2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像专题练习

专题93 机械振动和机械波1.一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则( ) A．此刻a的加速度最小B．此刻b的速度最小C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置2．[2021·山西模拟](多选)下列说法正确的是( )A．日光灯是紫外线的荧光效应的应用B．单摆在做受迫振动时，它的周期等于单摆的固有周期C．机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率保持不变D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在E．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3．[2021·包头市质检](多选)关于振动与波，下列说法正确的是( )A．军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振B．一个单摆在赤道上的振动周期为T，移到北极时振动周期也为TC．一列水波遇到障碍物发生衍射，衍射后的水波频率不变D．简谐横波在传播过程中每经过一个周期，振动质点将沿传播方向移动一个波长E．当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低4．[2021·广州市调研](多选)甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，则可知( )A．甲速度为零时，乙速度最大B．甲加速度最小时，乙速度最小C．任一时刻两个振子受到的回复力都不相同D．两个振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2E．两个振子的振幅之比为A甲∶A乙＝2∶15．[2021·河西五市联考](多选)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab＝6m，ac＝8m．在t1＝0时刻a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2＝4s时c点开始振动，则( )B．c点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率增大C．该列波的波长是2mD．两列波相遇后，c点振动加强E．两列波相遇后，c点振动减弱6．[2021·浙江1月]两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形．已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是( )C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动D．两波源到A点和C7．[2021·湖北重点中学摸底](多选)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＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是( )B．该波的传播速度为40m/sC．该波沿x轴的负方向传播D．t＝0.10s时，质点Q的速度方向向下E．从tt＝0.25s，质点P通过的路程为30cm8．(多选)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上．振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( )A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化9．[2021·武汉市调研](多选)波速均为1.0m/s的两列简谐横波，分别从波源x＝0、x ＝12m处沿x轴相向传播，t＝0时的波形图如图所示．下列说法正确的是( )B．t＝0.2s时，两列波相遇C．两列波相遇过程中，x＝5m处和x＝7m处的质点振动加强D．t＝3s时，x＝6m处的质点位移达到最大值E ．当波源从x ＝0处沿x 轴正向运动时，在x ＝12m 处的观察者观察到该简谐横波的频率变大10．[2021·成都市模拟](多选)如图甲，介质中两个质点A 和B 的平衡位置距波源O 的距离分别为1m 和5m ．图乙是波源从起振开始做简谐运动的振动图像．波源振动形成的机械横波沿图甲中x 轴传播．已知t ＝5s 时刻，A 质点第一次运动到y 轴负方向最大位移处．下列判断正确的是( )A ．A 质点的起振方向向上C ．该列机械波的波长为2mD ．t ＝11.5s 时刻，B 质点的速度方向沿y 轴正方向E ．若将波源移至x ＝3m 处，则A 、B 两质点同时开始振动，且振动情况完全相同11.[2021·昆明市模拟](多选)一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻形成的波形图如图所示，a 、b 、c 、d 为四个质点，已知此时质点a 正在向上运动，质点a 、b 位移相同．下列说法正确的是( )A ．此列波沿x 轴负方向传播B ．此时质点a 的加速度与质点b 的加速度相同C ．此时质点a 的速度与质点b 的速度相同D ．该时刻后，质点a 与质点b 同时回到平衡位置E ．半个周期后，质点b 的加速度和速度均与原来大小相等，但方向相反12．(多选)一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝T 2时刻，该波的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是( )Q 的振动图像与图(b)相同B ．在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C ．在t ＝0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E ．在t ＝0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大13．[2021·唐山模拟](多选)在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O 点和Q 点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x ＝24m 处，乙波传播到x ＝12m 处，已知甲波波源的振动周期为0.4s ，下列说法正确的是( )y 轴正方向B ．甲波的波速大小为20m/sE ．从图示时刻开始再经0.6s ，x ＝12m 处的质点再次到达平衡位置14．[2021·广东卷(节选)]如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止．现将小球向下拉动距离A 后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T .经过T 8时间，小球从最低点向上运动的距离________A 2(填“大于”“小于”或“等于”)；在T 4时刻，小球的动能________(填“最大”或“最小”)15．[2021·湖南卷(节选)]均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆．t＝0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷．A 处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上．下列说法正确的是________．(填正确答案标号．)A点传播到B点，所需时间为4sB．t＝6s时，B处质点位于波峰C．t＝8s时，C处质点振动速度方向竖直向上D．t＝10s时，D处质点所受回复力方向竖直向上E．E处质点起振后，12s内经过的路程为12cm16．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：(ⅰ)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝(ⅱ)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝____________；(ⅲ)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为________nm(结果保留3位有效数字).17．[2020·全国卷Ⅰ](1)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有______．A ．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B ．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C ．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D ．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E ．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化(2)一振动片以频率f 做简谐运动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a 、b 两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样．c 是水面上的一点，a 、b 、c 间的距离均为l ，如图所示．已知除c 点外，在ac 连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c 的距离为38l .求 (ⅰ)波的波长；(ⅱ)波的传播速度．专题93 机械振动和机械波1．C 本题考查了机械波中对波动图像的理解，需分析质点的振动方向，体现了物理学科核心素养中的模型建构和科学推理素养．由－ky ＝ma 可知，质点a 的加速度最大，故A 选项错误．质点b 处于平衡位置，速度最大，故B 选项错误．波沿x 轴正方向传播时由“同侧法”得b 向y 轴正方向运动，故C 选项正确．同理，波沿x 轴负方向传播时，质点a 向下运动，质点c 向上运动，c 先回到平衡位置，故D 选项错误．2．ACE 日光灯内壁涂有荧光物质，紫外线射到荧光物质上产生白光，A 正确；单摆在做受迫振动时，它的周期等于驱动力周期，与单摆的固有周期无关，B 错误；机械波的频率由波源决定，与介质无关，则机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率不变，C 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D 错误；弹簧振子做简谐运动时，振动系统的机械能守恒，即振动系统的势能与动能之和保持不变，E 正确．3．ACE 军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振，A 正确；赤道上的重力加速度小于北极的重力加速度，由T ＝2πL g知，一个单摆在赤道上振动的周期为T ，移到北极的周期小于T ，B 错误；波发生衍射时，波的频率不变，C 正确；波传播过程中，介质中各质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移，D 错误；由多普勒效应知，当接收者远离波源时，其接收到波的频率比波源发出的频率低，E 正确．4．ADE 5.ACD6．D 由题图可知，简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m ，A 错误；从波形1到波形5经历的时间为T 2，T2＝0.48s ，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T ＝0.96s ，B 错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C 错误；由题图可知A 、C 两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为λ2(2n ＋1)和λ2(2n －1)，则两波源到A 点和C 点的路程差之差的绝对值是⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ2（2n ＋1）－λ2（2n －1）＝λ＝0.48m ，D 正确． 7．BCD 8.BDE 9.ADE10．ACE 由振动图像可知，A 质点的起振方向向上，A 正确；由振动图像可知，振动周期T ＝4s ，t ＝5s 时刻，A 质点第一次运动到y 轴负方向最大位移处，可知振动从坐标原点传播到质点A 需要2s ，即λ2＝1m ，则波长λ＝2m ，C 正确；该列机械波的波速为v ＝λT＝0.5m/s ，B 错误；波传播到质点B 需要的时间为10s ，t ＝11.5s 时刻，B 质点的速度方向沿y 轴负方向，D 错误；若将波源移至x ＝3m 处，A 、B 两质点分布在波源两侧，且距离相同，所以A 、B 两质点同时开始振动，且振动情况完全相同，E 正确．11．ABE 质点a 正在向上运动，可判断该波沿x 轴负方向传播，A 正确；a 、b 位移相同，回复力与位移成正比，加速度与回复力成正比，可得加速度相同，B 正确；a 、b 速度方向不同，C 错误；该时刻后，a 向上振动，回到平衡位置的时间超过14周期，而b 向下振动，回到平衡位置的时间少于14周期，D 错误；质点b 向下振动，半个周期后，加速度和速度均与原来大小相等、方向相反，E 正确．12．CDE 本题考查了机械振动及机械波图像的综合应用，考查了学生的综合分析能力，体现了物理观念中运动与相互作用的素养要素．由图(b)可知，在T 2时刻，该质点处于平衡位置且向y 轴负方向运动，再从图(a)中利用“上下坡法”，结合波沿x 轴正方向传播可知，在T 2时刻，质点Q 在平衡位置且向y 轴正方向运动，平衡位置在原点处的质点在平衡位置且向y 轴负方向运动，所以A 选项错误，D 选项正确.分析可知，在t ＝0时刻，质点P 位于波谷，此时质点P 的速率为0，加速度最大，位移大小最大，但质点Q 在平衡位置，速率最大，加速度为0，位移为0，所以B 选项错误，C 和E 选项均正确．13．BCE 甲的起振方向沿y 轴负方向，A 错误；甲的波长λ＝8m ，周期为T ＝0.4s ，甲的波速为v ＝λT ＝20m/s ，B 正确；甲与乙的波速相等，乙的周期为T 32倍，为乙的周期，则x ＝12m 处质点仍然在平衡位置，E 正确．14．小于 最大解析：由于从最低点开始计时，则经T 8时间，小球从最低点向平衡位置运动，则小球的速度逐渐增大，故0～T 8时间内小球的平均速度小于T 8～T 4时间内的平均速度，因此经T 8时间，小球从最低点向上运动的距离小于A 2，在T 4时刻，小球位于平衡位置，动能最大．15．ACE解析：由题图(b)可知该波的振动周期T ＝4s ，由题意结合题图(a)知波长λ＝10m ，故波速v ＝λT＝104m/s ＝2.5m/s ，所以波从A 点传播到B 点，所需时间t ＝102.5s ＝4s ，A 正确；t ＝0时，A 处质点处于波峰，经过4s ，B 处质点处于波峰，再过2s ，B 处质点处于波谷，B 错误；波面分布如图所示，t ＝8s 时，实线表示波峰，虚线表示波谷，C 处质点在波峰与波谷之间，之后要重复前面质点的运动，故C 处质点向正向最大位移处运动，所以C 处质点振动速度方向竖直向上，C 正确；t ＝10s 时，实线表示波谷，虚线表示波峰，D 处质点距离波峰更近，所以D 处质点在平衡位置上方，所受回复力方向竖直向下，D 错误；E 处质点起振后12s 内经过3个周期，所以这12s 内经过的路程s ＝3×4A ＝12cm ，E 正确．16．(ⅰ)B (ⅱ)Δx ·d （n －1）l(ⅲ)630 解析：本题是“利用双缝干涉测光的波长”实验．考查了学生的实验能力，培养了学生实事求是的科学态度，建立了结果来源于实验的价值观．(ⅰ)增加目镜中观察到的条纹个数必须要减小条纹间距，由公式Δx ＝l d λ可知B 正确． (ⅱ)由于第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ，则相邻两条暗条纹的中心间距Δx ′＝Δx n －1，单色光的波长λ＝Δx ′d l ＝Δx ·d （n －1）l. (ⅲ)λ＝Δx ·d （n －1）l ＝7.56×10－3×0.300×10－3（4－1）×1.20m ＝6.30×10－7m ＝630nm. 17．(1)BCE (2)(ⅰ)14l (ⅱ)fl 4解析：(1)因为光速大于声速，所以雷雨天传播相等距离时，先看到闪电，后听到雷声，不属于多普勒效应，A 错误；超声波被血管中的血流反射后，由于血液流动使反射的波的频率发生改变，即探测器接收到的频率发生变化，属于多普勒效应，B 正确；当列车远离观察者时，观察者听到的汽笛声的音调会变低，属于多普勒效应，C 正确；同一声波在不同介质中传播的速度不同，不属于多普勒效应，D 错误；天文学上观察双星，由于双星周期性运动而使接收到的光的频率发生变化，即双星光谱随时间的周期性变化，可用多普勒效应解释，E 正确．(2)(ⅰ)如图，设距c 点最近的振幅极大的点为d 点，a 与d 的距离为r 1，b 与d 的距离为r 2，d 与c 的距离为s ，波长为λ.则r 2－r 1＝λ①由几何关系有r 1＝l －s ②r 22 ＝(r 1sin60°)2＋(l －r 1cos60°)2③联立①②③式并代入题给数据得 λ＝14l ④(ⅱ)波的频率为f ，设波的传播速度为v ，有 v ＝fλ⑤联立④⑤式得v ＝fl 4⑥。

专题八机械振动与机械波【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容机械振动1。

通过实验，认识简谐运动的特征。

能用公式和图像描述简谐运动.2.通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系。

知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系.会用单摆测量重力加速度的大小。

3.通过实验,认识受迫振动的特点。

了解产生共振的条件及其应用.1.描述简谐运动的物理量，简谐运动的图像和振动规律。

2。

波的形成特点；从波的图像中分析波的传播特点与质点的振动特点。

3.波的叠加。

4。

波的传播的多解性与不确定性问题。

命题趋势考查形式既可以是选择题，也可以为计算题，多以振动图像和波动图像为载体综合考查机械振动和机械波,命题的大方向保持稳定,具体细节、考向会有一定变化。

本专题考查难度适中,在复习备考中应保证记牢、练熟,力争满分。

1。

熟练掌握波动图像和振动图像。

2。

注意运动时间和空间的周期性的多解问题.机械波1.通过观察，认识波的特征。

能区别横波和纵波。

能用图像描述横波.理解波速、波长和频率的关系。

2。

知道波的反射和折射现象。

通过实验，了解波的干涉与衍射现象。

3。

通过实验,认识多普勒效应。

能解释多普勒效应产生的原因。

能列举多普勒效应的应用实例。

【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点一机械振动1。

关于简谐运动,下列说法正确的是（)A。

在平衡位置所受的合外力一定为零B。

在平衡位置时势能一定为零C。

单摆的回复力是重力和悬线拉力的合力D。

振幅与最大位移不相同答案 D2.（多选)如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示.由振动图像可以得知( ）A。

振子的振动周期等于2t1B.在t=0时刻,振子的位置在a点C。

在t=t1时刻，振子的速度为零D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动答案AD3.(多选)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f,若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是( ）A。

机械波波动图象1.关于机械波,下列说法中正确的是()A.机械波的传播过程也是传递能量的过程B.机械波的频率与波源振动的频率无关C.机械波不能产生干涉、衍射现象D.机械波能在真空中传播2.下述关于机械波的说法中,正确的是()A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B.发生干涉现象时,介质中振动加强的质点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零C.在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大3.(多选)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。

振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。

两波源发出的波在水面上相遇。

在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。

关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是()A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化4.(多选)对声波的各种现象,以下说法中正确的是()A.在空房子里讲话,声音特别响,这是声音的共振现象B.绕正在发声的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,这是声音的干涉现象C.火车远去时,音调变低D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,属于声波的衍射现象5.如图所示,一列简谐横波向右传播,P,Q两质点平衡位置相距0.15 m。

当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是()A.0.60 mB.0.30 mC.0.20 mD.0.15 m6.(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=时刻,该波的波形图如图a所示,P,Q是介质中的两个质点。

图b表示介质中某质点的振动图象。

下列说法正确的是()A.质点Q的振动图象与图b相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图b所示E.在t=0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大7.(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S1,S2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)。

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.。

2021届高三物理一轮复习机械振动班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1．一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示。

下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)()A．图(1)可作为该物体的v－t图象B．图(2)可作为该物体的F－t图象C．图(3)可作为该物体的F－t图象D．图(4)可作为该物体的a－t图象【答案】C【解析】因为F＝－kx，a＝－kxm，故图(3)可作为F－t、a－t图象；而v随x增大而减小，故v－t图象应为图(2)。

2．某一质点作用力与位移的关系如图所示，由此可判断该质点的运动是( )A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．简谐运动【答案】D3．(2017·北京高考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】 A【解析】t＝1 s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值，A正确。

t＝2 s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零，B错误。

t＝3 s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值，C 错误。

t ＝4 s 时，振子在平衡位置且向x 轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零，D 错误。

5． （多选）(2018·天津高考·T8)一振子沿x 轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。

t=0时振子的位移为-0.1 m ，t=1 s 时位移为0.1 m ，则（ ）A.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为23s B.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为45sC.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为4 sD.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为6 s 【答案】AD【解析】若振幅为0.1 m ，根据题意可知从t=0 s 到t=1 s 振子经历的周期为1()2n +T ，则1()2n +T=1s(n=0，1，2，3……)，解得T=221n +s(n=0，1，2，3……)，当n=1时T=23 s ，无论n 为何值，T 都不会等于45s ，A 正确，B 错误；如果振幅为0.2 m ，结合位移—时间关系图象，有1 s=2T +nT ①，或者1 s=56T+nT ②，或者1 s=6T+nT③，对于①式，只有当n=0时，T=2 s ，为整数；对于②式，T 不为整数；对于③式，只有当n=0时，T=6 s ，为整数，故C 错误，D 正确。

机械振动振动图象1.(多选)一个质点做简谐运动的图象如图所示,下述正确的是()A.质点振动频率为0.25 HzB.在10 s内质点经过的路程是40 cmC.在5 s末,速度为零,加速度最大D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的速度相同,加速度相同2.(多选)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。

以竖直向上为正方向,物块做简谐运动的表达式为x=0.1sin 2.5πt(m)。

t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6 s 时,小球恰好与物块处于同一高度。

取重力加速度的大小g=10 m/s2。

以下判断正确的是()A.h=1.7 mB.简谐运动的周期是0.8 sC.0.6 s内物块运动的路程是0.2 mD.t=0.4 s时,物块与小球运动方向相反3.(多选)一个弹簧振子做简谐振动,周期为T,设t1时刻振子不在平衡位置,经过一段时间到t2时刻,它的速度与t1时刻的速度大小相等,方向相同。

若t2-t1<,则()A.t2时刻振子的加速度一定与t1时刻大小相等、方向相反B.在(t1+t2)时刻,振子处在平衡位置C.从t1到t2时间内,振子的运动方向不变D.从t1到t2时间内,振子的回复力方向不变4.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,你估计鸟的质量可能是()A.50 gB.200 gC.500 gD.550 g5.简谐运动属于()A.变速运动B.匀速直线运动C.曲线运动D.匀变速直线运动6.(多选)弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受的回复力逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.振子的动能逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小7.(多选)若物体做简谐运动,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.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,其速度不一定相同,但加速度一定相同D.物体的位移增大时,动能减少,势能增加8.(多选)一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动。

2021届高考人教版一轮物理：机械振动与机械波、近代物理、热学练习及答案专题：机械振动与机械波、近代物理、热学一、选择题1、氘核与氚核结合成一个氦核的核反应方程是21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV，关于此核反应，下列说法正确的是()A．该核反应称为核裂变B．要发生该核反应，需要将反应物加热到一定的温度值C．氦核的比结合能小于氘核的比结合能D．该核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量要增加2、关于冲量，以下说法正确的是()A．只要物体受到了力的作用，一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零B．物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化量C．物体受到的冲量越大，动量越大D．如果力是恒力，则其冲量的方向与该力的方向相同3、(多选)下列说法中正确的是()A．光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C．光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小D．单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性4、将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A．mM v0B．Mm v0C．MM－mv0D．mM－mv05、(2019·全国卷Ⅱ)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为411H→42He＋201e＋2γ已知11H和42He的质量分别为m p＝1.007 8 u和mα＝4.002 6 u，1 u＝931 MeV/c2，c为光速。

在4个11H转变成1个42He的过程中，释放的能量约为()A．8 MeV B．16 MeVC．26 MeV D．52 MeV6、研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管电极K 时，有光电子产生．光电管K、A极间所加的电压U可由图中的电压表测出，光电流I由图中电流计测出，下列关于光电效应实验规律的说法中，正确的是()A．降低入射光的频率有可能光电管电极K上无光电子放出B．当滑片P位于P′右端时，电极K、A间所加电压使从电极K发出的光电子加速C．保持入射光频率、光强不变，若只增大光电管K、A间所加的加速电压，光电流会趋于一个饱和值D．调整滑片P、P′的位置，可使光电子从K极发射后向A极做减速运动，当电流计的示数恰为零时，电压表的示数称为反向截止电压7、现有两动能均为E0＝0．35 MeV的21H在一条直线上相向运动，两个21H发生对撞后能发生核反应，得到32He和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为32He和新粒子的动能．已知21H的质量为2．014 1 u，32He的质量为3．016 0 u，新粒子的质量为1．008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)．则下列说法正确的是()A．核反应方程为21H＋21H→32He＋11HB．核反应前后不满足能量守恒定律C．新粒子的动能约为3 MeVD．32He的动能约为4 MeV8、在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示，测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t 的变化关系如图乙所示，则()A．线框受到的水平外力一定是恒定的B．线框边长与磁场宽度的比值为3∶8C．出磁场的时间是进入磁场时的一半D．出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等*9、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，下列说法正确的是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量小，而掉在草地上的玻璃杯动量大B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小，掉在草地上的玻璃杯动量改变大C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小D．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草地上的玻璃杯动量改变量相等*10、(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大*11、在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为m a、m b，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示，下列关系正确的是()A．m a＞m b B．m a＜m bC．m a＝m b D．无法判断二、非选择题1、我们知道，根据光的粒子性，光的能量是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，光子具有动量(hν/c)和能量(hν)，当光子撞击到光滑的平面上时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的作用力．光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压．联想到人类很早就会制造并广泛使用的风帆，能否做出利用太阳光光压的“太阳帆”进行宇宙航行呢？1924年，俄国航天事业的先驱齐奥尔科夫斯基和其同事灿德尔明确提出“用照射到很薄的巨大反射镜上的太阳光所产生的推力获得宇宙速度”，首次提出了太阳帆的设想．但太阳光压很小，太阳光在地球附近的光压大约为10－6 N/m 2，但在微重力的太空，通过增大太阳帆面积，长达数月的持续加速，使得太阳帆可以达到甚至超过宇宙速度．IKAROS 是世界第一个成功在行星际空间运行的太阳帆.2010年5月21日发射，2010年12月8日，IKAROS 在距离金星80,800公里处飞行掠过，并进入延伸任务阶段．设太阳单位时间内向各个方向辐射的总能量为E ，太空中某太阳帆面积为S ，某时刻距太阳距离为r(r 很大，故太阳光可视为平行光，太阳帆位置的变化可以忽略)，且帆面和太阳光传播方向垂直，太阳光频率为ν，真空中光速为c ，普朗克常量为h.(1)当一个太阳光子被帆面完全反射时，求光子动量的变化Δp ，判断光子对太阳帆面作用力的方向．(2)计算单位时间内到达该航天器太阳帆面的光子数．(3)事实上，到达太阳帆表面的光子一部分被反射，其余部分被吸收．被反射的光子数与入射光子总数的比，称为反射系数．若太阳帆的反射系数为ρ，求该时刻太阳光对太阳帆的作用力．2、如图，三个质量相同的滑块A 、B 、C ，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A 向右的初速度v 0，一段时间后A 与B 发生碰撞，碰后A 、B分别以18v 0、34v 0的速度向右运动，B 再与C 发生碰撞，碰后B 、C 粘在一起向右运动．滑块A 、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．2021届高考人教版一轮物理：机械振动与机械波、近代物理、热学练习及答案专题：机械振动与机械波、近代物理、热学一、选择题1、氘核与氚核结合成一个氦核的核反应方程是21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV，关于此核反应，下列说法正确的是()A．该核反应称为核裂变B．要发生该核反应，需要将反应物加热到一定的温度值C．氦核的比结合能小于氘核的比结合能D．该核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量要增加【答案】B氘核与氚核结合成一个氦核的核反应是轻核的聚变，A选项错误；聚变反应又叫做热核反应，要发生该核反应，需要将反应物加热到一定的温度值，B选项正确；氦核比氘核稳定，则氦核的比结合能大于氘核的比结合能，C 选项错误；该核反应释放核能，则生成物的总质量比核反应前物质的总质量要减小，D选项错误．2、关于冲量，以下说法正确的是()A．只要物体受到了力的作用，一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零B．物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化量C．物体受到的冲量越大，动量越大D．如果力是恒力，则其冲量的方向与该力的方向相同解析：选D．合外力的冲量等于动量的变化，如果动量的变化为零，则合外力的冲量为零，所以物体所受外力的合冲量可能为零，故A错误；由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，故B错误；冲量越大，动量的变化量越大，动量不一定大，故C错误；如果力是恒力，则冲量的方向就是该力的方向，故D正确．3、(多选)下列说法中正确的是()A．光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C．光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小D．单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性[答案]CD4、将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A．mM v0B．Mm v0C．MM－mv0D．mM－mv0解析：选D．应用动量守恒定律解决本题，注意火箭模型质量的变化．取向下为正方向，由动量守恒定律可得：0＝m v0－(M－m)v′故v′＝m v0M－m，选项D正确．5、(2019·全国卷Ⅱ)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为411H→42He＋201e＋2γ已知11H和42He的质量分别为m p＝1.007 8 u和mα＝4.002 6 u，1 u＝931 MeV/c2，c为光速。

2021年高考物理一轮复习第七章第2讲机械波的形成和传播波的图像课时作业一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。

每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.(xx·宝山模拟)一列简谐横波在介质中传播,当波源质点突然停止振动时,介质中其他质点的振动及能量传递的情况是( )A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止2.(xx·福建高考)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y 轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是( )A.沿x轴负方向,60m/sB.沿x轴正方向,60m/sC.沿x轴负方向,30m/sD.沿x轴正方向,30m/s3.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4m/s。

已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图所示。

下列四幅图中能够正确表示t=0.15s时的波形的是( )4.(xx·德阳模拟)振源S在O点做竖直方向的简谐运动,频率为10Hz,形成向左和向右传播的两列波,t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出),则以下说法正确的是( )A.t=0时,x=1m处的质点振动方向向下B.t=0时,x=-2m处的质点振动方向向上C.t=0.175s时,x=-1m处的质点处在波谷位置D.t=0.175s时,x=1m处的质点处在波峰位置5.(xx·唐山模拟)一列沿x轴正向传播的简谐横波,当波传到O点时开始计时,7.0s时刚好传到x=3.5m处,如图所示。

由此可以判定( )A.该波的振动周期为7.0 sB.波源的起振方向向上C.该波的波速为0.5 m/sD.再经过1.0 s,x=2m处质点刚好处在波谷位置6.(2011·大纲版全国卷)一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,振幅为A.当坐标为x=0处质元的位移为-A且向y轴负方向运动时,坐标为x=0.4m处质元的位移为A。

专练机械振动机械波1.一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动．可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是()A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s2．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin2.5πt，位移y的单位为m，时间t的单位为s.则()A．弹簧振子的振幅为0.2 mB．弹簧振子的周期为1.25 sC．在t＝0.2 s时，振子的运动速度为零D．在任意0.2 s时间内，振子的位移均为0.1 m3.如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象判断以下说法正确的是()A．0至t1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大B．t1至t2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反C．t2至t3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小D．t3至t4时间内，质点的加速度方向与运动方向相同4．(多选)下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v 与时间的对应关系，T是振动周期．则下列选项中正确的是()时刻状态物理量0 14T12T34TT甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大A.若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB．若丁表示位移x，则甲表示相应的速度vC．若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD．若乙表示位移x，则丙表示相应的速度v5．(多选)水平弹簧振子，每隔时间t，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔t2的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，则有()A．弹簧振子的周期可能小于t2B．每隔t2的时间，振子的加速度总是相同的C．每隔t2的时间，振子的动能总是相同的D．每隔t2的时间，弹簧的长度总是相同的6．关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是()A．同一单摆，在月球表面做简谐运动的周期大于在地球表面做简谐运动的周期B．受迫振动物体的振幅与它的振动频率无关C．在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同D．在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直7.如图，沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波，波长相等，振幅分别为10 cm、20 cm，在某时刻恰好传到坐标原点．则两列波相遇叠加后()A．不可能产生稳定的干涉图样B．在x＝2 m的质点振动始终减弱C．在x＝0.5 m的质点振幅为零D．坐标原点的振幅为30 cm8.(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在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．下列说法中正确的是()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向y轴正方向运动E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置9.如图所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波的图象(图中仅画出0～12 m范围内的波形)，经过Δt＝1.2 s时间，恰好第三次出现图示的波形．根据以上信息，不能得出的结论是()A．波的传播速度的大小B．Δt＝1.2 s时间内质点P经过的路程C．t＝0.6 s时刻质点P的速度方向D．t＝0.6 s时刻的波形10．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲所示)：甲乙(1)下列说法正确的是()A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝a n－1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为________ mm.11.设B、C为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为y B＝0.1cos(2πt)cm和y C＝0.1cos(2πt＋π)cm，发出的波的传播方向如图中的虚线所示．它们传到P点时相遇，2 s末P点开始起振.PB＝40 cm，PC＝50 cm.试求：(1)这两列波的波长；(2)P点形成合振动的振幅．12.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2 s，坐标为x＝8 m的Q点开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t＝0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.练高考——找规律1．(多选)(课标Ⅰ)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m /s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移2．(多选)(课标Ⅲ)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m /s .已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是( )A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰3.(多选)(天津理综)在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为y ＝5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t ，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x ＝12 m 处，波形图象如图所示，则( )A ．此后再经6 s 该波传播到x ＝24 m 处B ．M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向C ．波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向D ．此后M 点第一次到达y ＝－3 m 处所需时间是2 s4．(北京理综)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( )5．(·课标Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm .O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O 的位移随时间变化的关系式．6．(·课标Ⅰ)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v ＝25 cm /s .两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示．求(1)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x坐标；(2)从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间．练模拟——明趋势7．(多选)(广东深圳一调)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E ．在4 s 内完成5次全振动8．(多选)(湖北孝感调研)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为T.在t ＝0时的波形如图所示，波上有P 、Q 两点，其纵坐标分别为y P ＝2 cm ，y Q ＝－2 cm ，下列说法中正确的是( )A ．P 点的振动形式传到Q 点需要T 2B ．P 、Q 在振动过程中，位移的大小总相等C ．在5T 4内，P 点通过的路程为20 cmD ．经过3T 8，Q 点回到平衡位置E ．在相等时间内，P 、Q 两质点通过的路程相等9．(·湖北襄阳二联)如图所示，a 、b 、c 、d …为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m ．若某时刻向右传播的波到达a 质点，a 开始时先向上运动，经过0.2 s d 质点第一次达到最大位移，此时a 正好在平衡位置(已知质点振幅为2 cm ，a 、d 沿传播方向上的距离小于一个波长)．则该简谐横波在介质中的波速可能值为________ m /s ，此时质点j 的位移为________cm .10．(河北邯郸一模)图甲为一列简谐横波在t ＝0.20 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．这列波的传播速度是________ m /s ，质点P 简谐运动的表达式为________．11．(辽宁名校模拟)如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若图中实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？12．(山西右玉一模)如图所示，图中的实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线对应的是t＝0.5 s时的波形图．求：(1)如果波沿x轴负方向传播，且周期T>0.5 s，则波的速度多大？(2)如果波沿x轴正方向传播，且周期T满足0.3 s<T<0.5 s，则波的速度又是多大？课练 机械振动 机械波1．C由题意知，游船在做简谐运动，振动图象如图所示，根据振动方程y ＝A sin(ωt ＋φ)，结合振动图象知地面与甲板的高度差不超过10 cm 的时间有三分之一周期，故C 正确，A 、B 、D 错误．2．C 由y －t 关系式可知，弹簧振子的振幅为0.1 m ，选项A 错误；弹簧振子的周期为T ＝2πω＝2π2.5π s ＝0.8 s ，选项B 错误；在t ＝0.2s 时，y ＝0.1 m ，即振子到达最高点，此时振子的运动速度为零，选项C 正确；只有当振子从平衡位置或者从最高点(或最低点)开始计时时，经过T /4＝0.2 s ，振子的位移才为0.1 m ，选项D 错误．3．D 由图知，0至t 1时间内，回复力变大，位移增大，故质点远离平衡位置，速率减小，所以选项A 错误；t 1至t 2时间内，回复力减小，故位移减小，质点向平衡位置加速运动，加速度方向与运动方向相同，所以选项B 错误；t 2至t 3时间内，回复力增大，所以位移增大，质点远离平衡位置，速率减小，所以选项C 错误；t 3至t 4时间内，回复力减小，所以位移减小，质点向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，所以选项D 正确．4．AB 先讨论选项A ：当t ＝0时，位移为零，这时速度为正向最大，当t ＝14T 时，甲的位移为正向最大，这时速度为零．由此可知，若甲表示位移，丙表示相应速度，满足简谐运动规律，故A 正确．同样可推出B 正确，C 、D 错误．5．AC 由题意可知，t ＝nT ，n 可以是1,3，…，当n ＝1时，T＝t ；当n ＝3时，T ＝t 3<t 2，选项A 正确．讨论B 、C 、D 时，以t ＝T为例．每隔T 2时间，振子的位置关于平衡位置对称，振子的加速度大小总是相等，方向总是相反，振子的动能总是相同，弹簧的长度不相同，选项C 正确，选项B 、D 错误．6．A根据单摆的周期公式T ＝2π l g ，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以A 正确；做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率时振幅最大，振幅与振动频率间的关系如图所示，所以B 错误；机械波的传播速度由介质决定，故在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度相同，所以C 错误；在纵波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上，所以D 错误．7．D 由图可知，两波的波长相等，又波速相等，则频率相等，能发生干涉，能产生稳定的干涉图样，故A 错误；两列波相遇后，在叠加区域x ＝2 m 的质点，振动方向相同，则振动始终加强，故B 错误；两列波在x ＝0.5 m 的质点振动方向相反，则振幅为两列波的振幅之差，即为10 cm ，故C 错误；根据矢量叠加原则，两列波在原点振动方向相同，则原点的振幅为两列波的振幅之和，即为30 cm ，故D 正确．8．ACE 由振动图象知，周期T ＝4 s ，由波的图象知，波长λ＝2 m ，波速v ＝λT ＝0.5 m/s ，A 正确；又由振动图象知，x ＝1.5 m处的质点在t ＝2 s 时在平衡位置且向下振动，则波应该向左传播，B 错误；则0～2 s 内P 运动的路程为8 cm ，C 正确；由于t ＝2 s 时的波形如题图甲，则0～2 s 内P 向y 轴负方向运动，D 错误；Δt ＝7 s ＝134T ，P 质点恰好回到平衡位置，E 正确．9．C 由波的图象读出波长λ＝8 m ．因为经过整数倍周期，图象重复，所以根据经过1.2 s 该波形恰好第三次出现，得到2T ＝1.2 s ，则周期T ＝0.6 s ，由公式λ＝v T 确定出波速v ＝403 m/s ，A 不符合题意；质点经过一个周期，通过的路程是四个振幅，则经过1.2 s ，即两个周期，质点P 通过的路程是s ＝8A ＝80 cm ，B 不符合题意；由于波的传播方向不确定，P 点的速度方向不确定，C 符合题意；t ＝0.6 s 时的波形图与图示时刻相差一个周期，波形确定，D 不符合题意．10．解题思路：(1)摆放各光具时应保证光线沿直线通过各光具的中心(轴线)，所以摆放时并不放单缝和双缝，A 项错误；测量亮纹位置时，为了准确，应该将目镜分划板的中心刻线与亮纹中心对齐，s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，波长λ＝v T ＝1.8×53 m ＝3 m ，故B 错、C 正确．2．BDE 由波速公式：v ＝λf 得λ＝v f ＝0.8 m ，L SP ＝15.80.8λ＝1934λ，L SQ ＝14.60.8λ＝1814λ，由波动的周期性，采用“去整留零”的方法，可在波形图上标出S 、P 、Q 三点的位置，如图所示，由图可知，P 、Q 两点的运动方向始终相反，A 项错误、B 项正确；S 在平衡位置时，P 、Q 一个在波峰，一个在波谷，C 项错误；当S 恰通过平衡位置向上运动时，P 在波峰，Q 在波谷，反之则相反，故D 、E 项正确．3．AB 由波源振动表达式可知ω＝π2，而ω＝2πT ，所以T ＝4 s ，由波形图知λ＝8 m ，波速v ＝λT ＝2 m/s ，Δx ＝v ·Δt ＝12 m ，故A 项正确；经过Δt ′＝3 s ，波向前传播的距离为Δx ′，Δx ′＝v ·Δt ′＝6 m ，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M 点振动方向沿y 轴正方向，B 项正确； 在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波源起振方向沿y 轴正方向，C 项错误；此时M 点在y ＝3 m处且沿y 轴负方向振动，第一次到达y ＝－3 m 处所用时间小于T 2，故D 项错误．4．A 振子在N 点时开始计时，其位移为正向最大，并按正弦规律变化，故选项A 正确．5．解题思路：(1)设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传动到波谷的时间大于T 8，再从波谷运动到平衡位置的时间为T 4，所以经过38T ，Q 点没有回到平衡位置，故D 错误．由于P 、Q 两点的振动步调总是相反，所以在相等时间内，P 、Q 两质点通过的路程相等，故E 正确．9．解题思路：由题意可知介质中质点起振方向向上，所以d 质点第一次达到最大位移时处于波峰位置，又a 、d 沿传播方向上的距离小于一个波长，则可知a 、d 间的波形如图所示有两种情况：图甲：x ad ＝14λ甲t ＝12T 甲v 甲＝λ甲T 甲 解得v 甲＝3 m/s图乙：x ad ＝34λ乙t ＝T 乙v 乙＝λ乙T 乙解得v 乙＝2 m/s结合甲、乙两图可知此时质点j 还没有起振，所以位移为零． 答案：3或2 010．解题思路：由图可知波长λ＝8 m ，周期T ＝0.2 s ，则波的传播速度v ＝λT ＝40 m/s ，ω＝2πT ＝10π rad/s ，由图甲、乙可知波沿x 轴。

2021届高考物理一轮巩固练习：机械振动与机械波含答案*机械振动与机械波*一、选择题1、利用发波水槽得到的水面波波形如图甲、乙所示，则()A．图甲、乙均显示了波的干涉现象B．图甲、乙均显示了波的衍射现象C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象2、（多选）甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度的实验”，回来后共同绘制了T2L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是()A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定B．由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cmE．如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动3、(多选)做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的14，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的() A．周期不变B．频率不变C．振幅不变D．振幅改变E．最大动能改变4、(多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3 s，第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为()A．0.53 s B．1.4 s C．1.6 s D．2 s E．3 s5、(多选)如图所示，在x轴上有两个波源，分别位于x＝－0.2 m和x＝1.2 m 处，振幅均为A＝2 cm，由它们产生的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v＝0.4 m/s，图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2 m和x＝0.8 m的P、Q两质点刚开始振动。

质点M的平衡位置处于x＝0.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是()A．质点P、Q都首先沿y轴负方向运动B．t＝0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点C．t＝1 s时刻，质点M相对平衡位置的位移为－4 cmD．经过1 s后，M点的振幅为4 cmE．经过1.5 s后，P点的振幅为4 cm6、(多选)体育课上甲同学一脚把足球踢到了足球场旁边的池塘中间。

选修第十一章机械振动机械振动与机械波—人教版山东省2021年高三一轮复习限时训练1.（单选）如图，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，则其振动图像为( )2.（单选）一列简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。

已知t＝0时的波形如图所示，则( )A．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动B．波的周期为1 sC．x＝0处的质点在t＝14s时速度为0D．x＝0处的质点在t＝14s时速度值最大3.（多选）一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，以下说法正确的是（）A．若波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的运动方向沿x轴正方向B．若波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻加速度沿y轴正方向C．经过半个周期，质点P的位移为负值D．经过一个周期，质点P通过的路程为4A4.（单选）如图所示，是一波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动的周期为T，下列说法中正确的是（）A．若M为波源，则M点开始振动的方向向下B．若N为波源，则P质点振动了34T时间C．若M为波源，则P质点振动了34T时间D．若N为波源，则该时刻P质点动能最大5.(单选）一列简谐横波沿直线传播,A和B是该直线上的两点,相距1.2m,.当横波刚好到达其中某一点时开始计时,已知4s内A点完成了8次全振动.B点完成了10次全振动,则该波的传播方向及其波速分别是( )A.方向由B向A , v=0.3m／sB.方向由A向B, v=1.5m／sC.方向由A向B, v=0.3m／sD.方向由B向A, v=1.5m／s金戈铁骑6．（单选）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则此质点为（）A．K B．L C．M D．N7.（多选）A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t＝T A时间(T A为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比v A：v B可能是（）A．1：3 B．1：2 C．3：1 D．2：18．（多选）关于多普勒效应，下列说法中正确的是（）A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B．当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低9.两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c和f分别为a、e和b、d的中点.(1)在a、b、c、d、e、f六点中,振动加强的点是,振动减弱的点是.(2)若两振源S1和S2振幅相同,此时刻位移为零的点是.(3)画出此时刻a、c、e连线上,以a为起点的一列完整波形,标出e点. 思考：干涉加强点与减弱点所满足的条件？10.如图所示，水面上有一个半径为4.5m的圆，圆心O与圆周上的a点各放一个振源，两振源的振动情况相同，产生波长为2m的水波，c、d为Oa连线的中垂线与圆周的交点，则（1）圆周上b点的振幅多大？（2）圆周上振动加强的点共几个？（3）圆周上振动减弱的点共几个？11.如图所示，将质量为m A＝100 g的平台A连接在劲度系数k＝200 N/m的弹簧上端，弹簧下端固定在地上，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置m B＝m A的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长为5 cm.A的厚度可忽略不计，g取10 m/s2求：（1）当系统做小振幅简谐振动时，A的平衡位置离地面C多高？（2）当振幅为0.5 cm时，B对A的最大压力有多大？（3）为使B在振动中始终与A接触，振幅不能超过多大？为什么？。

机械波1.一简谐机械波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T。

在t=时刻该波的波形图如图甲所示,a、b是波上的两个质点。

图乙表示某一质点的振动图像。

下列说法中正确的是( )A.质点a的振动图像如图乙所示B.质点b的振动图像如图乙所示C.t=时刻质点a的速度比质点b的大D.t=时刻质点a的加速度比质点b的大【解析】选D。

由图乙可知:t=时质点在平衡位置,向y轴负方向振动,故根据波沿x轴正方向传播,可得:在x=λ处质点振动如图乙所示,质点a、b振动都与图乙不符,故A、B错误;由图甲可得:t=时刻,a在波峰,速度为零,加速度最大;b在平衡位置,速度最大,加速度为零,故C 错误,D正确。

2.(多选)(2019·全国卷Ⅰ)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。

图(b)表示介质中某质点的振动图像。

下列说法正确的是( )A.质点Q的振动图像与图(b)相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E.在t=0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大【解析】选C、D、E。

波沿x轴正方向传播,在t=时刻,平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向y轴负方向振动,质点P正位于波峰,质点Q正位于平衡位置向y轴正方向振动。

在t=0时刻,平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向y轴正方向振动,质点P正位于波谷,质点Q正在平衡位置向y轴负方向振动,则质点Q的振动图像与图(b)不相同,平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示,故选项A错误,D正确。

在t=0时刻,质点P正位于波谷,质点P的速度为0,加速度最大,与其平衡位置的距离最大;质点Q正在平衡位置,速率最大,加速度最小,与其平衡位置的距离最小,故在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的小,质点P的加速度的大小比质点Q的大,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大,故选项B错误,C、E正确。

第1讲 机械振动和振动图像知识巩固练习1．(2021年龙岩月考)悬挂在竖直方向上的弹簧振子周期T ＝2 s ，从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示．关于这个图像，下列说法正确的是( )A ．t ＝1.25 s 时，振子的加速度为正，速度也为正B ．t ＝1.7 s 时，振子的加速度为负，速度也为负C ．t ＝1.0 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值D ．t ＝1.5 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值【答案】C【解析】t ＝1.25 s 时，位移为正，加速度a ＝－k m x 为负；x －t 图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为负，A 错误．t ＝1.7 s 时，位移为负，加速度a ＝－k m x 为正；x －t 图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为负，B 错误．t ＝1.0 s 时，位移为正，加速度a ＝－k m x 为负；x －t 图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为零，C 正确．t ＝1.5 s 时，位移为零，故加速度为零；x －t 图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为负向最大，D 错误．2．(2021年和平期中)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系为x ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4t cm.则下列关于质点运动的说法正确的是( )A ．质点做简谐运动的振幅为5 cmB ．质点做简谐运动的周期为4 sC ．在t ＝4 s 时质点的速度最大D ．在t ＝4 s 时质点的位移最大【答案】C【解析】根据简谐运动的表达式x ＝A sin(ωt ＋φ)，可知振幅为10 cm ，周期T ＝2πω＝2ππ4＝8 s ，故A 、B 错误．在t ＝4 s 时可得位移x ＝0，平衡位置速度最大，故C 正确，D 错误．3．(2021年广安模拟)位于坐标原点O 的波源产生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，周期T ＝0.4 s ，振幅A ＝10 cm ，t ＝0时刻波源质点由平衡位置开始向上振动．在x 轴正半轴上有P 、Q 两质点，距离为d ＝0.16 m ，且d 小于波长．P 质点先振动，且在t ＝6 s 时第一次到达波谷．在此后振动中P 、Q 两质点总是同时回到平衡位置且速度方向相反．令P 、O 之间的距离为L ；从波源质点开始振动到波刚传到Q 点，波源质点通过的路程为s .关于L 与s ，以下答案正确的是( )A ．L ＝4.56 m ，s ＝5.9 mB ．L ＝2.28 m ，s ＝4.1 mC ．L ＝5.2 m ，s ＝5.9 mD ．L ＝4.56 m ，s ＝6.4 m【答案】A【解析】据题知，波从原点O 传到P 点的时间为 t 1＝t －34T ＝6 s －34×0.4 s＝5.7 s ．P 、Q 两个质点总是同时回到平衡位置且速度方向相反，且d 小于波长，则有d ＝12λ，解得 λ＝2d ＝0.32 m ．波速v ＝λT ＝,0.4)m/s ＝0.8 m/s ，故L ＝vt 1＝0.8×5.7 m＝4.56 m ．从波源质点开始振动到波刚传到Q 点所用时间 t 2＝t 1＋T 2＝5.9 s ．则在这段时间内，波源质点通过的路程s ＝t 2T×4A ＝,0.4)×4×0.1 m＝5.9 m ．故选A ．4．(2021年四川名校质检)如图所示，一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图示为t ＝0时刻的波动图像，a 、b 、c 、d 、e 分别是x a ＝2 m ，x b ＝4 m ，x c ＝6 m ，x d ＝7 m ，x e ＝9 m 处的五个质点．已知波的传播速度为2 m/s.则在第2 s 内回复力做功相同的两个质点是( )A ．a 和bB ．b 和cC ．c 和dD ．d 和e【答案】D 【解析】由题图知λ＝8 m ．周期 T ＝λv ＝82 s ＝4 s ．因此 t ＝2 s ＝T 2，则在第2 s 内，a 质点从平衡位置运动到波谷，动能减小，回复力做负功；b 质点从波谷运动到平衡位置，动能增加，回复力做正功．a 与b 回复力做功不同，故A 错误．c 质点从平衡位置运动到波峰动能减小，回复力做负功．则b 与c 回复力做功不同，故B 错误．在第2 s 内，d 的动能变化量为零，回复力做功为零，则c 与d 回复力做功不同，故C 错误．在第1 s 末，d 、e 的位移大小相等，方向相反，速率相等．第2 s 内，位移大小又相等，方向相反，速率相等．则d与e动能的变化量相等，回复力做功相同，故D正确．5．(多选)(2021年陕西名校模拟)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像．下列说法正确的是( )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【答案】ABD【解析】由图看出，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可知，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，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，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．综合提升练习6．(2021年宜宾名校质检)在“利用单摆测重力加速度”的实验中：(1)同学甲测得摆线长l0，小球直径D，小球完成n次全振动的时间t.则实验测得的重力加速度的表达式g＝__________(用题目中所给的物理量表示)．(2)实验中测得的重力加速度数值明显小于当地的重力加速度的实际值．造成这一情况的可能原因是______．A．所用摆球的质量过大B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动使摆线变长C．测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表，此后摆球第30次通过平衡位置时停表，读出经历的时间t，并由计算式T＝t30求得周期D．测量周期时，误将摆球n－1次全振动的时间t记成了n次全振动的时间(3)同学乙在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L′＝0.999 0 m，再用__________(填写器材名称)测量摆球直径，结果如图所示. 则摆球的直径为______cm，单摆摆长为______m．将摆球拉开一定角度由静止释放．为了减少误差，应该当摆球经过__________(填“平衡位置”或“最高点”)才开始计时．【答案】(1)4n 2π2⎝ ⎛⎭⎪⎫l 0＋D 2t 2 (2)B (3)游标卡尺 1.21 0.993 0 平衡位置 7．振幅为0.1 m 、波长为2 m 的一列简谐正弦波以1 m/s 的速率沿一条绷紧的足够长的水平弦从左向右传播．t ＝0时，弦的左端点P 在平衡位置且向下运动．规定向上为正方向，不考虑波的反射．求：(1)质点P 振动的周期(写出P 的振动方程)；(2)t ＝5.5 s 时，弦上与P 相距1.25 m 的质点Q 的位移．【答案】(1)2 s y ＝－0.1sin(πt ) m (2)－5 2 m【解析】(1)质点的周期为 T ＝λv ＝21s ＝2 s. 质点P 的振动方程为y ＝A sin ⎝⎛⎭⎪⎫2πT t ＋π. 解得y ＝－0.1sin(πt ) m.(2)P 点的振动传到Q 点所需要的时间为t 1＝Δx v＝,1) s ＝1.25 s ．Q 点振动的时间为t 2＝t －t 1＝4.25 s ，则Q 点的位移为y Q ＝－0.1sin(πt 2) m ．解得y Q ＝－5 2 m ．。

机械波
3.如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图.图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图,经过0。

5 s后,甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。

已知两列波的周期均大于0。

3 s，则下列说法正确的是（)
A。

波甲的波长可能大于波乙的波长
B。

波甲的速度可能大于波乙的速度
C.波甲的周期一定等于波乙的周期
D。

波甲的频率一定小于波乙的频率
【解析】选B.由图可知,横波甲的波长为4 m,乙的波长为6 m,故说明甲波的波长比乙波的短,故A错误；经过0.5 s后，甲、乙的波形分
别变成如图中虚线所示,且周期均大于0。

3 s，则根据NT+T=0.5 s 可知,两波的周期分别可能为1 s和s;则根据波速度v=可知,若甲的周期为s，而乙的周期为1 s,则甲的速度大于乙的速度，故B正
确,C错误；若甲的周期为s而乙的周期为1 s，则由f=可知,甲的频率大于乙的频率,故D错误。

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的干涉专题练习一、填空题1．如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相等；实线和虚线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷；在a、b、c、d四点中，振动减弱点为；经过四分之一周期不在平衡位置的点为．2．平静水面上的O点漂浮着一个可视为质点的小木块，A、B两处有两个频率相同的振源，能产生两列稳定的水面波，A、B与O点连线成30 角，AB垂直于OB．则两列水面波的波速____(填“相同”或“不同”)，两列波叠加后____(填“能”或“不能”)出现干涉现象，两列波共同使木块振动的振幅一定比一列波使木块振动的振幅___(填“大”“小”或“可能大也可能小")，水面波_____(填“能”或“不能”)将该木块推向岸边．3．如图1，在xy平面内有两个沿与xy平面垂直的z方向做简谐运动的波源S1(0，4)和S2(2，0)，两波源的振动图线分别如图2和图3所示，两列波的波速均为0.50m/s，若两波源从零时刻开始振动，则t1=5s时刻，C(3，0)处质点在z方向的位移是___cm；两列波引起A(-5，-1)处质点的振动相互___（填“加强”或“减弱”）。

4．如图所示S1和S2是两个相干的波源，其振幅均为A，波长为λ，图中实线和虚线分别表示两波形成的波峰和波谷，则在a、b、c三点中，振动减弱点是___________；经过四分之一周期，b点通过的路程为_________。

5．图为飞机降落时采用无线电波信号进行导航的原理示意图。

两天线对称地固定于飞机跑道两侧，发射出的两束无线电波振动情况完全相同。

若飞机降落过程中接收到的信号始终保持最强，则表明飞机已对准跑道。

该导航原理利用了波的______的特性；请解释这一导航原理_______________________________。

6．如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x＝0.3sin(200πt)m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是500m/s，则简谐横波的波长为________m，某时刻两列波的波峰在P点相遇，则介质中P点的振幅为________m.7．如图所示，是两列频率相同、质点振动方向相同、振幅均为A的平面波相遇发生干涉的示意图。

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像波形图的物理意义及信息读取专题练习一、填空题1．空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m/s ，在t=0时刻的波形如图1所示，则x=2.0m 处质点的位移y ﹣时间t 关系表达式为________ cm ．请在图2中画出该简谐横波t 1=0.25s 时刻的波形图____________．（至少画一个波长）2．如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，并且此时波沿x 轴正方向传播到x=2.5cm 处，已知从t=0到t=1.1s 时间内，P 点第三次出现在波峰位置，则P 点的振动周期是____S ，经过______S 另一质点Q 第一次到达波峰．3．如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象．此时质点P 的运动方向沿y 轴负方向，且当t=9.2 s 时质点P 恰好第5次到达y 轴正方向最大位移处．则该简谐横波的波速大小是_______m/s ；当t=0.8 s 时，质点Q 相对于平衡位置的位移y 的是_______m ．4．在同一介质中传播的两列简谐横波的振幅都是10cm ，其中实线波的频率为2Hz ，沿x 轴正方向传播；虚线波沿x 轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则___________。

A ．虚线波的频率为1HzB ．在相遇区域会发生稳定的干涉现象C ．平衡位置为4x m =处的质点此刻速度为零D ．平衡位置为6x m =处的质点此刻位移10y cm =-E ．从图示时刻起再经过0.25s ，平衡位置为6x m =处的质点的位移0y cm =5．这是一列横波在某一时刻的图像，箭头表示该时刻质点 M 运动方向。

该时刻 PQ 两个质点都位于波谷，且它们的平衡位置相距20m ，已知质点P 的振幅是 2cm ，在 10s 内通过的路程是 10m ，该波的传播方向_____（“向左”或“向右”），波速为_____m/s 。

6．如图所示为一列沿x 轴传播的横波在t =0时刻的波形图，此时质点A 沿y 轴负方向振动，则该波的传播方向为__________；若波的传播速度v =20 m/s ，则质点A 在1 s 内通过的路程为__________m 。

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波机械波的描述专题练习一、填空题1．为一列简谐横波在t=0 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=2.0m 处的质点；图（b）为质点Q 的振动图象．下列说法正确的是（____）A．这列简谐波沿x 轴正方向传播B．这列简谐波沿x 轴负方向传播C．波的传播速度为20m/s D．从t=0 到t=0.25s，波传播的距离为50cmE．在t=0.10s 时，质点Q的加速度方向与y 轴正方向相同2．如图所示，P、Q、M是均匀媒介中x轴上的三个质点，PQ、QM的距离分别为3m、2m，一列简谐横波沿x轴向右传播。

在t=0时刻，波传播到质点P处并且P开始向下振动，经t=3s，波刚好传到质点Q，而此时质点P恰好第一次到达最高点且离平衡位置10cm处。

下列说法正确的是（）A．该简谐波的波速为1m/s B．该简谐波的波长为12mC．当波传播到质点M时，质点P通过的路程为50cm D．当t=5s时，质点Q的加速度方向竖直向下E.当质点M运动到最高点时，质点Q恰好处于最低点3．如图简谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过△t=2s，其波形如虚线所示．则虚线时刻横坐标为x=3m 的质点的速度是___（选填“最大，零”）．若2.5T＜△t＜4.5T，则可能的最小波速为___m/s．4．一列横波沿直线传播，A、B是直线上的两点，当波刚达到其中某一点时开始计时，4s内A点完成8次AB ，波的周期为________s，波长为_________m，波速为全振动，B点则完成了10次全振动．若 1.2m_________m/s．5．用甲乙两个沙摆演示简谐振动的振动图像，如图所示是两个沙摆在各自木板上形成的曲线，若AB两板拉动的速度v1、v2之比为2：1,两摆摆动的周期之比T1：T2= ___，两摆的摆长之比L1：L2=____。

6．一条弹性绳沿x 轴方向放置，绳左端点在原点O 处．用手握住绳左端点使其沿y 轴方向做周期为1.0s 的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波．当波传到x = 1.0m 处的M 点时，此时的波形如图所示，那么再经过________s ， 波传到x =4.5m 处的N 点．当绳的左端点的运动路程为0.88m 时，N 点的运动路程为________cm ．7．如图所示，一列简谐波向右传播，波速为v ，沿波的传播方向上有相距为L 的P 、Q 两质点，某时刻P 、Q 两质点都处于平衡位置，且此刻P 点速度向下，P 、Q 间仅有一个波峰，经过时间t ，Q 点第一次达到波谷。