高考物理专题15振动和波备考强化训练40机械波二新人教版
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(3)
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(3)一、选择题1．如图甲所示，同一均匀介质中的一条直线上有相距6m的两个振幅相等的振源A、B。
从t=0时刻起，振源A、B同时开始振动。
A、B的振动图像均如图乙所示。
若振源A形成的向右传播的波与振源B形成的向左传播的波在t1=0.3s时相遇，则下列说法正确的是（）A．两列波的波长都是0.2mB．两列波在A、B间的传播速度均为20m/sC．在两列波相遇后，A、B连线的中点C为振动加强的点D．在t2 =0.9s时，A、B连线的中点C经过平衡位置且振动方向向上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．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4．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5．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A．①B．③C．①④D．②④6．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则（）A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz7．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。
2019年高考真题物理专题15 机械振动和机械波
波速
，代入数据得 v=2 m/s 波长 λ=vT，代入数据得 λ=0.8 m
6．声波在空气中的传播速度为 340m/s，在钢铁中的传播速度为 4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用
锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为 1.00s。桥的长度为_______m，
若该波在空气中的波长为 λ，则它在钢铁中波长为 λ 的_______倍。
5．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 x=0 和 x=0.6 m 处的两个质点 A、B 的振动图象如图所示．已知该 波的波长大于 0.6 m，求其波速和波长
【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】 v=2 m/s ； λ=0.8 m 【解析】由图象可知，周期 T=0.4 s 由于波长大于 0.6 m，由图象可知，波从 A 到 B 的传播时间 Δt=0.3 s
A．该简谐波是纵波
C． t T 时，P 在平衡位置上方 8
【答案】C
B．该简谐波的最大波长为 2L D． t 3T 时，P 的速度方向竖直向上 8
【考点定位】机械振动和机械波 【名师点睛】本题应注意波的周期性，要从波长入手。
2．【2017·北京卷】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
【来源】2018 年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国 II 卷）
【答案】 365
（2）声音在不同介质中的频率是). 365 (2). 点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。
7．一列简谐横波在 t= 时的波形图如图（a）所示，P、Q 是介质中的两个质点，图（b）是质点 Q 的振动 图像。求
2016 年—2018 年高考试题精编版分项解析 专题 15 机械振动和机械波
高考物理一轮总复习第十四章振动和波光相对论基次2机械波练习含解析新人教版
高考物理一轮总复习第十四章振动和波光相对论基次2机械波练习含解析新人教版一、选择题1．(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S 1、S 2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)；S 1的振幅A 1＝3 cm ，S 2的振幅为A 2＝2 cm ，下列说法正确的是( )A ．质点D 是振动减弱点B ．质点A 、D 在该时刻的高度差为10 cmC ．再过半个周期，质点B 、C 是振动加强点D ．质点C 的振幅为1 cmE ．质点C 此刻将向下运动解析：选BDE 由题图知质点A 、D 到两个波源的波程差为零，故质点A 、D 都是振动加强点，而质点B 、C 都是波峰与波谷相遇，都是振动减弱点，A 错误；图示时刻，质点A 的位移为＋3 cm ＋2 cm ＝＋5 cm ，质点D 的位移为(－3)cm ＋(－2)cm ＝－5 cm ，故质点A 、D 在该时刻的高度差为10 cm ，B 正确；振动的干涉图样是稳定的，质点A 、D 一直是振动加强点，而质点B 、C 一直是振动减弱点，故C 错误；质点C 是振动减弱点，振幅为3 cm －2 cm ＝1 cm ，D 正确；质点C 是振动减弱点，此刻在上方最大位移处，故质点C 此刻将向下振动，E 正确．2．(多选)(2016年全国卷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 在波峰解析：选BDE 简谐横波的波长λ＝v f ＝1620m ＝0.8 m ．P 、Q 两质点距离波源S 的距离PS ＝15.8 m ＝19λ＋34λ，SQ ＝14.6 m ＝18λ＋14λ.因此P 、Q 两质点运动的方向始终相反，A 错误，B 正确；当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰的位置，Q 在波谷的位置．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，P 在波谷的位置，Q 在波峰的位置，C 错误，D 、E 正确．3．(多选)设x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 八个点，OA ＝AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝EF ＝FG ＝1 m ，质点O 在垂直于x 轴方向上做简谐运动，沿x 轴方向传播形成横波．t ＝0时刻，O 点开始向上运动，经t ＝0.2 s ，O 点第一次到达上方最大位移处，这时A 点刚好开始运动．那么在t ＝2.5 s 时刻，以下说法中正确的是( )A ．B 点位于x 轴下方B ．A 点与E 点的位移相同C ．D 点的速度最大D ．C 点正向上运动E ．这列波的波速为5 m/s解析：选ABE 由题可知，T 4＝0.2 s ，周期T ＝0.8 s ，14λ＝1 m ，波长λ＝4 m ，由v ＝λT 得波速v ＝5 m/s ，则可判断E 项正确；当t ＝2.5 s 时，波源O 已振动了318个周期，此时O 位于x 轴上方，向上振动，B 点与O 点之间相距半个波长，可判断B 点位于x 轴下方，A 项正确；2.5 s 时E 点已经振动了一段时间，A 点与E 点间距1个波长，两点振动情况完全一样，则B 项正确；O 点与D 点间距1个波长，两点的振动情况完全一样，此时，O 点已经离开平衡位置向上振动，D 点也一样，则D 点的速度不是最大，C 项错误；O 点与C 点间距为34个波长，2.5 s 时，C 点已振动了238个周期，又因C 起振方向向上，则C 点应向下振动，则D 项错误．4．(多选)(2018届四川成都第二次诊断性检测)如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻波的图象，波源S 位于原点O 处，波速v ＝4 m/s ，振幅A ＝2 cm.t ＝0时刻，平衡位置在x ＝8 m 处的质点P 刚好开始振动，质点M 的平衡位置在x ＝12 m 处．则下列说法正确的是( )A ．波源S 的起振方向沿y 轴正方向B ．波源S 的振动周期为0.5 sC ．t ＝1 s 时刻，质点P 运动到M 点D ．质点P 的振动方程为y ＝2sin(πt ) cmE ．在t ＝0到t ＝3.5 s 这段时间内，质点M 通过的路程为10 cm解析：选ADE 根据“上下坡法”判断，波源S 的起振方向沿y 轴正方向，选项A 正确；由图知该简谐波的波长为λ＝8 m ，根据公式v ＝λT可得，波源S 的振动周期为2 s ，选项B 错误；简谐振动的质点在原位置上下振动，不会随波迁移，选项C 错误；根据图象可知，质点P 的振动方程为y ＝2sin(πt )cm ，选项D 正确；质点在一个周期内通过的路程为4A ＝8 cm ，在t ＝0到t ＝3.5 s 这段时间内，质点M 从t ＝1 s 开始振动通过的路程为10 cm ，选项E 正确．5．(多选)(2018年全国卷Ⅲ)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．已知该波的周期T >0.20 s ．下列说法正确的是( )A ．波速为0.40 m/sB ．波长为0.08 mC ．x ＝0.08 m 的质点在t ＝0.70 s 时位于波谷D ．x ＝0.08 m 的质点在t ＝0.12 s 时位于波谷E ．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 解析：选ACE 根据波形图可知，波长λ＝16 cm ＝0.16 m ，选项B 错误；根据t ＝0时刻和t ＝0.20 s 时刻的波形图和该波的周期T >0.20 s 可知，该波的周期T ＝0.40 s ，波速v ＝λT ＝0.40 m/s ，选项A 正确；简谐波沿x 轴正方向传播，x ＝0.08 m 的质点在t ＝0时刻沿y 轴正方向振动，在t ＝0.70 s 时位于波谷，在t ＝0.12 s 时位于y >0的某位置(不是位于波谷)，选项C 正确，D 错误；若此波传入另一介质中，周期T 不变，其波速变为v ′＝0.80 m/s ，由λ′＝v ′T 可得它在该介质中的波长为λ′＝0.80×0.4 m＝0.32 m ，选项E 正确．6．(多选)位于同一介质中的同一条直线上的两个振源P 、Q 相距18 m ，振动频率相等，C 为P 、Q 的中点，如图甲所示．从t 0时刻P 、Q 开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，均为A ，振源P 的振动图象如图乙所示，振源Q 的振动图象如图丙所示．若P 产生的向右传播的波与Q 产生的向左传播的波在t 1＝0.6 s 时相遇，下列说法正确的是( )A．两列波的传播速度均为15 m/sB．两列波的波长都为3 mC．两列波在C点相遇，相遇后C点为振动加强点D．t2＝1.3 s时Q所在位置的质点经过平衡位置且振动方向向下E．在两波源连线上距离两波源路程差为半波长奇数倍的质点的振幅为2A解析：选ABD 因为两列波的振动频率相等且在同种介质中传播，所以两列波的波速相等，故有2vt1＝18 m，解得v＝15 m/s，选项A正确；由图可知，两振源的周期均为T＝0.2 s，故两机械波的波长均为λ＝vT＝3 m，选项B正确；因为两波源的振动情况总相反，且两列波同时到达C点，故C点为振动减弱点，选项C错误；波源P产生的向右传播的波经1.2 s到达振源Q所在位置，振源Q所在位置上的质点开始振动，起振方向向上，经0.1 s(半个周期)该质点回到平衡位置且振动方向向下，选项D正确；由于两个振源都只振动一个周期，故在两波源连线上距离两波源路程差为半波长奇数倍的点的振幅不都为2A，选项E错误．7．(多选)(2018届河北石家庄质检一)甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t＝0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则( )A．甲、乙两波的频率之比为2∶1B．乙波的传播速度为4 m/sC．两列波叠加后，x＝0处的质点振幅为20 cmD．t＝0.25 s时，x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动E．两列波叠加后，x＝2 m处为振动加强点解析：选BDE 两列机械波在同种均匀介质中传播的速度相同，且v＝λf，由图可得λ甲＝2 m，λ乙＝2 m，得f甲∶f乙＝λ乙∶λ甲＝1∶1，则A项错误；v乙＝λ乙f乙＝2×2 m/s＝4 m/s ，B 项正确；由图可知x ＝0处是振动加强点，振幅A ＝A 甲＋A 乙＝10 cm ＋20 cm ＝30cm ，C 项错误；周期T ＝12 Hz ＝0.5 s ，当t ＝0.25 s ＝T 2时“0”处质点处于平衡位置，且向下运动，D 项正确；由图可知，两列波叠加后，x ＝2 m 处为振动加强点，E 项正确．8．(多选)一条弹性绳子呈水平状态，M 为绳子中点，两端点P 、Q 同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图所示．对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是( )A ．两列波将同时到达中点MB ．两列波波速之比为1∶2C ．中点M 的振动总是加强的D ．M 点的位移大小在某时刻可能为零E ．绳的两端点P 、Q 开始振动的方向相同解析：选ADE 波在同种介质传播时波速相同，由于两端点距M 点的距离相同，所以两列波将同时到达M 点，A 正确，B 错误；由于两列波波长不同，因此在M 点相遇时，并不总是加强或减弱，C 错误；当两列波都刚传到M 点时，此时刻M 点的位移为零，所以M 点的位移大小在某时刻可能为零，D 正确；根据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，根据波形可知，两波源的起振方向都是向上，E 正确． 9．(多选)图甲表示一列简谐横波在t ＝20 s 时的波形图，图乙是该列波中的质点P 的振动图象，下列说法正确的是( )A ．该波的波长为1.5 mB ．该波的振幅为0.1 cmC ．该波的传播速度为0.5 m/s ，且沿x 轴负方向传播D ．P 质点在t ＝1.25 s 时沿y 轴正方向运动E ．P 质点在任意1 s 内通过的路程都是0.2 cm解析：选BCE 由波形图可知，该波的波长λ＝100 cm ＝1.0 m ，选项A 错误；由题图可知该波的振幅为0.1 cm ，选项B 正确；由图乙可知周期T ＝2 s ，则该波的传播速度为v ＝λT＝0.5 m/s ，t ＝20 s 时质点P 的振动情况与t ＝0时刻质点P 的振动情况相同，结合甲、乙两图可知，波沿x 轴负方向传播，选项C 正确；由振动图象可知，P 质点在t ＝1.25 s 时沿y 轴负方向运动，选项D 错误；1 s ＝0.5T ，P 质点在任意1 s 内通过的路程都是2A ＝0.2 cm ，选项E 正确．10．(多选)(2019届湖北武汉模拟)一列简谐横波沿x 轴传播．在x ＝12 m 处的质点a 的振动图线如图甲所示，在x ＝18 m 处的质点b 的振动图线如图乙所示．下列判断正确的是( )A ．质点a 在波谷时，质点b 一定在平衡位置向y 轴正方向振动B ．若波沿＋x 方向传播，这列波的最大传播速度为3 m/sC ．若波沿－x 方向传播，这列波的最大波长为24 mD ．若波的传播速度为0.2 m/s ，则这列波沿＋x 方向传播E ．若波的传播速度为1 m/s ，则这列波沿－x 方向传播解析：选ACD 由图可知，质点a 在波谷时，质点b 在平衡位置且向y 轴正方向振动，A 正确；若波向＋x 方向传播，则x ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝6 m ，λ＝244n ＋3 m ，v 右＝λT ＝34n ＋3 m/s ，n ＝0,1,2，…，当n ＝0时，λ最大为8 m ，v 右最大为1 m/s ，当n ＝3时，v 右＝0.2 m/s ，B 错误，D 正确；若波向－x 方向传播，则x ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋14λ＝6 m ，λ＝244n ＋1 m ，v 左＝λT ＝34n ＋1m/s ，n ＝0,1,2，…，当n ＝0时，λ最大为24 m ，v 左最大为3 m/s ，当n ＝1时，v 左＝0.6 m/s ，当n >1时，v 左<0.6 m/s ，故C 正确，E 错误．二、非选择题11．如图所示，t ＝0时，位于原点O 处的波源，从平衡位置(在x 轴上)开始沿y 轴正方向做周期T ＝0.2 s 、振幅A ＝4 cm 的简谐振动．该波源产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，当平衡位置坐标为(9 m,0)的质点P 刚开始振动时，波源刚好位于波谷．(1)质点P 在开始振动后的Δt ＝1.05 s 内通过的路程是多少？(2)该简谐波的最大波速是多少？(3)若该简谐波的波速为v ＝12 m/s ，质点Q 的平衡位置坐标为(12 m,0)(图中未画出)．请写出以t ＝1.05 s 时刻为新的计时起点的质点Q 的振动方程．解析：(1)由于质点P 从平衡位置开始振动，且Δt ＝1.05 s ＝514T ，故在Δt ＝1.05 s 内质点P 通过的路程s ＝21A ＝84 cm.(2)设该简谐波的波速为v ，两质点O 、P 间的距离为Δx由题意可得Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝9 m(n ＝0,1,2，…) 所以v ＝λT ＝1804n ＋3m/s(n ＝0,1,2，…) 当n ＝0时，该简谐波的波速最大，v m ＝60 m/s.(3)简谐波从波源传到(12 m,0)点所用时间t 1＝1212s ＝1 s 再经t 2＝t －t 1＝0.05 s ⎝⎛⎭⎪⎫即再经T 4，质点Q 位于波峰位置，则以此时刻为计时起点，质点Q 的振动方程为 y ＝0.04cos10πt (m)．答案：(1)84 cm (2)60 m/s (3)y ＝0.04cos10πt (m)12．一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 ＝13s 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．解析：(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 轴正向传播，O 在t ＝13s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差23s ．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v ＝7.5 cm/s ②利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30 cm.③(2)设质点O 的位移随时间变化的关系为y ＝A cos ⎝⎛⎭⎪⎫2πt T ＋φ0④将①式及题给条件代入上式得 ⎩⎪⎨⎪⎧ 4 cm ＝A cos φ00＝A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋φ0⑤解得φ0＝π3，A ＝8 cm ⑥ 质点O 的位移随时间变化的关系式为 y ＝0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2＋π3(国际单位制) 或y ＝0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2＋5π6(国际单位制)． 答案：(1)4 s 7.5 cm/s 30 cm (2)y ＝0.08cos ⎝⎛⎭⎪⎫πt 2＋π3(国际单位制) 或y ＝0.08sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt 2＋5π6(国际单位制)。
高考物理总复习专题练习：振动和波
高考物理复习振动和波专题训练及其答案一、单项选择题1．如图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2m/s，以下说法正确的是（）A．经过0.5s，质点a、b、c通过的路程均为75cmB．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4Hz2．一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P、Q 到平衡位置的距离相等。
关于P、Q两个质点，以下说法正确的是（）A．P较Q先回到平衡位置B．再经14周期，两个质点到平衡位置的距离相等C．两个质点在任意时刻的动量相同D．两个质点在任意时刻的加速度相同3．图为一列简谐波在0=t时刻的波形图，此时质点Q正处于加速运动过程中，且质点N在1st=时第一次到达波峰。
则下列判断正确的是（）A．此时质点P也处于加速运动过程B．该波沿x轴负方向传播C．从0=t时刻起，质点P比质点Q晚回到平衡位置D．在0=t时刻，质点N的振动速度大小为1m/s4．如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图，此刻图中P点速度沿y轴正方向，t=2s 时刻，图中Q点刚好在x轴上。
则下列说法正确的是（）A．该机械波沿x轴正方向传播B．该机械波周期不可能是8s3C．无论周期是多少，当Q点在x轴时，P点一定离x轴最远D．P点振幅是10cm5．如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为16.0m/s，从此时起，图中的P质点比Q质点先经过平衡位置．那么下列说法中正确的是（）A．这列波一定沿x轴正向传播B．这列波的频率是3.2HzC．t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向D．t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向6．如图（a）所示为波源的振动图象（在t=0时刻之前波源就已经开始振动了），图（b）为xy 平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象，t=0时刻P点向y轴负方向运动，关于图（b）上x=0.4m处的Q点的说法正确的是（）.A．t=0时，速度最大，其大小为0.1m/s，方向沿y轴正方向B．t=0到t=5s内，通过的路程为20cmC．t=2s时，运动到x=0.2m处D．t=3s时，加速度最大，且方向向下7．一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（）A．此列波的波长为2.5mB．此列波的频率为2HzC．此列波的波速为2.5m/sD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8．P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。
人教版2022年高中物理机械振动与机械波经典知识题库
(每日一练)人教版2022年高中物理机械振动与机械波经典知识题库单选题1、两个简谐运动图线如图所示，则下列说法正确的是（ ）A ．A 的相位超前B 的相位π2B ．A 的相位落后B 的相位π2C ．A 的相位超前B 的相位πD ．A 的相位落后B 的相位π答案：B解析：A 、B 简谐运动的表达式分别为x A =Asin(2πTt) x B =Acos(2πT t)=Asin(2πT t +π2) 所以Δφ=π2−0=π2则B的相位比A的相位超前π2，也就是说A的相位比B的相位落后π2故选B。
2、下列运动属于受迫振动的是（）A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．打点计时器通电后，振针的振动C．秋千的自由摆动D．弹簧振子拉离平衡位置后释放，振子上下振动答案：B解析：受迫振动是在外来周期性力的持续作用下，振动系统发生的振动称为受迫振动；A．敲击后的钟不再受驱动力，其振动是自由振动，不属于受迫振动，故A错误；B．电磁式打点计时器接通电源后，振针的振动受电源的驱动，属于受迫振动，振荡频率等于交流电的频率，故B正确；C．秋千的自由摆动，不属于受迫振动，故C错误；D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动，属于自由振动，不属于受迫振动，故D错误；故选B。
3、波在传播过程中，下列说法正确的是（）A．介质中的质点随波的传播而迁移B．波源的能量随波传递C．振动质点的频率随着波的传播而减小D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播答案：B解析：A．介质中的质点随波的传播不迁移，A错误；B．波源的能量随波传递，B正确；C．振动质点的频率随着波的传播而不变，C错误；D．质点只振动不迁移，D错误。
故选B。
4、如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（）A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为l1:l2=4:25C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该单摆摆长约为1mD．若摆长均为1m，则图线Ⅰ是在地球表面上完成的答案：C解析：AD．当受迫振动的频率等于单摆的固有频率，将发生共振，振幅最大，若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，因为图线I单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据单摆的周期公式T=2π√lg知周期大的重力加速度小，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，故AD错误；B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率之比为2:5，则固有周期比之为5:2，根据T=2π√lg 知摆长之比为l1:l2=25:4故B错误；C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则固有频率为0.5Hz，则T=1f=2s由T=2π√lg解得l=1m故C正确。
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)
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。
高考物理二轮复习专题训练机械振动和机械波
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。
高考物理专练题机械振动与机械波(试题部分)
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。
人教版高中物理机械振动与机械波经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理机械振动与机械波经典大题例题单选题1、如图所示，S1、S2是两个振动完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。
若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（）A．d点始终保持静止不动B．图示时刻c点的位移为零C．b点振动始终加强，c点振动始终减弱D．图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm答案：A解析：A．由图可知，d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故A正确；BCD．b点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于振幅是5 cm，则b点相对平衡位置高10 cm，而c点是波谷与波谷相遇，则c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故BCD错误。
故选A。
2、有一个弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（）A．x=8×10−3sin(4πt+π2)m B．x=8×10−3sin(4πt−π2)mC．x=8×10−3sin(4πt+3π2)m D．x=8×10−3sin(π4t+π2)m答案：A解析：由题可知，A=0.8cm=8×10−3m，T=0.5s，可得ω=2πT=4πrad/s初始时刻具有负方向的最大加速度，则初位移x0=0.8cm，初相位φ=π2，得弹簧振子的振动方程为x=8×10−3sin(4πt+π2 )m故选A。
3、如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（）A．此机械波的波长是2mB．此机械波的传播速度为10m/sC．t=0.2s时，机械波恰好传至B处D．在t=0至t=0.85s这段时间内，C质点运动的路程为12cm答案：C解析：A．由图甲可知波峰到波谷的距离为1m，故波的波长为λ=2m故A正确，不符合题意；B．图乙为质点A的振动图象则T= 0.2s根据波速计算公式有v=λT= 10m/s故B正确，不符合题意；C．因为t=0时刻平面内只有一圈波谷，而此时O也处于波峰，由此可以判断波的起振方向向上且波刚开始传播时O处于平衡位置，由此可以判断波传播了1.25个波长，用时0.25s，t=0时刻波刚好传播到2.5m处，则机械波恰好传至B处的时间点为t B=4−2.510s=0.15s故C错误，符合题意；D．质点C到波源的距离为x=√32+42m=5m 波传播到C点所用的时间为t C=x−2.5v=0.25s由图像可知波的振幅为A=1cm 故从t=0到t=0.85s过程中，质点C运动的路程为s=t−t CT⋅4A=0.85−0.250.2×4×1cm=12cm故D正确，不符合题意。
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振动和波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=4B由图线可知T0=8当T在4 附近时，Y显著增大；当T比4 小得多或大得多时，Y很小D当T在8 附近时，Y显著增大；当T比8 小得多或大得多时，Y很小2某同看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10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 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 内上下振动了6次。
你估计鸟的质量最接近A50 g B200g 500 g D550 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A1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大4如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在=0时的波形。
当R点在=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，这些质点的坐标取值范围是A2 c≤≤4 c B2 c＜＜4 c2 c≤＜3 c D2 c＜≤3 c5一列沿轴正方向传播的简谐横波，周期为050。
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20c，P2和P3之间的距离为80c，则P1的振动传到P2所需的时间为A050B013010D0206．一简谐横波沿轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。
高中物理-机械振动与机械波专题强化训练(解析版)
高中物理-机械振动与机械波专题强化训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．机械振动中，下列各组物理量中其大小变化始终一致的是A．回复力与速度B．位移与速度C．加速度与速度D．位移与加速度2．关于机械波，下列说法中正确的是A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大t时刻的波形图，a、b、c三个质点从图示时刻3．图示为一列向右传播的横波在0起第一次回到平衡位置的先后次序是（）A．b，c，a B．c，b，a C．a，b，c D．a，c，b 4．下列说法正确的是（）A．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象B．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射5．在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下正确的是（）A．因为“随波逐流”木块将被推至远处B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关6．如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其振动图像如图乙所示。
已知弹簧的劲度系数为0.5 N/cm。
则（）A．在t＝2.75 s时，振子的位移和速度方向相同B．在t0时，振子所受的回复力大小为0.5 NC．在t＝1.5 s时，弹簧振子的弹性势能最大D．振子的振动方程为x＝5sin（2πt）cm7．如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置，此装置可视为摆长为L的单摆，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留下图甲所示的结果．若用手拉木板做匀速运动，速度大小是v，图乙所示的一段木板的长度是s，下列说法正确的是（）A．可估算出这次实验所用沙摆对应的摆长B．若增大手拉木板的速度，则沙摆的周期将变大C．若减小沙摆摆动时的最大摆角，则沙摆的周期将变小D．若增大沙摆的摆长，保持拉动木板的速度不变，则仍将得到与图乙完全相同的图样8．如图所示，S点为振源，其频率为100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是波传播途中的两点，已知SP=4.2m，SQ=5.4m．当S通过平衡位置向上运动时()A．P在波谷，Q在波峰B．P、Q都在波峰C．P在波峰，Q在波谷D．P通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动9．一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz ，现在长绳两端分别有一振源P 、Q 同时开始以相同振幅A 。
2023新教材高中物理第三章机械波习题课2振动图像与波动图像问题及波的多解问题课件新人教版选择性必修
2．[多选]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
[规律方法] 解决波的多解问题的一般思路
(1)首先考虑传播方向的双向性，如果题目未说明波的传播方向或没有其他条件 暗示，应首先按波传播方向的可能性进行讨论。
(2)对设定的传播方向，首先确定Δt和T(或确定Δx和λ)的关系，一般先确定最简 单的情况，即一个周期内(或一个波长内)的情况，然后在此基础上加nT(或nλ)。
[集训联通] [典例2] 实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t1＝0和t2＝0.06 s时 刻的波形图。已知在t＝0时刻，x＝1.5 m处的质点沿y轴正方向运动。
(1)判断该波的传播方向； (2)求该波的最小频率。
[解析] (1)由题意可知该波沿 x 轴正方向传播。 (2)因波的传播具有周期性，设波的周期为 T，t2＝0.06 s 时刻，则有n＋34T ＝0.06 s(n＝0,1,2，…) 得 T＝40n.＋243 s(n＝0,1,2，…) 则 f＝T1＝40n.＋243 Hz(n＝0,1,2，…) 当 n＝0 时，f 最小，为 fmin＝0.324 Hz＝12.5 Hz。 [答案] (1)沿x轴正方向 (2)12.5 Hz
答案：CD
3．一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v＝4 m/s。已知坐标原点(x＝0)处质点的 振动图像如图所示。在下列4幅图中能够正确表示t＝0.15 s时波形的图是 ( )
2021-2022年高考物理专题15振动和波备考强化训练39机械波一新人教版
2021-2022年高考物理专题15振动和波备考强化训练39机械波一新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。
其主要目的在于：理解波的形成及传播特点，能区别纵波和横波，掌握波的图象和波长、频率及波速的关系。
解这类题要特别注意波长、波速、周期的多解性，不要漏解；特别注意振动图像与波动图像之间的必然联系，有效地解决两种图像之间的转换问题为妙。
全卷19题，总计120分，选做题12道备用。
一、破解依据㈠机械波：机械振动在介质中的传播过程。
⑴条件：波源和介质⑵形成：①各点均做受迫振动；②沿波速方向前一点带动后一点；③各点振幅、周期均相同；④质点均不会随波迁移，波只能传播振动形式和振动能量；⑶分类：横波和纵波（略）⑷波速、波长和频率的关系；。
⑸横波的传播规律：①周期性和对称性（略）；②传播方向．．．．，由波源及远判断；③传播距离．．．．，在波动图象中沿传播方向看,为．．．．，依或、等计算；④振动方向“上坡下，下坡上．．，若某质点与准质点距离为波长的整数倍，．．与反相．．．．．．．”；⑤同相则该质点与准质点同相，若某质点与准质点距离为半波长的奇数倍，则该质点与准质点反相。
⑹声波（略）㈡波的特性⑴波的干涉①条件：频率相同；②结果：两波相遇，出现振动加强、减弱的互相间隔的若干区域。
若某点到两波源的波程差等于波长的整数倍，则振动加强；若某点到两波源的波程差等于半波长的奇数倍，则振动减弱。
⑵波的衍射①条件：或能比于。
②结果：明显的衍射现象。
㈢多普勒效应：⑴定义：波源与观察者相对运动（原因），使后者感觉其频率发生变化（效果）。
⑵特征：两者接近，感觉频率增大；反之，则减小。
⑶应用：测定——①车辆的速度；②天体对地球的速度。
㈣振动图象和波的图象⑴物理意义(略) ⑵用途(略)二、精选习题㈠选择题（每小题5分，共60分）⒈（16上海）.在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（A）中间条纹间距较两侧更宽（B）不同色光形成的条纹完全重合（C）双缝间距离越大条纹间距离也越大（D）遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹2.（16四川）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题附解析
高考物理力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题附解析一、选择题1．如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆，摆长分别为L 1、L 2、L 3，且L 1＜L 2＜L 3，现将A 拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g ，对释放A 之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（ ）A ．C 的振幅比B 的大 B ．B 和C 的振幅相等 C ．B 的周期为2π2L g D ．C 的周期为2π1L g2．做简谐运动的物体，下列说法正确的是 A ．当它每次经过同一位置时，位移可能不同 B ．当它每次经过同一位置时，速度可能不同 C ．在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍 D ．在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅3．一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是A ．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率。
B ．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率。
C ．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率。
D ．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率。
4．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5．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz ，乙的固有频率是400Hz ，若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则 （ ） A ．甲的振幅较大，振动频率是100Hz B ．乙的振幅较大，振动频率是300HzC ．甲的振幅较大，振动频率是300HzD ．乙的振幅较大，振动频率是400Hz6．图甲所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A ．在t ＝0.2s 时，弹簧振子运动到O 位置B ．在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度相同C ．从t ＝0到t ＝0.2s 的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D ．在t ＝0.2s 与t ＝0.6s 两个时刻，弹簧振子的加速度相同7．如图所示，质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T ，振动过程中m 、M 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，A ．若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T 的整数倍B ．若2Tt ∆=，则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C ．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D ．当整体离开平衡位置的位移为x 时，物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 8．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（ ）A ．波长，波速B ．周期，振幅C ．波长，振幅D ．周期，波速9．如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t 1＝0时的波形图。
高二物理会考复习(三)机械振动和机械波人教版知识精讲
高二物理会考复习〔三〕机械振动和机械波人教版【本讲教育信息】一. 教学内容：会考复习〔三〕机械振动和机械波 分子动理论气体的状态与状态参量二. 知识要点：〔一〕简谐振动1. 机械振动的定义：物体在某一中心位置两侧所做的往复运动。
2. 回复力的概念：使物体回到平衡位置的力；注意：回复力是根据力的效果来命名的，可以是各种性质的力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。
3. 简谐运动概念：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动。
特征是：1kx F -=；m kx a /-=。
〔特例：弹簧振子〕4. 简谐运动中位移、回复力、速度、加速度的变化规律。
〔参看课本〕〔1〕振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置、大小为这两位置间的直线距离，在两个“端点〞最大，在平衡位置为零。
〔2〕加速度a 的变化与回F 的变化是一致的，在两个“端点〞最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。
〔3〕速度大小v 与加速度a 的变化恰好相反，在两个“端点〞为零，在平衡位置最大。
除两个“端点〞外任一个位置的速度方向都有两种可能。
〔二〕振幅、周期、频率1. 振幅A 的概念：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。
它是描述振动强弱的物理量。
2. 周期和频率的概念：振动的物体完成一次全振动所需的时间称为振动周期，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为振动频率，单位是赫兹。
周期和频率都是描述振动快慢的物理量。
注意：全振动是指物体先后两次运动状态．．．．．．．．〔位移和速度〕完全一样．．．．所经历的过程。
振动物体在一个全振动过程通过的路程等于4个振幅。
3. 周期和频率的关系：fT 1= 4. 固有频率和固有周期：物体的振动频率，是由振动物体本身的性质决定的，与振幅的大小无关，所以叫固有频率。
振动周期也叫固有周期。
〔三〕简谐运动的图象1. 简谐运动的图象：〔1〕作法：以横轴表示时间，纵轴表示位移，根据实际数据取单位，定标度，描点。
新高考物理二轮总复习专项分层训练-振动与波
专项分层训练5振动与波A组1.(2020北京东城区高三下学期模拟)机械波和电磁波都能产生多普勒效应。
下列现象中不属于利用多普勒效应的是()A.交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波,根据反射波的频率变化判断车速B.医生向人体内发射频率已知的超声波,根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化,判断血流的速度是否正常C.发生雷电时,人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离D.天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率,判断天体相对于地球的运动速度2.(2020上海长宁区高三下学期5月二模)如图为一列机械波t时刻的波形图,已知该波的周期为T,波长为L,a、b、c、d为四个质量相等的振动质点,则()A.在t时刻,质点b的速度大于c的速度时刻,质点d的动能最大B.在t+T4C.从t时刻起,质点c比质点b先回到平衡位置D.从t时刻起,到t+T时刻止,四个质点所通过的路程均为L3.(2020山东潍坊高三期末)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,该时刻a、b两质点均到达波峰位置,c质点加速度正在增大。
下列判断正确的是()A.a、b两质点之间的距离为半个波长B.a、b两质点振动开始时刻相差半个周期C.a质点完成全振动的次数比b多一次D.a质点完成全振动的次数比b少一次4.(多选)(2020广东佛山高三模拟)平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为T。
某时刻A开始向下振动,相隔半个周期B开始向下振动,二者振动的振幅相同,某时刻在水面上形成如图所示的水波图。
其中O是振源连线的中点,OH为中垂线,交叉点G、H的中点为D,C点位于波峰和波谷的正中间,实线代表波峰,虚线代表波谷。
下列说法中正确的是()A.如果在E点有一个小的漂浮物,经半个周期将向左漂到F点B.两列波叠加后,O点的振动始终减弱C.图中G、H两点振幅为零,D点的振幅也为零D.C点此时振动的速度为零5.(2020东北三省四市高三模拟)如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆,a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。
高考物理专题15振动和波备考强化训练38机械振动新人教版(2021学年)
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强化训练38 机械振动本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。
其主要目的在于：理解简谐运动及其产生条件，掌握单摆的周期公式.理解简谐运动的图象。
知道简谐运动中机械能守恒。
了解受迫振动、共振及常见的应用。
一、破解依据㈠简谐运动(如弹簧振子)⑴回复力 kx F -=； ⑵加速度 x mka -=; ⑶位移、振幅(略）和周期(或频率)。
km T π2=，f T 1=.⑷能量特征 0=∆E ，即机械能守恒.⑸质点的振动规律：①周期性．．．,一个周期做一次全振动,其位移、速度、加速度、回复力等均做周期性变化（一个完整正弦单元曲线——“正弦波”)，②对称性．．．（略)；③振动方向．．．．:． 在振动图象中，沿时间轴看,为“上坡上,下坡下”; ④振动快慢．．．．，看一段时间内完整“正弦波”的多少。
㈡单摆⑴受力特征 .sin kx x l mg mg F -=-==θ其中（︒<10θ),.l mgk = ⑵运动特征 x l g g a -==θsin ⑶单摆周期 .22glk m T ππ==附:等效单摆的周期,2///gl T π=其中，//g l 、分别为等效摆长、视重加速度。
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其主要目的在于：理解波的形成及传播特点，能区别纵波和横波，掌握波的图象和波长、频率及波速的关系。
解这类题要特别注意波长、波速、周期的多解性，不要漏解；特别注意振动图像与波动图像之间的必然联系，有效地解决两种图像之间的转换问题为妙。
全卷22题，总计120分，选做题9道备用。
一、破解依据㈠机械波：机械振动在介质中的传播过程。
⑴条件：波源和介质⑵形成：①各点均做受迫振动；②沿波速方向前一点带动后一点；③各点振幅、周期均相同；④质点均不会随波迁移，波只能传播振动形式和振动能量；⑶分类：横波和纵波（略）⑷波速、波长和频率的关系t x v ∆∆=；。
f Tv λλ== ⑸横波的传播规律：①周期性和对称性（略）；②传播方向，由波源及远判断；③传播距离，依或、等计算；④振动方向，在波动图象中沿传播方向看,为“上坡下，下坡上” ；⑤同相与反相，若某质点与准质点距离为波长的整数倍，则该质点与准质点同相，若某质点与准质点距离为半波长的奇数倍，则该质点与准质点反相。
t v x ∆=∆vT =λ44T v ⋅=λ⑹声波（略）㈡波的特性⑴波的干涉①条件：频率相同；②结果：两波相遇，出现振动加强、减弱的互相间隔的若干区域。
若某点到两波源的波程差等于波长的整数倍，则振动加强；若某点到两波源的波程差等于半波长的奇数倍，则振动减弱。
⑵波的衍射①条件：或能比于。
②结果：明显的衍射现象。
,dλλd>㈢多普勒效应：⑴定义：波源与观察者相对运动（原因），使后者感觉其频率发生变化（效果）。
⑵特征：两者接近，感觉频率增大；反之，则减小。
⑶应用：测定——①车辆的速度；②天体对地球的速度。
㈣振动图象和波的图象⑴物理意义(略) ⑵用途(略)二、精选习题㈠选择题（每小题5分，共70分）⒈(14山东)一列简谐横波沿直线传播。
以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图像如图-1所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m。
以下判断正确的是( )A.波长为1.2mB.波源起振方向沿y轴正方向C.波速大小为0.4m/sD.质点A的动能在t=4s时最大2.（16北京）下列说法正确的是( )A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播3.（17全国Ⅲ）如图-2，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图。
已知该简谐波的周期大于0.5 s。
关于该简谐波，下列说法正确的是( )A．波长为2 m B．波速为6 m/s C．频率为1.5 Hz D．t=1 s时，x=1 m处的质点处于波峰E．t=2 s时，x=2 m处的质点经过平衡位置4.（16上海）甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图-3所示。
则( )（A）甲乙两波的起振方向相反（B）甲乙两波的频率之比为3:2（C）再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下（D）再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零5.(14天津)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s。
平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x 轴坐标分别为xP=3.5m、xQ=-3m。
当S位移为负且向-y方向运动时,P、Q两质点的( )A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同6. (14福建)在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图像如图-4所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )⒎（16天津）我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是( )A、米波的频率比厘米波频率高B、和机械波一样须靠介质传播C、同光波一样会发生反射现象D、不可能产生干涉和衍射现象⒏（14全国）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＋A2C．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9.（15天津）图-6甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图-6乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。
下列说法正确的是( )A．该波沿+x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿+y方向D．质点a在t =2 s时速度为零10.（14安徽）一简谐横波沿x轴正向传播，图-7-1示时刻的波形图，图-7-2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是（）0tA.0.5mB. 1.5mC. 2.5mD. 3.5m11.（15福建）简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v 。
若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a最早到达波谷的是（）12.（15四川）平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。
这列水面波( )A．频率是30Hz B．波长是3m C．波速是1m/sD．周期是0.1s13.（15新课标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开始震动后，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14.（16北京）如图-9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( )㈡填空题（共13分）15.（17全国Ⅰ）（5分）如图-10（a），在xy平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，–2)。
两波源的振动图线分别如图-10（b）和图-10（c）所示，两列波的波速均为1.00 m/s。
两列波从波源传播到点A(8，–2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”），点C(0，0.5)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”）。
16.(15苏州二调)（4分）如图-11所示，为一列沿-x方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图．当t= 0.3s时，Q点恰好处于波谷位置，则P点此时处于▲（选填“波峰”、“波谷”或“平衡”）位置．这列波的波速至少为▲ m/s．17. （12新课标）（4分）一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图-12(a)所示，x＝0.30 m处的质点的振动图线如图-12(b)所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴______(填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为________ m.㈢计算题（共37分）18. （15重庆）（6分）题图-13为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。
19. （12江苏）（5分）地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s 的P波．一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2 s, 求震源与监测点之间的距离x 和S 波的波长λ.20.（12山东）（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图-14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．①求波速．②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．21.（14吉林九校）（10分）如图-15甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时二者开始上下振动，A只振动了半个周期，B 连续振动，所形成的波的传播速度均为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图像如图乙所示．求：(1)距A点1 m处的质点在t＝0到t＝22 s内所经过的路程；(2)在t＝0到t＝16 s时间内从A发出的半个波在前进的过程中所遇到的波峰的个数．22. （15新课标Ⅱ）（10分）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= s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s1时，质点A第一次回到平衡位置。
求3（i）简谐波的周期、波速和波长；（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。
(四)选做题23.（13新课标Ⅰ)如图-16,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、4 m和6 m。
一列简谐横波以2 m/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。
下列说法正确的是( )A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c 恰好到达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动24.（14北京）一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图-17-1所示，a、b是波上的两个质点．图-17-2是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是( ) A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小C．图2可以表示质点a的振动 D．图2可以表示质点b的振动25.(14浙江)下列说法正确的是( )A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关26.(15济南一模) (1)一列简谐横波在t=0时的波形图如图-18所示。