高三物理第二轮专题练习 振动和波 新人教版
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1. 简谐振动的条件:F kx =-3. 简谐运动的图像(1)坐标轴:横轴表示时间,纵轴表示位移。
(2)图线特点:正弦(或余弦)曲线。
(3)物理意义:表示做简谐振动的质点的位移随时间的变更规律。
4. 单摆周期公式中的l 与g ()为等效摆长悬点的等效摆长的等效1l ⎧⎨⎩(2)g 为等效重力加速度例如单摆置于以加速度a 匀加速上升的升降机中,物体处于超重状态,加速度变为g'=g +a ,此时回复力是视重mg'的切向分力,g'即为单摆的等效加速度。
不论单摆处在什么状况下,在其平衡位置上的视重所“产生”的加速度,可等效为单摆的“重力”加速度。
5. 有关波的图像的几种常见问题: (1)确定各质点的振动方向如图所示(实线)为一沿x 轴正方向传播的横波,试确定质点A 、B 、C 、D 的速度方向。
推断方法:将波形沿波的传播方向做微小移动,(如图中虚线)由于质点仅在y 方向上振动,所以A'、B'、C'、D'即为质点运动后的位置,故该时刻A 、B 沿y 轴正方向运动,C 、D 沿y 轴负方向运动。
从以上分析也可看出,波形方向相同的“斜坡”上速度方向相同。
(2)确定波的传播方向知道波的传播方向利用“微平移”的方法,可以很简洁地推断出各质点的振动方向。
反过来知道某一质点的运动方向,也可利用此法确定该波的传播方向。
另外还有一简便好用的推断方法,同学们也可以记住。
如图所示,若已知A 点速度方向向上,可假想在最靠近它的波谷内有一小球。
不难看出A 向上运动时,小球将向右滚动,此即该波的传播方向。
(3)已知波速v 和波形,画出再经△t 时间的波形图①平移法:先算出经时间波传播的距离=,再把波形沿波的传播方∆∆∆t x v t向平移即可。
因为波动图像的重复性,若知波长,则波形平移时波形不∆x n λλ 变,当时,可采取去整留零的方法,只需平移即可。
∆x n x n x x =+λλ②特殊点法:(若知周期T 则更简洁)在波形上找两个特殊点,如过平衡位置的点和与它相邻的波峰(谷)点,先确定这两点的振动方向,再看△t =nT +t ,由于经nT 波形不变,所以也实行去整nT 留零t 的方法,分别做出两特殊点经t 后的位置,然后按正弦规律画出新波形。
物理大二轮复习试题物1(2014大纲全国,18,6分)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。
下列说法正确的是( )A波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅[答案] 1AD[解析] 1两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、项错误。
在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。
2(2014四川,5,6分)如图所示,甲为=1 时某横波的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像,距该质点Δ=05 处质点的振动图像可能是( )[答案] 2A[解析] 2由图甲知波长λ=2 ,因此距该质点为Δ=05 =λ的质点的振动图像可由图乙图像向左或向右平移=05 得到,故只有A图像正确。
3(2014福建,17,6分)在均匀介质中,一列沿轴正向传播的横波,其波O在第一个周期内的振动图象如右图所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )[答案] 3D[解析] 3由振动图象可知,在=T时,波O的振动方向向下,再结合波形可知形成的波动图像为D图。
故选项D正确。
4(2014安徽,16,6分)一简谐横波沿轴正向传播,图1是=0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图象,则该质点的坐标值合的是( )A05 B15 25 D35[答案] 4[+++X+X+K][解析] 4由图2知,=0时刻此质点相对平衡位置的位移约为-015 ,且振动方向向下,图1中符合此要求的点在2~3 之间,故正确。
5(2014安徽,14,6分)在研究中,家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。
法国物家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。
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。
高中物理 专题 波振结合课后练习二(含解析)新人教版选修34题一如图所示是一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s ,则x =1.5m 处质点的振动函数表达式y=_________cm ,x =2.0m 处质点在0 ~1.5s 通过的路程为________cm 。
题二有一种沙漠蝎子既没有眼睛,也没有耳朵,它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领,它有八条腿,趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图所示).不远处的小虫一有骚动,就会在沙面上引起一阵地震波。
蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向,并从P 波和S 波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离。
方位和距离都知道了,它就能扑上去捕获小虫了。
已知P 波速度为150 m/s ,S 波速度为50 m/s ,如果两波到达沙漠蝎子的时间差为3.5×10-3 s ,则小虫离它的距离多大?题三一简谐横波以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 .波的周期为0.5 sB .x =0处的质点在t =0时向y 轴负向运动C .x =0处的质点在t =14s 时速度为0 D .x =0处的质点在t =14s 时速度值最大题四某质点在坐标原点O 处做简谐运动,其振幅为5 cm ,振动周期为0.4 s ,振动在介质中沿x 轴y /cm 0 5 -50.5 1.0 x /m v 3.0 2.5 2.0 1.5正向传播,传播速度为1.0 m/s.若质点在平衡位置O向上振动0.2 s后立即停止振动,则停止振动后又经过0.2 s的时刻的波形可能是图中的()题五一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是()A.由波形图可知该波的波长为4 mB.由波形图可知x=2 m处的质点Q该时刻位移为0.2 mC.经1/4周期后质点P运动到Q点D.经1/4周期后质点R的速度变为零且在波峰题六在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时刻刚好传到B点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:(1)该列波的周期T;(2)从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点相对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?课后练习详解题一答案:-5cos2πt、30详解:在t = 0时刻,x = 1.5m处质点处于-5cm,x = 1.5m处质点的振动函数表达式y=-5co s2πt。
3.2波的描述同步练习一、单选题1.(2023·河南·范县第一中学高二月考)下列关于波长、频率和波速的说法正确的是()A.在波动中,振动相位总是相同的两个质点间的距离叫作波长B.波的频率由介质决定,波的传播速度由波源决定C.波由一种介质进入另一种介质时,波长、波速和频率均发生变化D.波在介质中传播一个波长的距离所用的时间,就是波的周期2.(2023·山西·高三月考)如图所示,质点O为波源,激发的简谐横波沿x轴正方向传播。
T=0时,由平衡位置开始振动;3.0s时,波传到x=1.2m处。
质点M的平衡位置在0.3m、质点N位置在0.9m处,则()A.t=0时,质点O向y轴正方向运动B.3.0s后,质点M、N可能同时回到平衡位置C.3.0s后,每当y M=0时,y N的大小一定是0.1mD.3.5s时,质点M、N的加速度方向相同3.(2023·河南·范县第一中学高二月考)一列简谐横波沿x轴方向传播,某时刻的波形如图所示。
已知此时质点F的振动方向沿y轴负方向,则()A.此刻质点B的振动方向与质点H的振动方向相同B.此刻质点E的振动速度为0C.这列波沿x轴正方向传播D.质点B将比质点D先回到平衡位置4.(2024·全国·高二期末)如图所示,一列横波在x轴上沿x轴方向传播,实线表示t=0时刻的波形图,虚线是t=2s时刻的波形图,下列说法正确的是()A.质点的振动周期一定是8sB.该波的波速可能是1m/sC.t=0时刻,x=4m处的质点振动方向一定向上D.t=4s时刻,x=6m处的质点可能位于平衡位置t=时的波形图,P、Q为介质中的两个质点,图乙为5.(2023·山东潍坊·高二月考)图甲为一列简谐横波在0.1s质点P的振动图像。
则()A.0.25st=时,质点P距平衡位置的距离小于质点Q距平衡位置的距离B.0.3st=时,质点P的速度小于质点Q的速度t=时,质点Q的运动方向沿y轴正方向C.0.35s~内,波沿x轴的负方向传播了14mD.00.35s6.(2023·北京市第四十三中学高三月考)如图是某时刻一简谐波的图像,已知图中x=2m处的质点此时的运动方向向上,则下列说法正确的是()A.此列波的周期是4sB.此列波的波长是8cmC.此列波是向右传播的D.图中的质点Q比质点P先回到平衡位置7.(2023·河北·唐山一中高二月考)如图所示,图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,图乙x=处的质点P再经过1s开始计时的振动图线,以下说法中正确的是()是这列波中2mA .该简谐横波沿x 轴负方向传播B .该简谐横波传播的速度为2m/sC .P 质点在1s 内沿x 轴移动的距离为0.5mD .Q 质点在0=t 时刻有最大的加速度,且加速度沿y 轴的正方向8.(2023·重庆巴蜀中学高二期中)如图所示,波源为P 点的机械波在绳上传到质点Q 时的波形,下列说法中正确的是( )A .质点P 传到了Q 点,且Q 振动方向向下B .此时P 已完成0.5个全振动C .P 点从平衡位置刚开始振动时,振动方向朝上D .当P 点停止振动时,绳上的波会立即消失9.(2023·重庆巴蜀中学高二期中)如图所示,图甲为一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,P 为平衡位置在17.5cm x =的质点,图乙为此波中平衡位置坐标10cm x =的质点从该时刻起的振动图象,下列说法中正确的是( )A .波沿x 轴负方向传播B .由甲、乙两图可知该波波速为100m/sC .从该时刻起, 2.025s t =时,P 点刚好经过平衡位置,振动方向向下D .从该时刻起,P 点第一次回到平衡位置通过的路程是(8cm -10.(2023·辽宁·辽河油田第二高级中学高二期中)关于公式v f λ=,下列说法正确的是( )A .v f λ=只适用于横波B .对于机械波,由v f λ=可知,若f 增大,则波速v 也增大=可知,波长为5m的声音比波长为10m的声音传播速度小C.由v fλD.v、λ、f三个量中,同一列波经过不同介质时保持不变的只有f二、多选题11.(2023·江苏·苏州中学高二期中)一列向右传播的简谐横波,当波传到x=2.0m处的P点时开始计时,该时刻波形如图所示,t=0.9s时,观察到质点P第三次到达波峰位置,下列说法错误的是:()A.波速为0.5m/sB.经过1.4s质点P运动的路程为70cmC.t=1.6s时,x=4.5m处的质点Q第三次到达波谷D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5Hz12.(2023·内蒙古·阿拉善左旗高级中学高三月考)一列简谐横波沿x轴正方向传播,已知周期T=0.2s,t=0时刻的波形如图所示,波上有P、Q两质点,其纵坐标分别为y P=2cm,y Q=-2cm,下列说法中正确的是()A.该波波速为10m/sB.在0.05s内,P点通过的路程为4cmC.P点振动比Q点超前半个周期D.P、Q在振动的过程中,位移的大小总相等E.在相等的时间内,P、Q两质点通过的路程不相等13.(2024·全国·高三专题练习)如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在0x==t时刻波刚好传播到3m 处的质点P,已知波的传播速度为10m/s,则()A.波源的起振方向沿y+方向B.波源的振动频率为5HzC . 1.2s t =时,12m x =处的质点Q 第一次处于波峰D . 1.2s t =时,8m x =处的质点已通过的路程为14cm14.(2023·山东省济南市莱芜第一中学高三期中)振源S 在O 点做竖直方向的简谐运动,频率为10 Hz ,0=t 时刻形成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)。
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。
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。
高三物理二轮专项训练-振动和波一、选择题1、(全国卷1)16.一列简谐横波沿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2、(全国卷2)17.一列简谐横波沿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=0.15m处的质元位于y=A处.该波的波长可能等于A.0.60mB.0.20mC.0.12mD.0.6m3、(北京卷)16.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。
一顶点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 s到达最大位移处.在这段时间内波传播了0.5 m。
则这列波A.周期是0.2 s B.波长是0.5 mC.波速是2 m/s D.经1.6 s传播了8 m4、(天津卷)21.一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20cmB.该波的波长可能是8.4mC.该波的波速可能是10.5 m/sD.该波由口传播到6可能历时7s5、(四川卷)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、虚两条曲线分别表示平衡位置在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10HzB.此列波的波长一定是0.1mC.此列波的传播速度可能是34 m/sD.a点一定比b点距波源近6、(重庆卷)20.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/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(题20图).在一次地震中,震源地地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则A.P先开始振动,震源距地震仪约36kmB.P先开始振动,震源距地震仪约25kmC.H先开始振动,震源距地震仪约36kmD.H先开始振动,震源距地震仪约25km7、(宁夏卷)(1)(6分)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是。
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题31振动图像和波动图像专练目标专练内容目标1高考真题(1T—4T )目标2波动图像(5T—8T )目标3振动图像和波动图像相结合的问题(9T—12T )目标4通过振动和波动图像的处理多解问题(13T—16T )【典例专练】一、高考真题1.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 .2.在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和7m x =处的两个波源O 和P ,沿y 轴振动,形成了两列相向传播的简谐横波a 和b ,某时刻a 和b 分别传播到3m x =和5m x =处,波形如图所示。
下列说法正确的是()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y轴正方向运动t 时,简谐波的3.一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。
当7s波动图像可能正确的是()A.B.C.D.4.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()A.该波从A点传播到B点,所需时间为4st=时,B处质点位于波峰B.6st=时,C处质点振动速度方向竖直向上C.8st=时,D处质点所受回复力方向竖直向上D.10sE.E处质点起振后,12s内经过的路程为12cm二、波动图像5.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿x轴负方向传播,0=t时刻两列波恰好在坐标原点相遇,波形图如图所示。
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。
高三物理第二轮专题练习振动和波新人教版1.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。
匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动。
把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。
若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图2所示。
当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图3所示。
若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则A.由图线可知T0=4 sB.由图线可知T0=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2.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处,树枝在10s内上下振动了6次。
鸟飞走后,他把50g 的砝码挂在P处,发现树枝在10 s内上下振动了12次。
将50g的砝码换成500g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.50 gB.200 gC.500g D.550 g3.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大4.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<4 cmC.2 cm≤x<3 cmD.2 cm<x≤3 cm5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,周期为0.50s。
某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的名质元依次为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.0.50sB.0.13sC.0.10sD.0.20s6.一简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示。
下列说法正确的是A .由波形图可知该波的波长B .由波形图可知该波的周期C .经41周期后质元P 运动到Q 点D .经41周期后质元R 的速度变为零 7.一列简谐横波在x 轴上传播,某时刻的波形图如图所示,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 先到达离平衡位置最远处8.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示,波源的平衡位置坐标为x=0。
当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处位置及运动情况是A.在其平衡位置下方且向上运动B.在其平衡位置下方且向下运动C.在其平衡位置上方且向上运动D.在其平衡位置上方且向下运动9.一人看到闪电12.3 s后又听到雷声。
已知空气中的声速约为330 m/s-340 m/s,光速为3×108 m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km。
根据你所学的物理知识可以判断A.这种估算方法是错误的,不可采用B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确10.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125HzB.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0.9m11.一列简谐横波沿x轴传播。
t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距1m,A点速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处。
由此可知A.此波的传播速度为25m/sB.此波沿x轴负方向传播C.从t=0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1mD.在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向12.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图1中实线所示,t=0.2 s时刻的波形如图1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0.27 sC.波的频率可能为1.25 HzD.波的传播速度可能为20 m/s13.如图33所示,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,从波传到x=5m的M 点时开始计时,已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s ,下面说法中正确的是( )A .这列波的波长是4mB .这列波的传播速度是10m/sC .质点Q (x=9m )经过0.5s 才第一次到达波峰D .M 点以后各质点开始振动时的方向都是向下14.如图所示,S 为上下振动的波源, 振动频率为100Hz ,所产生的横波左右传播, 波速为80m/s ,已知P 、Q 两质点距波源S 的距离为SP=17.4m ,SQ=16.2m 。
当S 通过平衡位置向上振动时,P 、Q 两质点的位置是:A .P 在波峰,Q 在波谷;B .都在波峰;C .都在波谷 ;D .P 在波峰,Q 在波峰。
15.如图所示,S 1、S 2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。
实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。
关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点,下列说法中正确的有A.该时刻a 质点振动最弱,b 、c 质点振动最强,d 质点振动既不是最强也不是最弱B.该时刻a 质点振动最弱,b 、c 、d 质点振动都最强C.a 质点的振动始终是最弱的, b 、c 、d 质点的振动始终是最强的D.再过T /4后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱16.如图所示,声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v S 和v A ,空气中声音传播的速率为v P .设v S <v P ,v A <v P ,空气相对于地面没有流动.图33c S 1 S 2 a bd(1)若声源相继发出两个声信号,时间间隔为Δt.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信号的时间间隔Δt′.(2)请利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式.答案及解析1.【答案】AC【解析】若保持把手不动,砝码以一初速度做简谐振动,为自由振动,图2为砝码的自由振动的图象,由图读出的周期T0=4s,为砝码的固有周期。
当把手以某一速度匀速转动,砝码为受迫振动,此时砝码振动的周期T为驱动力的周期,图3为砝码的受迫振动的图象,由图读出的周期T=2s,为砝码受迫振动的周期,也为驱动力的周期。
当驱动力的周期越靠近砝码的固有周期时,砝码的振动越强烈,振幅越大。
当驱动力的周期越偏离砝码的固有周期时,砝码的振动越弱,振幅越小。
所以A、C选项正确。
2.【答案】B【解析】振动周期公式k m T π2=,鸟在树枝上, 610211==k m T π,50g 的砝码在树枝上, 1210222==k m T π,鸟的质量为50g 的砝码的4倍,所以最接近200g ,所以B 选项正确。
3.【答案】D 【解析】 在t 1时刻,摆球处于最大位移处,速度为零,在t 2时刻,摆球处于平衡位置,速度最大,所以A 、B 选项错误,在t 3时刻摆球处于最大位移处,速度为零,θθcos 0cos 2mg T lv m mg T =∴==-,在t 4时刻,摆球处于平衡位置,速度最大, lv m mg T l v m mg T m m 22cos ,cos +=∴=-θθ,所以D 选项正确。
4.【答案】C【解析】由图可知,在PR 范围内(含PR )2cm ≤x <3cm 的点正在向y 负方向运动。
5.【答案】C【解析】由波的对称性,由图所示P 1P 2=20 cm ,x 1=10 cm ,P 2P 3=80 cm ,x 2=40 cm ,则得到2λ=x 1+x 2=50 cm ,λ=100 cm ,v =T λ=5.01=2 m/sΔt =v P P 21=220.0=0.10 s ,所以C 选项正确。
6.【答案】D【解析】由波动图象可得出波长为4 cm ,波沿x 轴正方向传播,经过1/4周期后,质元P 运动到最大位移处,不随波逐流,质元R 运动到负向最大位移处,速度为零,所以A 、D 选项正确。
7.【答案】AC【解析】 波上的任何一点总是重复前一点的振动形式,因为a 点向上运动,重复左边一点的振动形式,所以波沿x 轴正方向传播,b 、c 质点分别向上和向下振动,所以b 比c 先到达平衡位置,所以A 、C 选项正确。
8.【答案】A【解析】设某时刻的波形图如下图虚线所示,无论波向右还是向左传播,从此时刻开始的1/4周期内,波源质点处于其平衡位置上方且向下运动,同时x =2 m 的质点处于平衡位置的下方将向上运动,所以A 选项正确。
9.【答案】B【解析】由s =vt =12.3×340=4.1 km,可得B 选项正确。
10.【答案】A【解析】由题可知波向右传播,则0.03=nT +43T ,T =4303.0+n ,当n =0时,T =0.04 s ,f =125 Hz ,A 选项正确,波速v =Tλ,λ=1.2 m ,代入数据得B 选项错误,当t =0时刻,x =1. 4 m 时,质点加速度方向沿y 轴负方向,C 选项错误,各质点只是上下振动,不随波逐流,D 选项错误。
11.【答案】AB【解析】由A 点的振动方向可知波向x 轴的负方向传播.λ=2AB =2 m.T =0.02×4 s=0.08 s, 故v =Tλ=25 m/s. 12.【答案】C【解析】λ=24 m ,t =(n +41)T =0.2 sT =148.0+n (n =0,1,2,……),f =T1=8.014+n (n =0,1,2,……) 故C 项正确.13.【答案】ABD【解析】(1)从图33上可以看出波长为4m ,选A 。
(2)实际上“相继出现两个波峰”应理解为,出现第一波峰与出现第二个波峰之间的时间间隔。
因为在一个周期内,质点完成一次全振动,而一次全振动应表现为“相继出现两个波峰”, 即T=0.4s 。
则V=λ/T=10m/s,所以B 选项正确。
(3)质点Q (x=9m )经过0.4s 开始振动,而波是沿x 轴正方向传播,即介质中的每一个质点都被它左侧的质点所带动,从波向前传播的波形图34可以看出,0.4s 波传到Q 时,其左侧质点在它下方,所以Q 点在0.5s 时处于波谷。