第七章机械振动与机械波
第一课时机械振动
实战45分钟
1.当弹簧振子从正向最大位移向负向最大位移运动时，经过与平衡位置对称的两个位置时，下列说法正确的是()
A．加速度相同，动能相同
B．动能相同，动量相同
C．回复力相同，动量相同
D．加速度相同，速度相同
解析：弹簧振子在经过与平衡位臵对称的两个位臵时位移的大小相等，方向相反；速度的大小相等，方向也相同，所以振子的速度、动量、动能相同，而回复力、加速度的方向与位移方向相反，所以回复力、加速度不相同．
答案：B
2．如图是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x－t图)，由图可推断，振动系统()
A．在t1和t3时刻具有相等的动能和相同的动量
B．在t3和t4时刻具有相等的势能和相同的动量
C．在t4和t6时刻具有相同的位移和速度
D．在t1和t6时刻具有相同的速度和加速度
解析：t1和t3时刻振子的位移相等，其速度大小也相等，但方向相反，所以这两个时刻振子动能相同，动量不相同，t4和t6时刻情况与t1和t3时刻相同；在t3和t4时刻振子位移大小相等，但方向相反，这两个时刻振子速度大小、方向都相同，动能、动量也相同，弹簧的形变量相等，所以弹簧的势能相等；t1和t6两时刻速度相同，但加速度相反．答案：B
3．做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速度为v，则下列说法中正确的是() A．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做功一定为零
B．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是零到m v2/2之间的某一个值
C．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力的冲量一定为零
D ．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力的冲量可能是零到2m v 之间的某一个值 解析：由简谐运动的振动图象知，从某时刻算起经过半个周期，振子位移大小相等，方向相反，其速度也是大小相等，方向相反，而速度最小为零，最大为v ，根据动能定理，弹力做功等于振子动能的变化，在半个周期的时间内振子动能不变，弹力做功等于零；根据动量定理，弹力的冲量等于振子动量的变化，动量的变化最小为零，最大为2m v .
答案：AD
4．A 、B 两物体和弹簧组成弹簧振子在光滑的水平面上振动，当A 和B 在最大位移处时，A 在竖直方向的外力作用下脱离振动系统，下列物理量将变大的为( )
A ． 振子的最大加速度 B.振子的最大速度 C ．振子的振幅 D ．振动系统总能量
解析：在最大位移处时，加速度最大，但由于振子质量减小，所以加速度变大；到平衡位臵时振子速度最大，这过程弹簧的势能转化振子动能，所以到平衡位臵时振子动能不变，但速度变大；在最大位移处时弹簧的势能就等于系统的总能量，由于总能量不变，振子的振幅也不变．
答案：AB
5．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，摆线的上部将被小钉挡住，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(悬点和小钉为被摄入)．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，小钉与悬点的距离为( )
A ．L/4
B ．L/2
C ．3L/4
D ．无法确定
解析：设闪光照片闪光时间为△t ，小球从M 到P 的时间为t 右＝4△t ，从P 到N 的时间为t 左＝2△t ，所以周期T 右＝2T 左，据周期公式得摆长L 右＝4L 左，L 左＝L 右/4＝L/4.
答案：C
6. 如图所示，质量为M 的橡皮泥从一定高度自由下落，落到正下方被轻弹簧支起的木板上，并粘在木板上和木板一起做简谐振动，木板质量为m ，轻弹簧劲度系数为k ，相碰后
弹簧又被向下压缩了长度a ，弹簧振子做简谐振动的周期为T ＝2π m 振子
k
，其中m 是振子的质量，则 ( )
A ．系统的振幅为a
2
B ．系统的振幅大于a
2
C ．木板下压a 距离的时间为π
m k D ．木板下压a 距离的时间小于 π
m ＋M
k
解析：竖直放臵的弹簧振子的振动仍为简谐运动，其振动周期为T ＝2π
m
k
，m 为振子质量，k 为弹簧的劲度系数，只是平衡位臵在弹簧弹力和振子重力相平衡的位臵上，振子运动时上下离平衡位臵的最大距离是相等的，但此题须注意橡皮泥落在木板上后，除振子质量增大周期增大外，其振动的平衡位臵也会向下移动，同时也要考虑木板的原位臵也不是振动的最高点，因为橡皮泥落入木板后，它们就有了速度，接着先向平衡位臵做加速运动，再向下做减速运动到最低点．
答案：BD
7．一质量为m ，带电量为q 的小球，用绝缘细线悬挂于O 点，摆长为l ，在水平匀强电场中静止时绝缘细线与竖直方向夹角为θ，如图所示，现让小球在竖直平面内偏离静止位置一个很小的角，则其振动周期为多大．(重力加速度为g )
解析：单摆的周期T ＝ 2π
l
g
，但要注意其中的g 并不是任何情况下都相同，这种情况下小球的平衡位臵不在竖直的最低点，可把重力G 和电场力F 的合力等效为一个新的重力G ′＝G/cos θ＝mg/ cos θ，所以本题只要把单摆的重力加速度等效为g ′＝g/ cos θ即可．
答案：2π
l cos θ
g
8．如图，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2kg ，在拉力F 的作用下，由静止开始竖直向上运动，一个装有水平振针的振动频率为5Hz 的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA ＝1cm ，OB ＝4cm ，OC ＝9cm.求外力F 的大小(g ＝10 m/s 2
，不计阻力)
解：根据振动的等时性，OA 、AB 、BC 三阶段的时间相等，t OA ＝t AB ＝t BC ＝T/2＝0.1 s ，由AB － OA ＝BC － AB 知玻璃板做匀加速直线运动 AB － OA ＝at 2
再由F －mg ＝ma 解得F ＝24N
9．如图所示，OA 为一单摆，B 是穿在一根较长细线上的小球，让OA 偏离竖直方向一很小的角度，在放手让A 球向下摆动的同时，另一小球B 从与O 点等高处由静止开始下落，A 球第一次摆到最低点时两球恰好相遇，求B 球下落时受到的细线的阻力大小与B 球重力大小之比．(取g ＝10m/s 2，π2＝10)
解：A 、B 相碰须经时间t ＝1
4T
＝1
4
× 2π l g
B 球做匀加速直线运动 l ＝1
2at 2
对B 球运用牛顿第二定律 G －f ＝ma 由以上三式求解得 f /G ＝1∶5
第二课时 机械波 实战45分钟
1.关于机械波的概念，下列说法正确的是( ) A ．相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同 B ．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
C ．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D ．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等且速度相同 解析：经过一个周期，各振动质点又回到原位臵，所以波的图象相同；对于纵波质点振动的方向不是垂直于波传播的方向，而是与波传播的方向在一条直线上；波向前传播时质点在平衡位臵处振动并不向前传播；相距半个波长的两质点振动速度方向总相反．
答案：A
2．某时刻在波的传播方向上相距s 的P 、Q 两点之间只有一个波峰的四种可能情况如图所示，设各情况的波速均为v ，传播方向均向右，那么，自该时刻起，P 点最先出现波谷的情况是( )
解析：λA ＝2s λB ＝λC ＝s λD ＝2s /3 由T ＝λ/v 知 T A ＝2s /v T B ＝ T C ＝s /v T D ＝2s /3v P 点出现波谷的时间分别是 t A ＝ T A /4＝s /2v t B ＝ T B /4＝s /4v t C ＝3T C /4＝3s /4v t D ＝3T D /4＝s /2v 比较结果t B 最小．
答案：B
3．如图所示，a 、b 是水平绳上的两点，相距42cm ，一列正弦波沿绳传播，方向从a 到b ，每当a 点经过平衡位置向上运动时，b 点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是( )
A ．168cm
B ．184cm
C ．56cm
D ．24cm
解析：题中给出，每当a 点经过平衡位臵向上运动时，b 点正好到达上方最大位移处， 如右图所示，则ab 间距离为34λ或134λ或234λ……，如图所示，写出通式 s ab ＝(k ＋3
4)λ ，(k
＝0,1,2……)，由此可得到波长的可能值λ＝S ab /(k ＋34)＝42/(k ＋3
4
)，当k ＝0时，
42＝3
4
λ ，λ＝56厘米，此为波长最大值，k ＝1时，λ＝24厘米．
答案：CD
4．如图所示为a、b两列声波在同一媒质中传播的波形图，则()
A．两声波传播波速关系v b>v a
B．两声波传播波速关系v b＝v a
C．两声波的频率关系f b > f a
D．两声波的频率关系f b＝f a
解析：机械波在介质中的传播速度与介质有关，而与波长、频率无关；由图象可看出两波波长λa>λb，再由v＝λf知两波频率f a 答案：BC 5．图甲所示为一列简谐波在t＝20 s时的波形图，图乙是这列波中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． 解析：由图甲读出λ＝100cm，由图乙读出T＝2s，据v＝λ/T得V＝50cm/s.将图乙之y －t图延长到t＝20s时刻，可以看出P点运动方向向上，再看图甲，波若向右传播，则P运动方向向下，波若向左传播，则P运动方向向上，故判定波是向左传播的．综上所述，本题应选B. 答案：B 6．如图所示是一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知这列波沿x 轴正方向传播，波速为20m/s.P 是离原点为2m 的一个介质质点，则在t ＝0.17s 时刻，质点P 的： ①速度和加速度都沿－y 方向；②速度沿＋y 方向，加速度沿－y 方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小．以上四种判断中正确的是 ( ) A ．只有① B ．只有④ C ．只有①④ D ．只有②③ 解析：由已知，该波的波长λ＝4 m ，波速v ＝20 m/s ，因此周期为T ＝λ/v ＝0.2 s ；因为波向右传播，所以t ＝0时刻P 质点振动方向向下；0.75T <0.17s 答案：C 7．一列简谐横波沿直线传播，位于直线相距2 m 的A 、B 两点的振动图象如图所示，已知这列波的波长大于1 m ，则这列波的波长λ为多大，波速v 为多大？ 解：由A 、B 两点的的振动图象可看出A 、B 两点每时刻的振动位移大小总相等，方向总相反，说明A 、B 两点相距λ2或1λ2或2λ2 ……写出通式(k ＋12 )λ＝2m 得λ＝ 4 2k ＋1m (k ＝ 0,1,2……)，再考虑波长大于1 m ，可求得λ为4 m 或43 m, 波速v ＝λ/T ＝4m/s 或4 3 m /s. 8．如图所示，一列沿x 轴正方向传播的机械横波在某一时刻的图象，从图中可看出这列横波的振幅是多少米？波长是多少米？P 点处的质点在此时刻的运动方向如何？ 解：从波的图象(图甲)可直接读出振幅0.04 m ，波长2 m ．带动法：离波源较远的后质点总要追随离波源较近的前质点的振动，波沿x 轴正方向传播，介质中的A 点与P 点相比， A 是前质点，P 是后质点，P 质点是向y 轴正方向运动的． 微平移法：如图乙所示，将原波形(实线)沿波的传播方向推进一段很小距离得到推进后的波形(虚线)，比较质点在原波形上的位臵P 和在推后波形上的位臵P ′，显然原在P 处的质点到达了P ′处，同样得出此时刻在P 处的质点是沿y 轴正方向运动的． 9．如图所示，是一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，并且此时波沿x 轴正方向传播到x ＝2.5cm 处，已知从t ＝0到t ＝1.1s 时间内，P 点第三次出现在波峰位置，则P 点的振动周期是多少？经过多长时间另一质点Q 第一次到达波峰？ 解：由于波沿x 轴正方向传播，媒质中前质点带动后面质点振动，质点P 将在T /4后到达零位臵质点现在的位臵，所以质点P 运动方向向下，经过3T /4将出现在第一次波峰处，故P 质点第三次到达波峰经历时间为(2＋3 4)T ＝1.1s ，所以T ＝0.4s ，波速v ＝λ/T ＝2/0.4＝ 5cm/s ，由图可知此时位臵1的质点在波峰，它要传到位臵6的Q 质点所经历的时间t ＝s /v ＝1s ，所以经过1s 质点Q 第一次到达波峰． 第三课时波的干涉、衍射和多普勒效应 实战45分钟 1. 下列关于多普勒效应的说法中，正确的是() A．只要波源在振动，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．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高 D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低解析：当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调发生变化，近高远低．答案：D 2. 下列仪器中利用“超声波穿透能力很强”特性制成的是() A．超声波测位器 B.超声波探伤仪 C．超声波雾化治疗仪D．超声波加湿器 解析：探伤是利用穿透能力． 答案：B 3. 如图所示为演示波的衍射的装置，S为水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测量图中A处水没有振动，为了使A处的水也能发生振动，下列措施 ①使波源的振动频率增大②移动N板使狭缝的间距增大③使波源的振动频率减小④移动N板使狭缝的间距减小 其中可行的有() A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 解析：产生明显衍射的条件：缝的宽度比波长小或相差不多． 答案：D 4．在水面上有S1和S2两个振幅和频率相同的波源，开始起振时两波源的振动方向相反．在两波源连线的中垂线上有a、b、c三点，经过一段时间，这三点都处于两列波的叠加区域内．如图所示，下列说法正确的是() A. a点是振动加强点，c点是振动减弱点 B．a、c点此时刻振动加强，b点是振动减弱点 C. a、c点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动削弱点，而b点可能变为振动加强点 D. a、b、c三点都是振动减弱点 解析：由S1和S2两列频率相同的波源所发出的机械波，相遇后满足相干条件，在它们重叠区域将发生干涉．由于S1和S2两列波源振动方向相反，所以在S1S2垂直平分线上，任一点由两列波所引起的振动点总是大小相等，方向相反，相互叠加，使振动减弱，所以a、b、c三点都是振动减弱点，因此只有选项D是正确的． 答案：D 5.一波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳的右端发出半个波②，频率为f2，振幅为A2；P为两波源的中点，如图所示，则下列说法中正确的是() A. 两列波同时到达P点 B. 两列波相遇时，P点振幅可达A1＋A2 C. 两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播 D．两列波相遇后，绳上的波峰可达A1＋A2的点只有一点，此点在P点的左端 解析：因两列波在同一介质(绳)中传播，所以波速相同，波的前沿到P点的距离相等，由图可知λ1>λ2，说明它们的波峰离P点的距离不等，波虽同时到达P点，但波峰不会同时到达P点，所以P点振幅不能达A1＋A2，两列波波峰同时传到的点应在P点的左侧．答案：ACD 6. 如图所示，为两列振幅和频率相同的水波在某时刻的叠加图，实线表示波峰，虚线表示波谷，M、N、Q为叠加区域内的三个点，则() A. Q为振动加强点 B．N点始终静止不动 C．经半个周期，质点Q迁移到N点 D．M点为振动加强点，经半个周期此点变为振动的减弱点 解析：机械波的波速在同种介质中相等，频率相同，能产生稳定的干涉加强点始终为加强点，减弱点不振动，AB正确D错，质点上下振动不随波迁移C错． 答案：AB 7. 下列哪些波在传播过程中，均遇到了宽度为10 m的障碍物，它们能发生明显衍射现象的是() A．波长为20 m的水波 B．频率低于20Hz的次声波 C．频率为2×106Hz的超声波 D．波长为2×10－7 m的光波 解析：障碍物的宽度比波长小或相差不多是产生明显衍射的条件． 答案：AB 8．关于次声波和超声波，下列说法正确的是() A．它们都很容易产生明显的衍射现象 B．次声波基本是沿直线传播的 C．由于超声波有很强的穿透能力和较好的反射性能，所以可以用超声波进行探伤 D．次声波人耳虽然听不到，但对人体的危害却非常大 解析：超声波的波长小，不容易产生衍射． 答案：CD 9. 如图是不同频率的水波通过相同的水孔所能到达区域的示意图，______________情况中水波的频率最大，____________情况中水波的频率最小． 解析：根据明显的衍射条件：障碍物(或孔)的尺寸小于波长或跟波长差不多. 答案：C；A 10. 一艘船停在有波浪的海面上，其颠簸的频率为f ，当它迎着海浪传播的方向航行时，颠簸的频率将会________(填“大于”、“小于”或“等于”)f .我们把这种现象称之为________效应． 答案：大于，多普勒 11. 人耳所能听到的声波的频率是________Hz到________Hz.超声波的频率和普通声波比较，会________(填“更高”、“更低”或“相等”)；超声波的传播速度和普通声波比较， 会________(填“更高”、“更低”或“相等”)． 答案：20 20000 更高 相等 12．利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关量．图甲中仪器A 和B 通过电缆线相接，B 为超声波反射与接收一体化装置，而仪器A 为B 提供超声波信号源而且能将B 收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形．现固定装置B ，并将它对准匀速行驶的小车C ，使其每隔固定时间T 0发射一短促的超声波脉冲(如图乙中幅度大的波形)，而B 接收到的由小车C 反射回的超声波经仪器A 处理后显示如图乙中幅度较小的波形，反射滞后的时间已在乙图中标出，其中T 0和△T 为已知量，另外还知道该测定条件下声波在空气中的速度为v 0，则根据所给信息，求小车的运动方向和小车速度的大小． 解：从图可以看出接收到反射波的时间越来越长，说明小车远离B ，即小车向右运动. 发出第一个脉冲时，设车仪相距s 0，有： v 0·T 2＝s 0＋v ·T 2 ① 经T 0发出第二个脉冲，车仪相距s 0＋v T 0. 第二个脉冲追上车时： v 0(T ＋ΔT 2＝(s 0＋v T 0)＋v (T ＋ΔT 2) ② 由①②得： v ＝v 0ΔT 2T 0＋ΔT 第四课时用单摆测定重力加速度 实战45分钟 1.某同学在做利用单摆测定重力加速度实验中，如果测得的g值偏小，可能原因是() A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动使摆线长度增加了 C．开始记时时，秒表按下时刻滞后于单摆振动的记数 D．实验中误将49次全振动记为50次全振动 解析：根据g＝4π2L T2 知，g偏小可能原来是L的测量值偏小或T的测量值偏大．选项A 中摆线拉得过紧，使L变大，因此测得g偏大；选项B中，在摆长已测定情况下，由于悬点松动使摆长增加，实际振动的摆长大于测量值，所以测量值也偏小．选项C和D均为测得的周期偏小，故g值偏大． 答案：B 2．用单摆测定重力加速度实验中，得到如下一组有关数据： (1) (2)利用图线，取4π2＝39.5，则重力加速度大小为______________． (3)在实验中，若测得g值偏小，可能是下列原因中的() A．计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径 B．测量周期时，将n次全振动误记为n＋1次全振动 C．计算摆长时，将悬线长加小球直径 D. 单摆振动时，振幅偏小 解析：(1)如图 (2)9.875m/s 2(由图可知，只有第1次测量数据偏离直线较远，也说明摆长太短，测量误差较大．从第2次至第5次的结果均在图线上． △T 2＝(4.8－2.4)s 2＝2.4s 2，△L ＝(1.2－0.6)m ＝ 0．6 m ，k ′＝ΔL ΔT 2 ，根据例4知，在T 2 －L 图象中，g ＝4π2k ，k 为图线的斜率，且k ＝ΔT 2ΔL ，此处k ′＝ΔL ΔT 2 ，k ＝1/k ′，所以g ＝4πk ′＝4π·ΔL ΔT 2 ＝39.5×0.62.4 m/s 2＝9.875 m/s 2 (3)根据g ＝4π2 L T 2 知，只有选项A 的情况使g 值偏小，其余都偏大． 答案：(1)见解析 (2)9.875 m/s 2 (3)A 3.在用单摆测重力加速度实验中，操作时，必须注意下面的问题．请在横线上填上题设中的关键问题． A ．摆球要选用密度较________而直径较______________的小球．摆线要选取较______________．且线径较______________和不易伸长的线． B. 在固定摆线上端时应用铁夹夹紧，不要缠绕，悬点要固定不变，以免在摆动过程中______________发生变化． C ．摆长是从______________到______________的距离，测量时要尽量准确． D ．实验时必须控制摆角在______________以内， 并且要让单摆在______________内摆动． E ．测量单摆周期时，等单摆自由振动几次之后，从摆球经过______________位置开始记时，因为这时摆球的速度______________，容易观察，可以减小误差. 解析：A.大、小、长、细； B ．摆长； C ．摆线悬点，摆球球心； D ．10° ，竖直平面(防止摆球做圆锥摆运动)； E ．平衡位臵，最大． (注：A 项操作的目的是尽量使摆球的运动接近理想中的单摆．B 项操作的目的是尽量保证摆长在振动中保持不变．C 项强调测量摆长时不要将摆球的半径漏掉．D 项操作的目的是防止摆球做圆锥摆运动，要求释放摆球时既不得使摆球旋转，又不能给它以水平方向的初速．E 项操作的目的是保证测单摆振动周期时既方便观察、方便记录全振动次数，又能减小计时误差．) 4．某同学用单摆测重力加速度，获得测量数据见下表，请你完成计算填入下表中. 4．84.g的值分别为9.92,9.53,9.86,9.86,9.78.g平均值为9.79 m/s2. 5. 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)________ A、小铁球 B、小塑料球 C、30 cm长的摆线 D、100 cm长的摆线 E、100 cm长的橡皮筋 F、手表 G、秒表 H、米尺 I、铁架台 答案：ADGHI 6．在《用单摆测重力加速度》的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示．则测出的小球直径为________cm，单摆的周期为______________s，单摆的摆长为________________cm . 答案：1.94 cm或1.95 cm 1.87 s87.42 cm～87.46 cm 7．单摆测定重力加速度的实验中 ①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径d＝________mm. ②接着测量了摆线的长度为l0，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F大小随时间t变化图象如图乙所示，则重力加速度的表达式g＝________(用题目中的物理量表示) ③某小组改变摆线长度l0，测量了多组数据．在进行数据处理时，甲同学把摆线长l0作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出T2－l0图象后求出斜率，然后算出重力加速度．两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 答案：①10.25 mm ②π2 (l 0＋d /2) 4t 20 ③偏小 无影响 8．某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下： A. 按装置图安装好实验装置 B. 用游标卡尺测量小球的直径d C. 用米尺测量悬线的长度l D. 让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…….当数到20时，停止计时，测得时间为t E. 多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C 、D F ．计算出每个悬线长度对应的t 2 G ．以t 2为纵坐标、l 为横坐标，作出t 2－l 图线 结合上述实验，完成下列任务： ①用游标为10的分度的卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图2所示，读出小球直径d 的值为________cm. ②该同学根据实验数据，利用计算机作出t 2 －l 图线如图3所示，根据图线拟合得到方程t 2＝404.0 l ＋3.5.由此可以得到当地的重力加速度g ＝________m/s 2.(取π2＝9.86，结果保留3位有效数字) ③从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是 ( ) A ．不应在小球过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时 B ．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数 C ．不应作t 2－l 图线，而应作t －l 图线 D ．不应作t 2－l 图线，而应为t 2－(l ＋1 2d )图线 答案：①1.52 ②9.76 ③D 9．将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h (未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图(甲)所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心之距l ，并通过改变l 而测出对应的摆动周期T ，再以T 2 为纵轴、l 为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小筒的深度h 和当地的重力加速度． ①现有如下测量工具：A. 时钟；B. 秒表； C. 天平；D. 毫米刻度尺．本实验所需的测量工具有________； ②如果实验中所得到的T2－t关系图象如图(乙)所示，那么真正的图象应该是a、b、c 中的________； ③由图象可知，小筒的深度h＝________m；当地g＝________m / s2. 解析：(1)测量筒的下端口到摆球球心之间的距离为L用毫米刻度尺，用秒表测周期，答案BD (2)由T＝2πL＋h g 可得：T2＝ 4π2 g L＋ 4π2 g h，由图象可得a (3)将a图中与坐标轴的两个交点的坐标代入可求得：h＝0.3 m g＝9.86 m/s2. 答案：①BD②a③0.3；9.86 高考链接 1.(2008·全国卷Ⅰ)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 解析：由图可看出波长为4 m ，t ＝0时刻x ＝3 m 处的质点向上振动，可得该波向左传播．将整个波形图向左平移1.5 m 时，a 质点到达波峰，此时b 质点正好在平衡位臵，与t ＝0时刻平衡位臵在7 m 处的质点振动状态一样，故a 质点到达波峰时，b 质点正在平衡位臵并向上振动，A 错；将图象整体向左平移1 m ，即波传播T /4时，a 的振动状态与t ＝0时刻平衡位臵在3.5 m 处的质点振动状态一样，即处在平衡位臵上方并向y 轴正方向运动，B 错；将图象整体向左平移3 m ，即波传播3T /4时，a 的振动状态与t ＝0时刻平衡位臵在9.5 m 处和1.5 m 的质点振动状态一样，即处在平衡位臵下方并向y 轴负方向运动，C 对；a 、b 质点相隔3 m ，即相差3T /4，速度相同的质点应该在半周期内才会出现，故D 错. 答案：C 2．(2008·全国卷Ⅱ) 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 ＝0.15 m 处的质元位于y ＝A 处．该波的波长可能等于( ) A ．0.60 m B ．0.20 m C ．0.12 m D ．0.086 m 解析：因为波沿正方向传播，且x ＝0处质点经平衡位臵向y 轴负方向运动，故此时波形图为正弦函数图象，则x ＝0.15 m ＝(n ＋1 4)λ ，当n ＝0时，λ＝0.60 m ，A 项正确；当n ＝1 时，λ＝0.12 m ，C 项正确；当n ≥3时，λ≤0.066m ，D 项错． 答案：AC 3．(2009·全国卷Ⅱ)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 解析：本题考查机械波和机械振动．介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致，A 正确．而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化，但波在介质中是匀速向前传播的，所以不相等，B 错．对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的，C 错．根据波的特点D 正确． 答案：AD 4．(2009·北京卷)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是( ) A ．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B ．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C ．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D ．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A 选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B 项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C 项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的， D 项错误．故正确答案应为D. 答案：D 5．(2009·上海物理)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 解析：由单摆的周期公式T ＝2π l g ，可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由E K ＝1 2m v 2可知，摆球经过平衡位臵 时的动能不变，因此振幅改变，所以C 正确． 答案：C 6．(2009·上海物理)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 轴做振幅为8cm 的简谐振动，在t ＝0.25s 时，绳上形成如图所示的波形， 则该波的波速为____________cm/s ，t ＝____________时，位于x 2＝45cm 的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置． 解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm ，周期T ＝0.25s ×4＝1s ，所以该波的波速v ＝λT ＝201cm/s ＝20cm/s ；从t ＝0时刻开始到N 质点开始振动需要时间t 1＝x 2v ＝45 20s ＝2.25s ，在振动到沿y 轴正向通过平衡位臵需要再经过t 2＝T 2＝0.5 s ，所以当t ＝(2.25＋0.5)s ＝2.75 s ， 质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位臵． 答案：20,2.75 7．(2009·广东物理)图为声波干涉演示仪的原理图．两个U 形管A 和B 套在一起，A 管两侧各有一小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________________． 解析：声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍． 答案：相等；等于零；等于原振幅的二倍． 8．(2009·天津卷)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质 点( ) A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同 B ．第1 s 末与第3 s 末的速度相同 C ．3 s 末至5 s 末的位移方向都相同 D ．3 s 末至5 s 末的速度方向都相同 解析：由关系式可知ω＝π4rad/s ，T ＝2π ω＝8 s ，将t ＝1 s 和t ＝3 s 代入关系式中求得两时 刻位移相同，A 对；画出对应的位移－时间图象，由图象可以看出，第1 s 末和第3 s 末的速度方向不同，B 错；仍由图象可知，3 s 末至5 s 末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同．故C 错、D 对． 机械振动机械波 一、选择题 1．对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的 （A ）物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； （B ）物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； （C ）物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零； （D ）物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。 2．质点作简谐振动，振动方程为)cos(φω+=t A x ，当时间2/T t =（T 为周期）时，质点的速度为 （A ）φωsin A v -=； （B ）φωsin A v =； （C ）φωcos A v -=； （D ）φωcos A v =。 3．一物体作简谐振动，振动方程为??? ? ? +=4cos πωt A x 。在4T t =（T 为周期）时刻，物 体的加速度为 （A ）2221ωA - ； （B ）2221 ωA ； （C ）232 1 ωA - ； （D ）2321ωA 。 4．已知两个简谐振动曲线如图所示，1x 的位相比2x 的位相 （A ）落后2π； （B ）超前2π ； （C ）落后π； （D ）超前π。 5．一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为?? ? ?? +?=-ππ312cos 10 42 t x （SI ）。从0=t 时刻 起，到质点位置在cm x 2-=处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为 第题图 （A ）s 8/1； （B ）s 4/1； （C ）s 2/1； （D ）s 3/1。 6．一个质点作简谐振动，振幅为 A ，在起始时刻质点的位移为2/A ，且向x 轴的正方向运 动，代表此简谐振动的旋转矢量图为 7．一个简谐振动的振动曲线如图所示。此振动的周期为 （A ）s 12； （B ）s 10； （C ）s 14； （D ）s 11。 8．一简谐振动在某一瞬时处于平衡位置，此时它的能量是 （A ）动能为零，势能最大； （B ）动能为零，机械能为零； （C ）动能最大，势能最大； （D ）动能最大，势能为零。 9．一个弹簧振子做简谐振动，已知此振子势能的最大值为1600J 。当振子处于最大位移的1/4时，此时的动能大小为 （A ）250J ； （B ）750J ； （C ）1500J ； （D ） 1000J 。 10．当质点以频率ν作简谐振动时，它的动能的变化频率为 （A ）ν； （B ）ν2 ； （C ）ν4； （D ） 2 ν。 11．一质点作简谐振动，已知振动周期为T ，则其振动动能变化的周期是 （A ）T ／4； （B ）T/2； （C ）T ； （D ）2T 。 x （A ） （B ）（C ） （D ） )s 2 1 - 机械振动和机械波练习题 一、选择题 1．关于简谐运动的下列说法中，正确的是[ ] A．位移减小时，加速度减小，速度增大 B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同 D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反 2．弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则[ ] A．当振子再次与零时刻的速度相同时，经过的时间一定是半周期 B．当振子再次经过A时，经过的时间一定是半周期 C．当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时，一定又到达位置A D．一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移 3．如图1所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则[ ] 4．若单摆的摆长不变，摆球的质量增为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减少为原来的二分之一，则单摆的振动跟原来相比 [ ] A．频率不变，机械能不变B．频率不变，机械能改变 C．频率改变，机械能改变D．频率改变，机械能不变 5．一质点做简谐运动的振动图象如图2所示，质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同[ ] A．0～0.3s和0.3～0.6s B．0.6～0.9s和0.9～1.2s C．0～0.3s和0.9～1.2s D．0.3～0.6s和0.9～1.2s 6．如图3所示，为一弹簧振子在水平面做简谐运动的位移一时间图象。则此振动系统[ ] A．在t1和t3时刻具有相同的动能和动量 B．在t3和t4时刻振子具有相同的势能和动量 C．在t1和t4时刻振子具有相同的加速度 D．在t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2∶1 7．摆A振动60次的同时，单摆B振动30次，它们周期分别为T1和T2，频率分别为f1和f2，则T1∶T2和f1∶f2分别等于[ ] A．2∶1，2∶1B．2∶1，1∶2 C．1∶2，2∶1 D．1∶1，1∶2 8．一个直径为d的空心金属球壳内充满水后，用一根长为L的轻质细线悬挂起来形成一个单摆，如图4所示。若在摆动过程中，球壳内的水从底端的小孔缓慢泄漏，则此摆的周期[ ] B．肯定改变，因为单摆的摆长发生了变化 C．T1先逐渐增大，后又减小，最后又变为T1 D．T1先逐渐减小，后又增大，最后又变为T1 9．如图5所示，AB为半径R=2m的一段光滑圆糟，A、B两点在同一水平高度上，且AB弧长20cm。将一小球由A点释放，则它运动到B点所用时间为[ ] 简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ A. 在a 点时加速度最大，速度最大 B ?在0点时速度最大，位移最大 C ?在b 点时位移最大，回复力最大 D.在b 点时回复力最大，速度最大 5. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在0 的振动图象，下列叙述中正确的是（ ） A. 再过1s ，该质点的位移为正的最大值 B ?再过2s ，该质点的瞬时速度为零 C. 再过3s ，该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s ，该质点加速度最大 6. 一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在 时刻，质点运动的（ ） A.位移相同 B .回复力大小相同 C.速度相同 D .加速度相同 7. 一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移 与时间 如图所示，由图可知（ ） A.质点振动的频率为4 Hz B .质点振动的振幅为2cm C. 在t=3s 时刻，质点的速率最大 D. 在t=4s 时刻，质点所受的合力为零 8. 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, 这列波的振幅A 、波长入和x=l 米处质点的速度方向分别为：（ 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 一、选择题 1. 关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（ ） A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D .在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2. 关于单摆下面说法正确的是（ ） A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D. 摆球经过平衡位置时加速度不为零 3. 两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是 3f .乙的固有频率是4f ,若它们 均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则（ ） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大.振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 班级: 姓名: 成绩: 4. 如图所示，水平方向上有一弹簧振子, 0点是其平衡位置，振子在a 和b 之间做 t 的关系 ) 机械振动机械波高考题汇编答案 一、选择题 1.2010·全国卷Ⅱ·15一简谐横波以4m/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1s B．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= 1 4 s时速度为0 D．x=0处的质点在t= 1 4 s时速度值最大 2.2010·福建·15一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是 A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 答案：B 3. 2010·上海物理·2利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示，则 （A）图a、b均显示了波的干涉现象 （B）图a、b均显示了波的衍射现象 （C）图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象 （D）图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象 【解析】D 本题考查波的干涉和衍射。难度：易。 4. 2010·上海物理·3声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 （A ）声波是纵波，光波是横波 （B ）声波振幅大，光波振幅小 （C ）声波波长较长，光波波长很短 （D ）声波波速较小，光波波速很大 【解析】C 本题考查波的衍射条件：障碍物与波长相差不多。难度：易。 5．2010·北京·17一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3 4 周期开始计时，则图2描述的是 A.a 处质点的振动图象 B.b 处质点的振动图象 C.c 处质点的振动图象 D.d 处质点的振动图象 【答案】B 【解析】由波的图像经过 4 3 周期a 到达波谷，b 到达平衡位置向下运动，c 到达波峰，d 到达平衡位置向上运动，这是四质点在0时刻的状态，只有b 的符合振动图像，答案B 。 11．2010·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的 A ．周期 B ．波速 C ．波长 D ．频率 【答案】C 【解析】只能确定波长，正确答案C 。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间 机械振动和机械波练习题 1．（多选）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则 A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合物理试题（天津卷） 【答案】 AD 【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析． 2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．波速为0.40 m/s B．波长为0.08 m C．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 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷） 【答案】 ACE 3．【2017·新课标Ⅰ卷】（5分）如图（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（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”）。 【答案】2 减弱加强 【解析】由几何关系可知AS1=10 m，AS2=8 m，所以波程差为2 m；同理可求BS1–BS2=0，为波长整数倍，由 λ=，所以C点振动加强。振动图象知两振源振动方向相反，故B点为振动减弱点，CS1–CS2=1 m，波长vT 【 1．一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x＝3 m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，则下列说法中正确的是________。(填正确 机械振动和机械波测试 题理科 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N] 《机械振动和机械波》测试题 班级姓名学号分数 一、单项选择题（每小题中只有一个选项是正确的，每小题3分，共36分） 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．1:3，3:1 B．3:1，1:3 C．1:6，6:1 D．6:1，1:6 4．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2f B．振子B的振幅较大，振动频率为6f C．振子A的振幅较大，振动频率为5f D．振子B的振幅较大，振动频率为5f 6．一质点作简谐运动，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．3:1，1:1 B．1:3，1:4 C．1:1，3:1 D．1:1，1:3 9．一只单摆，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。若这两个星球的质量之比M 1 ∶M 2 = 4∶1，半径之比R 1 ∶R 2 = 2∶1，则T 1 ∶T 2 等于 （ 10. 弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则（） 高中物理-机械振动、机械波高考真题演练1．[·山东理综，38(1)](多选)如图， 轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。以下判断正确的是() A．h＝1.7 m B．简谐运动的周期是0.8 s C．0.6 s内物块运动的路程是0.2 m D．t＝0.4 s时，物块与小球运动方向相反 2．(·天津理综，3)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 a＝2 m和x b＝6 m，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1 m/s B．质点a经4 s振动的路程为4 m C．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 3．(·北京理综，15) 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波() A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s B．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s D．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s 4．(·四川理综，2)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3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两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30 Hz B．波长是3 m C．波速是1 m/s D．周期是0.1 s 5．(·福建理综，16)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，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是() <机械振动和机械波>历年高考物理试题 9026.右图是一列简谐波在t=0时的波动图象.波的传播速度为2米／秒,则从t=0到t=2.5秒的时间内,质点M 通过的路程是____________米;位移是________米. 9129.一列简谐波在x 轴上传播,波速为50米／秒.已知t=0时的波形图象如图(1)所示,图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y 轴的正方向运动.将t=0.5秒时的波形图象 画在图(2)上(至少要画出一个波长) 923.a,b 是一条水平的绳上相距为l 的两点.一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2l/3.当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 ( ) A. 经过平衡位置向上运动 B. 处于平衡位置上方位移最大处 C. 经过平衡位置向下运动 D. 处于平衡位置下方位移最大处 938.一列沿x 方向传播的横波, 其振 幅为A, 波长为λ, 某一时刻波的图象如图所示, 在该时刻, 某一质点的坐标为(λ,0), 经过四分之一个周期后, 该质点的坐标为 ( ) A. 5λ/4, 0 B. λ, -A C. λ,A D. 5λ/4, A 959.如图, 质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上, B 与弹簧相连, 它们一起在光滑水平面上作简谐振动, 振动过程中A,B 之间无相对运动. 设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x 时, A,B 间的摩擦力的大小等于 ( ) A. 0 B. kx C. (m/M)kx D. [m/(M+m)]kx 9418. 在xy 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横 波, 波速为1米/秒, 振幅为4厘米, 频率为2.5赫, 在t=0时刻, P 点位于其平衡位置上方最大位移处, 则距P 为0.2米的Q 点 ( ) A 在0.1秒时的位移是4厘米 图 1 图 2 （97）简谐横波某时刻的波形图线如图所示。由此图可知 （BD） （A）若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 （B）若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 （C）若波从右向左传播，则质点c向下运动 （D）若波从右向左传播，则质点d向上运动 （98全国）一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则（AB） （A）此波朝x轴负方向传播 （B）质点D此时向下运动 （C）质点B将比质点C先回到平衡位置 （D）质点E的振幅为零 （00全国）一列横波在ｔ＝０时刻的波形如图中实线所示，在ｔ＝１ｓ时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的（AC） （Ａ）波长一定是４ｃｍ （Ｂ）周期一定是４ｓ （Ｃ）振幅一定是２ｃｍ （Ｄ）传播速度一定是１ｃｍ/ｓ （01晋津）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（B） 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（01全国）如图所示，在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0m/s，频率为2.5HZ ，振幅为。已知t=0时刻P 质点的位移为，速度沿y 轴正向。Q点在P点右方处，对于Q点的质元来说（BC） A．在t=0时，位移为y= B．在t=0时，速度沿y轴负方向。 C．在t=0.1s时，位移为y=D．在t=0.1s 时，速度沿y轴正方向。 （02广东）一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ，沿正ｘ方向传播，某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点Ｐ１、Ｐ２，已知Ｐ１的ｘ坐标小于Ｐ２的ｘ坐标．（AC） A ．若＜λ／2，则Ｐ１向下运动，Ｐ２向上运动 B ．若＜λ／2，则Ｐ１向上运动，Ｐ２向下运动 C ．若＞λ／2，则Ｐ１向上运动，Ｐ２向下运动 D ．若＞λ／2，则Ｐ１向下运动，Ｐ２向上运动 （02上海）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（CD） A．a处质点的位移始终为2A B．c处质点的位移始终为－2A C．b处质点的振幅为2A D．d处质点的振幅为2A （03全国）简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（D） A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．振幅越大，则波传播的速度越慢 C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长 D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 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(3 4 T ＜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．4 C．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。下列说法正确的是 (填正确答 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 班级： 姓名： 成绩： 一、选择题 1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（ ） A ．有机械振动必有机械波 B ．有机械波必有机械振动 C ．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D ．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2.关于单摆下面说法正确的是（ ） A ．摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B ．摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C ．摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D ．摆球经过平衡位置时加速度不为零 3.两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是3f ．乙的固有频率是4f ，若它们均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动．则（ ） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大．振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大．振动频率为5f 4.如图所示，水平方向上有一弹簧振子， O 点是其平衡位置，振子在a 和b 之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ ） A ．在a 点时加速度最大，速度最大 B ．在O 点时速度最大，位移最大 C ．在b 点时位移最大，回复力最大 D ．在b 点时回复力最大，速度最大 5．一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在s 40-内 的振动图象，下列叙述中正确的是（ ） A ．再过1s ，该质点的位移为正的最大值 B ．再过2s ，该质点的瞬时速度为零 C ．再过3s ，该质点的加速度方向竖直向上 D ．再过4s ，该质点加速度最大 6．一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t 1和t 2 时刻，质点运动的（ ） A ．位移相同 B ．回复力大小相同 C ．速度相同 D ．加速度相同 7．一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移x 与时间t 的关系 如图所示，由图可知（ ） A ．质点振动的频率为4Hz B ．质点振动的振幅为2cm C ．在t=3s 时刻，质点的速率最大 D ．在t=4s 时刻，质点所受的合力为零 8．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：（ ） 4 cm x /s t /x t 1t 2 t 00 x 0 -cm x /s t /02-1352 4 高考物理力学知识点之机械振动与机械波经典测试题 一、选择题 1．一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：（） A．质点的振动频率是4Hz B．t=2s时，质点的加速度最大 C．质点的振幅为5cm D．t=3s时，质点所受合力为正向最大 2．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． 3．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 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．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．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．0.20 m C．0.15 m D．0.10 m 7．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 8．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 t=时刻的波形图，虚线为9．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为0 T>，则：（） 0.6s t=时的波形图，波的周期0.6s A．波的周期为2.4s 机械振动和机械波 1、（08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 答案：C 2、（08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20cm B ．该波的波长可能是8.4m C ．该波的波速可能是10.5 m/s D ．该波由口传播到6可能历时7s 答案：D 3、（07江苏）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C 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 76 Δt D ．如果波是向左传播的，则波的周期可能为13 6 Δt 4、（01江浙）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B 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 5、（06全国）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 =0.2s 时刻的 波形如图1中的虚线所示，则 C Ａ．质点P 的运动方向向右 Ｂ．波的周期可能为0.27s Ｃ．波的频率可能为1.25Hz Ｄ．波的传播速度可能为20m/s 6、（05天津卷）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 Ａ．该波的频率可能是125H Z Ｂ．该波的波速可能是10m/s Ｃ．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 7（北京卷）．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。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3／4周期开始计时，则图2描述的是 y /m x /m 图 1 O P 6 12 18 24 【机械振动和机械波】专题测试 (满分共100分时间共45分钟) 一、选择题(共12个小题，每小题5分，共60分.1～8题为单选题，9～12题为多选题．) 1．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是() A．加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率 2．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是离原点x1＝2 m的一个介质质点，Q是离原点x2＝4 m的一个介质质点，此时离原点x3＝6 m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知() A．这列波的波长λ＝2 m B．图乙可能是图甲中质点Q的振动图象 C．这列波的传播速度v＝3 m/s D．这列波的波源起振方向为向上 3.一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列正确的是() A．质点的振动频率为4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是30 cm C．在5 s末，速度最大，加速度为零 D．在t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等 4.一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿y轴负方向运动，经过0.1 s第一次到平衡位置，波速为5 m/s，下列说法正确的是() A．该波沿x轴正方向传播 B．Q点的振幅比P点的振幅大 C ．P 点的横坐标为x ＝3 m D ．Q 点(横坐标为x ＝7.5 m 的点)的振动方程为y ＝5cos 5π 3t (cm) 5．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列不正确的是( ) 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 6．水平方向振动的弹簧振子做简谐运动的周期为T ，振幅为A ，则下列正确的是( ) A ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，弹簧的弹力对振子做的功为0，则Δt 一定是T 2的整数倍 B ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，振子运动的位移为0，则Δt 可能小于T 2 C ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，要使振子在t 2时刻速度等于其在t 1时刻速度，则Δt 一定是T 的整数倍 D ．若在时间Δt ＝t 2－t 1内，振子运动的路程为A ，则Δt 不可能小于T 4 7．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波t 时刻的波形图象如图所示，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．则下列说法中不正确的是( ) A ．在t ＋T 2时，质点c 的速度达到最大值 B ．在t ＋2T 时，质点d 的加速度达到最大值 C ．从t 到t ＋2T 的时间间隔内，质点d 通过的路程为6 cm D ．t 时刻后，质点b 比质点a 先回到平衡位置 8．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P 点，t ＝0.6 s 时刻，这列波刚好传到Q 点，波形如图中的虚线所示，a 、b 、c 、P 、Q 是介质中的质点，则以下说法正确的是( ) 专题十九、机械振动机械波 1. （2013高考福建理综第16题）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．（2013高考上海物理第4题）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．（2013高考上海物理第14题）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(3 4 T＜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．（2013全国高考大纲版理综第21题）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．4 C．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（2013全国新课标理综1第34题）(1) (6分)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。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错I个扣3分，最低得分为0分) 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4s D．.在4s 专题16 选修3-4机械振动与机械波 题型一、简谐振动的规律 (1) 题型二、利用波动规律求振动参数 (3) 题型三、波形图与振动图像的综合考查 (11) 题型四、波的干涉规律 (14) 题型五、电磁波与麦克斯韦方程 (16) 题型一、简谐振动的规律 1.（2019全国3）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．不同质点的振幅都相同 B．不同质点振动的频率都相同 C．不同质点振动的相位都相同 D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化 2.（2019全国2）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3 4 l 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。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。 A. B. C. D. 3.（2018天津）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则（） A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 题型二、利用波动规律求振动参数 4.(2017·全国3)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 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 5.（2019北京）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（） A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置 6.（2018全国3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是______ A．波速为0.40 m/s B．波长为0.08 m C．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 7.（2018北京）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（） 2011高考物理二轮复习机械振动和机械波专题测试 1．同一个弹簧振子，使它分别在光滑水平面上，竖直方向上，光滑的斜面上以相同的振幅 作简谐振动，则： （D ） （A ） 它们的频率不同。 （B ） 通过平衡位置时的动能不同。 （C ） 到达平衡位置时弹簧形变相同。 （D ） 它们的周期相同。 2．一质点的振动方程为：)3/2cos(2.0ππ+=t x ，则在t=0.3 （s ）时： （D ） （A ） 质点在平衡位置右方，沿X 轴负向运动。 （B ） 质点在平衡位置左方，沿X 轴正向运动。 （C ） 质点在平衡位置右方，沿X 轴正向运动。 （D ） 质点在平衡位置左方，沿X 轴负向运动。 3．弹簧振子作简谐振动时的总能量为E ，如果振幅增大为原来的两倍，振动质量减少为原 来的一半，则总能量E’为： （D ） （A ） E ’=E （B ） E’=2E （C ） E’=0.5E （D ） E’=4E 4．图示为一沿X 正向传播的平面简谐波在t=0时的波形，若振动以余弦函数形式表示，且 此题振动的初位相取-π到+π之间的值，则： （B ） （A ） 0点的初位相为2/0π-=Φ （B ） 1点的初位相为01=Φ （C ） 2点的初位相为2/2π=Φ （D ） 3点的初位相为2/3π=Φ 5．两简谐振动方程分别为：)5.05cos(61π+=t x ，)5sin(22t x -=π [SI]，则它们的 合振动方程为： （B ） （A ） )5cos(4π+=t x （B ） )5.05cos(4π+=t x （C ） )5.05cos(8π+=t x 6．关于机械波的概念，下列说法中正确的是： （C ） （A ） 波只能分为横波和纵波。 （B ） 波动质点按波速向前运动。 （C ） 波动中传播的只是运动状态和能量。 （D ） 波在传播过程中经过不同介质时波长不变。 7．关于波长的概念，下列说法中不正确的是： （A ） （A ） 同一波线上两个位相相同的点之间的距离。大学物理习题_机械振动机械波
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