2019-2020年人教版物理高三二輪復習專題訓練：機械振動與機械波

1、2019-2020年人教版物理高三二輪復習專題訓練：機械振動與機械波機械振動與機械波專題訓練1.（多選）一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是 (BD )A.質(zhì)點振動頻率是4 HzB.在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是 20 cmC.第4 s末質(zhì)點的速度為零D.t=1 s和t=3 s兩時亥L質(zhì)點位移大小相等，方向相反解析：由振動圖象可知，質(zhì)點振動的周期是4 s,頻率為0.25 Hz,故A 錯誤；振幅A=2 cm,一個周期質(zhì)點經(jīng)過的路程為4A,10 s為2.5個周 期，經(jīng)過的路程為2.5 X4A=10A=2（hm,B正確;4 s末質(zhì)點在平衡位置， 速度最大，故C錯誤；在t=1 s和t=3 s

2、兩時刻，質(zhì)點分別在正最大位 移和負最大位移，位移大小相等、方向相反，故D正確。2.（多選）某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x二Asin粉則質(zhì)點（AD ）A.第1 s末與第3 s末的位移相同B.第1 s末與第3 s末的速度相同C.第3 s末至第5 s末的位移方向都相同D.第3 s末至第5 s末的速度方向都相同解析：由關(guān)系式可知=rad/s,則丁士=8 s,將t=1 s和t=3 s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移相同，A Xt;作出質(zhì)點的振動圖象，由圖象可 以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，B錯；由圖象可知，第3 s 末至第4 s末質(zhì)點的位移方向與第4 s末至第5 s末質(zhì)點的位移

3、方向 相反，而速度的方向相同，故C錯,D對。3.（多選）位于原點的波源在t=0時開始沿y軸做簡諧運動，它激起橫 波沿x軸傳播，當t=0.15 s時,波的圖象如圖所示，此時波恰好傳到P點,則（BD ）N j/cm 4A.該波源的頻率是0.2 HzB.波長是0.4 mC.P點將向下運動D.P點將向上運動解析：根據(jù)波形圖可判斷入=0.3 m,即入=0.4 m,選項B對。對應的傳播時間t=0.15 s= :T,周期T=0.2 s,頻率f=E=5 Hz,選項A錯。根據(jù)傳播方向和振動方向在波形圖同一側(cè)，質(zhì)點P沿y軸正方向振動，選項C 錯,D正確。4.（多選）某單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖所示，則以下說

4、法正確的是（BC ）12 / 13A.ti時刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大B.t 2時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大C.t 3時刻擺球速度為零，擺球所受回復力最大D.t 4時刻擺球速度為零，擺球處于平衡狀態(tài)解析：在t i,t 3時刻，擺球位于最大位移處，擺球的速度為零，所受的回 復力最大，向心加速度為零，A錯誤,C正確；在t2,t 4時刻，擺球位于平 衡位置,速度最大，向心加速度最大，懸線對擺球的拉力最大,B正確,D 錯誤。5 .（多選）如圖甲所示，一列機械橫波沿ab直線向右傳播。已知a,b兩 點間的距離為1 m,a,b兩點的振動情況如圖乙所示，下列說法中正確 的是（AC ）A.波速可

5、能是：m/s B.波速可能大于1 m/sC.波長可能是言mD.波長可能大于4 m解析：由振動圖象可知，T=4 s,由題意結(jié)合a,b兩點的振動情況可得（5n）入=1 mn解得入=557 m（n=0,1,2），選項C正確,D錯誤；波速可能值vi+H m/s（n=0,1,2），選項A正確,B錯誤。6 .（多選）如圖是均勻小球做單擺運動，平衡位置為O點,A,B為最大位 移處,M,N點關(guān)于。點對稱。下列說法正確的是（CD ）A.小球受重力、繩子拉力和回復力B.小球所受合外力就是單擺的回復力C.小球在O點時合外力不為0,回復力為0D.小球經(jīng)過M點的位移與小球在N點的位移大小相等、方向相反解析：物體只受兩個

6、力：重力、繩子拉力，A錯；回復力的大小為振動方 向上的合外力，對于單擺，它是重力沿運動方向的分力，因為小球做的 是圓周運動，所以法向合外力等于向心力,B錯；平衡位置是指回復力 為0的位置，但合外力不一定是0,比如小球在。點，回復力為0,但由 于在做圓周運動，法向合外力是指向圓心的,C正確；位移既有大小，也 有方向，根據(jù)運動的對稱性可知，選項D正確.7 .（多選）如圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中 x=2 m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。下列說法正確的 是（AB ）A.這列波的傳播方向是沿x軸正方向8 .這列波的傳播速度是20 m/sC.經(jīng)過0.15 s,質(zhì)點P沿x軸

7、的正方向傳播了 3 mD.經(jīng)過0.1 s,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向解析：由圖乙知t=0時質(zhì)點P向y軸負方向運動，再由甲圖可知，該波向x軸正方向傳播，A正確；由圖甲知波長入=4 m,由圖乙知周期T= 0.2 s,則波速v= m/s=20 m/s,B正確；質(zhì)點不隨波遷移，只在其平衡位置附近振動，C錯；經(jīng)過0.1 s=/T,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向,D錯。8 .（多選）如圖為某簡諧運動圖象，若t=0時，質(zhì)點正經(jīng)過O點向b運動,則下列說法正確的是（CD ）A.質(zhì)點在0.7 s時，質(zhì)點的位移為向左，且正在遠離平衡位置運動B.質(zhì)點在1.5 s時的位移最大，方向向左，在1.75 s時,位移為1 cm

8、C.質(zhì)點在1.2 s到1.4 s過程中，質(zhì)點的位移在增加，方向向左D.質(zhì)點從1.6 s到1.8 s時間內(nèi)，質(zhì)點的位移正在減小，方向向左 解析：在0.7 s時，質(zhì)點的位移是指由平衡位置指向所在位置的有向線 段，故位移為正，即向右，且正在向平衡位置運動,A錯誤；質(zhì)點在1.5 s 時的位移最大，方向為負，即向左，在1.75 s時，由正弦圖象的特點可 知，其位移大小應為原cm,B錯誤；質(zhì)點在1.2 s至M.4 s過程中，質(zhì)點 正在遠離平衡位置，所以其位移在增加，方向為負，即向左,C正確；質(zhì) 點從1.6 s至U 1.8 s時間內(nèi)，質(zhì)點正向平衡位置運動，所以其位移正在 減小，方向為負，即向左,D正確。9

9、.（多選）一水平彈簧振子做簡諧運動的振動圖象如圖所示，已知彈簧 的勁度系數(shù)為20 N/cm,則（AB ）j 13fmA.圖中A點對應的時刻振子所受的回復力大小為 5 N,方向指向x軸 的負方向B.圖中A點對應的時刻振子的速度方向指向x軸的正方向C.在04 s內(nèi)振子做了 1.75次全振動D.在04 s內(nèi)振子通過的路程為3.5 cm解析：由簡諧運動的特點和彈簧彈力與伸長量的關(guān)系可知，圖中A點對應的時刻振子所受的回復力大小為F=kx=20X0.25 N=5 N,方向指向x軸的負方向，并且現(xiàn)在正在遠離。點向x軸的正方向運動,A,B正 確；由圖可讀出周期為2 s,4 s內(nèi)振子做兩次全振動，通過的路程是

10、s=2X4A=2X 4X0.5 cm=4 cm,C,D 錯誤。10 .（多選）一列簡諧橫波從左向右以v=2 m/s的速度傳播，某時刻的波形圖如圖所示，下列說法正確的是（BD ）A.A質(zhì)點再經(jīng)過一個周期將傳播到D點B.B點正在向上運動C.B點再經(jīng)過打回到平衡位置D.該波的周期T=0.05 s解析：機械波傳播時,介質(zhì)中各個質(zhì)點在各自的平衡位置做往復運動， 不向遠處傳播，故A錯誤;B點向上振動，由位置可知，回到平衡位置所需時間小于gB正確,C錯誤;丁毛3s=0.05 s,D 正確。11 .（多選）一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示，已知圖中質(zhì)點b 的起振時刻比質(zhì)點a延遲了 0.5 s,b和c之間的

11、距離是5 m,以下說 法正確的是（CD ）A.此列波的波長為2.5 mB.此列波的頻率為2 HzC.此列波的波速為5 m/sD.此列波的傳播方向為沿x軸正方向傳播 解析:b和c之間的距離就是一個波長即5 m,A項錯;a,b之間距離為 半個波長，波從a傳到b所用時間為半個周期，即0.5 s,所以周期為1 s,頻率f=1 Hz,B項錯；波速v=5 m/s,C項對；質(zhì)點b的起振時刻比質(zhì)點a延遲，說明波是從a向b傳播即沿x軸正方向，D項對。12.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a,b兩質(zhì)點的橫坐標分 別為xa=2 m和xb=6 m,圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象。下列說法正確的是（D ）

12、A.該波沿+x方向傳播，波速為1 m/sB.質(zhì)點a經(jīng)4 s振動的路程為4 mC.此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向D.質(zhì)點a在t=2 s時速度為零解析:t=0時,b質(zhì)點向+y方向運動，根據(jù)“下坡上”可判定波沿-x方 向傳播,A錯誤;a總是與b的振動方向相反，t=0時,a向-y方向運動,C 錯誤；經(jīng)過4 s,a回到平衡位置，路程為1 m,B錯誤;t=2 s時,a處于 波谷，速度為零,D正確。13.（多選）如圖所示，甲是一列橫波在某一時刻的波動圖象，乙是在 x=6 m處的質(zhì)點從該時刻開始計時的振動圖象,a,b是介質(zhì)中兩個質(zhì)點 下列說法錯誤的是（ACD ）A.這列波沿x軸的正方向傳播B.這列波的波速是2

13、m/sC.a比b先回到平衡位置D.a,b兩質(zhì)點的振幅都是10 cm解析：由圖象知，這列波的波長為8 m,周期為4 s,則v=2 m/s,B正確；振幅為5 cm,D錯誤;x=6 m處的質(zhì)點從開始計時后經(jīng) 打到達波峰，說明開始計時時，正在由平衡位置向波峰運動，波源在右側(cè)，則這列波 沿x軸負方向傳播，A錯誤；根據(jù)傳播方向判斷，開始計時時，質(zhì)點a向 波谷運動，質(zhì)點b向平衡位置運動,a比b后回到平衡位置，C錯誤。14.（多選）如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時 刻的波形圖，P是離原點xi=2 m的一個中質(zhì)點4是離原點x2=4 m的一 個中質(zhì)點，此時離原點x3=6 m的中質(zhì)點剛剛要開始振

14、動。圖乙是該簡 諧波傳播方向上的某一質(zhì)點的振動圖象（計時起點相同）。由此可知（BD ）甲乙A.這列波的周期T=3 sB.這列波的傳播速度v=2 m/sC.這列波的波源起振方向為向上D.乙圖可能是圖甲中質(zhì)點 Q的振動圖象解析：由圖象可知波長入=4 m,周期T=2 s,傳播速度v=2 m/s,選項B正確,A錯誤.由波動圖象可知質(zhì)點起振方向向下，結(jié)合波動圖象與振動圖象的關(guān)系可知，t=0時刻Q質(zhì)點振動方向向上，形式與振動圖象完 全一致,選項C錯誤,D正確。15.（多選）一列橫波在t=0時刻的波形如圖中實線所示，在t=1 s時的 波形如圖中虛線所示。由此可以判定此波的（AC ）A.波長一定是4 cmB.

15、周期一定是4 sC.振幅一定是2 cmD.傳播速度一定是1 cm/s解析：從圖上可讀出波長是4 cm,振幅是2 cm,故選項A,C正確；由題可知nT+T=1 s（n=0,1,2,3,），周期有不確定解，選項B錯誤；同理傳播速度v也不確定，選項D錯誤16.（多選）如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t=0時刻的波形圖，虛線為t=0.6 s時的波形圖，波的周期T>0.6 s,則（ACD ）A.波的周期為0.8 sB.在t=0.9 s時,P點沿y軸正方向運動C.經(jīng)過0.4 s,P點經(jīng)過的路程為0.4 mD.在t=0.5 s 時,Q點到達波峰位置解析：根據(jù)題意應用平移法可知由實線得到虛線

16、需要將圖象沿x軸負方向平移（n+三）入，其中n=0,1,2,3,4，故由實線傳播到虛線這種狀態(tài)需要（n+3T,即（n+T=0.6 s,解得 T= s,其中 n=0,1,2,3,4 ，又T>0.6 s,故周期為0.8 s,故A正確。由于波沿x軸負方向傳播， 故t=0時亥ij P點沿y軸負方向運動，而周期T=0.8 s,故t=0.8 s時P 點沿y軸負方向運動，1.0 s時P點到達波谷，故0.9 s時P點沿y軸 負方向運動，故B錯誤。在一個周期內(nèi)P點完成一個全振動，即其運動路程為4A,而0.4 s= tT,故P點的運動路程為2A=0.4 m,C正確。由題意可知波長入=8 m,則波速v=10

17、m/s,在t=0時亥U Q點的橫坐標為xo=5 m,由于波沿x軸負方向運動，故在t=0.5 s的時間內(nèi)波沿x軸負 方向傳播的距離為x=vt=10 X 0.5 m=5 m,故在t=0.5 s時,Q點振動情 況和t=0時刻距離坐標原點10 m處的質(zhì)點的振動情況相同，而t=0時 刻距離坐標原點10 m處的質(zhì)點在波峰，故在t=0.5 s時,Q點到達波 峰位置,故D正確。17.手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動，帶動繩上 的其他質(zhì)點振動形成簡諧波沿繩水平傳播，示意如圖.繩上有另一質(zhì) 點P,且O,P的平衡位置間距為L。t=0時,0位于最高點，P的位移恰 好為零，速度方向豎直向上，下列判斷正確

18、的是（C ）A.該簡諧波是縱波B.該簡諧波的最大波長為2LC.t=致1P在平衡位置上方D.t二號時,P的速度方向豎直向上解析：振動方向與傳播方向垂直，故該簡諧波是橫波，A錯誤；根據(jù)“下 坡上”判斷,P距離。的最近距離L=入,所以最大波長等于4L,B錯誤;經(jīng)過:T,P位于波峰，所以打時,P在平衡位置上方，C正確；在|T時,P正在從波峰回到平衡位置，速度方向豎直向下，D錯誤。18.（多選）有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示，圖中實線表示波峰，虛線 表示波谷,a為波谷與波谷相遇點，b,c為波峰與波谷相遇點，d為波峰 與波峰相遇點，e,g是a,d連線上的兩點，其中e為連線的中點，則 （ABC ）A.a,d處的質(zhì)點振動加強，b,c處的質(zhì)點振動減弱B.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,e