机械振动与机械波经典复习试题与答案与解析
- 格式:doc
- 大小:80.00 KB
- 文档页数:6
一、填空题1、质量为0.10kg 的物体,以振幅1cm 作简谐运动,其角频率为110s -,则物体的总能量为, 周期为 。
2、一平面简谐波的波动方程为y 0.01cos(20t 0.5x)ππ=-( SI 制),则它的振幅为 、角频率为 、周期为 、波速为 、波长为 。
3、一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量,0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率,则弹簧的倔强系数为 ,振子的振动角频率为 。
4、一横波的波动方程是y = 0.02cos2π(100t – 0.4x)( SI 制)则振幅是_________,波长是_ ,频率是 ,波的传播速度是 。
5、两个谐振动合成为一个简谐振动的条件是 。
6、产生共振的条件是振动系统固有频率与驱动力频率 (填相同或不相同)。
7、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 (填奇数或偶数)倍。
8、弹簧振子系统周期为T 。
现将弹簧截去一半,仍挂上原来的物体,作成一个新的弹簧振子,则其振动周期为 。
9、作谐振动的小球,速度的最大值为 ,振幅为 ,则振动的周期为 ;加速度的最大值为 。
10、广播电台的发射频率为 。
则这种电磁波的波长为 。
11、已知平面简谐波的波动方程式为 ,则 时,在X=0处相位为 ,在 处相位为 。
12、若弹簧振子作简谐振动的曲线如下图所示,则振幅 ;圆频率初相 。
13、一简谐振动的运动方程为2x 0.03cos(10t )3ππ=+( SI 制),则频率ν为 、周期T 为 、振幅A 为 ,初相位ϕ为 。
14、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为10.05cos(4)()x t SI ωπ=+和20.05cos(1912)()x t SI ωπ=+,其合成运动的方程x = .15、A 、B 是在同一介质中的两相干波源,它们的位相差为π,振动频率都为100Hz ,产生的波以10.0m/s 的速度传播。
波源A 的振动初位相为3π,介质中的P 点与A 、B 等距离,如图所示。
机械振动、机械波练习题(参考答案)3. 【答案】B【解析】由单摆周期公式知,T 1=2πL 1g =0.6π s ,T 2=2π L 2g =π s ,摆球从左到右的时间为t =T 1+T 24=0.4π s 。
4. 【答案】 BD5. 【答案】A6. 【答案】AC9. 【答案】AB10.【答案】C11.【答案】A【解析】 由题意得知,该波的周期为T=4s ,则波长λ=vT=1×4m=4mA 、ac 间距离等于一个波长,则波由a 传到c 的时间为4s ,c 起振方向向上,则在4秒<t <5秒这段时间内,c 点从平衡位置向上运动,加速度逐渐增大.故A 正确.B 、由于周期为4s ,所以在4秒<t <5秒这段时间内,质点a 从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B 错误.C 、ad 间距离等于3/4 波长,则波由a 传到d 的时间为3s ,d 起振方向向上,则在4秒<t <5秒这段时间内,d 点从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C 错误.D 、af 间距离等于1.25个波长,波传到f 点需要5s 时间,所以在4秒<t <5秒这段时间内,f 还没有振动.故D 错误.12.【答案】ABE【解析】两列波相遇后不改变波的性质,所以振幅不变,振幅仍然为2cm ,A 正确;由图知波长λ=0.4m ,由v =λT 得,波的周期为T =λv =1s ,两质点传到M 的时间为34T ,当t =1s 时刻,两波的波谷恰好传到质点M ,所以位移为-4cm ,B 正确,C 错误;质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近振动,所以质点P 、Q 都不会运动到M 点,C 错误;由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向:两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播,则质点P 、Q 均沿y 轴负方向运动,故E 正确。
13.【答案】AB【解析】图示时质点a 处是波峰与波谷相遇,两列波引起的位移正负叠加的结果是总位移为零,A 正确,质点b 是波峰与波峰相遇,c 点是波谷与波谷相遇,振动都增强,振幅最大,振幅是一列波振幅的两倍,振动最强 ,B 正确。
25、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则其振动角频率ω26、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子位移为振幅A 的4/5时,体系动能占总能量的_9/25___。
27、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,若振幅为A ,体系的总机械能为_ kA 2/2 ___。
28、质量为m 的质点与劲度系数为k 的弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,若振幅为A ,则振子相对于平衡位置位移为A /2时,其速度是最大速度的_。
29、质量为m 的质点与劲度系数为k 1,k 2的串联弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子的振动角频率。
30、 一质点沿x 轴作简谐振动,振幅A=0.2,周期T=7,t=0时,位移x 0 = 0.1,速度v 0>0,则其简谐振动方程表达式为___x=0.22cos()73t ππ-__________________________________。
31、质量为m 的质点与劲度系数为k 1,k 2的并联弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子的振动频率ν32、质量为m 的质点与劲度系数为k 1,k 2的并联弹簧构成弹簧振子,忽略一切非保守力做功,则振子的振动角频率ω=____33、两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:x 1 = 0.3cos(6πt+π/6),x 2=0.3cos(6πt-5π/6)。
它们的合振动的振辐为____0________,初相为____0________。
机械波填空题34、假定两列平面波满足基本的相干条件,波长λ = 8m ,振幅分别为A 1 = 0.1,A 2 = 0.4。
则位相差∆Φ = 2π时,叠加点振幅A=__0.5______________;波程差∆ = 40m 时,叠加点振幅A=_____0.5___________。
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.。
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题(本大题共5小题)1.如图甲,O 点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O 点之间。
现将摆球拉到A 点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动,其中B 点为运动中的最低位置,图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线,图中为摆球从A 点开始运动的时刻,g 取。
下列说法正确的是( )A .单摆的振动周期B .摆长C .摆球的质量D .摆球运动过程中的最大速度2.一列简谐横波沿轴正方向传播,图1是波传播到的M 点时的波形图,图2是质点N ()从此时刻开始计时的振动图像,Q 是位于处的质点。
下列说法正确的是( )A .这列波的传播速度是B .时质点Q 首次到达波峰位置C .P 点的振动方程为D .该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3.如图所示,在一根张紧的水平绳上挂几个摆,其中A 、E 摆长相等。
先让A 摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则( )0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A .其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B .其它各摆振动振幅大小相同,但摆动周期不同C .其它各摆振动振幅大小不相同,E 摆振幅最大D .其它各摆振动周期大小不同,D 摆周期最大4.如图所示,波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播,两点的平衡位置相距。
某一时刻在a 点出现波峰,从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰,则( )A .若波由a 向b 传播,波的传播速度为B .若波由b 向a 传播,波的传播速度为C .从b 点出现波峰开始计时,内质点b 经过的路程可能为D .从b 点出现波峰开始计时,末质点b 可能处在波谷的位置5.汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术,在汽车行驶过程中,许多因素都会产生噪音,系统会通过车身的声学反馈技术,通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消,从而减少车内噪音。
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。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题附答案解析一、选择题1.一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质点A、B 的振动图象如图所示,由此可知().A.波长为4 3 mB.波速为1m/sC.3 s末A、B两质点的位移相同D.1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度2.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 m3.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4.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质5.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.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7.如图是观察水面波衍射的实验装置,AC 和 BD 是两块挡板,AB 是一个孔,O 是波源。
机械振动和机械波测试题一、单项选择题1.关于简谐运动受力和运动特点的说法,正确的是( )A .回复力实质上就是向心力B .回复力是指使物体回到平衡位置的力C .振动物体越接近平衡位置,运动得越快,因而加速度越大D .回复力的方向总跟离开平衡位置的位移的方向相同2.把在赤道调准的摆钟,由赤道移到北京去时,摆钟的振动( )A .变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长B .变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长C .变快了,要使它恢复准确,应增加摆长D .变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长3.甲物体完成30次全振动的时间内,乙物体恰好完成5次全振动,那么甲乙两物体的振动周期之比和频率之比分别为( )A .1:3,3:1B .3:1,1:3C .1:6,6:1D .6:1,1:64.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 .频率不变,振幅变小C .频率改变,振幅不变D .频率改变,振幅变小5.A 、B 两个弹簧振子,A 的固有频率为2f ,B 的固有频率为6f ,若它们都在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动,则( )A .振子A 的振幅较大,振动频率为2fB .振子B 的振幅较大,振动频率为6fC .振子A 的振幅较大,振动频率为5fD .振子B 的振幅较大,振动频率为5f6.一质点作简谐运动,其位移x 随时间t 变化的图象如图所示。
由图可知,在t =4s 时,质点的( )A .速度为零,加速度为负的最大值B .速度为零,加速度为正的最大值C .速度为负的最大值,加速度为零D .速度为正的最大值,加速度为零7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )A .如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B .物体作机械振动,一定产生机械波C .波的速度即为振源的振动速度D .波在介质中传播的频率,与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定8.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且 λ1=3λ2,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为( )A .3:1,1:1B .1:3,1:4C .1:1,3:1D .1:1,1:39.一只单摆,在第一个星球表面上的振动周期为T 1,在第二个星球表面上的振动周期为T 2。
机械振动和机械波复习题1.关于机械振动和机械波的关系,正确的说法是A.有机械振动必有机械波B.有机械波必有机械振动C.离波源近的质点振动快,离波源远的质点振动慢D.如果波源停止振动,在介质中的波也立即停止2.一列横波在t=0时刻的波形图如右图中实线所示,t=1 s时刻波形图如图中的虚线所示,由此可以判断A.该列波的周期一定是4 sB.波长一定是4 mC.振幅一定是2 cmD.波速一定是1 cm/s3.两列波长相同的水波发生干涉,若在某一时刻,P点处恰好两列波的波峰相遇,Q 点处两列波的波谷相遇,则A.P点的振幅最大,Q点的振幅最小B.P、Q两点的振幅均是原两列波的振幅之和C.P、Q两点的振动周期相同D.P、Q两点始终处于最大位移和最小位移处4.关于波长,下列说法中正确的是A.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播的距离是一个波长B.两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长C.一个周期内介质质点通过的路程是一个波长D.两个相邻的波峰间的距离是一个波长5.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且λ1=3λ2.那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为A.3∶1,1∶1B.1∶3,1∶1C.1∶1,3∶1D.1∶1,1∶36.如图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象.从图中可以直接观察到发生变化的物理量是A.波速B.频率C.周期D.波长7.一列沿x轴正方向传播的横波,其振幅为A(m),波长为λ(m),某一时刻的波形图如图所示.在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经四分之一周期后,该质点的坐标为4λ,0) B.(λ,-A)A.(54λ,A)C.(λ,A)D.(58.如图所示为振源的振动图象,该振动在介质中传播的波长为4 m,则这列波的频率和波速分别是A.20 Hz,40 m/sB.10 Hz,40 m/sC.20 Hz,80 m/sD.10 Hz,20 m/s9.下列关于波的衍射的说法正确的是A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波,缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长10.如图所示的是一列简谐波在某一时刻的波形图象.下列说法中正确的是A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总相等B.质点B、F在振动过程中位移总相等C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A、I在振动过程中位移总相等,它们的平衡位置间的距离是一个波长第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上.11.有人站在火车轨道旁,一列迎面高速驶来的火车正在鸣笛,则他听到的鸣笛声频率_______汽笛声原频率;当火车高速离去时,他听到的鸣笛声频率_______汽笛声原频率(选填“大于”“小于”或“等于”).所发生的这种现象叫_______.12.有一弹性绳AB,使绳的一端振动半个周期后立即停止,于是在绳上形成一个“脉冲波”,如图所示.根据波形可知当波从A向B传播时,绳上质点开始起振时的速度方向是向_______(填“上”或“下”).13.一列简谐波向右传播,某一时刻的波形图象如图所示,已知波速为4.8 m/s,其他相关数据可由图中读出.那么,在传播过程中,质点P在1 s内通过的路程为_______ m.14.如图所示,在直线PQ垂线OM上有A、B两个声源,A、B分别距O点6 m和1 m,两个声源同时不断向外发出波长都为2 m的完全相同的声波.在直线PQ上从-∞到+∞的范围内听不到声音的小区域共有_______个.15.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00 s 第一次听到回声,又经过0.50 s再次听到回声.已知声速为340 m/s,则两峭壁间的距离为_______m.三、本题共4小题,每小题10分,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.16.两列横波在x轴上沿相反方向传播,如图所示,传播速度都是v=6 m/s,两列波的频率都是f=30 Hz.在t=0时,这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处,使S1和S2都开始向上做简谐运动,S1的振幅为2 cm,S2的振幅为1 cm.已知质点A与S1、S2的距离分别是AS2=4.25 m,当两列波都到达A点时,A点的振幅多大?S1=2.95 m,A17.如图甲是一列向左传播的简谐横波在t=0.2 s时的波形图,其中O是波源,图乙是波上某一点P(在0~4 m中的某一点)的振动图象.求:(1)此波的波速,并说明P质点的位置;(2)画出t=0.4 s和t=0.55 s的波形图.18.一列向右传播的波在t1=0时的波形如图所示,已知t2=1.1 s末,P点第三次出现波峰.该波的波速为多少?答案1.解析:机械波的形成必须具备两个条件:振动的波源与能传播振动的介质.所以有机械振动不一定能形成机械波,而有机械波则表明一定存在机械振动.波在传播时介质中各质点均在波源的带动下依次振动,无论远近质点振动的快慢即频率均由波源决定,都是相同的.机械波一经形成即独立于波源,当波源停止振动后波将继续传播而不会停止.答案:B2.解析:从图中可知,波长为4 m,振幅为2 cm.由于波的传播方向可能向左也可能向右,所以波速有许多可能的数值.同样它的周期也有许多可能的数值.故正确的答案为BC.答案:BC3.解析:题意已经明确指出这两列水波发生了干涉.在某一时刻,P点处两列波波峰相遇,Q点处两列波波谷相遇.这两点均是振动叠加之后振动加强的点,所以P、Q两点的振幅均是原两列波的振幅之和.虽然这两点始终是合振动加强的点,但并不意味着P点一直在波峰不动,Q点一直在波谷不动,它们也在做简谐运动,而且两点的振动周期相同.故答案是BC.答案:BC4.解析:波长的定义为两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离,即振动同相的两相邻质点的距离.在开始振动时间相差一个周期的两相邻质点振动同相,即A对.只有同相的质点的运动方向才能始终一样,因而B正确.在波的传播过程中质点并不随波迁移,C错.在横波中相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于一个波长,D对.答案:ABD5.解析:同一列波在不同介质中传播时,频率是不变的,因而频率之比应为1∶1.由v=λf知,在频率不变时,波速与波长成正比,即v1∶v2=3∶1.答案:C6.解析:同一机械波在不同介质中传播时,频率不会改变(由振源决定),波长和波速改变.而从图象中能直接观看到发生改变的量当然是波长,故D选项正确.答案:D7.解析:在波的传播过程中,质点并不随波发生迁移,只在自身平衡位置附近振动,因而无论经历多长时间,质点的横坐标不发生变化.由波的传播方向和波形,能判断出此时1T后,它运动到负最大位移处,即1/4周期坐标为(λ,0)的质点的振动方向向下,经4后纵坐标y为-A,而横坐标仍为λ.答案:B8.解析:由振源的振动图象知振源振动的周期(即波的周期)T=0.1 s,故波1=10 Hz,由v=λf知波速v=4×10 m/s=40 m/s,所以只有B是正确的频率f=T的.答案:B9.解析:衍射是一切波特有的现象,所以选项A对C错.发生明显的衍射现象是有条件的,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,所以选项B是正确的.声波的波长在1.7 cm到17 m之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,正是由于声波波长较长,声波容易发生衍射现象,所以选项D 也是正确的.答案:ABD10.解析:从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总相等,所以选项A是错误的.质点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总相等,故选项B是正确的.质点D、H是处在相邻的两个波谷的点,它们的平衡位置之间的距离等于一个波长,所以选项C也是正确的.虽然质点A、I在振动过程中位移总是相等,振动步调也完全相同,但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点,它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长),所以选项D是错误的.答案:BC11.解析:当观察者与波源发生相对运动时,观察者接收到波的频率发生变化的现象叫多普勒效应,所以题中现象是多普勒效应.由多普勒效应的规律可知,当观察者与声源相向运动时,接收到的声波频率增大,反之减小.答案:大于 小于 多普勒效应12.解析:当波从A 向B 传播时,波形的最右端是波的“最前列”,它的振动方向可以通过波形的移动判断出是向上运动的.答案:上13.解析:由图象可知波长λ=0.8 m ,振幅A=0.02 m.由v =λf 、T =f 1,得到T =v λ=8.48.0 s=61 s ,所以1 s 内质点P 完成全振动的次数n =T t =6,它在1 s 内通过的路程s =0.08×6 m=0.48 m.答案:0.4814.解析:AO -BO =5 m ,由几何知识知,在PQ 直线上的任一点,到A 、B 的路程差均小于5 m.由于听不到声音的点是到A 、B 的距离差为半波长的奇数倍,故在-∞到+∞范围内只存在Δs =1 m ,3 m ,5 m 的点,共有5个.答案:515.解析:假设两峭壁间的距离为s ,测量员离某一峭壁距离为s 1,离另一峭壁距离为s 2,则s =s 1+s 2.第一次听到回声t 1=1.00 s ,第二次听到回声t 2=t 1+Δt =1.50 s ,由此可得2s 1=vt 1,2s 2=vt 2,s =221vt vt +=425 m. 答案:42516.解析:可以将S 1、S 2看成频率相同、振动步调相同的两个相干波源,再由两列波传到A 点的路程差,确定两列波在A 点叠加后,A 点的振动是加强还是减弱.因为λ=f v =306 m=0.2 m ,则2λ=0.1 m ①而Δs =A S 2 -A S 1 =1.3 m=13×2λ ②可知波程差为半波长的奇数倍,A 点的振动减弱.所以A 点的振幅为A=A 1-A 2=2 cm -1 cm=1 cm.③答案:1 cm17.解析:(1)由波的图象可知其波长为 4 m ,由振动图象可知周期为0.2 s ,根据波速的公式可得出波速为20 m/s.由振动图象可知,P 点的起振方向是向上的,所以P 点是x =2 m 处的质点.答案:(1)20 m/s ,x P =2 m (2)图略18.解析:由t 1=0的波形及波传播方向知,此时刻P 点向下运动,故43T +2T =1.1 s ,求出T =0.4s又λ=4 cm ,故v =λ/T =10 cm/s.答案:10 cm/s19.解析:由题意知,a 、b 两质点平衡位置间的距离与波长λ的关系有两种可能: 若a 、b 两位置如图 则ab =4所以λ=4ab =4.2 m波速v =λf =4.2×200 m/s=840 m/s若a 、b 两位置如图 则ab =43λ所以λ=34ab =1.4 m 波速v =λf =1.4×200 m/s=280 m/s.答案:840 m/s 或280 m/s。