高中物理机械振动机械波试题免费
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高二物理机械波练习题及答案一、选择题1.下列哪个不是机械波的特点?A.能量传播B.只有振动的物体才能产生C.能在真空中传播D.需要介质传播2.下列哪个不是横波的特点?A.振动方向与波的传播方向垂直B.声波是横波C.不能穿透真空D.具有波峰和波谷3.下列哪个不是纵波的特点?A.振动方向与波的传播方向平行B.声波是纵波C.能穿透真空D.没有波峰和波谷4.当有两个同频率、同振幅的正弦波相遇时,如果相位差为0,其合成波的振幅为原波的多少?A.2倍B.1/2倍C.1倍D.无穷大5.在气温一定的情况下,声音在海拔较高的地方的传播速度会发生什么变化?A.增大B.减小C.不变D.没有固定规律二、计算题1.一根绳子上有一横波,波长为2m,频率为50Hz。
当波通过一个固定点需要0.1s时,该固定点处的速度是多少?解:速度=频率*波长=50Hz*2m=100m/s。
2.一根铁棒长度为20cm,悬挂一端后,其自由振动的最低频率为20Hz。
求声速。
解:声速=频率*波长。
最低频率对应的波长是最长波长,即铁棒的长度,所以波长为20cm=0.2m。
声速=20Hz * 0.2m=4m/s。
三、简答题1.什么是机械波?机械波是一种通过物质中的振动传播的波动形式。
机械波传播的物质称为介质,可以是固体、液体或气体。
机械波的振动传播是通过介质中的分子、离子或分子团的相互作用而实现的。
2.什么是横波和纵波?横波是指波动方向垂直于波的传播方向的波。
波峰和波谷是横波的特点。
典型的横波有水波和光波。
纵波是指波动方向与波的传播方向平行的波。
纵波没有波峰和波谷这种振动形态,采用方向性箭头表示。
典型的纵波有声波和地震波。
3.什么是波的干涉?波的干涉是指两个或多个波在空间中相遇、叠加产生干涉现象的过程。
干涉可以是构成波峰叠加而增强的叫做构成干涉峰,叠加而减弱或完全抵消的叫做构成干涉谷。
四、答案1.选C。
机械波能在介质中传播,但不能在真空中传播。
2.选C。
机械振动和机械波一、单选题(每小题提供的四个选项中,只有一个是正确的,每小题5分)1.单摆振动的回复力是 [ ]A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力C.悬线对摆球的拉力D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力2.一个做简谐运动的质点,它的振幅是4cm,频率是2.5Hz。
该质点从平衡位置开始经过0.5s后,位移的大小和所通过的路程分别为[ ]A.4cm,10cmB.4cm,20cmC.0,24cmD.100cm,100cm3.图为一列简谐横波在介质中传播的波形图。
在传播过程中,某一质点在10s内运动的路程是16m,则此波的波速是[ ]A.1.6m/sB.2.0m/sC.40m/sD.20m/s4.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.频率改变,振幅变大C.频率改变,振幅不变D.频率不变,振幅变小5. 一列横波沿x轴传播,到达坐标原点时的波形如图。
当此波到达P点时,处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是[ ]A.40.5cm,1cmB.40.5cm,-1cmC.81cm,1cmD.81cm,-1cm二、多选题每个题提供的四个选项中至少有一个是正确的(每小题6分,共30分)6.一列波在不同介质中传播,保持不变的物理量是[ ]A. 波长B. 波速C. 频率D. 振幅7.一列机械波在某一时刻的波形如实线所示,经过△t 时间的波形如虚线所示。
已知波的传播速率为1m/s,则下列四个数据中△t的可能值为[ ]A.1sB.8sC.9sD.20s8.图示为简谐横波在某一时刻的波形图线。
已知波的传播速度为2m/s,质点a的运动方向如图。
则下列说法中正确的是[ ]A. 波沿x的负方向传播B. 质点d再经过0.5s第一次到达波峰C. 过去此刻之后,质点b比质点c先回到平衡位置D. 该时刻质点e运动的加速度为零9.一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0的波形如图。
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-机械振动与机械波-(含答案)-专题练习一一、选择题1、位于原点的波源在t=0开始沿y轴做简谐运动,它激起横波沿x轴传播,当t=0.15s时,波的图像如右图所示,此时波恰好传到P点,则()A.波长是0.4mB.该波源的频率是0.2HzC. P点将向右运动D. P点将向下运动2、下列说法正确的是A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关3、有一列机械波沿直线传播,A、B为传播路径上的两点,相距3m。
某时刻当A经过平衡位置时,B刚好处于正向最大位移处。
则该机械波的波长不可能是A.4mB.2.4mC.1mD. 0.8m4、如图12-1-2所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中( ).图12-1-2A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度大于乙的最大速度5、如图是两个摆球质量相等的单摆做简谐振动的图象,依据图中数据分析可知甲﹑乙两摆的摆长之比L1:L2及两个摆球过平衡位置时速度V1与V2的关系是:A.L1:L2=2:1 ,V1>V2B.L1:L2=2:1 ,V1C.L1:L2=4:1 ,V1D.L1:L2=4:1 ,V1>V26、一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示表示的原点在不同时刻的相应位置下,下列说法正确的()A、质点在位置比位置时相位超前π/4B、质点通过位置时,相对平衡位置的位移A/2C、质点从位置到和从位置到所用时间相等D、质点从位置到和从到的平均速度相等7、一简谐横波沿x轴正方向传播,若在x=1 m处质点的振动图象如图所示,则该波在t=0.3 s 时刻的波形曲线为( )8、已知一列在弹性绳上传播的简谐横波在某一时刻的波形,则下列说法错误的是()A.只要绳上一点(速度不为零的点)的振动速度方向已知,就可确定波的传播方向B.只要波的传播方向已知,就可确定此时绳上任一点(速度不为零的点)振动的速度方向C.波的周期等于绳上每一点的振动周期D.波在传播过程中,绳上的各质点将以波的传播速度沿着波形运动二、多项选择9、关于机械振动与机械波说法正确的是()A.机械波的频率等于振源的振动频率B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离E.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定10、一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图象如图所示,a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置.下列说法正确的是( )b时比在位置d时相位超前A.质点在位置B.质点通过位置b时,相对于平衡位置的位移为C.质点从位置a到c和从位置b到d所用的时间相等D.质点从位置a到b和从位置b到c的平均速度不相等11、如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图,若该波波速为v =40m/s,在=0时刻波刚好传播到x=13m处,下列关于波在t=0.45s时的运动情况分析。
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。
选修1高中物理机械波试题(含答案)一、机械波选择题1.如图所示,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。
下列说法正确的是()A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为2m/sC.t=0.15s,P的加速度方向与速度方向相同D.从t=0.10s到t=0.15s,P通过的路程为10cm2.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3.一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。
经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。
已知波的周期为T,且0.25s<T<0.5s,则()A.不论波向x轴哪一方向传播,在这0.5s内,x=1m处的质点M通过的路程都相等B.当波向+x方向传播时,波速等于10m/sC.当波沿+x方向传播时,x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等D.当波沿﹣x方向传播时,经过0.1s时,质点M的位移一定为零4.一列简谐横波在t=13s时的波形图如图a所示,P、Q是介质中的两个质点,图b是质点Q的振动图象。
则()A .该列波沿x 轴负方向传播B .该列波的波速是1.8m/sC .在t =13s 时质点Q 的位移为32A D .质点P 的平衡位置的坐标x =3cm 5.如图所示,两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播。
已知两波源分别位于0.2m x =-和 1.0m x =处,振幅均为0.5cm A =,波速均为0.2m/s v =。
0t =时刻,平衡位置处于0.2m x =和0.6m x =的P 、Q 两质点刚开始振动。
质点M 的平衡位置处于0.4m x =处,以下说法正确的是( )A .0t =时,质点P 、Q 振动方向分别是向下和向上B .01s ~内,质点P 的运动路程为0.2mC . 1.5s t =时,平衡位置处于0.3m 0.5m ~之间的质点位移均为0D .2s t =时,0.3m x =处质点的位移为0.5cm -E.两列波相遇分开后,各自的振幅、周期均保持不变6.如图,一列简谐横波沿x 轴传播,P 、Q 是x 轴上相距2m 的两点,均沿y 轴做简谐运动,t =0时刻,P 点处于波峰,Q 点在平衡位置且速度方向向上;已知波的周期为T =4s ,振幅为A=l0cm 。
高二物理复习专项训练机械振动、机械波一、选择题1、简谐运动是下列哪一种运动 ( )A .匀变速运动B .匀速直线运动C .变加速运动D .匀加速直线运动2、下列说法正确的是 ( )A .在回复力作用下的运动一定是简谐振动B .简谐振动物体,速度增大时,加速度一定减小C .回复力一定是振动物体所受的合外力D .振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期3、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4、一弹簧振子作简谐运动,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.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同D.振子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5、图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图像(x -t 图),由图可推断,振动系统( )A.在t 1和t 3时刻具有相等的动能和相同的速度B.在t 3和t 4时刻具有相等的势能和相同的速度C. 在t 4和t 6时刻具有相同的位移和速度D.在t 1和t 6时刻具有相同的速度和加速度6、一弹簧振子做简谐运动,周期为T ,下述正确的是( )A.若t 时刻和(t+△t)时刻振子运动位移的大小相等,方向相反,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2T的整数倍. C.若△t=T,则在t 时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等. D.若△t =2T,则在t 时刻和(t+△t)时刻弹簧长度一定相等. 7、(多)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =Asin4t,则质点( ) 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8、对单摆在竖直面内的振动,下面说法中正确的是( ) A.摆球所受向心力处处相同 B.摆球的回复力是它所受的合力C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零 9、、(多)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 。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含答案解析一、选择题1.周期为2.0s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=20m/s B.沿x轴正方向传播,波速v=10m/sC.沿x轴负方向传播,波速v=20m/s D.沿x轴负方向传播,波速v=10m/s2.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3.一列波在传播过程中遇到一个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现象更明显的措施是A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率。
B.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率。
C.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率。
D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率。
4.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5.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6.两个弹簧振子,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400Hz7.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=2m和x=6m,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1m/sB.质点a经4s振动的路程为4mC.此时刻质点a的速度沿-y方向D.质点a在t =2 s时速度最大8.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9.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法不正确的是()A .若两次受迫振动分别在月球和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B .若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比C .图线Ⅱ若是在地球上完成的,则该摆摆长约为D .若摆长均为,则图线Ⅰ是在地球上完成的 10.如图所小,一轻质弹簧下端系一质量为m 的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。
高考物理专练题机械振动与机械波考点一机械振动1.[2020届河南中原大联考,34(1)](多选)如图所示,弹簧振子在BC间振动,O为平衡位置,BO=OC=5 cm。
若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法中正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是2s,振幅是5cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cmE.振子从B到O的时间与从O到C的时间相等答案BDE2.(2019陕西二检,15)(多选)下列关于机械振动的有关说法正确的是()A.简谐运动的回复力是按效果命名的力B.振动图像描述的是振动质点的轨迹C.受迫振动的频率等于驱动力的频率D.当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时,振幅最大E.机械振动的振动能量对外传播时不需要依赖介质答案ACD3.[2019四川攀枝花二模,34(2)]弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在t=0时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t=0.2s时刻,振子速度第一次变为-v;在t=0.5s时刻,振子速度第二次变为-v。
①求弹簧振子的振动周期T;②若B、C之间的距离为25cm,求振子在4s内通过的路程;③若B、C之间的距离为25cm,从平衡位置开始计时,写出弹簧振子的位移表达式,并画出弹簧振子的振动图像。
答案①1s②200cm=2πrad/s③根据x=A sinωt,A=12.5cm,ω=2πT得x=12.5sin2πt(cm)振动图像如图所示。
考点二机械波1.[2019江西红色七校二模,34(1)](多选)一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图所示,此时刻质点P的位移为5cm,质点Q位于x=4m处。
从t=0时刻开始计时,当t=16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰。
下列说法正确的是()A.该波的振动周期为4sB.该波的传播速度为4m/s3C.t=3s时质点P沿y轴负方向运动D.0~30s内质点Q通过的路程为2mE.0~3s内质点P通过的路程为10cm答案BCD2.(多选)图(a)为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是()A.波向左传播B.波速为40m/sC.t=0.1s时,质点P向y轴正方向运动D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cmE.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm答案BCE3.(多选)图甲是一列简谐横波传播到x=5m的M点时的波形图,图乙是质点N(x=3m)从此时刻开始计时的振动图像,Q是位于x=10m处的质点,下列说法正确的是()A.这列波的波长是5mB.这列波的传播速度是1m/sC.当Q点开始振动时,M点位于波谷D.质点Q在6s时,第一次到达波峰E.这列简谐波由M点传播到Q点需要5s答案BCE方法1 判断波的传播方向和质点的振动方向的方法1.(多选)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是参与波动的、离原点x1=2m处的质点,Q是参与波动的、离原点x2=4m处的质点。
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(34T<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.4C.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。
第12章《机械波》单元测试题
1.如图所示,一列横波沿x 轴传播,t0时刻波的图象如图中实线所示.经△t = 0.2s ,波的图象如图中虚线所示.已知其波长为2m ,则下述说法中正确的是( ) A.若波向右传播,则波的周期可能大于2s B.若波向左传播,则波的周期可能大于0.2s C.若波向左传播,则波的波速可能小于9m/s D.若波速是19m/s ,则波向右传播
2.如图所示,波源S 从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y 轴的正方向),振动周期T=0.01s ,产生的机械波向左、右两个方向传播,波速均为v=80m/s ,经过一段时间后,P 、Q 两点开始振动,已知距离SP=1.2m 、SQ=2.6m.若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点,则在下图所示的四幅振动图象中,能正确描述S 、P 、Q 三点振动情况的是( ) A.甲为Q 点的振动图象 B.乙为振源S 点的振动图象 C.丙为P 点的振动图象 D.丁为P 点的振动图象
3.一列横波在x 轴上传播,ts 与t+o.4s 在x 轴上-3m ~3m 的区间内的波形如图中同一条图线所示,由图可知 ①该波最大速度为10m/s ②质点振动周期的最大值为0.4s ③在t+o.2s 时,x=3m 的质点位移为零
④若波沿x 轴正方向传播,各质点刚开始振动时的方向向上 上述说法中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
4.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s 时刻的波形图,若已知振源在坐标原点O
处,波速为2m/s ,则( ) A.振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 B.P 点振幅比Q 点振幅小
-5
C.再经过△t=4s ,质点P 将向右移动8m
D.再经过△t=4s ,质点Q 通过的路程是0.4m
5.振源O 起振方向沿+y 方向,从振源O 起振时开始计时,经t=0.9s ,x 轴上0至12m 范围第一次出现图示简谐波,则( ) A.此列波的波速约为13.3m/s
B.t=0.9s 时,x 轴上6m 处的质点振动方向向下
C.波的周期一定是0.4s
D.波的周期
s
n T 146
.3+=
(n 可取0,1,2,3……)
6.如图所示,一简谐横波在x 轴上传播,轴上a 、b 两点相距12m.t=0时a 点为波峰,b 点为波谷;t=0.5s 时a 点为波谷,b 点为波峰,则下列判断只正确的是( ) A.波一定沿x 轴正方向传播 B.波长可能是8m C.周期可能是0.5s D.波速一定是24m/s
7.如图所示,在双曲线19162
2=-y x 的两个焦点1F 和2F 上放
置两个频率相同的波源,它们激起的波的波长为4cm.就图中A 、B 、 C 、D 四个质点的振动,下面说法中正确的是( ) A.若A 、B 振动加强,则C 、D 振动一定减弱 B.若A 、B 振动加强,则C 、D 一定振动加强 C.A 、B 、C 、D 一定振动加强 D.A 、B 、C 、D 一定振动减弱
8.一列简谐波沿x 轴的正方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波的P 点至少再经过0.3s 才能到达波峰处,则以下说法正确的是( ) ①这列波的波长是5m ②这列波的波速是10m/s
③质点Q 要经过0.7s 才能第一次到达波峰处 ④质点Q 到达波峰处时质点P 也恰好到达波峰处 A.只有①、②对 B.只有②、③对
a
b
C.只有②、④对
D.只有②、③、④对
9.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 ,下列说法中不正确的是( ) A.图示时刻质点b 的加速度正在减小
B.从图示时刻开始,经过0.01s ,质点a 通过的路程 为0.4m
C.若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象,则该波 所遇到的波的频率为50Hz
D.若发生明显衍射现象,则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定小于4m
10.一列沿x 轴正方向传播的机械波,周期为0.50s.某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1、P2、P3、….已知P1和P2之间的距离为20cm ,P2和P3之间的距离为80cm ,则P1的振动传到P2所需的时间为( ) A. 0.50s B. 0.13s C. 0.10s D. 0.20s
11.如图所示,有四列简谐波同时沿x 轴正方向传播,波速分别是v 、2v 、3v 和4v ,a 、b 是x 轴上所给定的两点,且ab=l.在t 时刻a 、b 两点间的4列波的波形分别如图所示,则由该时刻起a 点出现波峰的先后顺序依次是 ;频率由高到低的先后顺序依次是 .
12.如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置,则图中的_____点为振动加强点的位置.图中的_____点为振动减弱点的位置.
13.一列横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.005s 时刻的波形图,求:
(1)若2T> t2-t1>T ,波速可能为多大?(T 为周期)
(2)若T< t2-t1,并且波速为3600m/s ,则波向哪个方向传播?
-
1
2
14.如图所示,声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动,相对于地面的速度分别为vS 和vA ,空气中声音传播的速率为vP ,设vS<vP ,vA<vP ,空气相对于地面没有流动.
(1)若声源相继发出两个声音信号,时间间隔为△t.请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t ′;
(2)利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率和声源放出的声波频率间的关系式.
参考答案:
1. B 2 AD 3 B 4 D 5 BC 6 B
解析:由波的周期性可知:
λ
)21
(12+=n m (n=0,1,2,3,…) ① T
k s )21
(5.0+= (n=0,1,2,3…) ②
∴波的传播方向不确定.由①式得:
m
n 1224
+==
λ,当n=1时,λ=8m.
由②式得
s
k T 121+=,T ≠0.5s 由公式
T v λ
=
知波速不确定.故正确选项为B.
-
v S x
v A
2. B
3. D
4. A
5. C
6. 图BDCA; 图DBCA
7. 答案:b ,a
8. 解:(1)由图象可知:若波向右传播,则在△t=0.005s 内波传播的距离为Δx=10m ,则
波速
s m s m t x v /2000/005.0101==∆∆=
若波向左传播,则在△t=0.005s 内波传播的距离为Δx=14m ,则波速
s m s m t x v /2800/005.0142==∆∆=
(2)由图象可知:波长λ=8m
在△t=0.005s 内波传播的距离为Δx=v △t=3600×0.005m=18m
则
λλλ41
2818+==
∆x ,所以波向右传播.
9. 解:(1)设声源发出第一个声音信号时声源与观察者间的
距离为L ,第一个声音信号放出后经过△t1的时间被观察者接收到,则: vP △t1 –vA △t1 = L ①
设第二个声音信号发出后经过△t2的时间被观察者接收到,则: vP △t2 –vA △t2 = L - (vS - vA)△t ②
则观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t ′=(△t +△t2 ) - △t1 ③
由①②③式得:
t
v v v v t A P S
P ∆--=
'∆
(2)设声源放出的声波的周期和频率分别为T 和f ,观察者接收到的声音的周期和频
率分别为T ′和f ′,则:
S P A P v v v v t t T T --='∆∆='.所以,f v v v v f T T
f S P A P --='='.。