一弹簧振子在水平面做简谐运动的位移一时间图象。

则此振动系统[ ]A．在t1和t3时刻具有相同的动能和动量B．在t3和t4时刻振子具有相同的势能和动量C．在t1和t4时刻振子具有相同的加速度D．在t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2∶17．摆A振动60次的同时，单摆B振动30次，它们周期分别为T1和T2，频率分别为f1和f2，则T1∶T2和f1∶f2分别等于[ ]A．2∶1，2∶1B．2∶1，1∶2C．1∶2，2∶1 D．1∶1，1∶28．一个直径为d的空心金属球壳内充满水后，用一根长为L的轻质细线悬挂起来形成一个单摆，如图4所示。

专题八机械振动与机械波光考点题号(难易度)1.机械振动、电磁波3(易)、4(易)2.波的传播1(易)、11(中)3.光的折射、全反射2(易)、9(中)、10(易)、13(中)、14(中)4.波动图像6(中)、7(中)、15(中)5.波的干涉5(中)6.振动图像和波动图像的综合8(中)7.光的波动性12(中)1.(2013台州高三调考)一根粗细均匀的软绳一端固定,另一端用手抓住并上、下振动,形成了向右传播的振幅不变的波.若该波的传播速度为v,周期为T.下列说法正确的是( D )A.该波的传播速度与振动的振幅有关B.绳中质点振动的最大速度等于波的传播速度C.绳中相距为的两个质点的振动位移总是相同D.离手距离分别为x1、x2(x2>x1)的两质点,开始振动的时间差为解析:波的传播速度与介质有关,与振动的振幅无关,选项A错误;质点的振动只是在其平衡位置往返运动,其速度和波的传播速度是两个彼此无关的量,选项B错误;绳中相距为的两个质点,振动相差半个周期,其振动位移总是相反,选项C错误;波由x1传到x2,其路程为Δx=x2-x1,由速度公式知Δt==,选项D正确.2.(2013攀枝花米易中学高三段考)某玻璃对蓝光的折射率大于对红光的折射率,比较这两种光有( CD )A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射向空气发生全反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较小解析:由n=可知,蓝光在玻璃中的折射率大,速度较小,选项A错误;以相同的入射角θ1从空气中斜射入玻璃中,由n=可知,蓝光的折射率大,折射角θ2应较小,选项B错误;从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式sin C=可知,红光的折射率小,临界角大,选项C正确;用同一装置进行双缝干涉实验,由公式Δx=λ可知蓝光的波长短,相邻条纹间距小,选项D正确.3.(2013宝山区模拟)目前雷达发出的电磁波频率多在200～1 000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( AD )A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长约在0.3～1.5 m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解析:由c=λf知λ=,可知真空中上述频率的电磁波的波长约在0.3～1.5 m之间,选项A对;电磁波是由周期性变化的电场、磁场产生的,选项B错;波长越短的电磁波,衍射本领越弱,越不容易绕过障碍物,不便于远距离传播,选项C错;测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,由s=就可以确定障碍物的距离,选项D对.4.如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是( C )A.振动周期为5 s,振幅为8 cmB.第2 s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值C.第3 s末振子的速度为正向的最大值D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动解析:根据题图像可知,弹簧振子的周期T=4 s,振幅A=8 cm,选项A错误;第2 s末振子到达负的最大位移处,速度为零,加速度最大,且沿x轴正方向,选项B错误;第3 s末振子经过平衡位置,速度达到最大,且向x轴正方向运动,选项C正确;从第1 s末到第2 s末振子经过平衡位置向下运动到达负的最大位移处,速度逐渐减小,选项D错误.5.(2013宁波五校高三适应性考试)测声室内的地面、天花板和四周墙壁表面都贴上了吸音板,它们不会反射声波,在相距6 m的两侧墙壁上各安装了一个扬声器a和b,俯视如图所示,两扬声器的振动位移大小、方向完全相同,频率为170 Hz.一个与示波器Y输入相连的麦克风从a点开始沿a、b两点连线缓缓向右运动,已知空气中声波的波速为340 m/s,则( AB )A.麦克风运动到距离a点1.5 m处时示波器荧屏上的波形为一直线B.麦克风运动过程中除在a、b两点外,振动加强位置有5个C.麦克风运动过程中示波器荧屏显示的波形幅度是不变的D.如果麦克风运动到a、b连线的中点停下来之后,麦克风中的振动膜将始终处于位移最大处解析:扬声器发出的声波波长λ==2 m,选项A中,当麦克风运动到距离a点1.5 m处时,到两波源的距离差Δx=3 m=1λ,为振动减弱位置,示波器荧屏上的波形为一直线,选项A正确;麦克风运动过程中除在a、b两点外,到两扬声器的距离差为波长的整数倍的位置依次为距离a点1 m、2 m、3 m、4 m、5 m处,即振动加强位置有5个,选项B正确;振动加强、振动减弱是指物体的振幅大了还是小了,并不是不再振动,选项C、D均错误.6.(2013金华十校高三模拟)位于坐标原点的波源,在t=0时刻波源开始上下振动,形成一列简谐横波.在t=8.25 s 时的波动图像如图所示,已知波速v=20 m/s.则在t=6 s时,x=10 m 处质点的振动位移、速度方向是( B )A.y=4 cm,速度方向向下B.y=0 cm,速度方向向下C.y=0 cm,速度方向向上D.y=-4 cm,速度方向向上解析:由波的图像可知,该波的波长λ=20 m,而波速v=20 m/s,所以振动周期T==1 s,t=8.25 s时,x=10 m处质点的振动位移y=-4 cm,速度方向向上,t=6 s时,x=10 m 处质点的振动情况应为Δt=8.25 s-6 s=2.25 s=2T前的振动情况,将波形向左平移λ距离即为t=6 s时的波形图,由此可知选项B正确.7.(2013长春三模)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处,t+0.6 s时刻的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( AC )A.这列波的波速可能为50 m/sB.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cmC.质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cmD.若T=0.8 s,当t+0.4 s时刻开始计时,则质点c的振动方程为x=0.1sin(πt)m解析:由波形图可知波长λ=40 m,而0.6 s=nT+T,T= s,n=0时,T=0.8 s,v==50 m/s,故选项A正确;当n=1时,T= s,则v== m/s,波传到c点所需时间Δt= s,则0.6 s时质点c振动时间为0.6 s- s= s=T+,由此可知选项C正确,B错误;T=0.8 s时,波传到c处的时间为0.2 s,显然开始计时时c质点处在波峰处,其振动方程为x=0.1cos(πt) m,选项D错误.8.(2013北京市顺义区高三第二次统练)如图(甲)所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,O 点为振源,P点到O点的距离l=8.0 m.t=0时刻O点由平衡位置开始振动,图(乙)为质点P的振动图像.下列判断正确的是( A )A.该波的波速为2 m/s,t=2 s时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B.该波的波速为4 m/s,t=2 s时刻振源O的振动方向沿y轴正方向C.该波的波速为2 m/s,t=2 s时刻振源O的振动方向沿y轴负方向D.该波的波速为4 m/s,t=2 s时刻振源O的振动方向沿y轴负方向解析:由图(乙)可知波由O传到P需要4 s,故波速v==m/s=2 m/s;质点P的起振方向沿y轴正方向,且周期为2 s,故振源O的起振方向也沿y轴正方向,t=2 s时刻,振源O刚好振动一个周期,振动方向跟起振方向一致,故选项A正确.9.(2012浙江五校联考)如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°,一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰好平行于OB,以下对介质的折射率及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( A )A.,不能发生全反射B.,能发生全反射C.,不能发生全反射D.,能发生全反射解析:画出光路图,并根据几何关系标出角度如图所示,由图可知,介质的折射率n==;因为sin 30°=<==sin C,所以折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射.故选项A正确.10.关于下列四图,以下说法正确的是( B )A.(甲)图可能是单色光形成的双缝干涉图样B.在(乙)漫画中,由于光的折射,鱼的实际位置比人看到的要深一些C.(丙)图为一束含有红光、紫光的复色光c,沿半径方向射入半圆形玻璃砖,由圆心O点射出,分为a、b两束光,则用同一装置做双缝干涉实验时,a光要比b光条纹间距更大D.(丁)图是光从玻璃射入空气里时的光路图,其入射角是60°解析:(甲)图可能是单色光的衍射图样,选项A错误;由于光从水中射入空气中将会发生折射,由折射规律可知选项B正确;(丙)图中从光路图可以确定a为紫光,则做双缝干涉实验时,a 光的条纹间距要小一些,选项C错误;(丁)图中如果是从玻璃射入空气的光路图,竖直线是法线的话不会出现折射角小于入射角的情况,选项D错误.11.(2013浙江舟山中学高三适应性考试)如图所示,在一条直线上两个振动源A、B相距6 m,t0=0时刻A、B同时开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图像A为(甲)所示,B 为(乙)所示.若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3 s 时刻刚好在中点C相遇,则下列说法正确的是( AD )A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/sB.两列波的波长都是4 mC.在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点D.t2=0.7 s时刻质点B经过平衡位置且振动方向向下解析:由于经0.3 s波传播距离为3 m,代入速度公式v=得,两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/s,选项A正确;由题图可知两列波的周期均为T=0.2 s,代入关系式λ=vT可得,两列波的波长都是2 m,选项B错误;两波源的振动情况正好相反,因此中点C为振动减弱点,选项C错误;由于A、B相距6 m=3λ,t2=0.7 s=3T,所以t2=0.7 s时刻,质点A在T时刻的振动情况传到质点B处,而振源B的振动已停止,因此质点B经过平衡位置且振动方向向下,选项D正确.12.(2013南通市第一次调研)关于光的偏振现象,下列说法中正确的是( B )A.偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B.自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光C.光的偏振现象说明光是一种纵波D.照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用解析:偏振光沿各个方向振动的光波的强度都不相同,选项A错误;自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光,选项B正确;光的偏振现象说明光是一种横波,选项C 错误;照相机镜头表面的镀膜是光的干涉现象的应用,选项D错误.13.(2013宁波高三第二次模拟)如图所示,一束复色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃,穿过玻璃砖后从侧表面射出,变为a、b两束单色光,则以下说法正确的是( BD )A.玻璃对a光的折射率较大B.在玻璃中b光的波长比a光短C.在玻璃中b光传播速度比a光大D.减小入射角i,a、b光线有可能消失解析:穿过玻璃砖后a光的偏折小,折射率小,波长长,选项A错误,B正确;由折射率n=可知,a光的传播速度大,选项C错误;减小入射角i,玻璃砖中射向左侧面的光线入射角增大,a、b光线有可能消失,选项D正确.14.(2013安徽阜阳一中高三模拟)△OMN为等腰玻璃三棱镜的横截面.a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知( D )A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.b光比a光更容易发生明显衍射现象C.a光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长解析:相同的入射角,b光发生全反射,说明b光的临界角小于a光的临界角,由sin C=、n=知, b光的折射率大、波长短、频率高、在棱镜内传播速度小、不易发生明显衍射现象,故选项D正确.15.(2013浙江永康高考适应性考试)小明将不同规格的橡皮筋A、B系在一起,连接点为O,请两个同学抓住橡皮筋的两端,并将橡皮筋靠近瓷砖墙面水平拉直.小明用手抓住O点,上下快速抖动.某时刻橡皮筋形状如图所示,下列判断正确的是( B )A.两种橡皮筋中的波长相同B.两种橡皮筋中波的频率相同C.两种橡皮筋中的波速相同D.此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相反解析:由题图可知,橡皮筋A的波长为橡皮筋B的波长的两倍,选项A错误;两橡皮筋的振动为受迫振动,橡皮筋中波的频率相同,都为小明抖动的频率,选项B正确;由v=λf知,橡皮筋A 的波速为橡皮筋B的波速的两倍,选项C错误;由同侧法可判断,此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相同,选项D错误.。

高三物理波的基础练习题及答案【第一节】选择题1.下列选项中，哪个是机械振动最基本的要素？A. 能量B. 速度C. 频率D. 振幅答案：D2.下列选项中，属于横波的是：A. 音波B. 电磁波C. 地震波D. 水波答案：B3.一个机械波的频率为100Hz，周期为T，下列说法正确的是：A. T = 2sB. T = 10msC. T = 1000μsD. T = 0.01s答案：D4.波速为2m/s的波在5s内传播的距离为：A. 2mB. 10mC. 25mD. 12.5m答案：B5.两个波的频率分别为10Hz和20Hz，它们的周期之比为：A. 1：1B. 1：2C. 3：1D. 2：1答案：D【第二节】填空题1.波传播的基本特性是______。

答案：传播、传递2.一个波峰经过某固定点的时间称为波的______。

答案：周期3.波长是相邻两个______之间的距离。

答案：波峰（或波谷）4.频率是单位时间内波的_____。

答案：周期个数5.波速的单位是______。

答案：m/s6.一个波长为1m的横波，峰到波谷的距离为______。

答案：0.5m【第三节】解答题1.某波的波速为20m/s，频率为10Hz，求该波的波长和周期。

解答：波速（v）= 波长（λ） ×频率（f）20 = λ × 10λ = 2m周期（T）= 1 / 频率（f）T = 1 / 10 = 0.1s答案：波长：2m周期：0.1s2.已知某波的频率为100Hz，波长为0.02m，求该波的速度和周期。

解答：波速（v）= 波长（λ） ×频率（f）v = 0.02 × 100 = 2m/s周期（T）= 1 / 频率（f）T = 1 / 100 = 0.01s答案：速度：2m/s周期：0.01s【第四节】计算题1.一个波的频率为50Hz，速度为10m/s，求该波的波长和周期。

解答：由v = λ × f，可得λ = v / fλ = 10 / 50 = 0.2m周期（T）= 1 / 频率（f）T = 1 / 50 = 0.02s答案：波长：0.2m周期：0.02s2.波的频率为20Hz，周期为0.05s，求该波的波速和波长。

振动和波一、选择题1.（3分,答D ）已知一平面简谐波的表达式为cos()y A at bx =-（,a b 为正值常量），则 （A ）波的频率为a （B ）波的传播速度为/b a （C ）波长为/b π （D ）波的周期为2/a π2.（本题3分，答B ）一个质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 21，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［］3. （3分,答B ）一质点在x 轴上作简谐振动，振幅A =4cm ，周期T =2s ，其平衡位置取作坐标原点，若t =0时刻质点第一次通过x =-2cm 处，且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x =-2cm 处的时刻为(A) 1s (B) (2/3)s (C)(4/3)s (D) 2s4. （3分,答D ）一劲度系数为k 的轻弹簧，下端挂一质量为m 的物体，系统的振动周期为T 1．若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为m 21的物体，则系统振动周期T 2等于 (A) 2 T 1 (B) T 1(C)T 12/ (D) T 1 /2 (E) T 1 /45.（本题3分，答A ）轴一简谐波沿Ox 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形曲线如图所示，已知周期为 2 s ，则 P 点处质点的振动速度v 与时间t 的关系曲线为：6.（3分，答B ）一平面简谐波在弹性媒质时，某一时刻媒质中某质元在负最大位移处，则它的能量是（A ） 动能为零 势能最大 （B ）动能为零 势能为零 （C ） 动能最大 势能最大 （D ）动能最大 势能为零v (m/s)O 1 t (s)ωA(C)· v (m/s)O1 t (s)ω A(A)·1 v (m/s)t (s)(D)O－ω A1 v (m/s) t (s)－ωA(B) O ··x o A x A 21 ω(A)A 21ω(B) A 21-(C) (D)o oo A 21-xxxAxAxAxω ω2O 1 y (m)x (m)t =0 A u图17.（3分，答D ）沿相反方向传播的两列相干波，其波动方程为y 1=A cos2π (νt －x /λ)y 2=A cos2π (νt + x /λ) 叠加后形成的驻波中,波节的位置坐标为(A)x =±k λ.(B)x =±k λ/2 .(C)x =±(2k +1)λ/2 .(D)x =±(2k +1)λ/4 . 其中k = 0 , 1 , 2 , 3…….8.（3分,答D ）如图所示，有一平面简谐波沿x 轴负方向传播，坐标原点O 的振动规律为y =A cos(ω t+φ0)，则B 点的振动方程为 （A ）y =A cos[ω t-(x/u )+φ0] （B ）y =A cos ω[ t+(x/u )] （C ）y =A cos{ω [t-(x/u ) ]+φ0} （D ）y =A cos{ω[ t+(x/u ) ]+φ0}9.（3分,答D ）一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：（A ）它的动能转换成势能. （B ）它的势能转换成动能. （C ）它从相邻的一段质元获得能量，其能量逐渐增大. （D ）它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小. 10.（3分，答B ）在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 （A ）λ/4 （B ）λ/2 （C ）3λ/4 （D ）λ11.（3分,答C ）某时刻驻波波形曲线如图所示，则a 、b 两点振动的相位差是 （A ）0 （B ）/2π （C ）π （D ）5/4π12.（本题3分，答B)在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（A ）振幅相同，相位相同 （B ）振幅不同，相位相同 （C ）振幅相同，相位不同 （D ）振幅不同，相位不同 二、填空题1. （3分）已知一个简谐振动的振幅A=2cm, 角频率14s ωπ-=，以余弦函数表达式运动规律时的A －Ayxλ λ/2O ··a b · · · · · · · · ··x 2A A/2x 1初相12φπ=，试画出位移和时间的关系曲线（振动图线） 2.（4分）两个简谐振动方程分别为x 1=Acos(ω t ) ；x 2=Acos(ω t +π/3) 在同一坐标上画出两者的x-t 曲线.3. (3分）有两相同的弹簧，其劲度系数均为k .（1）把它们串联起来，下面挂一个质量为m 的重物，此系统作简谐振动的周期为；（2）把它们并联起来，下面挂一个质量为m 的重物，此系统作简谐振动的周期为.[答案：（1）22m k π,（2）22mkπ] 4.(4分)一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量，0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率，则弹簧的劲度系数，振子的振动频率.[答案：2210N/m,1.6Hz ⨯]5.（3分）一平面机械波沿x =-1m 轴负方向传播，已知处质点的振动方程cos()y A t ωϕ=+，若波速为u ，求此波的波函数.[答案：cos{[(1)/]}y A t x u ωϕ=+++]6.（3分）一作简谐振动的振动系统，振子质量为2kg ，系统振动频率为1000Hz ，振幅为0.5cm ，则其振动能量为.（答案：29.9010J ⨯ ）7.（3分）两个同方向同频率的简谐振动211310cos(),3x t ωπ-=⨯+221410cos()(SI)6x t ωπ-=⨯-，它们的合振幅是. （答案：2510m -⨯ ）8.（3分）一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，波动表达式为cos[(/)/4]y A t x u ωπ=-+，则1x L =处质点的振动方程是；2x L =-处质点的振动和1x L =处质点的振动相位差为21φφ-=. （答案：1cos[(/)/4]y A t L u ωπ=-+，12()/L L u ω+）9.（5分）一余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播，t 时刻波形曲线如图所示.试分别指出图中A ，B ，C 各质点在该时刻的运动方向.A 向下 ，B 向上 ，C 向上.10. （本题4分）一平面简谐波的表达式cos (/)cos(/)y A t x u A t x u ωωω=-=-其中/x u 表示，/x u ω表示，y 表示.[答案：波从坐标原点传至x 处所需时间（2分），x 处质点此原点处质点滞后的相位（1分），t 时刻x 处质点的振动位移（1分）]11. （本题3分）如图所示，两相干波源S 1和S 2相距为3λ/4，λ为波长，设两波在S 1 S 2连O Cyxu · · · A B线上传播，它们的振幅都是A ，并且不随距离变化，已知在该直线上S 1左侧各点的合成波强度为其中一个波强度的4倍，则两波源应满足的相位条件是__π/2_ 12. （3分）一驻波的表达式为y =2A cos(2πx/λ) cos(2πνt )，两个相邻波 腹之间的距离是.（答案：λ/2） 三、计算题1. （5分）一质点作简谐运动，其振动方程为110.24cos()()23x t SI ππ=+，试用旋转矢量法求出质点由初始状态运动到x =-0.12 m ，v <0的状态所经过的最短时间． 解：旋转矢量如图所示．图3分 由振动方程可得π21=ω，π=∆31φ1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分2（本题10分）一质量m =0.25kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原点，弹簧的劲度系数k =25N/m.（1）求振动的周期T 和频率ω. （2）如果振幅A =15cm ，t =0时物体位于x =7.5cm 处，且物体沿x 轴反方向运动，求初速度v 0及初相φ.（3）写出振动的数值表达式. 解：（1）12/10k m s ωπ-== (2分)2/0.63T s πω== (1分)(2) A=15cm ， 在t =0时，07.5cm x =，00v < 由2200(/)A x v ω=+得2200 1.3m/s v A x ω=--=- (2分)100(/)/3/3tg v x φωππ-=-=或400,/3x φπ>∴=(3分)（3）21510cos(10/3)(SI)x t π-=⨯+(2分)3.（10分）在一轻弹簧下端悬挂0100g m =砝码时，弹簧伸长8cm. 现在这根弹簧下端悬挂0250g m =物体，构成弹簧振子，将物体从平衡位置向下拉动4cm ，并给以向上的21cm/s 的初速度（令这时t=0）.选x 轴向下，求振动方程的数值式.解：k = m 0g / ∆l 25.12N/m 08.08.91.0=⨯=N/mx (m) ωωπ/3π/3t = 0t0.12 0.24 -0.12 -0.24 OAAO xS 1S 211s 7s 25.025.12/--===m k ω(2分) 5cm )721(4/2222020=+=+=ωv x A cm (2分) 4/3)74/()21()/(tg 00=⨯--=-=ωφx v ，φ = 0.64 rad (3分))64.07cos(05.0+=t x (SI) (1分)4．（8分）在一竖直轻弹簧的下端悬挂一小球，弹簧被拉长0 1.2cm l =而平衡.再经拉动后，该小球在竖直方向作振幅为2cm A =的振动，试证此振动为简谐振动；选小球在正最大位移处开始计时，写出此振动的数值表达式.解：设小球的质量为m ，则弹簧的劲度系数（图参考上题）0/k mg l = 选平衡位置为原点，向下为正方向. 小球在x 处时，根据牛顿第二定律得202()d x mg k l x m dt -+=将k 代入整理后得 220d x g x dt l =-所以振动为简谐振动，其角频率为0/28.589.1(rad/s)g l ωπ===(5分)设振动表达式为 c o s ()x A t ωφ=+ 由题意：t=0时，200210m0x A v -==⨯=解得：0φ=2210cos(9.1)x t π-∴=⨯m (3分)5.(10分)在一轻弹簧下端悬挂m 0=100g 的砝码时,弹簧伸长8cm,现在这根弹簧下端悬挂m =250g 的物体, 构成弹簧振子. 将物体从平衡位置向下拉动4cm,并给以向上的21cm/s 的初速度(这时t =0) ，选x 轴向下，求振动方程的数值式. 解：物体受向下的重力和向上的弹性力.k=m 0g/∆l , x 0=4×10-2m, v 0=-21×10-2m/sω=()m l g m m k Δ0==7s -1A=22020ω/v x +=5×10-2m因A cos ϕ=4×10-2m, A sin ϕ=-v 0/ω=3×10-2m,有 ϕ=0.64rad 所以x=5×10-2cos(7t +0.64) (SI)6.（本题5分）一质量为0.2kg 的质点作简谐振动，其振动方程为10.6cos(5)(SI)2x t π=-求：（1）质点的初速度；（2）质点在正向最大位移一半处所受的力.解：（1）003.0sin(5)()0, 3.0m/s 2dx v t SI t v dt π==--==（2分） （2）2F ma m x ==-ω12x A =时， 1.5N F =-（无负号扣1分） （3分） 7.（5分）一平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为1m/s ，在x 轴上某质点的振动频率为1Hz ，振幅为0.01m. t = 0时该质点恰好在正最大位移处，若以该质点的平衡位置为x 轴的原点. 求此一维简谐波的表达式.解. 0.01cos[2()](m)y t x =-π8.（本题10分）某质点作简谐振动，周期为2s ，振幅为0.06m ，t =0时刻，质点恰好处在负最大位移处，求（1）该质点的振动方程.（2）此振动以波速u =2m/s 沿x 轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动表达式，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；（3）该波的波长. 解：（1）振动方程 00.06cos(2/2)0.06cos()(SI)y t t ππππ=+=+3分 （2）0.06cos[((/))0.06cos[(/2))(SI)y t x u t x ππππ=-+=-+ 4分（3）波长4m uT λ==9.（10分）一列平面简谐波在以波速5m/s u =，沿x 轴正向传播，原点O 处质点的振动曲线如图所示.1）求解并画出25cm x =处质元的振动曲线 2）求解并画出3s t =时的波形曲线 解：1）原点O 处质元的振动方程为211210cos(),(SI)22y t ππ-=⨯-(2分)波的表达式 (2分)211210cos((/5)),(SI)22y t x ππ-=⨯--x =25m 处质元的振动方程21210cos(3),(SI)2y t ππ-=⨯-振动曲线如右y-t 图 (2分)2）t=3s 时的波形曲线方程2210cos(/10),(SI)y x ππ-=⨯-(2分)波形曲线见右y-x 图 (2分)10.（10分）某质点作简谐振动，周期为2s ，振幅为0.6m ，t =0时刻，质点恰好处在负最大4O2 y(cm)t (s)2位移处，求（1）该质点的振动方程；（2）此振动以波速u =2m/s 沿x 轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动表达式，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；（3）该波的波长.解：(1) 振动方程)22cos(06.00π+π=ty )cos(06.0π+π=t (SI) (3分) (2) 波动表达式])/(cos[06.0π+-π=u x t y (4分)])21(cos[06.0π+-π=x t (SI)(3) 波长4==uT λm (3分)11.（5分）如图所示，一简谐波向x 轴正向传播，波速0500/,1,u m s x m P ==点的振动方程为10.03cos(500)(SI)2y t ππ=-. （1） 按图所示坐标系，写出相应的波的表达式； （2） 在图上画出t=0时刻的波形曲线.解：(1) 2m )250/500(/===νλu m 波的表达式 ]/2)1(21500cos[03.0),(λπ--π-π=x t t x y110.03cos[500(1)2/2]0.03cos(500)(SI)22t x t x =π-π--π=π+π-π(3分)(2) t = 0时刻的波形曲线x x x y π=π-π=sin 03.0)21cos(03.0)0,( (SI) (2分)12.（10分）图示一平面余弦波在t = 0 时刻与t = 2 s 时刻的波形图(波向左传播)．已知波速为u ，波的周期大于2 s ，求(1) 坐标原点处介质质点的振动方程；(2) 该波的波动表达式． 解：(1) 比较t = 0 时刻波形图与t = 2 s 时刻波形图，可知此波向左传播．在t = 0时刻，O 处质点φcos 0A =，φωsin 00A -=<v ，故2πφ-= 又t = 2 s ，O 处质点位移为)24cos(2/ππ-=νA A 所以244πππ-=-ν，ν = 1/16 Hz 振动方程为)28/cos(0ππ-=t A y (SI)(2) 波速u = 20 /2 m/s = 10 m/s,波长λ = u /ν = 160 m 波动表达式]21)16016(2cos[π-+π=x t A y (SI) x (m)uP y (m)O-2-112-0.030.03x (m)O160A y (m)8020t =0t =2 s2A。

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。

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题（本大题共5小题）1．如图甲，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O 点之间。

现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线，图中为摆球从A 点开始运动的时刻，g 取。

下列说法正确的是（ ）A ．单摆的振动周期B ．摆长C ．摆球的质量D ．摆球运动过程中的最大速度2．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M 点时的波形图，图2是质点N （）从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于处的质点。

下列说法正确的是（ ）A ．这列波的传播速度是B ．时质点Q 首次到达波峰位置C ．P 点的振动方程为D ．该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A 、E 摆长相等。

先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（ ）0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A ．其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B ．其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C ．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最大D ．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大4．如图所示，波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播，两点的平衡位置相距。

某一时刻在a 点出现波峰，从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰，则（ ）A ．若波由a 向b 传播，波的传播速度为B ．若波由b 向a 传播，波的传播速度为C ．从b 点出现波峰开始计时，内质点b 经过的路程可能为D ．从b 点出现波峰开始计时，末质点b 可能处在波谷的位置5．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。

振动、波动练习题一．选择题1．一质点在X 轴上作简谐振动，振幅A=4cm。

周期T=2s。

其平衡位置取作坐标原点。

若t=0 时刻质点第一次通过x= -2cm 处，且向X 轴负方向运动，则质点第二次通过x= -2cm 处的时刻为（）。

A 1sB 2sC 4sD 2s332．一圆频率为ω的简谐波沿X 轴的正方向传播，t=0 时刻的波形如图所示，则t=0 的波形t=0 时刻，X 轴上各点的振动速度υ与X轴上坐标的关系图应（）3．图示一简谐波在 t=0 时刻的波形图，波速υ =200m/s ，则图中O 点的振动加速度的表达式为（）2A a 0.4 2 cos( t ) 2 23B a 0.4 2 cos( t )22C a 0.4 2cos(2 t ) 4．频率为 100Hz ，传播速度为 300m/s 的平面简谐波，波线上两 点振动的相位差为 3 ，则这两点相距（ ）A 2mB 2.19mC 0.5mD 28.6m5．一平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从平衡位置运动到最大位置处的过程中， （ ）。

A 它的动能转换成势能B它的势能转换成动C 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大Da20.4 2 cos(2 t2)υ (m/s)Bυ (m/s)DX(m)D 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小6．在下面几种说法中，正确的说法是：（）。

A 波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的B 波源振动的速度与波速相同C 在波传播方向上的任一质点振动位相总是比波源的位相滞后D 在波传播方向上的任一质点振动位相总是比波源的位相超前7．一质点作简谐振动，周期为T，当它由平衡位置向X 轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为（）。

A TBTCTDT4 12 6 88．在波长为λ的驻波中两个相邻波节之间的距离为（）。

A λB 3 λ/4C λ/2D λ /49．在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比I1I 4是，则两列波的振幅之比是：（）A A1 4 BA1 2 CA1 16 DA11A2 A2 A2 A2 410．有二个弹簧振子系统，都在作振幅相同的简谐振动，二个轻质弹簧的劲度系数K 相同，但振子的质量不同。

专题训练13 机械振动与机械波一、选择题（第1～6题为单选题，第7～10题为多选题）1．一个弹簧振子，在光滑水平面上做简谐运动，如图所示，当它从左向右恰好经过平衡位置时，与一个向左运动的钢球发生正碰，已知碰后钢球沿原路返回，并且振子和钢球不再发生第二次碰撞。

则下面的情况中不可能出现的是（）A．振子继续作简谐振动，振幅和周期都不改变B．振子继续作简谐振动，振幅不变而周期改变C．振子继续作简谐振动，振幅改变而周期不变D．振子停止运动2．如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是（）A．甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长B．甲摆的机械能比乙摆的大C．在t＝1 s时有正向最大加速度的是乙摆D．由图象可以求出当地的重力加速度3．如图是某横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示0.2 s后的波形图，以下说法正确的是（）A．若波向左传播，则它传播的距离可能是5 mB．若波向右传播，则它的最大周期是0.8 sC．若波向左传播，则它的波速可能是45 m/sD．若波速为35 m/s，则波的传播方向向右4．飞力士棒（Flexi－bar）是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。

标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄，两端负重头，用一根PVC软杆连接，质量为508 g，长度为1.525 m，棒的固有频率为4.5 Hz，如图所示，可以使用双手进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（）A．使用者用力越大飞力士棒振动越快B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定越来越大C．双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，会产生共振D．负重头质量相同，同样材料的PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变5．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像。

下列说法不正确的是（ ）A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的传播速度是20 m/sC ．经过0.1 s ，质点Q 的运动方向沿y 轴负方向D ．经过0.35 s ，质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离 6．如图甲所示，在同一介质中，波源为1S 与2S 频率相同的两列机械波在0t =时刻同时起振，波源1S 的振动图像如图乙所示；波源为2S 的机械波在0.25s t =时波的图像如图丙所示。

第10章 振动与波动一. 基本要求1. 掌握简谐振动的基本特征，能建立弹簧振子、单摆作谐振动的微分方程。

2. 掌握振幅、周期、频率、相位等概念的物理意义。

3. 能根据初始条件写出一维谐振动的运动学方程，并能理解其物理意义。

4. 掌握描述谐振动的旋转矢量法，并用以分析和讨论有关的问题。

5. 理解同方向、同频率谐振动的合成规律以及合振幅最大和最小的条件。

6. 理解机械波产生的条件。

7. 掌握描述简谐波的各物理量的物理意义及其相互关系。

8. 了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。

9. 理解惠更斯原理和波的叠加原理。

掌握波的相干条件。

能用相位差或波程差概念来分析和确定相干波叠加后振幅加强或减弱的条件。

10. 理解驻波形成的条件，了解驻波和行波的区别，了解半波损失。

二. 内容提要1. 简谐振动的动力学特征 作谐振动的物体所受到的力为线性回复力，即kx F -= 取系统的平衡位置为坐标原点，则简谐振动的动力学方程（即微分方程）为x tx 222d d ω-= 2. 简谐振动的运动学特征 作谐振动的物体的位置坐标x 与时间t 成余弦（或正弦）函数关系，即)cos(ϕ+ω=t A x由它可导出物体的振动速度 )sin(ϕ+ωω-=t A v 物体的振动加速度 )cos(ϕ+ωω-=t A a 23. 振幅A 作谐振动的物体的最大位置坐标的绝对值，振幅的大小由初始条件确定，即2v ω+=2020x A4. 周期与频率 作谐振动的物体完成一次全振动所需的时间T 称为周期，单位时间内完成的振动次数γ称为频率。

周期与频率互为倒数，即ν=1T 或 T1=ν 5. 角频率(也称圆频率）ω 作谐振动的物体在2π秒内完成振动的次数，它与周期、频率的关系为 ωπ=2T 或 πν=ω26. 相位和初相 谐振动方程中（ϕ+ωt ）项称为相位，它决定着作谐振动的物体的状态。

t=0时的相位称为初相，它由谐振动的初始条件决定，即0x v ω-=ϕtan应该注意，由此式算得的ϕ在0~2π范围内有两个可能取值，须根据t=0时刻的速度方向进行合理取舍。

专题分层突破练12 振动与波A组基础巩固练1.(全国新课标卷)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2.(浙江6月选考)如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。

先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长d=15 cm,在O 处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。

已知声波强度与声波振幅二次方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则( )A.声波的波长λ=15 cmB.声波的波长λ=30 cmC.两声波的振幅之比为3∶1D.两声波的振幅之比为2∶13.(山东济南一模)某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。

t=0时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),t1时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则( )A.浮标的振动周期为4t1B.水波的传播速度大小为L4t1t1时刻浮标沿y轴负方向运动C.32D.水波的波长为2L4.(黑龙江大庆二模)有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q分别漂浮于平静水面上的不同位置,平衡时状态均如图甲所示。

现因鱼咬钩而使鱼漂P 和Q均在竖直方向上做简谐运动,振动图像如图乙所示,以竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )A.鱼漂P和Q振动形成的水波叠加后会形成干涉图样B.t=0.6 s时鱼漂P和Q的速度都为0C.t=1.0 s时鱼漂P和Q的速度方向相同D.t=1.0 s时鱼漂P和Q的加速度方向相同5.(多选)(全国乙卷改编)一列简谐横波沿处的质点,其振动图像如图乙所示。

下列说法正确的是( )A.波速为2 m/sB.波向左传播C.x=3 m处的质点在t=7 s时位于平衡位置D.质点P在0~7 s时间内运动的路程为70 cm6.(湖南郴州三模)有一列简谐横波的波源在O处,某时刻沿处,此时处的质点已振动0.2 s,质点P距离O处80 cm,如图所示,取该时刻为t=0,下列说法正确的是( )A.质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向B.波的传播速度为1 m/sC.经过1.5 s,质点P第一次到达波峰D.在0~0.1 s时间内,x=10 cm处的质点振动的速度逐渐增大7.均匀介质中质点A、B的平衡位置位于,振幅为y0=1 cm,且传播时无衰减。

高中物理-机械振动与机械波专题强化训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．机械振动中，下列各组物理量中其大小变化始终一致的是A．回复力与速度B．位移与速度C．加速度与速度D．位移与加速度2．关于机械波，下列说法中正确的是A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大t时刻的波形图，a、b、c三个质点从图示时刻3．图示为一列向右传播的横波在0起第一次回到平衡位置的先后次序是（）A．b，c，a B．c，b，a C．a，b，c D．a，c，b 4．下列说法正确的是（）A．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象B．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射5．在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下正确的是（）A．因为“随波逐流”木块将被推至远处B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关6．如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其振动图像如图乙所示。

已知弹簧的劲度系数为0.5 N/cm。

则（）A．在t＝2.75 s时，振子的位移和速度方向相同B．在t0时，振子所受的回复力大小为0.5 NC．在t＝1.5 s时，弹簧振子的弹性势能最大D．振子的振动方程为x＝5sin（2πt）cm7．如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置，此装置可视为摆长为L的单摆，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留下图甲所示的结果．若用手拉木板做匀速运动，速度大小是v，图乙所示的一段木板的长度是s，下列说法正确的是（）A．可估算出这次实验所用沙摆对应的摆长B．若增大手拉木板的速度，则沙摆的周期将变大C．若减小沙摆摆动时的最大摆角，则沙摆的周期将变小D．若增大沙摆的摆长，保持拉动木板的速度不变，则仍将得到与图乙完全相同的图样8．如图所示，S点为振源，其频率为100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是波传播途中的两点，已知SP=4.2m，SQ=5.4m．当S通过平衡位置向上运动时()A．P在波谷，Q在波峰B．P、Q都在波峰C．P在波峰，Q在波谷D．P通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动9．一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz ，现在长绳两端分别有一振源P 、Q 同时开始以相同振幅A 。

七、机械振动 机械波水平预测双基型★1.简谐运动属于下列运动中的( ).(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)匀变速直线运动 (D)非匀变速直线运动答案:D(提示:作简谐运动物体的同复力与位移的大小成正比、方向与其相反,故其加速度时刻变化)★★★5.如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在AB 之间作简谐运动,其中O 点为它的平衡位置,物体在A 时弹簧处于自然状态.若v 、x 、F 、a 、E k 、E p 分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则( ).(A)物体在从O 点向A 点运动过程中,v 、E p 减小向而x 、a 增大(B)物体在从B 点向O 点运动过程中,v 、E k 增大而x 、F 、E p 减小(C)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v 、x 、F 、a 、E k 、E p 的大小均相同(D)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v 、x 、F 、a 、E k 的大小均相同,但E p 的大小不同 答案:BC(提示:简谐运动具有各量关于平衡位置对称、运动过程机械能守恒等特点,注意该题振子运动到某一位置的势能等于重力势能与弹性势能之和).★★★6.如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为10cm,波速和波长分别为1m/s 和0.2m,C 点为AB 连线的中点,则图示时刻A 、B 两点的竖直高度差为______cm,图所示五点中振动加强的点是_____,振动减弱的点是_____,c 点此时的振动方向_____(选填”向上”或”向下),从图示时刻再经过0.65s 时,C 点的位移为_____cm,O 点经过的路程_____cm.答案:40,A 、B 、C,D 、E,向下,-20,260(提示:利用叠加原理画出各质点从图示时刻开始的振动图像)★★★★8.一列横波在x 轴上传播着,在t 1=0和t 2=0.005s 时的波形曲线如图所示.(1)由图中读出波的振幅和波长.(2)设周期大于(t 2-t 1),如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?(3)设周期小于(t 2-t 1].并且波速为6000m/s,求波的传播方向.答案:(1)0.2m,8m(2)右传:在Δt 时间内波传播距离2m,波速为400m/s;左传:在Δt 时间内波传播距离6m,波速为1200m/s(3)由于Δt ＞T,故若左传,则T )43n (t +=∆;若右传,则T )41n (t +=∆,且n ＞1,由v =λ/T 可得n 值,计算结果右传时n 为非整数,左传时n 为整数,故该情况为左传. ★★★★9.在核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是”双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A 和B 用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C 沿轨道以速度v 0向B 球运动,如图所示.C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后A 球与挡板P 发生碰撞,碰撞后A 、B 都静止不动,A 与P 接触而不粘连,过一段时间,弹簧突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A 、B 、C 三球的质量均为m.试求:(1)弹簧长度刚被锁定后A 球的速度.(2)在A 球离开挡板P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能.(2000年全国高考试题)答案:(1)设B 、C 碰撞形成D 时速度为v 1,锁定时速度为v 2,P 处解除锁定并恢复原长时D 的速度为v 2,之后当弹簧为最大长度时又一次同速,此速度为v 4,首次锁定时弹簧最大弹性势能为E p1,A 离开挡板后弹簧最大弹性势能为E p2,则有针对不同过方程:mv 0=2mv 1,①2mv 1=3mv 2,②2221p 3mv 212mv 21E 1⨯-⨯=;③23p 2mv 21E 1⨯=,④2mv 3=3mv 4,⑤可得v 2=v 0/3,12mv E 20p 1=,04v 93v =v 0,36m v 3m v 21E E 2024p p 12=⨯-= 简谐运动 受迫振动★★3.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).【0.5】答案:D★★★9.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它的转动会给筛子形成一个周期性的驱动力,这样就做成了一个共振筛,筛子自由振动时每次全振动用时2s,在某电压下电动偏心轮转速为36r/min,若增大电压可以使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅变大,可采取的措施有(1)_________、(2)_________.【1】 答案:(1)减小电压(2)减小筛子质量★★★12.如图所示,有一脉冲波在a 、b 之间传播,下列说法中,正确的有( ).【3】(A)如果传播方向从a 到b,则a 、b 之间各个质点起始振动方向均朝上(B)如果传播方向从a 到b,则a 、b 之间各个质点起始振动方向均朝下(C)a 、b 之间各个质点起始振动速度为零(D)a 、b 之间各个质点起始振动方向与波的传播方向无关答案:B★★★15.一个质点在平衡位置O 点的附近作简谐运动,某时刻过O 点后经3s 时间第一次经过M 点,再经2s 第二次经过M 点.该质点再经______第三:次经过M 点.若该质点由O 点出发后在20s 内经过的路程是20cm,则质点振动的振幅为_________.【3】答案:Δt 1=14s 、Δt 2=10/3s,A 1=4cm 、A 2=4/3cm★★★18.作简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v.下列说法中正确的是( ).【4】(A)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功一定为零(B)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功可能是0～21mv 2之间的某个值 (C)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小一定为零(D)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小可能是0～2mv 间的某个值 答案:AD★★★★19.如图所示,一个弹簧振子在A 、B 两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C 点向上运动,速度大小为v C 已知OC=a,物体的质量为M 振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内( ).【4】(A)重力做功2mga (B)重力冲量为2mgT (C)回复力做功为零 (D)回复力的冲量为2mv C答案:ABCD★★★★21.如图所示是一个单摆的共振曲线,读图回答下列问题:(1)该单摆摆长多大?(2)共振时单摆振幅多大?(3)共振时摆球的最大加速度、最大速度多大?【6】答案:(1)1m(2)8cm(3)0.8m/s 2,0.25m/s单摆振动图像★3.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( ).【0.5】(A)频率不变,振幅不变 (B)频率改变,振幅变大(C)频率改变,振幅不变 (D)频率不变,振幅变小答案:D★★7.一弹簧振子作简谐运动,其振动图像如图所示,那么在(t 2T ∆-)和(t 2T ∆+)两个时刻,振子的:①速度相同;②加速度相同;③相对平衡位置的位移相同;④振动的能量相同.以上选项中正确的是( ).【1】(A)①④ (B)②③ (C)③④ (D)①②答案:A★★★14.盛砂漏斗与悬线构成砂摆在竖直平面摆动.其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动,可画出振动图像,若砂摆有两种不同摆长而薄板也分别以v 1、v 2两种速度拉动,且v 2=2v 1,得到如图所示的两种图像,则其振动周期丁.T 1和T 2的关系为( ).【4】(A)T 2=T 1(B)T 2=2T 1. (C)T 2=4T 1(D)T 2=T 1/4 答案:A★★★16.两个行星的质量之比为P,半径之比为Q,两个相同的单摆分别置于两个行星的表面,那么它们的振动周期之比为( ).【2】(A)PQ 2 (B)P Q (C)Q P (D)P Q答案:D★★★17.如图所示,绝缘线长L,一可视为质点的摆球带正电并用该线悬于O 点摆动,当摆球过竖直线OC 时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直摆动平面.摆球沿ACB 圆弧来回摆动且摆角小于5°,下列说法中正确的是( ).【3】(A)A 、B 处于同一水平线上(B)球在A 、B 点时线的拉力大小不等(C)单摆的周期T=g l 2π (D)单摆向左或向右运动经过D 点时线的拉力大小相等 答案:AC★★★21.在用单摆测重力加速度的实验中,从下列器材中选用最合适的(填写器材代号) ________.【2】(A)小铁球 (B)小塑料球 (C)30cm 长的摆线(D)100cm 长的摆线 (E)150cm 长的摆线 (F)手表(G)秒表 (H)米尺 (I)铁架台答案:ADGHI★★★24.一单摆摆长为l,摆线离开平衡位置的最大夹角为θ,摆球质量为m,当摆球从最大位移处运动到平衡位置的过程中,重力做功为_____,合外力冲量的大小为______.【4】 答案:Mgl(1-cosθ),()θcos l 2gl m -★★★25.图中各摆中线的长度都已知,摆球视为质点,且均作小角摆动.求它们的周期.【8】T a=________;T b=_______;T c=________;T d=________;T e=________;T f=_________.答案:g sin l l 221απ+,g a l 2+π,g l 2π,mg Eq ml 2+π,gl 2π,mg -F ml 2π ★★★★31.有一水平轨道AB,在B 点处与半径为300m 的光滑弧形轨道BC 相切,一质量为0.99㎏的木块静止于B 处,现有一颗质量为10g 的子弹以500m/s 的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示.已知木块与该水平轨道AB 间的动摩擦因数μ=0.5,g 取10m/s 2.,试问子弹射入木块后,木块需经多长时间停止运动(cos5°=0.996)?【6】答案:(1+π30)s★★★★★34.如图所示是一种记录地震相关情况的装置,有一质量为m的球固定在边长为l 、质量可忽略不计的等边三角形的顶点A 上,它的对边BC 跟竖直线成夹角α,球可绕固定轴BC 摆动,求摆球作微小摆动时的周期.【10】答案:απ2gsin 3l 2T = 机械波波的图像双基训练★1.下列关于波的图像和振动图像正确的是( ).【0.5】(A)波的图像表示某一时刻某质点的位移(B)振动图像表示某一质点在各个时刻的位移(C)波的图像表示各个时刻各个质点的位移(D)振动图像表示某一质点在某一时刻的位移答案:B★★★★8.如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波( ).【3】(A)沿x轴的正方向传播(B)沿x轴的负方向传播(C)波速为100m/s(D)波速为2.5m/s答案:BC★★★9.如图所示为一列沿x轴正方向传播、频率为50Hz的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动.已知波源的平衡位置在O点,P、Q两质点平衡位置坐标分别为P(12,0)、Q(56,0),则( ).【4】(A)波源刚开始振动时的运动方向沿＋y方向(B)这列波的波速为600m/s(C)当t=0).11s时,Q点刚开始振动(D)Q点刚开始振动时,P点恰位于波谷答案:C★★★10.一列波沿绳子传播时、绳上有相距3m的P点和Q点,它们的振动图线如图所示.其中实线为P点的图线,虚线为Q点的图线,则该列波的波长和波速的可能值为( ).【2】(A)6m,30m/s (B)6m,12m/s(C)2m,12m/s (D)2m,10m/s答案:A★★★11.如图所示为一列向某方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,在波的传播方向上有一质点P在该时刻的振动方向如图.由图可知( ).【2】(A)波向右传播(B)波向左传播(C)P点在该时刻前1/4周期时和后3/4周期时运动情况相同(D)P点在该时刻前1/4周期时和后1/4周期时运动情况相反答案:BCD★★★12.一列横波以10m/s的波速沿水平方向向右传播,某时刻的波形图如图中的实线所示,经过时间后波形如图中虚线所示,由此可知Δt的可能值是( ).【3】(A)0.3,s (B)0.5s (C)0.6s (D)0.7s答案:B★★★14.如图是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,问:(1)经过多长时间,M点第二次到达波谷?(2)这段时间里,N点经过的路程为多少?【4】答案:(1)29s(2)145cm★★★★16.一列横波沿直线ab,向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( ).【5】(A)波速可能是2/43m/s (B)波长可能是8/3m(C)波速可能大于2/3m/s (D)波长可能大于8/3m答案:CD★★★★17.机械横波在某时刻的波形图如图实线所示,已知波的传播速度大小为1m/s.经过一段Δt后,波形变成图中虚线所示,则Δt的可能值为( ).【4】(A)1s (B)3s (C)5s (D)7s答案:ABCD★★★★18.在波的传播直线上有两个介质质点A、B,它们相距60cm,当A质点在平衡位置处向上振动时,B质点处于波谷位置.若波速的大小为24m/s,则波的频率可能值是( ).【6】(A)30Hz (B)410Hz (C)400Hz (D)490Hz答案:ABD★★★★20.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的波形图.(1)若波速为35m/s,求质点M在t1.时刻的振动方向.(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1m,那么波的传播方向怎样?波速多大?【5】答案:(1)向下(2)右传,5m/s干涉衍射声波★★5.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是( ).【1】(A)在振动削弱的区域,质点不发生振动(B)在振动削弱的区域,各质点都处于波谷(C)在振动加强的区域,各质点都处于波峰(D)在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零答案:D★★6.两列波叠加,在空间出现稳定的干涉图样,下列说法中正确的是( ).【1】(A)振动加强的区域内各质点都在波峰上(B)振动加强区域内各质点都有位移为零的时刻(C)振动加强是指合振动的振幅变大,振动质点的能量变大(D)振动加强和减弱区域的质点随波前进答案:BC★★7.如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是( ).【2】答案:B★★8.宋代科学家沈括所著《梦溪笔谈》中有这样一段话”古法以牛黄为矢眼(箭壶),卧以为枕,取其中虚,附地枕之,数里外有人马声,则闻之.”这是利用了_______的原理.【1】答案:声音的共振★★★9.两列振幅、波长相同的简谐横波,以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播,如图所示为某一时刻的波形图,其中实线为向右传播的波.虚线为向左传播的波,a、b、c、d、e为五个等距离的质点,两列波传播的过程中,下列说法中正确的是( ).【3】(A)质点a、b、c、d、e始终静止不动(B)质点b、d始终静止不动(C)质点a、c、e始终静止不动(D)质点a、c、e以振幅2A作简谐运动答案:BD★★★10.如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是( ).【3】答案:BD★★★11.如图所示是声波1和声波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,则( ).【1】(A)波1速度比波2速度大(B)波2的音品比波1好(C)波2响度比波1响度大(D)波2音调比波1高答案:D横向拓展★★★★12.将两端开口的玻璃管竖直插入深水槽中,今敲击一个固有频率为500Hz的音叉并同时把它放在管口上端,逐渐上提玻璃管,测得该过程中产生第一、二次共振的空气柱长度相差34cm,求声速.【10】答案:340m/s★★★★13.如图7—49所示,广场上有一个半径为45m的圆,AB是直径,在圆心O点和A点处分别安装两个有相同声源的扬声器,它们发出的声波波长是10m.有一人站在B处几乎听不到声音,他沿着圆周逆时针向A走,在走到A之前,他还有几次几乎听不到声音?【10】答案:8次★★★★★14.将一根长为100多厘米的均匀弦线,沿水平的x轴放置,拉紧并使两端固定,现对离固定的右端25cm处(取该处为原点O,如图(a)所示)的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向(即y轴方向)的扰动,其位移随时间的变化规律如图(b)所示.该扰动将沿弦线传播而形成波(孤立的脉冲波).已知该波在弦线中的传播速度为 2.5cm/s,且波在传播和反射过程中都没有能量损失.。

1.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是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2．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3.家用洗衣机在正常脱水时较平稳，切断电源后，洗衣机的振动先是变得越来越剧烈，然后逐渐减弱。

对这一现象，下列说法正确的是A．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率大B．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率小C．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率等于洗衣机的固有频率D．当洗衣机的振动最剧烈时，脱水缸的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率4.两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是A．两波源的振动频率一定相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都为2mD．两列波的波长都为1m5.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。

以u表示声源的速度，V表示声波的速度（u＜V），v表示接收器接收到的频率。

若u增大，则A．v增大，V增大 B. v增大，V不变C. v不变，V增大D. v减少，V不变6.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是A．图示时刻质点b的加速度将减小B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4mC．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50HzD．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物能发生明显的衍射现象7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。

机械振动、机械波之袁州冬雪创作第一部分五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题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点的振动图像可以是（ BC ）解析：本题考察波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的间隔为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间隔一定是质点振幅的两倍解析：本题考察机械波和机械振动.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更,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，又要抓住分歧之处.某同学对机械波和电磁波停止类比，总结出下列内容，其中不正确的是（ D ）A．机械波的频率、波长和波速三者知足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象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更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，其证据就是电磁波可以发生偏振现象，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，摆球颠末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，所以C 正确.6.（09·天津·8）某质点做简谐运动，其位移随时间变更的关系式为 x ＝Asin ，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 末的速度方向分歧，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·15）同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某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 sB.在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C.颠末0.4s，P点颠末的旅程为4mD.在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置解析＝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＝，此时P点沿y轴负方向运动，B错；0.4s，运动旅程为2A＝0.4m，C错； t＝0.5s＝，波形图中Q，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 mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的旅程为30 cm解析：由y-t图像知，周期T=0.2s，且在tQ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tt=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，质点运动的旅程为4A ；t =T /2，质点运动的旅程为2A ；但t =T /4，质点运动的旅程纷歧定是1A ；t=3T /4，质点运动的旅程也纷歧定是3A .本题中从tt =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时间内的旅程不是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34m B ．波速为s m /1C ．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λ∆43=x ，m 34=λ，A 对，波速s m t x v /31==∆∆，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.二、非选择题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时使其开端沿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.解析5s ×4=1s ，所以该波的波速20/20/1v cm s cm s T λ===；从t=0时刻开端到N质点开端振动需要时间21452.25 20xt s sv===,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再颠末20.5 2Tt 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.12.（09·广东物理·14）（2）图为声波干涉演示仪的原理图.两个U 形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率的波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的旅程相差半个波长，则此处声波的振幅；若传播的旅程相差一个波长，则此处声波的振幅.答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍.解析：（2）声波从左侧小孔传入管外向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的旅程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的旅程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍.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 .若驱动力的振幅坚持不变，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f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f答案：BD14.（09·江苏物理·12.B）（4分）(2)在0t=时刻，质点A开端做简谐运动，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 在动摇的传播方向上与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，以防止出错.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(41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 πω=,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16.（09·海南物理·18）有一种示波器可以同时显示两列波形.对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同.操纵此中示波器可以丈量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所发生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被承受器所承受.图2为示波器的显示屏.屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与承受信号.若已知发射的脉冲信号频率为2000f Hz =，发射器与接纳器的间隔为 1.30s m =，求管内液体中的声速.图1（已知所测声速应在1300~1600m/s 之间，成果保存两位有效数字.） 解析：设脉冲信号的周期为T ，从显示的波形可以看出，图2中横向每分度（即两条长竖线间的间隔）所暗示的时间间隔为 其中1T f = 对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只承受器所用的时间为其中0,1,2,n =，液体中的声速为联立①②③④式，代入已知条件并思索到所测声速应在1300～1600m/s 之间，得 2008年高考题一、选择题1.（08全国Ⅰ16）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 m,x b m,则() A.当a 质点处在波峰时,b 质点恰在波谷B.t=T/4时,a 质点正在向y 轴负方向运动C.t=3T/4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以相同答案 C解析a 、b 两质点的平衡位置间的间隔为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Δ43λ.若Δ21)λ且n=0,1,2,3…时两质点的振动反相,故Ax=3 m 处的质点在t=0时刻的速度方向可断定出波速方向为-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,CΔx=nλ且n=1,2,3…时两个质点的振动同相,故D错.2.（08全国Ⅱ17）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.该波的波长可以等于（）AmB.0.20 m C.0.12 mD.0.086 m答案AC解析由已知条件可写出已知间隔与波长的关系式：1+n）λ,其中n=0,1,2…Δx=（4Δxm所以,λ1m,λ2m,λ3m.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.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质自己的性质决议C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内颠末介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率答案 BD解析简谐运动的周期T=2π与振幅无关,A,B对.各质点其实不随波迁移,做简谐运动的质点速度周期性变更,不是波速, C错.单位时间内通过某质点的完全波个数即单位时间内全振动的次数,D对.4.（08北京理综16）在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 sm.则这列波（）A.周期是0.2 sB.波长是0.5mC.波速是2 m/sD.经1.6 s传播了8 m 答案D解析波速v=1.05.0m/s=5m/s,故选项C 错误;质点由平衡位置开端运动,经s 达到最大位移处,则nT+4T =0.1 s 或nT+43T=0.1 s,即T=144.0+n s 或T=344.0+n s （n=0,1,2,……）,故选项A 错误;波长λ=v ·T,则λ=142+n m 或λ=342+n m （n=0,1,2,……）,故选项B 错误s 内波传播间隔x=v ·t=5×m=8m,故选项D 正确.5.（08重庆理综21）一列简谐横波沿直线由a 向b 传播,相距10.5 m 的a 、b 两处的质点振动图象如图中a 、b 所示,则 ()A.该波的振幅可以是20 cmB.该波的波长可以是8.4 mC.该波的波速可以是10.5 m/sD.该波由a 传播到b 可以用时7s答案D解析由图知振幅A=10 cm;（n+43）λ=10.5,则不管n 取任何非负数都不成能得到8.4 m,B 分歧错误;由图可以看出T=4 s,v=Tλ=)34(442+n =345.10+n ,显然波速不成能是10.5 m/s.由图象分析可知,履用时间可以为t=(1+43)T.所以可以为7 s.6.（08重庆理综20）某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s 和9 km/s,一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成（如图）,在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s 开端振动,则 ()A.P 先开端振动,震源距地震仪约36 kmB.P 先开端振动,震源距地震仪约25 kmC.H 先开端振动,震源距地震仪约36 kmD.H 先开端振动,震源距地震仪约25 km答案A解析由于纵波传播较快,故P 先开端振动,设震源距地震仪约x,则有：横v x -纵v x =∆t,代入数据可得x=36km,故A 正确.7.（08四川理综19）一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a 、b 两点相距4.42 m.图中实、虚两条曲线分别暗示平衡位置在a 、b 两点处质点的振动曲线.从图示可知()A.此列波的频率一定是10 HzB.此列波的波长一定是0.1mC.此列波的传播速度可以是34m/sD.a 点一定比b 点距波源近 答案AC解析 由图知Ts,所以f=T1=10 Hz,没告诉传播方向,所以a 、b （n+103）T,波速v=Tn )103(42.4+=1032.44+n ,当n=1时,v=34 m/s.二、非选择题8.（08江苏12）一列沿着x 轴正方向传播的横波,在t=0 N 的振幅是m,振动周期为s,图乙暗示质点（从质点K 、L 、M 、N 中选填）的振动图象,该波的波速为m/s.答案0.8、4、L 、解析由图象看出振幅A=m,周期T=4 s;波向右传播,0时刻L质点向y 轴正方向振动,所以图乙暗示L质点的振动图象.9.（08江苏12）描绘简谐运动特征的公式是x=.自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下.若不思索空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动（填“是”或“不是”）简谐运动.答案 Asinωt不是解析简谐运动方程x= Asinωt .篮球的受力是重力,大小方向不变,不知足简谐运动的力学特征F=-kx,所以篮球的运动不是简谐运动. 10.（08广东14）大海中航行的汽船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和,使风浪冲击力的频率远离汽船摇摆的.答案航速（速度）固有频率2004-2007年高考题题组一一、选择题1．（07北京理综19）如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球ba球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后()5TA.摆动的周期为66TB.摆动的周期为5ChDh答案D解析碰撞前后摆长不变,由T=2πgL a 球质量为M,速度为v,则B 球质量为M b =5M ,v b =2v,由碰撞过程动量守恒得:Mv-M b v b =(M+M b )v ′代入数值解得:v ′=21v因为h=g22v所以h ′=g22v '=41h.2.（07广东12）右图是一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中b 位置的质点起振时间比as,b 和c 之间的间隔是5 m,则此列波的波长 和频率应分别为()A.5 m,1 HzB.10 m,2 HzC.5 m,2 HzD.10 m,1 Hz答案A解析 从动摇图象可以看出,波长λ=5 m,b 点比a 点的起振时间晚0.5 s,则波速v=tx =5.05.2m/s=5 m/s,所以T=vλ=1 s,f=T1=1 Hz.3.（07上海9）如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,发生两列分别沿xf 1、f 2和v 1、v 2,则()A.f 1=2f 2,v 1=v 2B.f 1=f 2,v 1v 2C.f 1=f 2,v 1=2v 2D.f 1f 2,v 1=v 2答案 C解析 机械波的频率是由波源决议的,机械波的传播速度是由介质决议的,所以f 1=f 2,对Ⅰ介质,波速v 1=λ1f=32Lf,对Ⅱ介质,波速v 2=λ2f=3L f,所以v 1=2v 2.4.（07全国卷Ⅱ15）一列横波在x 轴上传播,在x=0与x=1 cm 的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示.由此可以得出 ()A.波长一定是4 cmB.波的周期一定是4 sC.波的振幅一定是2 cmD.波的传播速度一定是1 cm/s 答案BC解析由振动图象可得波的周期是4 s,振幅是2 cm,故B 、C 正确;由波的传播的周期性可知,其传播速度可以具有多解,故A 、D 错.5.（07江苏5）如图所示,实线和虚线分别为某种波在t 时刻和t+Δt 时刻的波形曲线.B 和C 是横坐标分别为d 和3d 说法中正确的是 ()A.任一时刻,如果质点B 向上运动,则质点C 一定向下运动B.任一时刻,如果质点B 的速度为零,则质点C 的速度也为零C.如果波是向右传播的,则波的周期可以为76ΔtD.如果波是向左传播的,则波的周期可以为136Δt 答案 C解析由动摇图象可以看出,波长λ=3d,B 、C 间间隔为:3d-d=2d=32λ,无法确定任一时刻两质点的运动方向和速度关系,故A 、B 选项错误;如果波向右传播,实线波要向右平移x=2d +n λ=2d +3nd,与虚线波重合,则波速v=tx ∆=tnd d∆+32,周期T=vλ=vd 3=nt616+∆,当n=1时,v=76Δt,所以C 选项正确,同理可证明D 选项错误.6.（07全国卷Ⅰ15）一列简谐横波沿x 轴负方向传播,波速v=4m/s.已知坐标原点(x暗示t=0.15 s 时波形图是() 答案A解析 由图可看出,t=0.15 s 时坐标原点处原点位移为正,且此时刻该点正向y 轴负方向振动,由此可断定只有A 项正确.7.（07天津理综21）如图所示,实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2 s 时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m/s,则下列 说法正确的是()A.这列波的波长是14 cmB.这列波的周期是0.125 sC.这列波可以是沿x 轴正方向传播的D.t=0时,x=4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向答案D解析 由动摇图象可以看出,波长λ=12 cm,波的周期T=v=8.012.0s=0.15s,由实线波到虚线波平移的间隔Δx=vt ×mm=16cm=λ+4 cm,由动摇图象可以看出,波沿x 轴负方向传播;t=0时,x=4 cm 处 质点沿y 轴负方向运动.8.（07四川理综20）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙 为质点P 以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起 ()A.颠末0.35 s 时,质点Q 距平衡位置的间隔小于质点P 距平衡位置的间隔B.颠末0.25 s 时,质点Q 的加速度大于质点P 的加速度C.颠末0.15 s,波沿x 轴的正方向传播了3 mD.颠末0.1 s 时,质点Q 的运动方向沿y 轴正方向答案 AC解析 由振动图象可断定t=0时刻质点P0.35 s,即经143T 时,P 点在波峰,故Q 距平衡位置的间隔小于P 到平衡位置的间隔,A 对;经s,即经143T 时,P 在波谷,Q 的加速度小于P 的加速度,B 错;波速v=T=2.04m/s=20 m/s,所以经0.15 s 波沿x 轴的正方向传播的间隔s=vΔt=20×0.15 m=3m,C 对;Q 点图示时刻向上振动,经半个周期,其运动方向沿y 轴负方向,D 错.9.（06天津理综17）一单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,以下说法正确的是()A.t 1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B.t 2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C.t 3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D.t 4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大 答案 D解析 由振动图线可看出,t 1时刻和t 0时刻,小球偏离平衡位置的位移最大,此时其速度为零,悬线对它的拉力最小,故A 、C 错；t 2和t 4时刻,小球位于平衡位置,其速度最大,悬线的拉力最大,故B 错,D 对.10.（06北京理综17）某同学看到一只鸟落在树枝上的P 处,树枝在10 s 内上下振动了6次.鸟飞走后,他把50 g 的砝码挂在P 处,发现树枝在10 s 内上下振动了12次,将50 g 的砝码换成500 g 的砝码后,他发现树枝在15 s 内上下振动了6次.你估计鸟的质量最接近（） A.50gB.200 gC.500gD.550g答案 B解析 鸟在树枝上时,树枝振动的周期为T 0=1.7 s, g 的砝码时,树枝振动的周期T 2=2.5 s,由于T 1<T 0<T 2,所以鸟的质量m 应知足挂上50 g 的砝码时,树枝振动的周期为T 1=0.83 s,挂上500：50 g<m<500 g,故正确选项B.11.（06广东6）铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车颠末轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车固有振动周期为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 答案 AD解析列车在钢轨上运动时,受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动,当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时,列车振动的振幅最大,因v=t1=sm 315.026.1=40 m/s,故A 正确;列车过桥做减速运动,是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率,防止发生共振现象,而不是列车发生共振现象,B 错,C 错;增加钢轨长度有利于列车高速运行,D 对.12.（06全国卷Ⅰ19）T 0暗示弹簧振子的固有周期,T 暗示驱动力的周期,Y 暗示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则（）A.由图线可知T 0=4 sB.由图线可知T 0=8 sC.当T 在4 s 附近时,Y 显著增大；当T 比4 s 小得多或大得多时,Y 很小D.当T 在8 s 附近时,Y 显著增大；当T 比8 s 小得多或大得多时,Y 很小答案 AC解析 图1是弹簧振子未加驱动力时的周期,故由图线读出的周期为其振动的固有周期,即T 0=4 s,图2是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线,做受迫振动的物体,其振动的周期等于驱动力的周期,即T=8 sA 、C.13.（06上海10）在平均介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的间隔均为L,如图(a)所示,一列横波 沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开端向下运动, 颠末时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形.则该波的() A.周期为Δt,波长为8LB.周期为32Δt,波长为8LC.周期为32Δt,波速为12L/ΔtD.周期为Δt,波速为8L/Δt 答案BC解析 由图(b)可看出,该波波长λ=8L,质点9此时向上运动,这说明在Δt 时间内,波传播的间隔大于一个波长,因质点1开端振动的方向向下,故波传播到质点9时,质点9起振的方向应向下,而图(b)中质点9向上振动,这说明质点9已振动了2T ,故Δt=2T +T,T=32Δt,机械波传播的速度为v=Tλ=tL ∆328=tL∆12,由此可知B 、C 选项正确.14.（06重庆理综18）如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R 点在t=0时的振动状态传到S 点时,PR 范围内（含P 、R ）有一些质点正在向y 轴负方向运动,这些质点的x 坐标取值范围是（）A.2 cm≤x≤4 cmB.2 cm＜x＜4cmC.2 cm≤x＜3 cmD.2 cm＜x≤3 cm答案C解析当R点在t=0时的运动状态传到S点时,其波形为右图所示.由图可断定正在向y轴负方向运动的质点应在1 cm<x<3 cm和5 cm<x<7 cm,符题意的选项应为C.15.（06江苏11）两个不等幅的脉冲波在平均介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播,t=0时刻的图形如图所示,下图中小方格的边长为0.1 m,则以下分歧时刻,波形正确的是()答案ABD解析根据波的叠加原理可知,叠加后任一点位移为两列波分别引起位移的矢量和,经0.3 s、0.4 s、0.5 s、s后,每列波形往前平移的间隔分别为0.3 mm、0.5 m、0.6 m,由叠加原理可知,A、B、D正确.16.（06全国卷Ⅱ16）v暗示声源的速度,V暗示声波的速度（v<V）,νν增大,则（）A.ν增大,V增大B.ν增大,V不变C.ν不变,V增大D.ν减小,V 不变答案 B解析当声源与观察者的相对位置发生变更时,观察到频率改变的现象叫多普勒效应,当声源的速度变大时,声源与接纳器的相对位置发生改变,故接纳器接纳到的频率变大,声波的速度由介质决议,其速度不会发生变更.17.（05全国Ⅲ20）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b 、c 为三个质元，a 正向上运动.由此可知()A.该波沿x 轴正方向传播B.c 正向上运动C.该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置D.该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置最远处答案 AC解析这是一个对机械波的基本概念的考察，由质点的振动方向可断定波的传播方向，由于a 点此时刻向上振动，则a 点所在的坡为下坡，所以A 对；由波的传播方向可断定，b 点此时向上振动，而c 点此时正向下振动，所以C 对.18.（05天津理综19）图中实线和虚线分别是x 轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03 s 时刻的波形图，xm 处的质点在t=0.03 s 时刻向 y 轴正方向运动，则（） A.该波的频率可以是125 Hz B.该波的波速可以是10 m/sC.t=0时x=1.4 m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向D.各质点在0.03 s 内随波迁移0.9 m 答案A解析 由机械波传播的周期性特点可知，由实线波到虚线波所用时间Δt=43T+nT=0.03 s 故f=T1=12.034 n ,当f=125 Hz 时，n=3,故A 正确；横波可以的速度v=λf=40n+30(m/s)>10m/s,故B 错误；t=0时刻m 处质点加速度为零；各质点仅在平衡位置附近上下振动，其实不随波迁移.二、非选择题。

高中物理振动和波练习及详解一、单项选择题1.一个单摆从甲地到乙地,发现振动变快了,为了调整到原来的快慢,下述说法正确的是( ) A. 因 g 甲＞g 乙，故应缩短摆长 B. 因为g 甲＞g 乙，故应加长摆长 C. 因为g 甲＜g 乙，故应缩短摆长 D. 因为g 甲＜g 乙，故应加长摆长 【答案】D【详解】一单摆因从甲地移到乙地，振动变快了，即周期减小了，根据2T =，得到g增大，T 才会减小，所以甲地的重力加速度小于乙地的重力加速度，即g 甲＜g 乙；要使T 还要恢复，只要增大T ，故只能将摆长适当增长，故D 正确，ABC 错误．2.如图所示,弹簧左端固定,右端系一物块,物块可以在粗糙水平桌面上滑动，物块与水平面各处动摩擦因数相同,弹簧原长时物块位于O 点．当先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放后,物块都能运动到O 点左方,设两次运动过程中物块速度最大时的位置分别为Q1和Q2点,则这两点( )A. 都在O 点右方,且Q1离O 点较近B. 都在O 点右方,且Q2离O 点较近C. 都在O 点右方,且Q1、Q2为同一位置D. 都正好与O 点重合 【答案】C【详解】先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放，开始弹簧的弹力大于摩擦力的大小，物体做加速运动，加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，即F=kx=f 时，速度最大，此时弹簧的形变量f x k=，知Q1和Q2点都在O 点右方，且Q1、Q2在同一位置，故C 正确，ABD错误．3.在相同的时间内单摆甲作了10次全振动,单摆乙作了6次全振动,两个单摆的摆长相差16cm ，则甲摆的摆长为（ ） A. 25cm B. 9cm C. 18cm D. 12cm 【答案】B【详解】在相同时间内单摆甲做了n1=10次全振动，单摆乙做了n2=6次全振动，知甲乙单摆的周期比为3：5，根据2T =224gT L π=，则有：211222925L T L T ==，又L2-L1=16cm ．所以L1=9cm ，L2=25cm ，故B 正确，ACD 错误．4.一个质量分布均匀的空心小球，用一根长线把它悬挂起来，球中充满水，然后让球小角度摆动起来，摆动过程中水在小孔中缓慢均匀漏出，那么，它的摆动周期将（ ） A. 变大 B. 变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大 【答案】C【详解】单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其周期是2T =球，重心在球心，当水从底部的小孔流出，直到流完的过程，金属球（包括水）的重心先下降，水流完后，重心升高，回到球心，则摆长先增大，后减小，最后恢复到原来的长度，所以单摆的周期先变大后变小，最终恢复到原来的大小，故C 正确，ABD 错误． 5.一弹簧振子做简谐运动，周期为T( )A. 若t 时刻和(t+△t)时刻振子位移相同，则△t 一定等于T 的整数倍B. 若t 时刻和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等、方向相反，则△t 一定等于T/2的整数倍C. 若△t=T/2，则在t 时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等D. 若△t=T/2，则在t 时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度大小一定相等 【答案】D【详解】在t 时刻和（t+△t ）时刻振子的位移相同，所以这两时刻振子通过同一个位置，而每一个周期内，振子两次出现在同一个位置上．所以当速度方向相同时，则△t 可以等于T 的整数；当速度方向相反时，则△t 不等于T 的整数，故A 错误；若t 时刻和（t+△t ）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t可能等于2T的整数倍，也可能大于2T的整数倍，也可能小于 的整数倍，故B 错误；若△t=2T ，则在t 时刻和（t+△t ）时刻振子的位置关于平衡位置对称或经过平衡位置，所以这两时刻位移的大小一定相等，由kxa m =-知加速度大小一定相等．但弹簧的状态不一定相同，则长度不一定相等，故D 正确，C 错误．所以D 正确，ABC 错误．6.关于机械振动和机械波，下列说法中正确的是（ ）A. 物体作机械振动时，一定产生机械波B. 没有机械振动，也可能形成机械波C. 有机械波，一定有质点作机械振动D. 机械振动和机械波的产生无关 【答案】C【详解】机械振动在介质中的传播称为机械波，所以有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质不会形成机械波，故C 正确，ABD 错误． 7.关于波长,下列说法中正确的是（ ）A. 横波的两个波峰之间的距离等于一个波长B. 一个周期内介质质点通过的路程是一个波长C. 横波上相邻的波峰和波谷间的距离等于一个波长D. 波源开始振动后，在振动的一个周期里波传播的距离等于一个波长 【答案】D 【详解】横波的两个波峰之间的距离等于若干个波长，只有相邻两个波峰之间的距离等于一个波长，故A 错误；质点只在自由的平衡位置附近做简谐运动，通过一个周期内介质质点通过的路程是四个振幅，与波长没有关系，故B 错误；横波上相邻的波峰和波谷间的距离等于半个波长，故C 错误；波源开始振动后，在振动的一个周期里波传播的距离等于一个波长，故D 正确．所以D 正确，ABC 错误．8.关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（ ）A. 两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B. 两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C. 两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零D. 两列频率相同的波相遇时，振动加强点的位移总是比振动减弱点的位移大 【答案】C【解析】根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以选项A 错误．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇，所以B 选项错．振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以选项C 正确，D 错误．故选C.二、多项选择题9.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法正确的是( ) A. 加速度增大时，速度必减小 B. 速度、加速度方向始终相反C. 通过平衡位置时，v 、a 均改变方向D. 远离平衡位置时，v 、a 方向相反 【答案】AD 【详解】加速度满足kx a m =-，所以加速度增大时，位移也增大，所以速度必减小，故A 正确；向平衡位置运动时，速度、加速度方向相同，故B 错误；通过平衡位置时，速度方向不改变，故C 错误；远离平衡位置时，加速度方向指向平衡位置，速度方向背离平衡位置，即v 、a 方向相反，故D 正确．所以D 正确，BC 错误．10.如图所示,在O 点悬一根细长直杆,杆上串有一个小球A,用长为l 的细线系着另一个小球B,上端也固定在O 点,将B 拉开,使细线偏离竖直方向一个小角度,将A 停在距O 点L/2处,同时释放,若B 第一次回到平衡位置时与A 正好相碰(g 取10m/s2,π2取10),则（ ） A. A 球与细杆之间不应有摩擦力 B. A 球的加速度必须等于4m/s2C. A 球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍D. 只有知道细线偏离竖直方向的角度大小才能求出A 球受到的摩擦力【答案】BC【详解】球B 是单摆，根据单摆的周期公式2T =B 第一次回到平衡位置过程的时间：4T t =，球A匀加速下降，根据位移时间关系公式，有2122L at=，解得：2244/ga m s π=≈ ，故B 正确；球A 匀加速下降，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma ，解得：f=m （g-a ）=0.6mg ，A 球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍，故AD 错误，C 正确．所以BC 正确，AD 错误． 11.一弹簧振子做简谐振动,t 时刻刚好经过平衡位置，则振子在t+△t 和t-△t 时刻一定相同的物理量有( ) A. 速度 B. 加速度 C. 位移 D. 机械能 【答案】AD【详解】t 时刻刚好经过平衡位置，则振子在t+△t 和t-△t 时刻质点位置关于平衡位置对称，此时速度和机械能相同，加速度和位移方向相反，故AD 正确，BC 错误．12.细长轻绳下端拴一小球构成单摆,在悬挂点正下方1/2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A ，如图所示．现将单摆向左拉开一个小角度，无初速度释放．对于以后的运动，下列说法正确的是（ ）A. 摆球往返一次的时间比无钉子时短B. 摆球往左右两侧上升的最大高度相同C. 摆球往在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D. 摆球往在平衡位置右侧的最大摆角是左侧最大摆角的两倍． 【答案】AB【详解】无钉子时，单摆的周期2T =，有钉子后，在半个周期内绕悬挂点摆动，半个周期内绕钉子摆动，周期T '=A 正确；根据机械能守恒定律，左右两侧上升的高度相同．有钉子子时走过的弧长小于无钉子走过的弧长．摆角不是2倍关系，故B 正确，CD 错误．所以AB 正确，CD 错误．13.关于机械波，下列说法不正确的是（ ） A. 在传播过程中能传递能量 B. 频率由波源决定C. 能产生干涉、衍射现象D. 能在真空中传播 【答案】D【详解】A ．波传播振动这种运动形式的同时传递能量，故A 正确，不符合题意； B ．波的频率是由波源决定的，故B 正确，不符合题意； C ．干涉、衍射是波的特有现象，机械波在一定条件下也能发生干涉和衍射现象，故C 正确，不符合题意；D ．机械波传播要借助于介质，真空中不能传播，故D 错误，符合题意。

1、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质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4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答案：C2 一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则（）A．该波的振幅可能是20cm B．该波的波长可能是8.4mC．该波的波速可能是10.5 m/s D．该波由a传播到b可能历时7s答案：D 3如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t＋Δt时刻的波形曲线。

B 和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是（）A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为76ΔtD．如果波是向左传播的，则波的周期可能为136Δt答案：C解析：由波动图象可判定B、C两质点振动方向不一定同时改变。

故A、B错；该波的波长为3d，当波向右传播时，有vΔt＝3nd＋d2，其中v＝λT，所以周期T＝6Δt6n＋1，当n＝1时，T＝67Δt，C对；同理，波向左传播时，T＝6Δt6n＋5，故D错。

4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BA．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，向右传播答案：B5 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s 时刻的波形如图中的虚线所示，则（）Ａ．质点P的运动方向向右Ｂ．波的周期可能为0.27sＣ．波的频率可能为1.25Hz Ｄ．波的传播速度可能为20m/s答案：C6图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则（）Ａ．该波的频率可能是125H ZＢ．该波的波速可能是10m/sＣ．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向Ｄ．各质点在0.03s内随波迁移0.9m答案：A7一列横波沿x轴正向传播，ａ，ｂ，ｃ，ｄ为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。