高考物理专题力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波基础测试题及答案(1)

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波基础测试题及答案(1)一、选择题1.已知在某时刻的波的图像如图所示,且M点的振动方向向上,下述说法正确的是:()A.A点振动落后于M点,波向右传播B.A点振动落后于M点,波向左传播C.B点振动落后于M点,波向右传播D.B点振动落后于M点,波向左传播2.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.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.下列说法正确的是()A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短6.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故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。
高中物理 选修【机械振动和机械波】典型题(带解析)

高中物理选修一、【机械振动】1.(多选)关于简谐运动的周期,以下说法正确的是()A.间隔一个周期的整数倍的两个时刻,物体的振动情况相同B.间隔半个周期的奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同C.半个周期内物体的动能变化一定为零D.一个周期内物体的势能变化一定为零解析:选ACD.根据周期的定义可知,物体完成一次全振动,所有的物理量都恢复到初始状态,故选项A、D正确.当间隔半个周期的奇数倍时,所有的矢量都变得大小相等、方向相反,且物体的速度和加速度不同时为零,故选项B错误,C正确.2.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轴正方向.若振子位于N点时开始计时,则其振动图象为()解析:选A.由题意,向右为x轴的正方向,振子位于N点时开始计时,因此t=0时,振子的位移为正的最大值,振动图象为余弦函数,A项正确.3.(多选)铺设钢轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车由于受到周期性的冲击力做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车的固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是()A.列车的危险速率为40 m/sB.列车过桥需要减速,是为了防止列车与桥发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析:选ABD .对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险速率v =l T =40 m/s ,A 正确;为了防止共振现象发生,过桥时需要减速,B 正确;列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率,只有共振时才等于列车的固有频率,C 错误;由题意可知,增加钢轨的长度可以使危险车速增大,故可以使列车高速运行,所以D 正确.4.(多选)某简谐振子,自由振动时的振动图象如图甲中实线所示,而在某驱动力作用下做受迫振动时,稳定后的振动图象如图甲中虚线所示,那么,此受迫振动对应的状态可能是共振曲线,如图乙中的( )A .a 点B .b 点C .c 点D .一定不是c 点解析:选AD .简谐振子自由振动时,设周期为T 1;而在某驱动力作用下做受迫振动时,设周期为T 2;显然T 1<T 2;根据f =1T,有f 1>f 2;题图乙中c 点处代表发生共振,驱动力频率等于固有频率f 1;做受迫振动时,驱动力频率f 2<f 1,故此受迫振动对应的状态可能是图乙中的a 点,且一定不是c 点,故A 、D 正确.5.一个弹簧振子做简谐振动,若从平衡位置开始计时,经过3 s 时,振子第一次到达P 点,又经过2 s 第二次经过P 点.则该弹簧振子的振动周期可能为( )A .32 sB .16 sC .8 sD .4 s解析:选B .根据题意,弹簧振子经3 s 第一次到达P 点,再经1 s 到达最大位移处,再经1 s 第二次到达P 点,所以4 s =14T 或34T ,振动周期为16 s 或163s ,选项B 正确. 6.(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A 与驱动力频率f 的关系)如图所示,则下列说法正确的是( )A .此单摆的固有周期约为2 sB .此单摆的摆长约为1 mC .若摆长增大,单摆的固有频率增大D .若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动解析:选ABD .由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz ,固有周期为2 s ;再由T =2πl g 得此单摆的摆长约为1 m ;若摆长增大,则单摆的固有周期增大,固有频率减小,共振曲线的峰将向左移动,A 、B 、D 正确,C 错误.7.如图,长为l 的细绳下方悬挂一小球a ,绳的另一端固定在天花板上O 点处,在O点正下方34l 的O ′处有一固定细铁钉.将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时.当小球a 摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡.设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ,向右为正.下列图象中,能描述小球在开始一个周期内的x -t 关系的是( )解析:选A .摆长为l 时单摆的周期T 1=2πl g ,振幅A 1=lα(α为摆角),摆长为14l 时单摆的周期T 2=2π 14l g =π l g =T 12,振幅A 2=14l β(β为摆角).根据机械能守恒得mgl (1-cos α)=mg l 4(1-cos β),利用cos α=1-2sin 2α2,cos β=1-2sin 2β2,以及sin α=tan α=α(α很小),解得β=2α,故A 2=12A 1,故选项A 正确. 8.(多选)图(a)、(b)分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图象,则下列说法中正确的是( )A .甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1B .t =2 s 时,甲单摆的重力势能最小,乙单摆的动能为零C .甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1D .甲、乙两单摆的摆球在最低点时,向心加速度大小一定相等解析:选AB .由题图知,甲、乙两单摆的振幅分别为4 cm 、2 cm ,故选项A 正确;t =2 s 时,甲单摆在平衡位置处,乙单摆在振动的正方向最大位移处,故选项B 正确;由单摆的周期公式,推出甲、乙两单摆的摆长之比为l 甲∶l 乙=T 2甲∶T 2乙=1∶4,故选项C 错误;设摆球摆动的最大偏角为θ,由mgl (1-cos θ)=12m v 2及a =v 2l 可得,摆球在最低点时向心加速度a =2g (1-cos θ),因两摆球的最大偏角θ满足sin θ=A l,故θ甲>θ乙,所以a 甲>a 乙,故选项D 错误.9.(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中正确的是( )A .甲、乙两单摆的摆长相等B .甲摆的振幅比乙摆大C .甲摆的机械能比乙摆大D .在t =0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆解析:选ABD .由题图看出,两单摆的周期相同,同一地点g 相同,由单摆的周期公式T =2πl g知,甲、乙两单摆的摆长l 相等,故A 正确;甲摆的振幅为10 cm ,乙摆的振幅为7 cm ,则甲摆的振幅比乙摆大,故B 正确;尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长相等,但由于两摆球的质量未知,无法比较机械能的大小,故C 错误;在t =0.5 s 时,甲摆经过平衡位置,振动的加速度为零,而乙摆的位移为负的最大,则乙摆具有正向最大加速度,故D 正确.10.(多选)一个质点经过平衡位置O,在A、B间做简谐运动,如图(a)所示,它的振动图象如图(b)所示,设向右为正方向,下列说法正确的是()A.OB=5 cmB.第0.2 s末质点的速度方向是A→OC.第0.4 s末质点的加速度方向是A→OD.第0.7 s末时质点位置在O点与A点之间解析:选AC.由图(b)可知振幅为5 cm,则OB=OA=5 cm,A项正确;由图可知0~0.2 s内质点从B向O运动,第0.2 s末质点的速度方向是B→O,B项错误;由图可知第0.4 s末质点运动到A点处,则此时质点的加速度方向是A→O,C项正确;由图可知第0.7 s末时质点位置在O与B之间,D项错误.11.(多选) 如图所示,在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸,一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动,可以在白纸上留下痕迹.已知弹簧的劲度系数为k=10 N/m,振子的质量为0.5 kg,白纸移动速度为2 m/s,弹簧弹性势能的表达式E p=1 2ky2,不计一切摩擦.在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线,则下列说法中正确的是()A.该弹簧振子的振幅为1 mB.该弹簧振子的周期为1 sC.该弹簧振子的最大加速度为10 m/s2D.该弹簧振子的最大速度为2 m/s解析:选BC.弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离,所以该弹簧振子的振幅为A=0.5 m,选项A错误;由题图所示振子振动曲线可知,白纸移动x=2 m,振动一个周期,所以弹簧振子的周期为T =x v =1 s ,选项B 正确;该弹簧振子所受最大回复力F =kA =10×0.5 N =5 N ,最大加速度为a =F m=10 m/s 2,选项C 正确;根据题述弹簧弹性势能的表达式为E p =12ky 2,弹簧振子振动过程中机械能守恒,由12m v 2m =12kA 2可得该弹簧振子的最大速度为v m =k mA = 5 m/s ,选项D 错误. 12.甲、乙两个弹簧振子,它们的振动图象如图所示,则可知两弹簧振子( )A .振动强度完全相同B .振动快慢完全相同C .振子甲速度为零时,振子乙速度最大D .所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙=2∶1解析:选C .根据题图象可读出甲的振幅为10 cm ,乙的振幅为5 cm ,则两弹簧振子的振动强度不相同,故A 错误;由振动图象读出两弹簧振子周期T 甲=2.0 s ,T 乙=1.0 s ,则两弹簧振子振动快慢不同,乙比甲快,故B 错误;由题图看出,甲在最大位移处时,乙在平衡位置,即弹簧振子甲速度为零时,弹簧振子乙速度最大,故C 正确;由振动图象读出两弹簧振子位移最大值之比x 甲∶x 乙=2∶1,根据简谐运动的特征F =-kx ,由于弹簧的劲度系数k 可能不等,回复力最大值之比F 甲∶F 乙不一定等于2∶1,故D 错误.13.如图所示,ACB 为光滑弧形槽,弧形槽半径为R ,C 为弧形槽最低点,R ≫AB ︵.甲球从弧形槽的球心处自由下落,乙球从A 点由静止释放,问:(1)两球第1次到达C 点所用的时间之比;(2)若在圆弧的最低点C 的正上方h 处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时将乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C 处相遇,则甲球下落的高度h 是多少?解析:(1)甲球做自由落体运动R =12gt 21,所以t 1= 2R g乙球沿圆弧做简谐运动(由于AC ︵≪R ,可认为摆角θ<5°).此运动与一个摆长为R 的单摆运动模型相同,故此等效摆长为R ,因此乙球第1次到达C 处的时间为t 2 = 14T = 14× 2π R g = π2 R g, 所以t 1∶t 2=22π. (2)甲球从离弧形槽最低点h 高处自由下落,到达C 点的时间为t 甲= 2h g 由于乙球运动的周期性,所以乙球到达C 点的时间为t 乙=T 4+n T 2=π2 R g(2n +1)(n =0,1,2,…) 由于甲、乙在C 点相遇,故t 甲=t 乙联立解得h =(2n +1)2π2R 8(n =0,1,2,…). 答案:(1)22π (2) (2n +1)2π2R 8(n =0,1,2,…)二、【机械波】1.(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A .相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B .相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同C .在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和D .几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰解析:选BCD .两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动情况由两列波共同作用的结果决定,故A 错误,B 、C 正确;几个人在同一房间内说话,发出的声波在空间中相互叠加后,每列波的振幅和频率并不改变,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D 正确.2.(多选)下列关于多普勒效应的说法中,正确的是( )A .只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B .如果声源静止,就观察不到多普勒效应C .当声源朝靠近观察者方向运动时,声源的频率不变D .当声源远离观察者方向运动时,观察者接收到的频率变低解析:选CD .波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,A 错;声源静止时,若观察者向声源运动,能发生多普勒效应,B 错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率增大,相反,声源远离观察者方向运动时,观察者接收到的频率减少,C 、D 对.3.(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=4 cm ,S 2的振幅A 2=3 cm ,则下列说法正确的是( )A .质点D 是振动减弱点B .质点A 、D 在该时刻的高度差为14 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 cm解析:选BD .由图象可知,D 点为两波谷相遇,应该是加强点,选项A 错误;此时A 点在加强后的最高点,D 点在加强后的最低点,由波的叠加可知AD 的高度差为14 cm ,选项B 正确;由于两波的频率相等,叠加后会形成稳定的干涉图象,所以A 、D 点始终是加强点,B 、C 点始终是减弱点,选项C 错误;质点C 为减弱点,振幅为两波源振幅之差,为1 cm ,选项D 正确.4.某一列沿x 轴传播的简谐横波,在t =T 4时刻的波形图如图所示,P 、Q 为介质中的两质点,质点P 正在向动能增大的方向运动.下列说法正确的是( )A .波沿x 轴正方向传播B .t =T 4时刻,Q 比P 的速度大C .t =3T 4时刻,Q 到达平衡位置 D .t =3T 4时刻,P 向y 轴正方向运动 解析:选D .由质点P 向动能增大的方向运动,则t =T 4时P 点向平衡位置运动,即运动方向向下,可得该波沿x 轴负方向传播,故A 错误.图示t =T 4时刻Q 点处在波谷,速度为0,小于P 点的速度,故B 错.t =3T 4时刻,移动波形图可知此时Q 点位于波峰,P 点在平衡位置下方,如图中虚线部分,此时P 点向y 轴正方向运动,故选项C 错误,D 正确.5.(多选)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象.下列说法正确的是( )A .这列波的传播方向是沿x 轴正方向B .这列波的传播速度是20 m/sC .经过0.15 s ,质点P 沿x 轴的正方向传播了3 mD .经过0.1 s ,质点Q 的运动方向沿y 轴正方向解析:选AB .由题中甲、乙两图可知,该波向x 轴正方向传播,A 正确;由题图甲知波长λ=4 m ,由题图乙知周期T =0.2 s ,则波速v =λT =40.2m/s =20 m/s ,B 正确;质点不随波迁移,只在其平衡位置附近振动,C 错误;经过0.1 s =12T ,质点Q 的运动方向沿y 轴负方向,D 错误.6.(多选)如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ,相邻两质点之间的距离均为2 m ,各质点均静止在各自的平衡位置.t =0时刻振源a 开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以2 m/s 的速度水平向右传播.则下列说法中正确的是( )A.波传播到质点c时,质点c开始振动的方向沿y轴正方向B.0~4 s内质点b运动的路程为12 cmC.4~5 s内质点d的加速度正在逐渐减小D.6 s时质点e第一次回到平衡位置解析:选AB.由振动图象可知,振动周期为T=2 s,波长为λ=v T=4 m,质点a开始起振的方向为y轴正方向,故波传播到质点c时,质点c开始振动的方向也沿y轴正方向,选项A正确;振动传到b点需要的时间为1 s,故在剩下的3 s内,质点b通过的路程为s =6A=12 cm,选项B正确;4 s时振动传到e点,此时d点在平衡位置向下振动,故4~5 s 内质点d的加速度先逐渐增大后逐渐减小,选项C错误;振动传到e点需时间4 s,故6 s 时质点正好振动一个周期第二次回到平衡位置,选项D错误.7.如图(a)所示,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(b)和图(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”).解析:点波源S1(0,4)的振动形式传播到点A(8,-2)的路程为L1=10 m,点波源S2(0,-2)的振动形式传播到点A(8,-2)的路程为L2=8 m,两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为ΔL=L1-L2=2 m.由于两列波的波源到点B(4,1)的路程相等,路程差为零,且t =0时两列波的波源的振动方向相反,所以两列波到达点B 时振动方向相反,引起点B 处质点的振动相互减弱;由振动图线可知,波动周期为T =2 s ,波长为λ=v T =2 m .由于两列波的波源到点C (0,0.5)的路程分别为3.5 m 和2.5 m ,路程差为1 m ,而t =0时两列波的波源的振动方向相反,所以两列波到达点C 时振动方向相同,引起点C 处质点的振动相互加强.答案:2 减弱 加强8. (多选)如图,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 mB .波速为6 m/sC .频率为1.5 HzD .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解析:选BCE.由简谐波的波动图象可知,波长为4 m ,故A 错误.t =0.5 s 时波向x轴正方向传播的距离为x =⎝⎛⎭⎫n +34λ(n =0,1,2,3…),即t =⎝⎛⎭⎫n +34T =0.5 s(n =0,1,2,3…),又T >0.5 s ,解之得T =0.5n +34,当n =0时,T =23 s ,符合题意;当n =1时,T =27 s <0.5 s ,不符合题意,则波速v =λT =6 m/s.故B 正确.频率f =1T=1.5 Hz.故C 正确.t =0时x =1 m 处的质点处于波峰,因t =1 s 时n =t T =123=1.5,则此时x =1 m 处的质点处于波谷.故D 错误.t =0时x =2 m 处的质点经过平衡位置向上振动,因t =2 s 时n =t T =223=3,则此时x =2 m 处的质点经过平衡位置向上振动.故E 正确.9.(多选)图甲为一列简谐横波在t =0.10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置在x =1.0 m 处的质点,Q 是平衡位置在x =4.0 m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图象.下列说法正确的是( )A .在t =0.10 s 时,质点Q 向y 轴正方向运动B .在t =0.25 s 时,质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,该波沿x 轴负方向传播了6 mD .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,质点P 通过的路程为30 cm解析:选BC .由题图乙可知,在t =0.10 s 时,质点Q 向y 轴负方向运动,A 错误.结合题图甲、乙可知,波沿x 轴负方向传播,t =0.25 s 时P 处于y 轴的负方向,则其加速度沿y 轴的正方向,B 正确.由图甲知波长λ=8 m ,由图乙知周期T =0.2 s ,则波传播的速度v =λT=40 m/s ,所以在t =0.10 s 到t =0.25 s 时间内波向x 轴负方向传播的距离x =v t =6 m ,C 正确.从t =0.10 s 到t =0.25 s ,经历的时间t =34T ,只有计时开始时,振动质点处于平衡位置或最大位移处,其经过的路程才是30 cm ,D 错误.10.(多选)图甲为一列简谐横波在t =2 s 时的波形图,图乙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.下列说法正确的是( )A .波速为0.5 m/sB .波的传播方向向右C .0~2 s 时间内,P 运动的路程为8 cmD .0~2 s 时间内,P 沿y 轴正方向运动解析:选AC .根据题图甲可知:该波的波长λ=2 m ,由题图乙可知,周期T =4 s ,故波速v =λT=0.5 m/s ,A 正确;从题图乙中可知:x =1.5 m 处的质点在t =2 s 时,正处于平衡位置沿y 轴负方向运动,在题图甲中,沿波的传播方向,“下坡上,上坡下”,故该波的传播方向向左,B 错误;0~2 s ,P 运动的路程s =t T·4A =8 cm ,C 正确;0~2 s ,P 从正向最大位移处运动到负向最大位移处,即沿y 轴负方向运动,D 错误.11.(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t =0时刻的波形如图所示,介质中质点A 、B 、C 分别位于x =2 m 、x =3 m 、x =6 m 处.从t =0时刻开始计时,当t =9 s 时质点A 刚好第3次到达波峰,则( )A .此列波的波速一定为1 m/sB .如果此列波在传播过程中与频率为0.5 Hz 的横波相遇,一定发生稳定的干涉现象C .质点C 起振方向沿y 轴负向D .如果质点C 到达波峰,则质点B 一定在平衡位置解析:选ACD .根据波形图得到波长λ=4 m ,从t =0时刻开始计时,当t =9 s 时质点A 刚好第3次到达波峰,则有214T =9 s ,可知该列波周期 T =4 s ,这列波的波速为v =λT =1 m/s ,故A 项正确.该波的频率为f =1T=0.25 Hz ,根据干涉的条件知:如果此列波在传播过程中与频率为0.5 Hz 的横波相遇,一定不发生稳定的干涉现象,故B 项错误.质点C 起振方向与图示时刻x =4 m 处质点的起振方向相同,沿y 轴负向,故C 项正确.B 、C 两质点平衡位置相距34λ,则如果质点C 到达波峰,则质点B 一定在平衡位置,故D 项正确. 12. (多选)一列简谐横波沿x 轴的正向传播,振幅为2 cm ,周期为T .已知为t =0时刻波上相距50 cm 的两质点a 、b 的位移都是1 cm ,但运动方向相反,其中质点a 沿y 轴负向运动,如图所示,下列说法正确的是( )A .该列简谐横波波长可能为150 cmB .该列简谐横波波长可能为12 cmC .当质点b 的位移为+2 cm 时,质点a 的位移为负D .在t =5T 12时刻质点b 速度最大 解析:选ACD .根据质点的振动方程:x =A sin ωt ,设质点的起振方向向上,且a 、b中间的距离小于1个波长,则b 点:1=2sin ωt 1,所以ωt 1=π6,a 点振动的时间比b 点长,所以由1=2sin ωt 2,得ωt 2=5π6,a 、b 两个质点振动的时间差:Δt =t 2-t 1=5π6ω-π6ω=2π3ω=T 3,所以a 、b 之间的距离:Δx =v Δt =v ·T 3=λ3.则通式为(n +13)λ=50 cm ,n =0,1,2,3,…;则波长可以为λ=1503n +1cm(n =0,1,2,3,…);当n =0时,λ=150 cm ,由于n 是整数,所以λ不可能为12 cm ,故A 正确,B 错误;当质点b 的位移为+2 cm 时,即b 到达波峰时,结合波形知,质点a 在平衡位置下方,位移为负,故C 正确;由ωt 1=π6,得t 1=π6ω=T 12,当t =T 2-t 1=5T 12时质点b 到达平衡位置处,速度最大,故D 正确. 13.(多选)一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,P 、Q 、M 为该横波上的三个质点,各自的横坐标位置分别为6 m 、10 m 、15 m .从该时刻开始计时,波上质点M 的振动图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .该波波速是25 m/s ,传播方向沿x 轴负方向B .若该波遇到另一列简谐横波并产生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为2.5 HzC .若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20 m 大很多D .从该时刻起,再经过0.4 s 质点Q 通过的路程为4 m解析:选AD .由题图知,该波波长λ=20 m ,T =0.8 s ,则v =λT =200.8m/s =25 m/s ,因t =0时刻质点M 在平衡位置向上振动,可知波的传播方向沿x 轴负方向,选项A 正确;波的频率f =1T=1.25 Hz ,若该波遇到另一列简谐横波并产生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为1.25 Hz ,选项B 错误;该波波长λ=20 m ,若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定与20 m 相差不多或比20 m 小,选项C 错误;0.4 s =12T ,从该时刻起,再经过0.4 s 质点Q 通过的路程为12×4A =2×2 m =4 m ,选项D 正确. 14.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t =0时刻的波形如图所示,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).解析:(1)设简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,由图象知λ=4 m.由题意知t=15 s=3T+34T①又v=λT②联立①②式,代入数据得v=1 m/s.(2)质点P做简谐运动的表达式为y=0.2sin(0.5πt) m.答案:(1)1 m/s(2)y=0.2sin(0.5πt) m。
机械振动和机械波测试题及答案

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

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.。
近6年高考物理真题 《机械振动及机械波》Word版含解析

机械振动与机械波【2014高考真题】1.【物理——选修34]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(1)图(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图.图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2 m的质点.下列说法正确的是________.图(a)图(b)A.波速为0.5 m/sB.波的传播方向向右C.0~2 s时间内,P运动的路程为8 cmD.0~2 s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7 s时,P恰好回到平衡位置2.【2014·安徽卷】一简谐横波沿x轴正向传播,图1是t=0时刻的波形图,图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()图1图2A .0.5 mB .1.5 mC .2.5 mD .3.5 m3.【2014·安徽卷】在科学研究中,科学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.法国物理学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.已知单摆摆长为l ,引力常量为G ,地球质量为M ,摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A .T =2πr GMlB .T =2πr l GMC .T =2πr GMlD .T =2πl r GM【答案】B【解析】本题考查单摆周期公式、万有引力定律与类比的方法,考查推理能力.在地球表面有G Mm r 2=mg ,解得g =G Mmr2.单摆的周期T =2π·lg=2πr lGM,选项B 正确. 4.【2014·北京卷】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1所示,a 、b 是波上的两个质点.图2是波上某一质点的振动图像.下列说法中正确的是( )图1 图2A .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 【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像.图1为波动图像,图2为振动图像.t=0时刻,a在波峰位置,速度为零,加速度最大,b在平衡位置,加速度为零,速度最大,A、B错误.在波动图像中,根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b点在平衡位置且向下振动,故图2可以表示质点b的振动,C错误,D正确.5.【2014·全国卷】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6.【2014·福建卷Ⅰ】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所示,则该波在第一个周期末的波形图是()A BC D【答案】D【解析】由振动图像可知,波源的起振方向是沿y轴负方向的,由题干可知该波沿x轴正方向传播,由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知,该波在第一个周期末的波形图如图D所示.7.【2014·山东卷】(1)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的振动图像如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m.以下判断正确的是________.(双选,填正确答案标号)a.波长为1.2 mb.波源起振方向沿y轴正方向c.波速大小为0.4 m/sd.质点A的动能在t=4 s时最大8.【2014·四川卷】如图所示,甲为t=1 s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Δx=0.5 m处质点的振动图像可能是()甲乙A BC D【答案】A【解析】从甲图可以得到波长为2 m,从乙图可以得到周期为2 s,即波速为1 m/s;由乙图的振动图像可以找到t=1 s时,该质点位移为负,并且向下运动,距该质点Δx=0.5 m处的质点与该质点的振动情况相差T4,即将乙图中的图像向左或右平移14周期即可得到距该质点Δx=0.5 m处质点的振动图像,故只有A正确.9.【2014·天津卷】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50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100 m/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x P=3.5 m、x Q=-3 m.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10. 【2014·浙江卷】一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,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 s11.【2014·浙江卷】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12.【2014·重庆卷】(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸.当振子上下振动时,以速率v 水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像.y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标.由此图求振动的周期和振幅.题11图2【答案】(2)2x 0v y 1-y 22【解析】(2)设周期为T ,振幅为A . 由题图得T =2x 0v ,A =y 1-y 22.【2013高考真题】(2013·天津卷)7、一列简谐波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m 的a ,b 两质点的振动图像如右图所示,下列描述该波的图像可能正确的是( )(2013·大纲卷)21.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。
(完整版)全国高中物理机械波试题及详细解析

机械振动与机械波1. 如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图。
已知该波的周期为T ,a 、b 、c 、d为沿波传播方向上的四个质点,则下列说法中正确的是( )A .在2Tt +时,质点c 的速度达到最大值B .在2t T +时,质点d 的加速度达到最大值C .从t 时刻起,质点a 比质点b 先回到平衡位置D .从t 时刻起,在一个周期内,a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长【解析】波沿x 轴正方向传播,所以质点b 比质点a 先回到平衡位置,选项C 错误;一个周期的时间里,各质点的路程4倍的振幅,而不是一个波长,选项D 错误。
【答案】B 1.图甲为一列简谐横波在t =0.10s 时刻的波形图,P 是平衡位置为x =1 m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4 m处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则 A .t =0.15s 时,质点Q 的加速度达到正向最大 B .t =0.15s 时,质点P 的运动方向沿y 轴正方向 C .从t =0.10s 到t =0.25s ,该波沿x 轴正方向传播了6 m D .从t =0.10s 到t =0.25s ,质点P 通过的路程为30 cm【解析】由乙图中Q 点的振动图象可知t=0.15s 时Q 点在负的最大位移处,故具有正向最大加速度,故Ay/cmy/cm x/m10246 80 t/10-2s105 10 15 20 0 QP甲 乙正确;甲图描述的是t=0.10s 时的波动图象,而根据乙图可知t=0.10s 到t=0.25s 内Q 点将向下振动,这说明在甲图中此时Q 点将向下振动,根据质点振动方向和波传播方向的关系可知,波向左传播,判定出经过四分之一周期即t=0.15s 时质点P 运动方向为Y 轴负方向,故B 错误;根据甲乙两图可知波长和周期,则波速:v=Tλ=40m/s ,故从t=0.10s 到t=0.25s ,波沿x 负方向传播了6m ,而并非沿x 轴正方向传播,故C 错误;质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度,结合0.10s 时P 点的位置可知在t=0.10s 到t=0.25s 的四分之三周期内,质点P 通过的路程小于三个振幅即小于30cm ,故D 错误.故选A .2.(2013·北京海淀二模,18题)—根弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t= 0时使其开始沿y 轴做简谐运动,在t=0.25s 时,绳上形成如图4所示的波形。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波单元检测附答案(1)

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波单元检测附答案(1)一、选择题1.一列横波某时刻的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象.下列说法正确的是()A.若波沿x轴正方向传播,则图乙表示的是质点N的振动图象B.若波沿x轴负方向传播,则图乙表示的是质点K的振动图象C.若图乙表示的是质点L的振动图象,则波沿x轴正方向传播D.若图乙表示的是质点M的振动图象,则波沿x轴负方向传播2.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.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 m4.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5.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6.一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。
7.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8.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A.质点振动的振幅为2cmB.质点振动的频率为4HzC.在2s末,质点的加速度最大D.在2s末,质点的速度最大9.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故10.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。
高考物理(山东专用)一轮复习专题八机械振动与机械波练习含答案

专题八机械振动与机械波五年高考考点过关练考点一机械振动1.(2021浙江1月选考,15,2分)(多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率,工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置,如图甲、乙所示。
则( )A.针对不同树木,落果效果最好的振动频率可能不同B.随着振动器频率的增加,树干振动的幅度一定增大C.打击杆对不同粗细树干打击结束后,树干的振动频率相同D.稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同答案AD2.(2022浙江6月选考,11,3分)如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距x。
套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动,小球将做周期为T的往复运动,则( )A.小球做简谐运动B.小球动能的变化周期为T2C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T时,其运动周期为2TD.小球的初速度为v2答案 B3.(2021江苏,4,4分)如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P。
以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。
t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω。
则P做简谐运动的表达式为( )A.x =R sin (ωt −π2) B.x =R sin (ωt +π2) C.x =2R sin (ωt −π2) D.x =2R sin (ωt +π2) 答案 B 4.(2022海南,4,3分)在同一地方,甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图所示,可知甲、乙两个单摆的摆长之比为( )A.2∶3B.3∶2C.4∶9D.9∶4 答案 C 5.[2019课标Ⅱ,34(1),5分]如图,长为l 的细绳下方悬挂一小球a ,绳的另一端固定在天花板上O 点处,在O 点正下方34l 的O'处有一固定细铁钉。
将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及答案(1)

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及答案(1)一、选择题1.如图,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,虚线是该波在t=0.20s时刻的波形,则此列波的波速可能为A.25m/s B.20m/s C.35m/s D.55m/s2.如图所示,S是x轴上的上下振动的波源,振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴向左右传播,波速为20m/s.质点a、b与S的距离分别为36.8m和17.2m,已知a和b已经振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动,则该时刻下列判断中正确的是A.b位于x轴上方,运动方向向下B.b位于x轴下方,运动方向向上C.a位于x轴上方,运动方向向上D.a位于x轴下方,运动方向向上3.如图所示,从入口S处送入某一频率的声音。
通过左右两条管道路径SAT和SBT,声音传到了出口T处,并可以从T处监听声音。
右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最弱的声音。
设声速为v,则该声音的频率()A.B.C.D.4.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5.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 mB .l a =0.9 m ,l b =2.5 mC .l a =2.4 m ,l b =4.0 mD .l a =4.0 m ,l b =2.4 m 6.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A .速度、加速度、动能B .动能、冋复力、对平衡位置的位移C .加速度、速度、势能D .速度、动能、回复力7.下列说法正确的是( ) A .物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B .医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C .两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D .遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X 射线波长短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.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g 增加为40g ,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°,则单摆振动的( )A .频率不变,振幅不变B .频率不变,振幅改变C .频率改变,振幅不变D .频率改变,振幅改变 10.如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波,实线为0t =时刻的波形图,虚线为0.6s t =时的波形图,波的周期0.6s T >,则:( )A .波的周期为2.4sB .波的速度为10 m/s 3C .在0.5 s =t 时,Q 点到达平衡位置D .在0.5 s =t 时,Q 点到达波峰位置11.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 )cm12.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。
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。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波单元检测

高考物理力学知识点之机械振动与机械波单元检测一、选择题1.已知在某时刻的波的图像如图所示,且M点的振动方向向上,下述说法正确的是:()A.A点振动落后于M点,波向右传播B.A点振动落后于M点,波向左传播C.B点振动落后于M点,波向右传播D.B点振动落后于M点,波向左传播2.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3.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b比质点a晚0. 5s起振,质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s4.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。
图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)间的距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列说法中正确的是()A.此时能明显观察到波的衍射现象B.如果将孔 AB 缩小,经过孔以后的波纹间的距离会变小C.如果将孔 AB 缩小,有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变,波源的频率增大,将能更明显地观察到衍射现象5.弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是 ( )A.振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B.振子在通过O点时速度的方向将发生改变C.振子的加速度方向总跟速度方向相反D.振子离开O点运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动6.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7.一列简谐横波沿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。
2023届新高考物理二轮专题训练13:机械振动与机械波(含答案解析)

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。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编附答案

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编附答案一、选择题1.两根相同的绳子上某时刻存在A、B 两列绳波,两波形如图所示。
经过t 时间,在该区域内两波再次出现如图波形,设A和B 的周期分别是T A、T B,则t 可能等于()A.T A B.T BC.2T A D.2T B2.一质点做简谐运动,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3.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 m4.一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。
5.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力6.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A.质点振动的振幅为2cmB.质点振动的频率为4HzC.在2s末,质点的加速度最大D.在2s末,质点的速度最大7.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A.t3 和t5具有相同的动能和动量B.t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C.t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D.t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度8.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,质点a、b均处于平衡位置,质点a正向上运动.则下列说法正确的是A.波沿x 轴负方向传播B.该时刻质点b正向上运动C.该时刻质点a、b的速度相同D.质点a、b的振动周期相同9.图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时速度最大10.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。
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

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。
机械振动与机械波经典习题(含答案)

七、机械振动 机械波水平预测双基型★1.简谐运动属于下列运动中的( ).(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)匀变速直线运动 (D)非匀变速直线运动答案:D(提示:作简谐运动物体的同复力与位移的大小成正比、方向与其相反,故其加速度时刻变化)★★★5.如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在AB 之间作简谐运动,其中O 点为它的平衡位置,物体在A 时弹簧处于自然状态.若v 、x 、F 、a 、E k 、E p 分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则( ).(A)物体在从O 点向A 点运动过程中,v 、E p 减小向而x 、a 增大(B)物体在从B 点向O 点运动过程中,v 、E k 增大而x 、F 、E p 减小(C)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v 、x 、F 、a 、E k 、E p 的大小均相同(D)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v 、x 、F 、a 、E k 的大小均相同,但E p 的大小不同 答案:BC(提示:简谐运动具有各量关于平衡位置对称、运动过程机械能守恒等特点,注意该题振子运动到某一位置的势能等于重力势能与弹性势能之和).★★★6.如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为10cm,波速和波长分别为1m/s 和0.2m,C 点为AB 连线的中点,则图示时刻A 、B 两点的竖直高度差为______cm,图所示五点中振动加强的点是_____,振动减弱的点是_____,c 点此时的振动方向_____(选填”向上”或”向下),从图示时刻再经过0.65s 时,C 点的位移为_____cm,O 点经过的路程_____cm.答案:40,A 、B 、C,D 、E,向下,-20,260(提示:利用叠加原理画出各质点从图示时刻开始的振动图像)★★★★8.一列横波在x 轴上传播着,在t 1=0和t 2=0.005s 时的波形曲线如图所示.(1)由图中读出波的振幅和波长.(2)设周期大于(t 2-t 1),如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?(3)设周期小于(t 2-t 1].并且波速为6000m/s,求波的传播方向.答案:(1)0.2m,8m(2)右传:在Δt 时间内波传播距离2m,波速为400m/s;左传:在Δt 时间内波传播距离6m,波速为1200m/s(3)由于Δt >T,故若左传,则T )43n (t +=∆;若右传,则T )41n (t +=∆,且n >1,由v =λ/T 可得n 值,计算结果右传时n 为非整数,左传时n 为整数,故该情况为左传. ★★★★9.在核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是”双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A 和B 用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C 沿轨道以速度v 0向B 球运动,如图所示.C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后A 球与挡板P 发生碰撞,碰撞后A 、B 都静止不动,A 与P 接触而不粘连,过一段时间,弹簧突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A 、B 、C 三球的质量均为m.试求:(1)弹簧长度刚被锁定后A 球的速度.(2)在A 球离开挡板P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能.(2000年全国高考试题)答案:(1)设B 、C 碰撞形成D 时速度为v 1,锁定时速度为v 2,P 处解除锁定并恢复原长时D 的速度为v 2,之后当弹簧为最大长度时又一次同速,此速度为v 4,首次锁定时弹簧最大弹性势能为E p1,A 离开挡板后弹簧最大弹性势能为E p2,则有针对不同过方程:mv 0=2mv 1,①2mv 1=3mv 2,②2221p 3mv 212mv 21E 1⨯-⨯=;③23p 2mv 21E 1⨯=,④2mv 3=3mv 4,⑤可得v 2=v 0/3,12mv E 20p 1=,04v 93v =v 0,36m v 3m v 21E E 2024p p 12=⨯-= 简谐运动 受迫振动★★3.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).【0.5】答案:D★★★9.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它的转动会给筛子形成一个周期性的驱动力,这样就做成了一个共振筛,筛子自由振动时每次全振动用时2s,在某电压下电动偏心轮转速为36r/min,若增大电压可以使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅变大,可采取的措施有(1)_________、(2)_________.【1】 答案:(1)减小电压(2)减小筛子质量★★★12.如图所示,有一脉冲波在a 、b 之间传播,下列说法中,正确的有( ).【3】(A)如果传播方向从a 到b,则a 、b 之间各个质点起始振动方向均朝上(B)如果传播方向从a 到b,则a 、b 之间各个质点起始振动方向均朝下(C)a 、b 之间各个质点起始振动速度为零(D)a 、b 之间各个质点起始振动方向与波的传播方向无关答案:B★★★15.一个质点在平衡位置O 点的附近作简谐运动,某时刻过O 点后经3s 时间第一次经过M 点,再经2s 第二次经过M 点.该质点再经______第三:次经过M 点.若该质点由O 点出发后在20s 内经过的路程是20cm,则质点振动的振幅为_________.【3】答案:Δt 1=14s 、Δt 2=10/3s,A 1=4cm 、A 2=4/3cm★★★18.作简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v.下列说法中正确的是( ).【4】(A)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功一定为零(B)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功可能是0~21mv 2之间的某个值 (C)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小一定为零(D)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小可能是0~2mv 间的某个值 答案:AD★★★★19.如图所示,一个弹簧振子在A 、B 两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C 点向上运动,速度大小为v C 已知OC=a,物体的质量为M 振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内( ).【4】(A)重力做功2mga (B)重力冲量为2mgT (C)回复力做功为零 (D)回复力的冲量为2mv C答案:ABCD★★★★21.如图所示是一个单摆的共振曲线,读图回答下列问题:(1)该单摆摆长多大?(2)共振时单摆振幅多大?(3)共振时摆球的最大加速度、最大速度多大?【6】答案:(1)1m(2)8cm(3)0.8m/s 2,0.25m/s单摆振动图像★3.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( ).【0.5】(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,振幅变小答案:D★★7.一弹簧振子作简谐运动,其振动图像如图所示,那么在(t 2T ∆-)和(t 2T ∆+)两个时刻,振子的:①速度相同;②加速度相同;③相对平衡位置的位移相同;④振动的能量相同.以上选项中正确的是( ).【1】(A)①④ (B)②③ (C)③④ (D)①②答案:A★★★14.盛砂漏斗与悬线构成砂摆在竖直平面摆动.其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动,可画出振动图像,若砂摆有两种不同摆长而薄板也分别以v 1、v 2两种速度拉动,且v 2=2v 1,得到如图所示的两种图像,则其振动周期丁.T 1和T 2的关系为( ).【4】(A)T 2=T 1(B)T 2=2T 1. (C)T 2=4T 1(D)T 2=T 1/4 答案:A★★★16.两个行星的质量之比为P,半径之比为Q,两个相同的单摆分别置于两个行星的表面,那么它们的振动周期之比为( ).【2】(A)PQ 2 (B)P Q (C)Q P (D)P Q答案:D★★★17.如图所示,绝缘线长L,一可视为质点的摆球带正电并用该线悬于O 点摆动,当摆球过竖直线OC 时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直摆动平面.摆球沿ACB 圆弧来回摆动且摆角小于5°,下列说法中正确的是( ).【3】(A)A 、B 处于同一水平线上(B)球在A 、B 点时线的拉力大小不等(C)单摆的周期T=g l 2π (D)单摆向左或向右运动经过D 点时线的拉力大小相等 答案:AC★★★21.在用单摆测重力加速度的实验中,从下列器材中选用最合适的(填写器材代号) ________.【2】(A)小铁球 (B)小塑料球 (C)30cm 长的摆线(D)100cm 长的摆线 (E)150cm 长的摆线 (F)手表(G)秒表 (H)米尺 (I)铁架台答案:ADGHI★★★24.一单摆摆长为l,摆线离开平衡位置的最大夹角为θ,摆球质量为m,当摆球从最大位移处运动到平衡位置的过程中,重力做功为_____,合外力冲量的大小为______.【4】 答案:Mgl(1-cosθ),()θcos l 2gl m -★★★25.图中各摆中线的长度都已知,摆球视为质点,且均作小角摆动.求它们的周期.【8】T a=________;T b=_______;T c=________;T d=________;T e=________;T f=_________.答案:g sin l l 221απ+,g a l 2+π,g l 2π,mg Eq ml 2+π,gl 2π,mg -F ml 2π ★★★★31.有一水平轨道AB,在B 点处与半径为300m 的光滑弧形轨道BC 相切,一质量为0.99㎏的木块静止于B 处,现有一颗质量为10g 的子弹以500m/s 的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示.已知木块与该水平轨道AB 间的动摩擦因数μ=0.5,g 取10m/s 2.,试问子弹射入木块后,木块需经多长时间停止运动(cos5°=0.996)?【6】答案:(1+π30)s★★★★★34.如图所示是一种记录地震相关情况的装置,有一质量为m的球固定在边长为l 、质量可忽略不计的等边三角形的顶点A 上,它的对边BC 跟竖直线成夹角α,球可绕固定轴BC 摆动,求摆球作微小摆动时的周期.【10】答案:απ2gsin 3l 2T = 机械波波的图像双基训练★1.下列关于波的图像和振动图像正确的是( ).【0.5】(A)波的图像表示某一时刻某质点的位移(B)振动图像表示某一质点在各个时刻的位移(C)波的图像表示各个时刻各个质点的位移(D)振动图像表示某一质点在某一时刻的位移答案:B★★★★8.如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波( ).【3】(A)沿x轴的正方向传播(B)沿x轴的负方向传播(C)波速为100m/s(D)波速为2.5m/s答案:BC★★★9.如图所示为一列沿x轴正方向传播、频率为50Hz的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动.已知波源的平衡位置在O点,P、Q两质点平衡位置坐标分别为P(12,0)、Q(56,0),则( ).【4】(A)波源刚开始振动时的运动方向沿+y方向(B)这列波的波速为600m/s(C)当t=0).11s时,Q点刚开始振动(D)Q点刚开始振动时,P点恰位于波谷答案:C★★★10.一列波沿绳子传播时、绳上有相距3m的P点和Q点,它们的振动图线如图所示.其中实线为P点的图线,虚线为Q点的图线,则该列波的波长和波速的可能值为( ).【2】(A)6m,30m/s (B)6m,12m/s(C)2m,12m/s (D)2m,10m/s答案:A★★★11.如图所示为一列向某方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,在波的传播方向上有一质点P在该时刻的振动方向如图.由图可知( ).【2】(A)波向右传播(B)波向左传播(C)P点在该时刻前1/4周期时和后3/4周期时运动情况相同(D)P点在该时刻前1/4周期时和后1/4周期时运动情况相反答案:BCD★★★12.一列横波以10m/s的波速沿水平方向向右传播,某时刻的波形图如图中的实线所示,经过时间后波形如图中虚线所示,由此可知Δt的可能值是( ).【3】(A)0.3,s (B)0.5s (C)0.6s (D)0.7s答案:B★★★14.如图是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,问:(1)经过多长时间,M点第二次到达波谷?(2)这段时间里,N点经过的路程为多少?【4】答案:(1)29s(2)145cm★★★★16.一列横波沿直线ab,向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( ).【5】(A)波速可能是2/43m/s (B)波长可能是8/3m(C)波速可能大于2/3m/s (D)波长可能大于8/3m答案:CD★★★★17.机械横波在某时刻的波形图如图实线所示,已知波的传播速度大小为1m/s.经过一段Δt后,波形变成图中虚线所示,则Δt的可能值为( ).【4】(A)1s (B)3s (C)5s (D)7s答案:ABCD★★★★18.在波的传播直线上有两个介质质点A、B,它们相距60cm,当A质点在平衡位置处向上振动时,B质点处于波谷位置.若波速的大小为24m/s,则波的频率可能值是( ).【6】(A)30Hz (B)410Hz (C)400Hz (D)490Hz答案:ABD★★★★20.如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1+0.2)s的波形图.(1)若波速为35m/s,求质点M在t1.时刻的振动方向.(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1m,那么波的传播方向怎样?波速多大?【5】答案:(1)向下(2)右传,5m/s干涉衍射声波★★5.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是( ).【1】(A)在振动削弱的区域,质点不发生振动(B)在振动削弱的区域,各质点都处于波谷(C)在振动加强的区域,各质点都处于波峰(D)在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零答案:D★★6.两列波叠加,在空间出现稳定的干涉图样,下列说法中正确的是( ).【1】(A)振动加强的区域内各质点都在波峰上(B)振动加强区域内各质点都有位移为零的时刻(C)振动加强是指合振动的振幅变大,振动质点的能量变大(D)振动加强和减弱区域的质点随波前进答案:BC★★7.如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是( ).【2】答案:B★★8.宋代科学家沈括所著《梦溪笔谈》中有这样一段话”古法以牛黄为矢眼(箭壶),卧以为枕,取其中虚,附地枕之,数里外有人马声,则闻之.”这是利用了_______的原理.【1】答案:声音的共振★★★9.两列振幅、波长相同的简谐横波,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为五个等距离的质点,两列波传播的过程中,下列说法中正确的是( ).【3】(A)质点a、b、c、d、e始终静止不动(B)质点b、d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2A作简谐运动答案:BD★★★10.如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是( ).【3】答案:BD★★★11.如图所示是声波1和声波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,则( ).【1】(A)波1速度比波2速度大(B)波2的音品比波1好(C)波2响度比波1响度大(D)波2音调比波1高答案:D横向拓展★★★★12.将两端开口的玻璃管竖直插入深水槽中,今敲击一个固有频率为500Hz的音叉并同时把它放在管口上端,逐渐上提玻璃管,测得该过程中产生第一、二次共振的空气柱长度相差34cm,求声速.【10】答案:340m/s★★★★13.如图7—49所示,广场上有一个半径为45m的圆,AB是直径,在圆心O点和A点处分别安装两个有相同声源的扬声器,它们发出的声波波长是10m.有一人站在B处几乎听不到声音,他沿着圆周逆时针向A走,在走到A之前,他还有几次几乎听不到声音?【10】答案:8次★★★★★14.将一根长为100多厘米的均匀弦线,沿水平的x轴放置,拉紧并使两端固定,现对离固定的右端25cm处(取该处为原点O,如图(a)所示)的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向(即y轴方向)的扰动,其位移随时间的变化规律如图(b)所示.该扰动将沿弦线传播而形成波(孤立的脉冲波).已知该波在弦线中的传播速度为 2.5cm/s,且波在传播和反射过程中都没有能量损失.。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编附答案

A.1m/s
B.3m/s
C.5m/s
D.8m/s
9.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。图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)间的距离表示
一个波长, 则波经过孔之后的传播情况,下列说法中正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象 B.如果将孔 AB 缩小,经过孔以后的波纹间的距离会变小 C.如果将孔 AB 缩小,有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变,波源的频率增大,将能更明显地观察到衍射现象 10.如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t1=0 时的波形图。经过 t2=0.1s,Q 点振动状态传到 P 点,则( )
A.这列波的波速为 40cm/s B.t2 时刻 Q 点加速度沿 y 轴的正方向 C.t2 时刻 P 点正在平衡位置且向 y 轴的负方向运动 D.t2 时刻 Q 点正在波谷位置,速度沿 y 轴的正方向 11.一列简谐横波沿 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 5m B.波中的每个质点的振动周期为 4s C.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 12.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。 13.如右图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以 O 点为平衡位置,在 a、b 两 点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知( )
2025高考物理 机械振动和机械波

2025高考物理 机械振动和机械波一、单选题1.如图所示,半径为R 的圆盘边缘有一钉子B ,在水平光线下,圆盘的转轴A 和钉子B 在右侧墙壁上形成影子O 和P ,以O 为原点在竖直方向上建立x 坐标系。
0t =时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,则P 做简谐运动的表达式为( )A .sin()2πω=-x R t B .sin()2πω=+x R t C .2sin()2πω=-x R t D .2sin()2πω=+x R t 2.如图所示,为一个水平弹簧振子的振动图像,下列说法不正确的是( )A .1s t =到2s t =内,弹簧振子的动能不断减小B .该弹簧振子的振动方程为10sin cm 2x t π=-C .3s t =时,弹簧振子的加速度沿x 轴负方向D .0t =到10s t =弹簧振子的路程为100cm3.直立的轻弹簧一端固定在地面上,另一端拴住一个铁块,现让铁块在竖直方向做往复运动,从铁块所受合力为零开始计时,取向上为正方向,其运动的位移-时间图像如图所示( )A .t =0.25s 时物体对弹簧的压力最大B .t =0.25s 和t =0.75s 两时刻弹簧的弹力相等C .t =0.25s 至t =0.50s 这段时间物体做加速度逐渐增大的加速运动D .t =0.25s 至t =0.50s 这段时间内物体的动能和弹簧的弹性势能之和在增大4.如图所示为相同的小球(可看作质点)构成的单摆,所有的绳子长度都相同,在不同的条件下的周期分别1234T T T T 、、、,关于周期大小关系的判断,正确的是( )A .1234>>>T T T TB .4132T T T T <=<C .4132T T T T >=>D .1234T T T T <<<二、多选题5.如图甲所示,一光滑绝缘小圆槽MN 固定在水平面上,M 、N 两点之间的弧长远小于圆槽的半径R 。
2020 物理选考——机械振动和机械波经典习题及答案

1、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答案:C2 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20cm B.该波的波长可能是8.4mC.该波的波速可能是10.5 m/s D.该波由a传播到b可能历时7s答案:D 3如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。
B 和C是横坐标分别为d和3d的两个质点,下列说法中正确的是()A.任一时刻,如果质点B向上运动,则质点C一定向下运动B.任一时刻,如果质点B速度为零,则质点C的速度也为零C.如果波是向右传播的,则波的周期可能为76ΔtD.如果波是向左传播的,则波的周期可能为136Δt答案:C解析:由波动图象可判定B、C两质点振动方向不一定同时改变。
故A、B错;该波的波长为3d,当波向右传播时,有vΔt=3nd+d2,其中v=λT,所以周期T=6Δt6n+1,当n=1时,T=67Δt,C对;同理,波向左传播时,T=6Δt6n+5,故D错。
4图1所示为一列简谐横波在t=20秒时的波形图,图2是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是BA.v=25cm/s,向左传播B.v=50cm/s,向左传播C.v=25cm/s,向右传播D.v=50cm/s,向右传播答案:B5 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s 时刻的波形如图中的虚线所示,则()A.质点P的运动方向向右B.波的周期可能为0.27sC.波的频率可能为1.25Hz D.波的传播速度可能为20m/s答案:C6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125H ZB.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0.9m答案:A7一列横波沿x轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
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高考物理专题力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案一、选择题1.一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为v ,传播周期为T ,介质中质点的振幅为A 。
绳上两质点M 、N 的平衡位置相距34波长,N 位于M 右方。
设向上为正,在t =0时刻M 位移为2A +,且向上运动;经时间t (t <T ),M 位移仍为2A +,但向下运动,则( ) A .在t 时刻,N 位移为负,速度向下B .在t 时刻,N 位移为负,速度向上C .在t 时刻,N 恰好在波谷位置D .在t 时刻,N 恰好在波峰位置2.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.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A .t 3 和t 5具有相同的动能和动量B .t 3 和t 4具有相同的动能和不同的动量C .t 2 和t 5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D .t 1 和t 4时刻具有相同的加速度和速度4.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5.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2T t ∆=,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m kx m M+ 6.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b 比质点a 晚0. 5s 起振,质点b 和质点c 平衡位置之间的距离为5m ,则该波的波速为A .1m/sB .3m/sC .5m/sD .8m/s7.如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波,实线为0t =时刻的波形图,虚线为0.6s t =时的波形图,波的周期0.6s T >,则:( )A .波的周期为2.4sB .波的速度为10 m/s 3C .在0.5 s =t 时,Q 点到达平衡位置D .在0.5 s =t 时,Q 点到达波峰位置8.如图所示两个频率、相位、振幅均相同的波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,对叠加的结果正确的描述是( )A.在A点出现波峰后,经过半个周期该点还是波峰B.B点在干涉过程中振幅始终为零C.两波在B点路程差是波长的整数倍D.当C点为波谷时,经过一个周期此点出现波峰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。
已知波速为v=1m/s,在t=0s 时b 的位移为 0.05m,则下列判断正确的是A.从t=0 时刻起的 2s 内,a质点随波迁移了 2mB.t=0.5s 时,质点a的位移为 0.05mC.若波沿x 轴正向传播,则可能x b=0.5mD.若波沿x轴负向传播,则可能x b=2.5m10.一列横波某时刻的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象.下列说法正确的是()A.若波沿x轴正方向传播,则图乙表示的是质点N的振动图象B.若波沿x轴负方向传播,则图乙表示的是质点K的振动图象C.若图乙表示的是质点L的振动图象,则波沿x轴正方向传播D.若图乙表示的是质点M的振动图象,则波沿x轴负方向传播11.如图,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,虚线是该波在t=0.20s时刻的波形,则此列波的波速可能为A .25m/sB .20m/sC .35m/sD .55m/s 12.一质点做简谐运动,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13.如图所小,一轻质弹簧下端系一质量为m 的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。
使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率v 水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹,图中相邻竖直虚线的间隔均为x 0(未标出),印迹上P 、Q 两点的纵坐标为y 0和-y 0.忽略空气阻力,重力加速度为g ,则( )A .该弹簧振子的振幅为2y 0B .该弹簧振子的振动周期为03x vC .激光笔在留下P 、Q 两点时加速度相同D .激光笔在留下PQ 段印迹的过程中,弹簧弹力对激光笔做功为-2 mgy 014.一列沿x 轴正方向传播的间谐机械横波,波速为4m/s .某时刻波形如图所示,下列说法正确的是A .这列波的振幅为4cmB .这列波的周期为1sC .此时x =4m 处质点沿y 轴负方向运动D .此时x =4m 处质点的加速度为015.物理学原理在现代科技中有许多重要应用.例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航.如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝.两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波.飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道.下列说法正确的是()A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合16.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17.如图(a)所示为一列简谐横波在t=6s时的波形图,图(b)是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是()A.v=25cm/s,向左传播B.v=50cm/s,向左传播C.v=25cm/s,向右传播D.v=50cm/s,向右传播18.介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动产生的简谐横波沿x轴正方向传播,t0时刻刚好传到P点,波形如图甲所示。
能正确描述x0处质点振动图像的是()A.B.C.D.19.如图所示,两个波源在水面上传播并产生干涉现象,其中实线和虚线分别表示振幅均为A的两列波的波峰和波谷,0t 时刻M是波峰与波峰相遇的点,下列说法正确的是()A.质点O、M的振动频率相等B.质点P振动的振幅为AC.质点M振动的振幅为AD.若质点M振动的频率为2.5Hz,则从图示时刻起经1.7s后质点M的运动方向竖直向上20.有一摆长为l的单摆,悬点正下方某处有一小钉,当摆球经过平衡位置向左摆动时,摆线的上部被小钉挡住,使摆长发生变化.现使摆球做小幅度摆动,摆球从右边最高点M 至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示(悬点和小钉未被拍入).P为摆动中的最低点,已知每相邻两次闪光的时间间隔相等,由此可知,小钉与悬点间的距离为().A.34l B.12l C.14l D.无法确定21.做简谐运动的单摆摆长不变,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12,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22.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T.取竖直向上为正方向,以t=0时刻作为计时起点,其振动图像如图所示,则A.t=14T时,货物对车厢底板的压力最大B.t=12T时,货物对车厢底板的压力最小C.t=34T时,货物对车厢底板的压力最大D.t=34T时,货物对车厢底板的压力最小23.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.当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是:A.0.60 m B.0.30 m C.0.20 m D.0.15 m24.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=2v2C.f1=f2,v1=0.5v2D.f1=0.5f2,v1=v225.一列波长大于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43m B .波速为1m/s C .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【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【详解】由题,在t =0时M 位移为2A +,且向上运动,则M 点的振动方程为: ()0sin M y A t ωϕ=+将在t =0时M 位移为2A +方程得: 02sin 2A A t T πϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:06ϕπ=经时间t (t <T ),M 位移仍为2A +,但向下运动,代入公式得:3T t =, 两质点M 、N 的平衡位置相距34波长,N 位于M 右方,所以N 点的振动方程: 034sin N y A t v λωϕ⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎢⎥ ⎪⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=-+代入数据得:32Ny A=-,随t的增大,位移的绝对值增大,所以N向下运动,即在t时刻,N位移为负,速度向下,A正确,BCD错误。
故选A。
2.B解析:B【解析】A、振动质点的位移是指离开位置的位移,做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,位移一定相同,则A错误.B、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,速度可能有两种方向,而速度是矢量,所以速度不一定相同,故B正确.C、简谐运动一次全振动是在一个周期内,物体通过的路程一定为振幅的4倍,故C错误.D、简谐振动物体在四分之一周期内的路程不一定等于一个振幅,要看开始时的位置,故D错误.故选B.【点睛】掌握简谐运动的物体的受力特点和运动特点,经过同一位置时这三个量一定相同:位移、加速度和回复力.简谐振动物体在四分之一周期内的路程不一定等于一个振幅,在半个周期内,物体通过的路程一定为振幅的2倍,所以在四分之三个周期内,物体通过的路程不一定为振幅的3倍,一个周期的路程一定为振幅的4倍.3.C解析:C【解析】【详解】A. t3 和t5振子位置关于平衡位置对称,速度大小相同,根据图像可知,运动方向不同,所以动能相同,但动量大小相同,方向不同,故A错误;B.t3 和t4振子位置关于平衡位置对称,且速度方向相同,均为y轴负向,所以动能和动量均相同,故B错误;C.根据回复力方程可知,回复力与位移大小成正比,t2 和t5时刻位移比2:1,所以回复力大小之比2:1,故C正确;D.t1 和t4振子位置关于平衡位置对称,回复力始终指向平衡位置,所以两位置加速度方向相反,通过图像也可得出运动方向相反,所以加速度与速度均不同,故D错误。