2019届高三物理二轮复习习题：专题七选考题题型专练(二)机械振动与机械波光学版含答案(最新整理)

机械振动和机械波【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。

填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）1．关于振动和波动，下列说法正确的是_________。

A.单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D．各种波均会发生偏振现象E．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去【答案】 BCE【点睛】考查影响单摆的振动周期的因素，掌握共振现象的条件，理解干涉现象中质点振动的位移大小，及波的偏振．同时掌握根据多普勒效应来确定间距的变化。

【名师点睛】解决本题时要抓住在同一介质中传播的同一类波波速相等，知道干涉的条件和波的叠加原理．要知道波形图是反应某时刻各质点的位置，而振动图则是反应某质点在各时刻的位置．5．如图为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，波源位于坐标原点，已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷。

下列说法正确的是_______。

A、此波的波速为5cm/sB、此波的频率为1.5HzC、波源在t=0时运动速度沿y轴正方向D、波源振动已经历0. 6sE、x=10cm的质点在t=1.5s时处于波峰【答案】 ADE考点：考查了横波图像，波速、波长以及周期关系【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反6．北京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县(北纬30.3°，东经103.0°)发生7.0级地震受灾人口152万，受灾面积12 500平方公里。

倒计时第1天选修3－4 机械振动和机械波光电磁波A．主干回顾B．精要检索一、机械振动和机械波1．简谐运动的公式和图象(1)描述振动的物理量①振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，用A 表示．②周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用T 表示．③频率：单位时间内完成全振动的次数，用f 表示．④周期和频率都是描述振动快慢的物理量，其关系为T ＝1f .(2)简谐运动：物体所受的力跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的振动．动力学特征：F ＝－kx .简谐运动的表达式为x ＝A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t ＋φ0. (3)简谐运动的图象简谐运动的图象是正弦或余弦函数曲线．图象的应用：①可直接读取振幅、周期、各时刻的位移．②判定各时刻回复力、加速度及速度的方向．③判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况．2．单摆、单摆的周期公式在偏角很小(θ≤5°)的情况下，单摆做简谐运动．(1)单摆的周期公式T ＝2πl g .公式中l 为单摆的等效摆长，是指悬点到摆球球心的距离．(2)由周期公式可知，单摆的振动周期与摆球质量m 和振幅A 无关，只与摆长l 和当地的重力加速度有关．(3)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力．3．受迫振动和共振(1)物体在外界驱动力(能够使物体发生振动的周期性外力)作用下的振动叫做受迫振动．(2)物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关．(3)驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大的现象叫做共振．4．机械波(1)机械波的分类：横波和纵波横波是质点振动方向与波的传播方向垂直，纵波是质点振动方向与波的传播方向在同一直线上．(2)机械波的特点①对理想的简谐波，各质点振幅相同．②各质点的振动周期都与波源的振动周期相同．③离波源越远的质点，振动越滞后．④各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不沿波的传播方向迁移．⑤机械波向前传播的是运动形式，也是传播能量和传递信息的方式．5．波速、波长和频率(周期)的关系波速与波长、周期(频率)的关系：v＝λT＝λf.(1)周期和频率只与波源有关，波在传播过程中周期和频率不变．(2)波速只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关．(3)波长既与波源有关又与介质有关．6．波的干涉和衍射现象(1)产生干涉的条件：两列波的频率相等．现象：两列波相遇时，某些区域总是振动加强，某些区域总是振动减弱，且振动加强区和振动减弱区相互间隔．(2)产生明显衍射的条件：孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．7．多普勒效应：波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．靠近(或远离)波源，频率增大(或减小)．二、电磁波1．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波及其传播(1)麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．(2)电磁波：变化的磁场和变化的电场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远地向外传播形成电磁波．电磁波是横波，电磁波在真空中的速度为c＝3×108 m/s.2．电磁波的产生、发射和接收(1)电磁波的产生：振荡电路的特点——采用开放电路、频率足够高．(2)发射电磁信号需经过调制过程，调制分调幅、调频两种．(3)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．3．电磁波谱电磁波按波长由长到短的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．三、光1．光的折射定律(1)折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．(2)在折射现象中，光路是可逆的．2．折射率折射率：n＝sin θ1sin θ2＝cv，其中θ1为光在真空(空气)中的入射角，θ2为光在介质中的折射角，c为光在真空中的传播速度，v为光在介质中的传播速度.3．全反射、光导纤维(1)全反射条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角大于等于临界角．(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光．(3)临界角：sin C＝1n，C为折射角等于90°时的入射角．(4)应用——光导纤维它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的折射率大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．4．光的干涉、衍射和偏振现象(1)干涉现象：两列相干光波相叠加，某些区域的光被加强，某些区域的光被减弱，且加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象．干涉条件：两光源发出的光频率相同，相位差恒定．双缝干涉：①条纹间距：Δx＝l dλ②亮、暗条纹产生的条件：某点到双缝的距离之差Δx ＝⎩⎪⎨⎪⎧ nλ(n ＝0，1，2，…) 亮条纹(2n ＋1)λ2(n ＝0，1，2，…) 暗条纹(2)薄膜干涉 ①形成：由薄膜前后表面反射的光叠加而成．(薄膜一般指肥皂膜或空气膜等) ②条纹：彼此平行的明暗相间的条纹．若白光入射，得到平行的彩色条纹． ③应用：增透膜(其厚度应为光在薄膜中波长的四分之一)用于检查工件表面的平整度．(3)光的衍射光在传播过程中遇到障碍物时，偏离原来的直线传播路径，绕到障碍物后面继续传播的现象叫光的衍射．(4)光的偏振在与光波传播方向垂直的平面内，光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光，光振动只沿着某个特定方向的光叫偏振光．C ．考前热身1．有关光的应用，下列说法正确的是( )A ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象D ．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理E ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象(2)一列横波在x 轴上传播，在t 1＝0时刻波形如图1中实线所示，t 2＝0.05 s时刻波形如图中虚线所示．若周期大于12(t 2－t 1)，则最小波速和最大波速分别是多少？方向如何？图1【解析】 (1)拍摄玻璃橱窗内的物品时，由于玻璃反射光的干扰，景物的像往往比较模糊，而在镜头前加一个偏振片(偏振片的透振方向与反射光的振动方向垂直)可以减弱反射光，使景像更清晰，但是偏振片不能增加透射光的强度，选项A错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项B正确；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象，利用了光的折射原理，选项C正确；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，选项D正确；用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，选项E错误．(2)当波沿x轴正方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋T4，且n＝0或1当波沿x轴负方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋3T4，且n＝0或1由波速公式v＝λT可知，当速度v最小时，周期T最大．分析上面两类情况可知当周期最大时，波沿x轴正方向传播，且在Δt＝nT＋T4中取n＝0，即Δt＝T4，则T大＝0.2 s最小速度v小＝40 m/s，方向沿x轴正方向．当v最大时，周期T最小，由上面分析可知周期最小时，波沿x轴负方向传播，且在Δt＝nT＋3T4中取n＝1，即Δt＝T＋3T4则T小＝135s，最大速度v大＝λT小＝280 m/s，方向为沿x轴负方向．【答案】(1)BCD(2)40 m/s，沿x轴正方向280 m/s，沿x轴负方向2．(1)相对论认为时间和空间与物质的速度有关．在高速前进的列车的中点处，某乘客突然点亮光源，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c.站在铁轨旁边地面上的观察者认为________．图2A．闪光向前传播的速度大于向后传播的速度B．闪光向前传播的速度等于向后传播的速度C．闪光先到达列车前壁D．闪光先到达列车后壁E．闪光到达列车前壁传播的距离大于到达列车后壁传播的距离(2)如图3所示是用某种透明材料制成的一块柱体棱镜的截面图，ABOD为矩形，DOF是圆心角为90°的扇形，圆心为O.若有一束光线从AB面入射，入射角i ＝45°，经棱镜折射后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出．图3①请画出光路图．②求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v.(光在真空中的传播速度c＝3.0×108 m/s)【解析】(2)①作出光路图如图所示．②设光线在AB面上的折射角为r，折射光线与OD的夹角为C，则n＝sin isin r由题意知，光线在BF面上恰好发生全反射，则sin C＝1n由几何知识可知，r＋C＝90°联立解得n＝1.22又n＝c v光线在棱镜中传播的速率为v＝cn＝2.46×108 m/s.【答案】(1)BDE (2)①见解析②1.22 2.46×108 m/s3．(1)某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图4所示．在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45 m和55 m，A、B两点间的距离小于一个波长．测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s．则该列简谐横波的波长λ＝________m；当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时，A点离开平衡位置的位移是________cm.图4(2)半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图5所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1＝2到n2＝3的光束，因而光屏上出现了彩色光带．图5①求彩色光带的宽度；②当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将消失，求θ角至少为多大. 【导学号：37162104】【解析】(1)由振动图象可知该波的周期T＝2.0 s，A、B两点开始振动的时间间隔为Δt＝1.0 s＝12T，所以A、B间的距离为半个波长，所以λ＝2×(55－45)m ＝20 m；A、B两点间距离是半个波长，振动情况总是相反，所以当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时，A点离开平衡位置的位移是－6 cm.(2)①由折射定律有n 1＝sin β1sin θ，n 2＝sin β2sin θ代入数据解得：β1＝45°，β2＝60°故彩色光带的宽度为(R tan 45°－R tan 30°)＝⎝⎛⎭⎪⎫1－33R . ②此时折射率为n 1的单色光恰好发生全反射，故sin C ＝1n 1＝12即最小的入射角θ＝∠C ＝45°.【答案】 (1)20 m －6 cm (2)⎝⎛⎭⎪⎫1－33R 45° 4．(1)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图6所示，介质中质点P 、Q 分别位于x ＝2 m 、x ＝4 m 处．从t ＝0时刻开始计时，当t ＝15 s 时质点Q 刚好第4次到达波峰．以下说法正确的是________．图6A ．这列简谐横波的波速为1 m/sB ．当t ＝15 s 时质点P 经历过3次波峰C ．质点P 做简谐运动的表达式为y ＝0.2sin 0.5πt (m)D ．从t ＝0开始计时，到t ＝14 s 时质点P 的路程为3 mE ．当t ＝2.5 s 时质点Q 的振动方向向上(2)如图7所示，为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由单色光Ⅰ和单色光Ⅱ组成的复色光沿AO 方向由真空从OD 面斜射入玻璃，B 、C 点为两单色光的射出点(设光线在B 、C 处未发生全反射)．已知单色光Ⅰ由O 到B 的传播时间为t ，光在真空中传播速度大小为c ，玻璃对单色光Ⅰ和单色光Ⅱ的折射率分别为n B 、n C .求单色光Ⅱ在玻璃中传播路径OC 的距离．图7【解析】 (1)从t ＝0时刻开始计时，当t ＝15 s 时质点Q 刚好第4次到达波峰，34T ＋3T ＝15 s ，可知该列波周期为4 s ，这列简谐横波的波速为v ＝λT ＝1 m/s ，A 正确；当t ＝15 s 时质点P 经历过4次波峰，故B 错误；质点P 做简谐运动的表达式为y ＝0.2sin 0.5πt (m)，故C 正确；从t ＝0 s 开始计时，到t ＝14 s 时质点P 的路程为2.8 m ，故D 错误；当t ＝2.5 s 时质点Q 的振动方向向上，E 正确．(2)如图，作界面OD 的法线MN ，设圆柱体的直径为d ，入射角为θ，折射角分别为θB 、θC ，连接DB 、DC .由折射定律得n B ＝sin θsin θBn C ＝sin θsin θCn B ＝c v Bn C ＝c v C故sin θB v B ＝sin θC v C由t ＝d sin θB v B则t C ＝d sin θC v C即t C ＝t故OC＝v C t C＝cn C t.【答案】(1)ACE(2)cn C t5．(1)一列简谐横波在某时刻的波形如图8所示．此时刻质点P的速度为v，经过0.2 s它的速度第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度第二次与v相同．下列说法中正确的是________．图8A．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/sB．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/sC．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反D．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处E．从图示位置开始计时，经过2.2 s，质点P的位移为－20 cm(2)如图9所示，一束截面为圆形(半径R)的平行紫光垂直射向一透明半球体的底面，经折射后在屏幕M上形成一个圆形亮区．已知透明半球体的半径为R＝4 m，屏幕M至球心的距离为d＝7 m，透明半球体对紫光的折射率为n＝53.不考虑光的干涉和衍射．图9(ⅰ)求屏幕M上圆形亮区的面积．(ⅱ)若将屏幕M水平向下移动到一个合适的位置，将在屏幕M上只看到一个亮点，求向下移动的距离．【导学号：37162105】【解析】 (1)根据质点P 的运动情况可知，题图所示时刻质点P 向上振动，故波沿x 轴正方向传播，周期T ＝1.2 s ．波速为v ＝λT ＝5 m/s ，选项A 正确，B 错误；质点M 与质点Q 在平衡位置的距离不是半个波长的奇数倍，故位移方向不总是相反的，选项C 错误；质点M 和质点P 在平衡位置的距离为半个波长，故位移方向是相反的，当质点M 在波谷处，质点P 正好位于波峰处，选项D 正确；由波传播过程中质点振动的周期性和对称性可知，从题图所示时刻再经过2.2 s ，质点P 恰好位于波谷处，故选项E 正确．(2)(ⅰ)如图所示，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕M 上的点到中心光线形成的亮点E 的距离r 就是所求圆形亮区的半径．设紫光临界角为C ，sin C ＝1n ＝35所以cos C ＝45，tan C ＝34由几何关系可得OB ＝R cos C ＝5 mr ＝d －OB tan C ＝83 m圆形亮区的面积S ＝πr 2＝649π m 2. (ⅱ)当屏幕移动到B 点时，屏幕M 上只有一个亮点，则屏幕M 下移的距离d ′＝d －OB ＝2 m.【答案】 (1)ADE (2)(ⅰ)649πm 2 (ⅱ)2 m。

专题21 机械振动与机械波● 机械振动●1．简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。

（2）平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置.(3)回复力①定义：使物体返回到平衡位置的力。

②方向：总是指向平衡位置。

③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。

（4）简谐运动的特征①动力学特征:F回＝－kx。

②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化（注意v、a的变化趋势相反).③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变。

2．简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件（1)弹簧质量可忽略（2）无摩擦等阻力（3）在弹簧弹性限度内（1）摆线为不可伸缩的轻细线(2）无空气等阻力(3）最大摆角小于10°回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直（即切向）方向的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关T＝2π 错误!能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒3。

简谐运动的公式和图象1．简谐运动的表达式（1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。

(2）运动学表达式：x＝A sin（ωt＋φ0）,其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，（ωt＋φ0）代表简谐运动的相位，φ0是简谐运动的初相位。

2．简谐运动的图象(1）从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt,图象如图1甲所示。

图1(2）从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝A cos ωt，图象如图1乙所示.4。

受迫振动和共振1．受迫振动系统在驱动力作用下的振动。

做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期（或频率）等于驱动力的周期（或频率），而与物体的固有周期(或频率）无关。

2。

共振物体做受迫振动时，驱动力的周期（或频率）与物体的固有周期（或固有频率）相差越小,受迫振动的振幅越大.当驱动力的周期（或频率）与物体的固有周期（或固有频率）相等时,受迫振动的振幅达到最大,这种现象叫做共振。

历年（2019-2023）高考物理真题专项（机械振动、机械波）练习 一、单选题A．做匀加速直线运动B．在O点所受静电力最大C．由E到O的时间等于由．．．．2023ꞏ海南ꞏ统考高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（）A．该波的周期是5s B．该波的波速是3m/sC．4s时P质点向上振动D．4s时Q质点向上振动4．（2023ꞏ天津ꞏ统考高考真题）能说明光是横波的是（ ）．．．．2023ꞏ山西ꞏ统考高考真题）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（λ=B．声波的波长A．声波的波长15cmC．两声波的振幅之比为3:1D．两声波的振幅之比为8．（2023ꞏ湖南ꞏ统考高考真题）如图（a），在均匀介质中有动方向与平面ABD 垂直，已知波长为4m ．下列说法正确的是（ ）A ．这三列波的波速均为2m/sB ．2s =t 时，D 处的质点开始振动C ． 4.5s t =时，D 处的质点向y 轴负方向运动 D ．6s t =时，D 处的质点与平衡位置的距离是6cm9．（2023ꞏ浙江ꞏ高考真题）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO '，接入电阻R 构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。

当0R R =时，导体杆振动图像如图乙所示。

若横纵坐标皆采用图乙标度，则当02R R =时，导体杆振动图像是（ ）A ．B ．C ．D ．10．（2023ꞏ浙江ꞏ高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为340m /s ）（ ）A ．振幅为2AB ．频率为100HzC ．波长应为1.7m 的奇数倍A ．a 与b 的频率之比为2:1B ．O 与P 开始振动的时刻相同C ．a 与b 相遇后会出现干涉现象D ．O 开始振动时沿12．（2022ꞏ重庆ꞏ高考真题）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，A ．浮标的振动周期为4C ．13t 时刻浮标沿y 轴负方向运动A．2：3 B．3：2 14．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）在如图所示的小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为4 A．0=t时，质点0P沿y轴负方向运动C．34t T=时，质点3P和5P相位相同15．（2022ꞏ辽宁ꞏ高考真题）一列简谐横波沿A．该时刻速度沿y轴正方向C．此后1周期内通过的路程为A．小球做简谐运动TA．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A．此波的波长为9cmC．此波的波速为0.1m/s19．（2021ꞏ江苏ꞏ高考真题）如图所示，半径为RA ．sin()2πω=-x R tB ．sin()πω=+x R tA ．15m/sB ．25m/s C ．35m/s21．（2021ꞏ天津ꞏ高考真题）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度．B ．．D．22．（2021ꞏ北京ꞏ高考真题）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。

2019⾼考物理⼆轮专题复习机械振动与机械波及答案及解析2019⾼考物理⼆轮专题复习机械振动与机械波1．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 的轴的正⽅向。

若振⼦位于N 点时开始计时，则其振动图像为（）A B C D2．如图，轻弹簧上端固定，下端连接⼀⼩物块，物块沿竖直⽅向做简谐运动。

以竖直向上为正⽅向，物块简谐运动的表达式为(y 0.1sin 2).5t m =π。

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

取重⼒加速度的⼤⼩为2g 10m /s =以下判断正确的是（）A ． 1.7m h =B ．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 0.4s =时，物块与⼩球运动⽅向相反3．⼀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 s4．⼀质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A ．若位移为负值，则速度⼀定为正值，加速度也⼀定为正值B ．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最⼤C ．质点每次通过平衡位置时，加速度不⼀定相同，速度也不⼀定相同D ．质点每次通过同⼀位置时，其速度不⼀定相同，但加速度⼀定相同5．⼀个质点做简谐运动的图像如图所⽰，下列叙述正确的是（）A ．质点的振动频率为4Hz成的系统像⼀个整体⼀样地振动，系统的最⼤振幅为（）f2f3f4f ⾼点时，以下说法正确的是（）A．摆线碰到障碍物前后的摆长之⽐为4:1时刻的图像如图所⽰。

则（）A．甲⼄两波的起振⽅向相反（i ）t 0=时，介质中偏离平衡位置位移为16cm 的所有质点的x 坐标；（ii ）从t 0=开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm -的质点的时间。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题含答案(2)一、选择题1．沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，A， B、C三个质点的平衡位置分别为x A=1.5m、x B=2m、x C=3m，t=0.9s时质点A恰好第二次到达波峰，下列说法正确中的是A．波传播的速度为10m/sB．t=0.1s时质点A运动到质点B的位置C．质点C在t=0.9s时沿y轴负方向振动D．质点B的振动表达式为y=5sin（2.5πt）cm2．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。

B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。

C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。

D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。

3．如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是（）A．0.2s时的位移与0.4s时的位移相同B．0.4s时的速度与0.6s时的速度相同C．弹簧振子的振动周期为0.9s，振幅为4cmD．0.2s时的回复力与0.6s时的回复力方向相反4．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m．则两单摆摆长l a与l b分别为( )A．l a＝2.5 m，l b＝0.9 m B．l a＝0.9 m，l b＝2.5 mC．l a＝2.4 m，l b＝4.0 m D．l a＝4.0 m，l b＝2.4 m5．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．6．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同7．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。

第2讲 机械振动和机械波 光1．(1)图1甲为一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，M 、N 是介质上的质点；乙图为质点N 的振动图象，下列说法正确的是________(填正确答案标号) A ．该波沿x 轴的正方向传播B ．t ＝0时刻，质点M 向y 轴负方向运动C ．经过一个周期，质点N 通过的路程为32 cmD ．t ＝6.5 s 时，质点M 位于平衡位置E ．该波的传播速度不一定为43×10－2m/s图1(2)如图2所示，半圆形玻璃截面的圆半径OA ＝R ，一束细激光束平行于半径OD 且垂直于平面AB 射到半圆形玻璃上的C 点，穿过玻璃后光线交OD 的延长线于P 点。

已知玻璃材料对激光束的折射率为3，OC ＝R2。

图2(ⅰ)画出该激光束传播过程的光路图； (ⅱ)求OP 两点的距离。

解析 (2)(ⅰ)如图所示(ⅱ)入射角设为θ2，折射角设为θ1，由图中几何关系可得：sin θ2＝12解得θ2＝30°由折射定律可得：sin θ1sin θ2＝ 3解得：θ1＝60° 则OP ＝2R cos 30°＝3R答案 (1)BCD (2)(ⅰ)见解析 (ⅱ)3R2．(1)如图3所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。

当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。

以下说法错误的是________。

(填正确答案标号)图3A ．玻璃管被液体包住之前，折射光线消失B ．玻璃管被液体包住之后，折射光线消失C ．玻璃管被液体包住之后，出射光线强度增强D ．玻璃管被液体包住之后，出射光线强度减弱E ．玻璃管被液体包住之后，出射光线强度不变(2)一列沿x 轴负方向传播的横波在t ＝0时的波形如图4所示，已知t ＝0.7 s 时，P 点第二次出现波峰。

机械振动和机械波一、单选题1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。

波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。

则以下说法中正确的是（）A．质点P的振幅为0.05mB．波的频率可能为7.5HzC．波的传播速度可能为50m/sD．在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动2．如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。

则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s，6cm B．4s，9cmC．4s，6cm D．2s，8cm3．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，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为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。

两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点b、d始终静止不动B．质点a、b、c、d、e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A做简谐运动4．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。

图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。

下列说法不正确的是（）A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同B．M点为振动加强点，其振幅为AC．N点始终处在平衡位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为05．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同种介质中沿相同方向传播的波形图，此时质点P的运动方向如图所示，已知质点P在a波上，质点Q在b波上，则下列说法错误的是（）A．两列波具有相同的波速B．此时质点Q正沿y轴正方向运动C．一个周期内，质点Q沿x轴前进的距离是质点P的1.5倍D．在质点P完成30次全振动的时间内质点Q可完成20次全振动6．如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。