2020年高考复习:第7章机械振动和机械波第3节 机械波的综合问题(巩固练习)
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2020年高考物理专题复习机械波高考主要考察四类问题:1.质点的简谐运动与机械波的联系。
2.有关机械波形成过程的理解及多值多解问题。
3.波的叠加干涉问题。
4.新教材出现的新知识点:多普勒效应、驻波复习对策:考生备考时,应以已经出过的典型试题为例,穷追不舍,探根求源,不断强化,才能收到实效。
机械波的基本概念1.机械波的概念?机械振动在介质中的传播叫做机械波。
2.产生波的条件是什么?首先要有振动(波源);其次要有介质。
3.波的分类?描述波的物理量是什么?波长:相邻的在振动过程中对平衡位置的位移始终相等的质点的平衡位置之间的距离(也可以简称为相邻的同相点之间平衡位置的距离;或相邻的波峰(或波谷)之间的距离。
波速:波在均匀介质中是匀速传播的,在一个周期传播一个波长,波速由介质决定周期和频率:在波的传播过程中,各个质点的振动周期和频率是相等的,都等于波源的周期和频率。
4.波动的特点是什么?波是传递能量的一种形式,波也可以传递信息。
在波动过程中,质点只是在平衡位置附近做往复运动,质点的平衡位置不会迁移,波向前匀速传播。
5.可闻声波频率在20HZ到20000HZ的声波能够引起人听觉,成可闻声波,根据声音在空气中的传播速度,可以计算出声波的波长。
由于声波的波长较长,它可以绕过一般尺寸的障碍物,故较容易听到衍射声波。
光波的波长较短,平时很难看到光波的衍射。
6.多普勒效应当声源和观察者之间有相对运动时,人听到的声音的频率和声源的固有频率将产生偏差,如果观察者和声源靠拢,人听到的声音频率将变大;反之则变低。
简谐波的图象1.波的图象的物理意义波的图象是用来描述同一时刻各个指点对平衡位置位移的分布情况的图,因此水平轴定位各个质点的平衡位置坐标,竖直轴表示质点偏离平衡位置的位移,根据教材要求只要求掌握横波的图象2.根据波的图象可以知道①振幅、波长、与X对应的Y值②根据波的传播方向判定质点的瞬时速度方向③根据质点的瞬时速度方向判定波的传播方向④根据相隔t 的两个波形计算可能的波速或(可能的波长)波特有的现象1. 波的叠加原理当两列波相遇时,在相遇的区域里,指点参与两种振动,质点的位移是这两种振动单独引起的位移的矢量和。
2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题37 机械振动与机械波【专题导航】目录热点题型一波的传播与波速公式的应用 (1)1.对波形图的理解 (2)2.波的传播方向与质点振动方向之间的关系判断 (4)热点题型二波的图象与振动图象的关联分析 (5)1.由波动图象确定质点的振动图象 (6)2.由振动图象确定波动图象 (7)3.振动和波动情况的综合分析 (7)热点题型三波的多解问题 (9)热点题型四波的干涉、衍射、多普勒效应 (11)【题型演练】 (13)【题型归纳】热点题型一波的传播与波速公式的应用1.波的图象特点(1)质点振动nT(波传播nλ)时,波形不变.(2)在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3,…)时,它们的振动步调总相同;当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)λ2(n=0,1,2,3,…)时,它们的振动步调总相反.(3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向,各质点的起振方向与波源的起振方向相同.2.波速公式振源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以有v=λT=λf. 3.由t时刻的波形确定t+Δt时刻的波形(如图)(1)波向右传播Δt =14T 的时间和向左传播Δt =34T 的时间波形相同.(2)若Δt >T ,可以采取“去整留零头”的办法.4.判断波的传播方向与质点的振动方向的三种常见方法(1)上下坡法:沿波的传播方向,上坡时质点向下振动,下坡时质点向上振动,如图甲所示.甲(2)同侧法:波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧,如图乙所示.乙(3)微平移法:将波形图沿传播方向平移Δx (Δx ≤λ4),再由x 轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定,如图丙所示.丙1.对波形图的理解【例1】.(2019·宁夏石嘴山三中一模)弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,把小钢球从平衡位置向左拉一段距离,放手让其运动,从小钢球第一次通过平衡位置时开始计时,其振动图象如图所示,下列说法正确的是( )A .钢球振动周期为1 sB .在t 0时刻弹簧的形变量为4 cmC .钢球振动半个周期,回复力做功为零D .钢球振动一个周期,通过的路程等于10 cmE .钢球振动方程为y =5sinπt cm 【答案】 BCE【解析】 由振动图象可以看出钢球的振动周期为T =2 s ,A 错误;弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,平衡位置时弹簧的形变量为零,由图知t 0时刻在平衡位置的右侧距离平衡位置为4 cm 处,则弹簧的形变量等于4 cm ,B 正确;经过半个周期后,振子的速度大小相等,动能变化为零,根据动能定理知回复力做功为零,C 正确;钢球振动一个周期,通过的路程s =4A =4×5 cm =20 cm ,D 错误;振幅A =5 cm ,角频率ω=2πT=π rad/s ,则钢球振动方程为y =A sin ωt =5sinπt cm ,E 正确。
2020年高考物理专题训练卷机械振动、机械波一、选择题1.一简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =T2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 的大解析 t =T2时刻,题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动,而题图(a)中质点Q 在t =T 2时刻从平衡位置向上振动,平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动,所以质点Q 的振动图象与题图(b)不同,平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如题图(b)所示,选项A 错误,D 正确;在t =0时刻,质点P 处在波谷位置,速率为零,与其平衡位置的距离最大,加速度最大,而质点Q 运动到平衡位置,速率最大,加速度为零,即在t =0时刻,质点P 的速率比质点Q 的小,质点P 的加速度比质点Q 的大,质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大,选项B 错误,CE 正确。
答案 CDE2.一列机械波上的A 、B 两质点在0~0.8 s 内的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示,A 、B 相距0.7 m ,则________。
A .该机械波的周期一定为0.8 sB .该机械波的波速可能为0.2 m/sC .该机械波的波速可能为1 m/sD .该机械波只能从A 向B 传播E .该机械波的波长最长为5.6 m解析 由题图(甲)、(乙)可知,各质点振动周期和机械波周期相同,都是0.8 s ,A 正确;由题可知有两种情况,若如图1所示,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ=0.7 m ,解得λ=5.61+8n m ,v =λT =71+8n m/s(n =0,1,2,…);若如图2所示,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ=0.7 m ,解得λ=5.67+8n m ,v =λT =77+8n m/s(n =0,1,2,…),将0.2 m/s 和1 m/s 分别代入以上两速度表达式,n 能取大于等于0的整数时符合题意,反之不符合题意,B 错误,C 正确;若如图1所示,波由B 向A 传播,若如图2所示,从A 向B 传播,故D 错误;由以上分析可知当n =0时,得出两种情况下的最长波长分别为5.6 m 和0.8 m ,故E 正确。
机械波点点清专题3 波动图像和振动图像的综合应用微专一1.振动图像和波的图像的比较2.求解波的图像与振动图像综合类问题可采用“二清、二找、二对应”的方法。
(1)分清振动图像与波的图像。
看清横、纵坐标的单位及单位前的数量级。
(2)在波的图像里找到振动图像对应的质点,在振动图像里找到波的图像对应的时刻。
(3)同一质点在同一时刻在波的图像和振动图像里对应的位移和振动方向相同3.图像问题的易错点(1)不理解振动图像与波的图像的区别。
(2)误将振动图像看作波的图像或将波的图像看作振动图像。
(3)不知道波传播过程中任意质点的起振方向就是波源的起振方向。
(4)不会区分波的传播位移和质点的振动位移。
(5)误认为质点随波迁移。
题型一 由振动图象和信息确定波动图象【典例1】7.(2019·河北衡水中学模拟)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,波速为2 m/s ,振幅A =2 cm ,M 、N 是平衡位置相距为3 m 的两个质点,如图所示,在t =0时,M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动,N 位于其平衡位置上方最大位移处,已知该波的周期大于1 s ,下列说法正确的是( )A .该波的周期为6 sB .在t =0.5 s 时,质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动C .从t =0到t =1 s ,质点M 运动的路程为2 cmD .在t =5.5 s 到t =6 s ,质点M 运动路程为2 cmE .t =0.5 s 时刻,处于M 、N 正中央的质点加速度与速度同向 【答案】:BDE【解析】:由题意可知nλ+34λ=3 m ,λ=vT ,解得T =64n +3(n =0,1,2,3,…)因T >1 s ,则n=0时T =2 s ,选项A 错误;在t =0.5 s =14T 时,质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动,选项B 正确;从t =0到t =1 s ,经过了0.5T ,则质点M 运动的路程为2A =4 cm ,选项C 错误;在t =5.5 s 时刻M 点在最低点,t =6 s 时回到平衡位置,则质点M 运动路程为2 cm ,选项D 正确;t =0.5 s 时刻,M 点在波峰位置,N 点在平衡位置,则处于M 、N 正中央的质点处在平衡位置下方向上振动,此时的加速度与速度同向,选项E 正确.【典例2】(2018·武汉市模拟)(多选)(空间周期性)如图11所示,有一列减幅传播的简谐横波,x =0与x =75 m 处的A 、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。
高考复习—机械振动与机械波一、选择题1.把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟 [ ]A.变慢了,要使它变准应该增加摆长 B.变慢了,要使它变准应该减少摆长C.变快了,要使它变准应该增加摆长 D.变快了,要使它变准应该减少摆长2.做简谐振动的物体,如果在某两个时刻的位移相同,则物体在这两个时刻的[ ]A.加速度相同 B.速度相同 C.动能相同 D.动量相同3.单摆做简谐运动时,其回复力是 [ ]A.摆球所受的重力B.悬线对摆球的拉力C.摆球所受重力与悬线拉力的合力D.摆球重力在垂直悬线方向上的分力4.以下几种运动,哪个不是简谐运动 [ ]A.拍皮球时,球的运动B.一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动,且假设它经过的弧线很短C.质点做匀速圆周运动时,它在直径上的投影点的运动D.竖直悬挂的弹簧上挂一重物,在弹性限度内,将重物拉开一定离,然后放手任其运动5.如图1所示,弹簧振子的质量为0.2 kg,做简谐振动,当它运动到平衡位置左侧2 cm时,受到的回复力是4 N,当它运动到平衡位置右侧4 cm时,它的加速度 [ ]A.大小为20 m/s2,向右 B.大小为20 m/s2,向左ArrayC.大小为40 m/s2,向左 D.大小为40 m/s2,向右6.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是 [ ]A.摆球的机械能守恒B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能C.能量正在消失D.只有动能和重力势能的相互转化7.水平放置的弹簧振子做简谐振动的周期为T,t1时刻振子不在平衡位置而且速度不为零;t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同;t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反.若t2-t1=t3-t2,则 [ ]A.t1时刻、t2时刻与t3时刻,弹性势能都相等B.t1时刻与t3时刻,弹簧的长度相等C.t3-t1=(2n+1/2)T n=0,1,2……D.t3-t1=(n+1/2)T n=0,1,2……8.工厂里,有一台机器正在运转,当其飞轮转得很快的时候,机器的振动并不强烈. 切断电源,飞轮转动逐渐慢下来,到某一时刻t, 机器发生了强烈的振动, 此后,飞转转动得更慢,机器的振动反而减弱, 这种现象说明[ ]A.在时刻t飞轮惯性最大B.在时刻t飞轮转动的频率最大C.在时刻t飞轮转动的频率与机身的固有频率相等,发生共振D.纯属偶然现象,并无规律9..波由甲介质进入乙介质,可能发生变化的是( )A.波长 B.频率C.波速 D.传播方向10.关于波速公式v=λf,下面哪几句话是正确的( )A.适用于一切波B.对同一机械波来说,通过不同的介质时,只有频率f不变C.一列机械波通过不同介质时,波长λ和频率f都会发生变化D.波长2 m的声音比波长1 m的声音的传播速度大一倍11.关于机械振动和机械波的关系,以下说法中正确的是 ( ) A.有机械振动必有机械波B.波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同C.由某波源激起机械波,机械波和波源的频率始终相同D.一旦波源停止振动,由它激起的机械波也立即停止波动12.一列沿x 轴传播的简谐横波, 某时刻的图象如图1所示. 质点A 的位置坐标为(-5,0), 且此时它正沿y 轴正方向运动, 再经2 s 将第一次到达正方向最大位移, 由此可知 ( ) A. 这列波的波长为20 m B. 这列波的频率为0.125 Hz C. 这列波的波速为25 m/sD. 这列波是沿x 轴的正方向传播的13.一列机械波在某时刻的波形如图2中实线所示,经过一段时间以后,波形图象变成如图2中虚线所示,波速大小为1 m/s .那么这段时间可能是( )A .1 sB .2 sC .3 sD .4 s 14.一列沿x 轴传播的简谐波,波速为4 m/s ,某时刻的波形图象如图3所示.此时x =8 m 处的质点具有正向最大速度,则再过4.5 s ( )A .x =4 m 处质点具有正向最大加速度B .x =2 m 处质点具有负向最大速度C .x =0处质点一定有负向最大加速度D .x =6 m 处质点通过的路程为20 cm15.如图4所示,在xoy 平面内,有一沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速为1 m/s ,振幅为4 cm ,频率为2.5 Hz .在t =0时,P 点位于其平衡位置上方最大位移处,则距P 点为0.2 m 的Q 点 ( ) A .在0.1 s 时的位移为4 cm B .在0.1 s 时的速度最大C .在0.1 s 时速度方向向下D .在0~0.1 s 内的路程为4 cm 16.一列沿x 轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图5甲所示.若从此时刻开始计时,则图5乙表示a 、b 、c 、d 中哪个质点的振动图象 ( ) A .若波沿x 轴正方向传播,则乙图为a 点振动的图象B .若波沿x 轴正方向传播,则乙图为b 点振动的图象C .若波沿x 轴负方向传播,则乙图为c 点振动的图象D .若波沿x 轴负方向传播,则乙图为d 点振动的图象17.图6中, S 1、S 2两个波源发出两列完全相同的机械波,产生稳定的干涉图样.若S 1、S 2间的距离等于两个波长,则( )A .共形成三条干涉加强条纹图2图4甲乙图5图3 图6B .共形成五条干涉加强条纹C .射线S 1O 、S 2O' 处是干涉加强条纹D .射线S 1O 、S 2O' 处是干涉减弱条纹18.一根张紧的水平弹性长绳上有a、b两点相距14 m ,b点在a点的右方.当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正极大值时,b点的位移恰为0,且向下运动.经过1 s 后,a点的位移为0,且向下运动,而b点的位移恰达到负极大值.则这列简谐横波的波速可能等于 ( ) A .4.67 m/s B .6 m/s C .10 m/s D .14 m/s二、填空题1.甲、乙两个单摆,同时做简谐振动,甲摆完成10次全振动时,乙摆完成20次全振动,若乙摆摆长为1 m ,则甲摆的摆长 m .2.一摆长为L 的单摆,在悬点正下方(L -L ')的P 点处钉一钉子,如图2所示,此单摆的振动周期(两个摆角均很小)为 .3.利用单摆测重力加速度时, 没有测摆球的直径, 先用直尺测出悬点到球底的距离L 1, 测出相应的周期T 1, 再将L 1改变为L 2, 又测出相应的周期T 2, 则测出的重力加速度g 的表达式应为 .4.一简谐波沿x 轴正方向传播.已知轴上x 1=0和x 2=1m 两处的振动图象分别如图9所示,又知此波的波长大于1 m ,则此波的传播速度v =_____m/s .(取整数)5.平静湖面上传播着一列水面波(横波), 在波传播方向上有两小木块, 相距10 m ,随波上下振动, 测得小木块每分钟振动20次, 当甲木块在波峰时,乙木块恰在波谷,且两木块间有两个波峰,则此水面波的波长为______m ,波速为_______m/s ,频率为____Hz .(用分数表示)三、计算题1.某质点做简谐运动,先后以相同的速度通过A 、B 两点,历时0.5 s ,质点以大小相等方向相反的速度再次通过B 点,历时也是0.5 s ,求该质点的振动周期.图 2图92.A 为半径为R 的光滑圆轨道的最低点,B 、C 为两个完全相同的小球(均可看成质点),将B 球放在A 的正上方高度为h 处,将C 球放在离A 很近的轨道上,让B 、C 球同时由静止开始运动(不计空气阻力),它们恰好在A 点相遇,则h 与R 的应满足什么关系?3.一列横波向右传播,在传播方向上,有相距3 m 的a、b两点.当a点到达波峰时,右侧b点恰通过平衡位置向下运动,则这列波的波长为多少? 4.一列沿x 轴正方向传播的横波,某时刻的波形图象如图10中的Ⅰ所示,经t =0.2 s 后,波形图象如图中Ⅱ所示.求这列波的波速.5.一列沿x 轴传播的简谐横波,其周期为T ,某时刻的波形图象如图中的实线所示,再经t =0.2 s 的波形图如图11中的虚线所示.求:(1)若t 小于T ,则此列波的波速为多大.(2)若t 大于T ,则此列波的波速为多大.图10 图11一、选择题1.B 2.AC 3.D 4.A 5.C 6.B 7.AD 8.C 9.ACD 10.AB11.C 12.ABC 13.AC 14.ABC 15.BD 16.BD 17.BC 18.AC二、填空题1.4 2.T=π(g L g L //'+) 3.4π2(L 2-L 1)/(T 22-T 12)4.333 5.4 ,4/3 ,1/3三、计算题1.2 s .2.R n h 8π)12(2-=(n =1,2,3……). 3.3412+n m ,式中n =0、1、2、3、………….4.(40n +10)m/s ,式中n =1、2、3、………. 5.(1)2.5 m/s 或7.5 m/s ,(2)(10n +2.5)m/s 或(10n +7.5)m/s ,n =1、2、3………….。
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。
高考回归复习—机械振动和机械波选择之综合题五1.一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,周期为T,振幅为A。
t=0时刻,该波波形如图中实线所示,此时x=0处的质元沿y轴负向振动,则()A.此列波沿x轴正向传播B.经过12T,x=0.2m处的质元传播到x=0.8m处C.t=52T时刻波形如图中虚线所示D.x=0处的质元向y轴正方向运动时,x=0.6m处质元向y轴负方向运动E.x=0处质元的位移为-A时,x=0.4m处质元的位移为A2.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t=0时刻的波形图,此时质点M离开平衡位置的位移为y=3cm,x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin(2t )cm。
则下列说法正确的是()A.波沿x轴正方向传播B.波传播的速度大小为8m/sC.t=1.5s时刻,M点的位移为y=-3cmD.从t=0时刻开始,M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE.平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动超前0.5s3.如图所示,O点为简谐横波的波源.振幅为5 cm的波从O点分别沿x轴向正方向和负方向传播,Oa=3 m,Ob=4 m,Oc=6 m.t=0时,波源O由平衡位置开始竖直向下振动;t=6s时,质点a第一次到达最高点,同时质点c刚好开始振动.则下列说法中正确的是()A .该波的周期为4 sB .0~10 s 内,质点b 走过的路程是0.3 mC .该波的波速为0.75 m/sD .t =6 s 时质点b 经过平衡位置向上运动 E.当质点c 向下运动时,质点a 一定向上运动4.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t =0时刻的波形图如图所示,已知此时A 质点偏离平衡位置的位移为30 cm ,B 质点刚要开始振动,质点振动的周期T =0.4 s 。
下列说法正确的是( )A .此时质点B 将沿y 轴负方向运动 B .波的传播速度为10 m /sC .质点A 的振动方程表达式为60sin 10cm 6y t ππ⎛⎫⎪⎝⎭=+ D .质点A 再次回到平衡位置的时刻是130t s =E.从质点A 开始振动到质点B 开始振动经历的时间为16s 5.一列简谐横波在t =0.4s 时刻的波形如图甲所示,波传播方向上质点A 的振动图象如图乙所示。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习含答案(3)一、选择题1.如图所示,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断中正确的是()A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小不相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置2.目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz~1000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m~150m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离3.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大4.关于下列四幅图的说法中,正确的是()A.图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波产生的干涉图样,这两列水波的频率可以不同C.图丙是波的衍射现象,左图的衍射更明显D.图丁是声波的多普勒效应,该现象说明,当观察者与声源相互靠近时,他听到的声音频率变低了5.一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6.一列简谐横波沿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7.如图所示,为一列沿x轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A、波长λ和x=l米处质点的速度方向分别为:()A.A=0.4 m λ=1m 向上B.A=1m λ=0.4m 向下C.A=0.4m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上8.如图所示,MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分,把小球A放在MN的圆心处,再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处,今使两球同时自由释放,则在不计空气阻力时有()A.A球先到达C点B.B球先到达C点C.两球同时到达C点D.无法确定哪一个球先到达C点9.一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b(x b>0).a 点的振动规律如图所示。
第七单元机械振动与机械波作业19机械振动A组基础达标微练一简谐运动的描述1.一位游客在湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。
可把游船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,游客能舒服登船的时间是( ) A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s微练二简谐运动图像的理解和应用2.(浙江1月选考)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R=R0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R=2R0时,导体杆振动图像是( )3.(多选)如图甲所示,装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,把玻璃管向下缓慢按压4 cm后放手,忽略运动阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动,测得振动周期为0.5 s。
以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示,其中A为振幅。
对于玻璃管,下列说法正确的是( )A.回复力等于重力和浮力的合力B.振动过程中动能和重力势能相互转化,玻璃管的机械能守恒C.位移满足函数式D.在t 1~t 2时间内,位移减小,加速度减小,速度增大微练三 单摆周期公式的应用4.如图甲所示,细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器,注射器内装上墨汁。
将摆线拉开一较小幅度,当注射器摆动时,沿着垂直于摆动的方向以速度v 匀速拖动木板,得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示,若测得木板长度为L,墨汁图样与木板边缘交点P 、Q 恰好是振动最大位置处,已知重力加速度为g,则该单摆的等效摆长为( )A.gv 225π2L 2B.gL 225π2v 2C.25gL 216π2v 2D.25gv 216π2L 25.(多选)甲、乙两个单摆做简谐运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B.t=2 s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零C.甲、乙两摆的摆长之比为4∶1D.甲、乙两摆摆球在最低点时摆线的拉力大小一定相等微练四受迫振动6.轿车的“悬挂系统”是指由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的整个支持系统。
第3节 机械波的综合问题(巩固练习)
1、一列简谐横波沿x 轴传播,图甲是波传播到x =5 m 的质点M 时的波形图,图乙是质点N (x =3 m )从此时刻开始计时的振动图象,Q 是位于x =10 m 处的质点,则下列说法正确的是( )
A .这列波的波长是4 m
B .这列波的传播速度是1.25 m /s
C .M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿一y 方向
D .从此时刻开始经过8s ,质点Q 第一次到达波峰
【答案】ACD 2、图(a )为一列简谐横波在t=2 s 时的波形图,图(b )为介质中平衡位置在x=1.5 m 处的质点的振动图象,P 是平衡位置为x=2 m 的质点。
下列说法错误..
的是( ) A .波速为0.5 m/s
B .波的传播方向向右
C .当t=7 s 时,P 恰好回到平衡位置
D .0~2 s 时间内,P 向y 轴负方向运动
【答案】B
3、手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图。
绳上有另一质点P ,且O 、P 的平衡位置间距为L 。
t=0时,O 位于最高点,P 的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是( )
A .该简谐波是纵波
B .该简谐波的最大波长为2L
C .8T t =
时,P 在平衡位置上方 D .38T t =时,P 的速度方向竖直向上 【答案】C
4、一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上11m x =和27m x =处质点的振动图像分别如图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是( )
A.7m/s
B.2m/s
C.1.2m/s
D.1m/s
【答案】BC
5、一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =0和t =0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。
己知该波的周期T >0.20 s 。
下列说法正确的是( )
A .波速为0.40 m/s
B .x =0.08 m 的质点在t =0.70 s 时位于波谷
C .x =0.08 m 的质点在t =0.12 s 时位于波谷
D .若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s ,
则它在该介质中的波长为0.32 m
【答案】ABD
6、图(a)为一列简谐横波在t=0.10s 时的波形图,P 是平衡位置在x =1.0m 处的质点,Q 是平衡位置在x =4.0m 处的质点;图(b)为质点Q 的振动图形。
下列说法正确的是( )
A .在t=0.10s 时,质点Q 向y 轴正方向运动
B .在t=0.25s 时,质点P 的加速度方向与y 轴正方向相问
C .从t=0. 10s 到t =0. 25s ,该波沿x 轴负方向传播了6m
D .从t=0. 10s 到t =0. 25s ,质点P 通过的路程为30cm
E .质点Q 简谐运动的表达式为0.10sin10y t π=(国际单位侧)
【答案】BCE
x/m y/cm
O
10
-10
t/s y/cm O 10 -10 4 8 12 0.1 0.2 0.3 P
Q 图(a)
图(b)。