精心整理高中物理机械振动机械波习题含答案解析Word文档下载推荐.docx

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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。

4.（09北京17）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。

若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（A）解析：

从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确。

5.（09上海物理4）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（C）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，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，由可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，因此振幅改变，所以C正确。

6.（09天津8）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsin，则质点（AD）A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同解析：

由关系式可知，将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同，A对；

画出对应的位移-时间图像，由图像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B错；

仍由图像可知，3s末至5s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。

7.（09重庆15）同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见图，以下说法正确的是（A）A声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线。

B声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线8.（09四川19）图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6s时的波形图，波的周期T0.6s，则（D）A.波的周期为2.4sB.在t0.9s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s，P点经过的路程为4mD.在t0.5s时，Q点到达波峰位置解析：

根据题意应用平移法可知T0.6s，解得T0.8s，A错；

由图可知振幅A0.2m、波长8m。

t0.9s1T，此时P点沿y轴负方向运动，B错；

0.4sT，运动路程为2A0.4m，C错；

t0.5sTTT，波形图中Q正在向下振动，从平衡位置向下振动了T，经T到波谷，再过T到波峰，D对。

9.（09福建17）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=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（AB）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轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm解析：

由y-t图像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ点在平衡位置沿y负方向运动，可以推断波没x负方向传播，所以C错；

从t=0.10s到t=0.15s时，t=0.05s=T/4，质点Q从图甲所示的位置振动T/4到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q的加速度达到正向最大，而P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y轴负方向，所以A、B都对；

振动的质点在t=1T内，质点运动的路程为4A；

t=T/2，质点运动的路程为2A；

但t=T/4，质点运动的路程不一定是1A；

t=3T/4，质点运动的路程也不一定是3A。

本题中从t=0.10s到t=0.25s内，t=0.15s=3T/4，P点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内的路程不是30cm。

10.（09浙江21）一列波长大于1m的横波沿着轴正方向传播，处在和的两质点、的振动图像如图所示。

由此可知（A）A波长为mB波速为C末、两质点的位移相同D末点的振动速度大于点的振动速度解析：

，由于波沿x正方向传播，所以A先振动，又由于波长大于1m，所以，所以，A对，波速，B错；

由振动图像知，在3s末，、两质点的位移不相同，C错；

1s末A点速度为零，B点速度最大，D错。

二、非选择题11.（09上海物理12）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t0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t0.25s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x245cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。

答案：

20，2.75解析：

由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s4=1s，所以该波的波速；

从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。

12.（09广东物理14）

（2）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。

（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。

解析：

（2）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。

13.（09宁夏物理35）

（1）某振动系统的固有频率为fo，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。

若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是_（填入选项前的字母，有填错的不得分）A当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f答案：

BD14.（09江苏物理12.B）（4分）

（2）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。

质点A振动的周期是s；

时，质点A的运动沿轴的方向（填“正”或“负”）；

质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是cm。

B.

（2）4正10解析：

（2）振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。

题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；

波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s（个周期），处于正向最大位移处，位移为10cm.。

15.（09山东物理37）

（1）图1为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图（至少画出一个波长）解析：

（1）由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。

由波形图读出波长，,由波速公式，联立以上两式代入数据可得。

t=0.3s时的波形图如图所示。

考点：

简谐运动、简谐波16.（09海南物理18）有一种示波器可以同时显示两列波形。

对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。

利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：

管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。

图2为示波器的显示屏。

屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。

若已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。

（已知所测声速应在13001600m/s之间，结果保留两位有效数字。

）解析：

设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为其中对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为其中，液体中的声速为联立式，代入已知条件并考虑到所测声速应在13001600之间，得2008年高考题一、选择题1.（08全国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=3m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xa=2.5m,xb=5.5m,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解析a、b两质点的平衡位置间的距离为x=xb-xa=5.5m-2.5m=3m,从波的图象可知：

=4m,所以x=.若x=（n+）且n=0,1,2,3时两质点的振动反相,故A项错.由x=3m处的质点在t=0时刻的速度方向可判断出波速方向为-x方向,此时质点a、b的速度方向分别为+y、-y方向,可知B错,C对.若x=n且n=1,2,3时两个质点的振动同相,故D错.2.（08全国17）一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为A.t=0时,平衡位置在x=0处的质元位于y=0处,且向y轴负方向运动;

此时,平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处.该波的波长可能等于（）A.0.60mB.0.20mC.0.12mD.0.086m答案AC解析由已知条件可写出已知距离与波长的关系式：

x=（+n）,其中n=0,1,2x=0.15-0=0.15m所以,1=0.60m,2=0.12m,3=0.067m.3.（08宁夏理综32）下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率答案BD解析简谐运动的周期T=2与振幅无关,A错.波速取决于介质,B对.各质点并不随波迁移,做简谐运动的质点速度周期性变化,不是波速,C错.单位时间内通过某质点的完全波个数即单位时间内全振动的次数,D对.4.（08北京理综16）在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1s到达最大位移处,在这段时间内波传播了0.5m.则这列波（）A.周期是0.2sB.波长是0.5mC.波速是2m/sD.经1.6s传播了8m答案D解析波速v=m/s=5m/s,故选项C错误;

质点由平衡位置开始运动,经0.1s达到最大位移处,则nT+=0.1s或nT+T=0.1s,即T=s或T=s（n=0,1,2,）,故选项A错误;

波长=vT,则=m或=m（n=0,1,2,）,故选项B错误;

1.6s内波传播距离x=vt=51.6m=8m,故选项D正确.5.（08重庆理综21）一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则（）A.该波的振幅可能是20cmB.该波的波长可能是8.4mC.该波的波速可能是10.5m/sD.该波由a传播到b可能历时7s答案D解析由图知振幅A=10cm;

（n+）=10.5,则不论n取任何非负数都不可能得到8.4m,B不对;

由图可以看出T=4s,v=,显然波速不可能是10.5m/s.由图象分析可知,经历时间可能为t=（1+）T.所以可能为7s.6.（08重庆理综20）某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s,一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）,在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则（）A.P先开始振动,震源距地震仪约36kmB.P先开始振动,震源距地震仪约25kmC.H先开始振动,震源距地震仪约36kmD.H先开始振动,震源距地震仪约25km答案A解析由于纵波传播较快,故P先开始振动,设震源距地震仪约x,则有：

-=t,代入数据可得x=36km,故A正确.7.（08四川理综19）一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距4.42m.图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线.从图示可知（）A.此列波的频率一定是10HzB.此列波的波长一定是0.1mC.此列波的传播速度可能是34m/sD.a点一定比b点距波源近答案AC解析由图知T=0.1s,所以f=10Hz,没告诉传播方向,所以a、b两点哪点离波源近不确定;

波的传播方向可向右,也可向左,波长、波速都有多种可能.当波向右传时可能经历（n+）T,波速v=,当n=1时,v=34m/s.二、非选择题8.（08江苏12）一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图象如图乙所示.质点N的振幅是m,振动周期为s,图乙表示质点（从质点K、L、M、N中选填）的振动图象,该波的波速为m/s.答案0.8、4、L、0.5解析由图象看出振幅A=0.8m,周期T=4s;

波向右传播,0时刻L质点向y轴正方向振动,所以图乙表示L质点的振动图象.9.（08江苏12）描述简谐运动特征的公式是x=.自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动（填“是”或“不是”）简谐运动.答案Asint不是解析简谐运动方程x=Asint.篮球的受力是重力,大小方向不变,不满足简谐运动的力学特征F=-kx,所以篮球的运动不是简谐运动.10.（08广东14）大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的.答案航速（速度）固有频率2004-2007年高考题题组一一、选择题1（07北京理综19）如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘接在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后（）A.摆动的周期为TB.摆动的周期为TC.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h答案D解析碰撞前后摆长不变,由T=2知,摆动的周期不变.若a球质量为M,速度为v,则B球质量为Mb=,vb=2v,由碰撞过程动量守恒得:

Mv-Mbvb=（M+Mb）v代入数值解得:

v=v因为h=所以h=h.2.（07广东12）右图是一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5s,b和c之间的距离是5m,则此列波的波长和频率应分别为（）A.5m,1HzB.10m,2HzC.5m,2HzD.10m,1Hz答案A解析从波动图象可以看出,波长=5m,b点比a点的起振时间晚0.5s,则波速v=m/s=5m/s,所以T=1s,f=1Hz.3.（07上海9）如图所示,位于介质和分界面上的波源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=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v2答案C解析机械波的频率是由波源决定的,机械波的传播速度是由介质决定的,所以f1=f2,对介质,波速v1=1f=Lf,对介质,波速v2=2f=f,所以v1=2v2.4.（07全国卷15）一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示.由此可以得出（）A.波长一定是4cmB.波的周期一定是4sC.波的振幅一定是2cmD.波的传播速度一定是1cm/s答案BC解析由振动图象可得波的周期是4s,振幅是2cm,故B、C正确;

由波的传播的周期性可知,其传播速度可能具有多解,故A、D错.5.（07江苏5）如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+t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的速度为零,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tD.如果波是向左传播的,则波的周期可能为t答案C解析由波动图象可以看出,波长=3d,B、C间距离为:

3d-d=2d=,无法确定任一时刻两质点的运动方向和速度关系,故A、B选项错误;

如果波向右传播,实线波要向右平移x=+n=+3nd,与虚线波重合,则波速v=,周期T=,当n=1时,v=t,所以C选项正确,同理可证明D选项错误.6.（07全国卷15）一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4m/s.已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如下图所示.在下列四幅图中能够正确表示t=0.15s时波形图是（）答案A解析由图可看出,t=0.15s时坐标原点处原点位移为正,且此时刻该点正向y轴负方向振动,由此可断定只有A项正确.7.（07天津理综21）如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图.已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是（）A.这列波的波长是14cmB.这列波的周期是0.125sC.这列波可能是沿x轴正方向传播的D.t=0时,x=4cm处的质点速度沿y轴负方向答案D解析由波动图象可以看出,波长=12cm,波的周期T=s=0.15s,由实线波到虚线波平移的距离x=vt=0.80.2m=0.16m=16cm=+4cm,由波动图象可以看出,波沿x轴负方向传播;

t=0时,x=4cm处质点沿y轴负方向运动.8.（07四川理综20）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起（）A.经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B.经过0.25s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度C.经过0.15s,波沿x轴的正方向传播了3mD.经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向答案AC解析由振动图象可判定t=0时刻质点P向下振动,则机械波向右传播.经0.35s,即经1T时,P点在波峰,故Q距平衡位置的距离小于P到平衡位置的距离,A对;

经0.25s,即经1T时,P在波谷,Q的加速度小于P的加速度,B错;

波速v=m/s=20m/s,所以经0.15s波沿x轴的正方向传播的距离s=vt=200.15m=3m,C对;

Q点图示时刻向上振动,经半个周期,其运动方向沿y轴负方向,D错.9.（06天津理综17）一单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,以下说法正确的是（）A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大答案D解析由振动图线可看出,t1时刻和t0时刻,小球偏离平衡位置的位移最大,此时其速度为零,悬线对它的拉力最小,故A、C错；

t2和t4时刻,小球位于平衡位置,其速度最大,悬线的拉力最大,故B错,D对.10.（06北京理综17）某同学看到一只鸟落在树枝上的P处,树枝在10s内上下振动了6次.鸟飞走后,他把50g的砝码挂在P处,发现树枝在10s内上下振动了12次,将50g的砝码换成500g的砝码后,他发现树枝在15s内上下振动了6次.你估计鸟的质量最接近（）A.50gB.200gC.500gD.550g答案B解析鸟在树枝上时,树枝振动的周期为T0=1.7s,g的砝码时,树枝振动的周期T2=2.5s,由于T1T0T2,