机械振动与机械波高考物理二轮复习优质资料专题含答案.docx

1、机械振动与机械波高考物理二轮复习优质资料专题含答案专题13机械振动与机械波i .下列说法中正确的是( )A .机械波可以在真空中传播B .波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C .机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D .两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同E.光的偏振现象说明光波是 横波【答案】BDE【解折】机植波的传播需要介质因此在畀空中不能传播，九错误波的频率由液源床定, 因此液从介质进入另一种介质时，频率不娈，E正确.机械浪的传播速度由介质决定与频率无关，C 错误.发生稳定干涉的条件是两列波的频率相同，D正确.光的偏振于赊说明光的振动方向与传播方向垂直，因此光波是

2、横忍E正确.示，一质点在x轴上以0为平衡位置做简谐运动,2.如图所其振幅为8 cm,周期为4 s, t = 0时物体在x= 4 cm处,向x轴负方向运动，贝U ( )-8 -4 O 4 8 .r/cmA .质点在t= 1.0 s时所处的位置为 x= + 4.3 cmB .质点在t= 1.0 s时所处的位置为 x= 4 , 3 cmC .由起始位置运动到 x= 4 cm处所需的最短时间为2 s一 1D .由起始位置运动到 x= 4 cm处所需的最短时间为-s62 n n【答案】BC 【解析】由题意可知，质点振动的角速度 3=-rad/s,因t= 0时，x= 4 cm,所以质点的振动方程为 x=

3、8sin扌+ 5 cm，当t = 1 s时，x= 8sin 于cm = 4,3 cm, B正确.当x= 4 cm时 ,sin 2 + 5n = 1, t的最小值为2 s, C正确.a波上某质点P的运3如图所示为某时刻的两 列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时A .两列波具有相同的波速B .此时b波上的质点 Q正向上运动C 一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是 P质点的1.5倍D .在P质点完成30次全振动的时间内 Q质点可完成20次全振动E. a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样【答秦】ABD【解析】机械液的传播速度由介质床定故液速相同A正确.由质点P的振动方向可知 波沿x

4、轴员方向传播、故质点Q正向上振动、B正确-质点Q和尹沿，轴方向振动，并不沿I轴运动，C 错误由波的图象可知，口波波长是b波波长畤根据尸歹可知fl波的频率应是b波頻率畤D正确.汶b两波的频率不同，所在相邁空间不会产生稳定的干涉團样，E错误.4.如图所示，a、b、c、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点， e点为波源，t = 0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为 3 cm,周期为0.2 s.在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟 0.05 s开始振动.t = 0.25 s时，x轴上距e点2.0 m的某质点第一次到达最高点，则 ( ) I I d I .i Ia b c d e f g h

5、i j kA .该机械波在弹性介质中的传播速度为 8 m/sB .该机械波的波长为 2 mC .图中相邻质点间距离为 0.5 mD .当a点经过的路程为 9 cm时，h点经过的路程为12 cmE.当b点在平衡位置向下振动时， c点位于平衡位置的上方【答案】BCD 【解析】波刚传到 x= 2 m处的质点时，质点开始向上做简谐运动，再经 三周期(0.05 s)到4达最高点，所以波传到 e点的时间恰好为一个周期 (0.2 s),波长 匸2.0 m, B正确.波速v= 10 m/s,1A错误.相邻质点间的距离 Ax= v 皆0.5 m, C正确.各相邻质点的振动依次落后 ：周期，所以质点a的1振动要比

6、质点h落后才周期，路程少3 cm , D正确.同理，b点在平衡位置向下振动时， c点已到达负的最大位移处，E错误.5 .一列简谐横波沿x轴正方向传播，t = 0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到 c点；t= 0.6 s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示， a、b、c、d、e是介质中的质点.下列说法正确的是 ( )B .当t= 0.6 s时质点a速度沿y轴负方向C质点c在这段时间内沿x轴正方向移动了 3mD .质点d在这段时间内通过的路程为 20 cmE. t = 0.6 s时，质点e将要沿y轴正方向运动【答案】ADE【解析】由两个时刻的泯形可知，在0仏内波传檣的距离尸訊经历的时间为詁即詁

7、 =0-6s； r=0.8s, A正确./= 0.6sBl；质点心沿y轴正方向运动，E错i吴.坡上质点只沿丁轴方向振动， 并不沿工轴正方向移动，C错误浪由川点传妊点，质点川振动了扌G通过的路程5=20 cm, D正确.根6如图所据；=0.6s时的波形可判断，E正确.示，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=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象.质点 Q的平衡位置位于x= 3.5 m,下列说法正确的是（ ）y/cm )?/cmA .在0.3 s时间内，质点P向右移动了 3 mB .这列波的传播速度是 20 m/sC .这列波沿x轴正方向传播D . t = 0.1 s时，质

8、点P的加速度大于质点 Q的加速度E. t = 0.45 s时，x= 3.5 m处的质点Q到达波谷位置【答案】CDE 【解析】根据波的传播特点可知， A错误.由乙图可知，t= 0时刻质点的速度向上，结入 4合图甲在该时刻的波形可知，波沿 x轴正方向传播，C正确.波速v=：= m/s = 10 m/s, B错误.当tT 0.4=0.1 s= 4t时，质点P应处于最大位移处，加速度最大，而质点 Q应在平衡位置的下方，且位移不是最即t= 0时刻，x= 3 m处的质点振动形式传播到 Q点，Q点处于波谷位置，E正确.2 Hz，现在长7 如图所示，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

9、频率为绳的两端分别有一振源 P、Q,同时开始以相同振幅 A上下振动一段时间， 某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的A .由P振源产生的波先到达弹簧处B .由Q振源产生的波先到达弹簧处C.两列波可能形成干涉D .由Q振源产生的波的波速接近 4 m/sE.绳上会出现振动位移大小为 2A的点【答案】ADE【解析】由浪形图可知，P振源的起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达振动系统 的”艮A正确，B错误.由波形图可知，祜二Im,妒

10、2m.而波速v是相同的，所臥两列波的频率不 同，不可育沪生干涉，吃错误.波到达振子的位墨，且产生较强的振动，故。的振姒率接近2 Hz,则 波速v=2x2QL4m/ D正确，当两列波的波峰和波嶂相遇，或波谷和波谷相遇C寸.会出现振动位 -応&忘必 8振动周期为T,振幅为A，位于x= 0点的波源从平衡位置沿 y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为 v,传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点 P,关于质点P振动的说法正确的是 （ ）A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为 vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.若P点与

11、波源距离s= vT,则质点P的位移与波源的相同答案 ABE解析 波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅相同，则知质点 P振动的振幅一定为 A，周期一定为T,但P质点的振动速度与波传播的速度无关，速度的最大值不一定是 V,故A、B正确，C错误；质点P的起振方向和波源相同，一定沿 y轴正向，与P离波源的距离无关，故 D错误；s= vT,则s等于一 个波长，即P点与波源相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故 E正确.9如图3所示为两列沿绳传播的（虚线表示甲波，实线表示乙波 ）简谐横波在某时刻的波形图， M为绳上x=0.2 m处的质点，则下列说法中正确的 是（ ）yAm.21)A.八厂n?y(L5

12、 * r 1y0.11 1&U1 A 11.3 /(fs x/m图3A.图示时刻质点M的速度为零B.M点是振动加强点C.甲波的传播速度 V1比乙波的传播速度 V2大D.由图示时刻开始，再经甲波的 孑周期，质点M将位于波峰E.位于原点的质点与 M点的振动方向总是相反的答案 BDE解析 质点M是两列浪的波谷或波谷相遇点*振动始终加强*速度不为零，故A错误* B正确；波速由介质的性质决定，两刖簸均沿绳传播，同种介质，则浪速相等，故C错误；甲向右传播，由波形平移法知，團示H寸刻M点正向下运动，再经甲渡的|周期，Af将处于波峰，故D正确；位于戶、点的质点与胚点相距半 词卜 10如图4甲所示为一列简谐横波

13、在 t = 0.2 s时的波形图，图乙为该波上 A质点的振动图象，则下列判断正确的是（ ）图4A.这列波的波速为2.5 m/sB.这列波沿x轴负方向传播C.质点A在0.2 s内通过的路程一定为 20 cmD.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所 遇到的波的频率为 2.5 HzE.40 cm小很多若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比答案 BCD刻质点川正通过平衡位蚤向上振动，根据波形的平移法可知该列波沿兀轴员方向传播，故E正确；/=02s=（运动的路程対鮎，则质点丄在0.2g内通过的路程一定対20cm，故C正确：发生穗定的干涉现网要頻率相同*则所遇到的波的

14、频率y=2.5Hz时才能产生牆定干涉，故DIE确,若该浪遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一走与40cm差不參或比40小，故E错误一 召冏中11.如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为 k的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器 （压力显示为正值，拉力显示为负值 ），能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出 F- t图象，现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图象.rp 乙（i）滑块做简谐运动的回复力是由 提供的；由图乙所示的F t图象

15、可知，滑块做简谐运动的周期为 s；结合F t图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为 .【解析】 滑块的回复力由滑块所受各力沿振动方向的分力的合力提供，即弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力.由F t图象可知，滑块的振动周期 T= 0.4 s.Fi F2（3）弹簧的最大压缩量 xi=匸，最大压缩量X2=，所以振幅X1 + X2 Fl+ F2A = 2 = 2k .【答案】 （1）弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力 （或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力 ）（2）0.4Fi + F2 2F（每空2分）12一列简谐横波沿+ x轴方向传播，t = 0时刻的波形如图甲所示， A、B、P和Q是介质中的4个质点,t=0时刻波刚好传播 B点质点A的振动图象如图乙所示，则：（1）该波的传播速度是多大？从t = 0到t= 1.6 s,质点P通过的路程