高中物理機械振動機械波習題含答案解析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機械振動、機械波第一部分 五年高考題薈萃2009年高考新題一、選擇題1.（09·全國·20）一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點的橫坐標分別為x=1.5m和x=4.5m。P點的振動圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點的振動圖像可能是 （ BC ）解析：本題考查波的傳播.該波的波長為4m.,PQ兩點間的距離為3m.當波沿x軸正方向傳播時當P在平衡位置向上振動時而Q點此時應處于波峰,B正確.當沿x軸負方向傳播時,P點處于向上振動時Q點應處于波谷,C對。2.（09·全國卷·14）下列關于簡諧振動和簡諧波的說法，

2、正確的是 （ AD ）A媒質(zhì)中質(zhì)點振動的周期一定和相應的波的周期相等B媒質(zhì)中質(zhì)點振動的速度一定和相應的波的波速相等C波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點振動的方向一致D橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質(zhì)點振幅的兩倍解析：本題考查機械波和機械振動.介質(zhì)中的質(zhì)點的振動周期和相應的波傳播周期一致A正確.而各質(zhì)點做簡諧運動速度隨時間作周期性的變化,但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯.對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的,C錯.根據(jù)波的特點D正確。3.（09·北京·15）類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學習效率。在類比過程中，既要找出共同

3、之處，又要抓住不同之處。某同學對機械波和電磁波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是 （ D ）A機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用B機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波解析：波長、波速、頻率的關系對任何波都是成立的，對電磁波當然成立，故A選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項正確；機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項正確；機械波既有橫波

4、又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的， D項錯誤。故正確答案應為D。4.（09·北京·17）一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為。若在x=0處質(zhì)點的振動圖像如右圖 所示，則該波在t=T/2時刻的波形曲線為 （ A ）解析：從振動圖上可以看出x=0處的質(zhì)點在t=T/2時刻處于平衡位置，且正在向下振動，四個選項中只有A圖符合要求，故A項正確。5.（09·上海物理·4）做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的 （ C ）A頻率、振幅

5、都不變B頻率、振幅都改變C頻率不變、振幅改變 D頻率改變、振幅不變解析：由單擺的周期公式，可知，單擺擺長不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經(jīng)過平衡位置時的動能不變，因此振幅改變，所以C正確。6.（09·天津·8）某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關系式為xAsin，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.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A-A48t/sx123567O解析：由關系式可知，將t=1s和t=3s代入關系式中求得兩時

6、刻位移相同，A對；畫出對應的位移-時間圖像，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯；仍由圖像可知，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錯、D對。7.（09·重慶·1 5）同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線見圖，以下說法正確的是（ A ）A聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線。B聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線C水中質(zhì)點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線D空氣中質(zhì)點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線8.（09·四川·19）圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫

7、波，實線為t0時刻的波形圖，虛線為t0.6 s時的波形圖，波的周期T0.6 s，則 （ D ）A.波的周期為2.4 sB.在t0.9s時，P點沿y軸正方向運動C.經(jīng)過0.4s，P點經(jīng)過的路程為4mD.在t0.5s時，Q點到達波峰位置解析：根據(jù)題意應用平移法可知T0.6s，解得T0.8s，A錯；由圖可知振幅A0.2m、波長8m。t0.9s1T，此時P點沿y軸負方向運動，B錯；0.4sT，運動路程為2A0.4m，C錯； t0.5sTTT，波形圖中Q正在向下振動，從平衡位置向下振動了T，經(jīng)T到波谷，再過T到波峰，D對。9.（09·福建·17）圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻

8、的波形圖，P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則 （ AB ）A.t=0.15s時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大B.t=0.15s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm解析：由y-t圖像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負方向運動，可以推斷波沒x負方向傳播，所以C錯；從t=0.10s到t=0.15s時，t=0.05s=T/4，質(zhì)點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達負最大位移處，又加速度方向與位移方

9、向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達到正向最大，而P點從圖甲所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿y軸負方向，所以A、B都對；振動的質(zhì)點在t=1T內(nèi)，質(zhì)點運動的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點運動的路程為2A；但t=T/4，質(zhì)點運動的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點運動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi)，t=0.15s=3T/4，P點的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時間內(nèi)的路程不是30cm。10.（09·浙江·21）一列波長大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點、的振動

10、圖像如圖所示。由此可知 （ A ）A波長為mB波速為C末、兩質(zhì)點的位移相同D末點的振動速度大于點的振 動速度解析：，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動，又由于波長大于1m，所以，所以，A對，波速，B錯；由振動圖像知，在3s末，、兩質(zhì)點的位移不相同，C錯；1s末A點速度為零，B點速度最大，D錯。二、非選擇題11.（09·上海物理·12）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為_cm/s，t_時，位于x245cm的質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。答案：2

11、0，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質(zhì)點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。12.（09·廣東物理·14）（2）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率 的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅 ；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅 。答案：

12、（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：（2）聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。13.（09·寧夏物理·35）（1）某振動系統(tǒng)的固有頻率為fo ，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f 。若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是_（填入選項前的字母，有填錯的不得分）A當f < f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B當f > f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻

13、率等于f0D該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f答案：BD14.（09·江蘇物理·12.B）（4分）(2)在時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點A振動的周期是 s；時，質(zhì)點A的運動沿軸的 方向（填“正”或“負”）；質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是 cm。答案：B.（2）4 正 10解析：（2）振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點在平衡位

14、置向下振動，故8s時質(zhì)點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故時，質(zhì)點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。15.（09·山東物理·37）（1）圖1為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)圖1解析：（1）由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，,由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示?？键c：簡諧運動、簡諧波16.（09·海南物理·

15、;18）有一種示波器可以同時顯示兩列波形。對于這兩列波，顯示屏上橫向每格代表的時間間隔相同。利用此中示波器可以測量液體中的聲速，實驗裝置的一部分如圖1所示：管內(nèi)盛滿液體，音頻信號發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信號由置于液體內(nèi)的發(fā)射器發(fā)出，被接受器所接受。圖2為示波器的顯示屏。屏上所顯示的上、下兩列波形分別為發(fā)射信號與接受信號。若已知發(fā)射的脈沖信號頻率為，發(fā)射器與接收器的距離為，求管內(nèi)液體中的聲速。（已知所測聲速應在13001600m/s之間，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）解析：設脈沖信號的周期為T，從顯示的波形可以看出，圖2中橫向每一分度（即兩條長豎線間的距離）所表示的時間間隔為其中對比圖2中上、下兩列波形，可

16、知信號在液體中從發(fā)射器傳播只接受器所用的時間為 其中，液體中的聲速為 聯(lián)立式，代入已知條件并考慮到所測聲速應在13001600之間，得 2008年高考題一、選擇題1.（08全國16）一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T.t=0時刻的波形如圖所示.此時平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點正在向上運動,若a、b兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xa=2.5 m,xb=5.5 m,則 ( )A.當a質(zhì)點處在波峰時,b質(zhì)點恰在波谷B.t=T/4時,a質(zhì)點正在向y軸負方向運動C.t=3T/4時,b質(zhì)點正在向y軸負方向運動D.在某一時刻,a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同答案 C解析 a、b兩質(zhì)點的平衡位置間的距離為x=xb

17、-xa=5.5 m-2.5 m=3 m,從波的圖象可知：=4 m,所以x= .若x=(n+)且n=0,1,2,3時兩質(zhì)點的振動反相,故A項錯.由x=3 m處的質(zhì)點在t=0時刻的速度方向可判斷出波速方向為-x方向,此時質(zhì)點a、b的速度方向分別為+y、-y方向,可知B錯,C對.若x=n且n=1,2,3時兩個質(zhì)點的振動同相,故D錯.2.（08全國17）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為A.t=0時,平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處,且向y軸負方向運動;此時,平衡位置在x=0.15 m處的質(zhì)元位于y=A處.該波的波長可能等于 （ ）A.0.60 m B.0.20 mC.0.12 mD.0.086

18、 m答案AC解析 由已知條件可寫出已知距離與波長的關系式：x=（+n）,其中n=0,1,2x=0.15-0=0.15 m所以,1=0.60 m,2=0.12 m,3=0.067 m.3.（08寧夏理綜32）下列關于簡諧振動和簡諧機械波的說法正確的是（ ）A.彈簧振子的周期與振幅有關B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定C.在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度D.單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中一點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率答案 BD解析 簡諧運動的周期T=2與振幅無關,A錯.波速取決于介質(zhì),B對.各質(zhì)點并不隨波遷移,做簡諧運動的質(zhì)點速度周期性變化,不是波速, C錯.單位時間內(nèi)

19、通過某質(zhì)點的完全波個數(shù)即單位時間內(nèi)全振動的次數(shù),D對.4.（08北京理綜16）在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波.一質(zhì)點由平衡位置豎直向上運動,經(jīng)0.1 s到達最大位移處,在這段時間內(nèi)波傳播了0.5 m.則這列波（ ）A.周期是0.2 sB.波長是0.5 mC.波速是2 m/sD.經(jīng)1.6 s傳播了8 m答案 D解析 波速v= m/s=5 m/s,故選項C錯誤;質(zhì)點由平衡位置開始運動,經(jīng)0.1 s達到最大位移處,則nT+=0.1 s或nT+T=0.1 s,即T= s或T= s（n=0,1,2,）,故選項A錯誤;波長=v·T,則= m或= m（n=0,1,2,）,故選項B錯誤;1.6

20、 s內(nèi)波傳播距離x=v·t=5×1.6 m=8 m,故選項D正確.5.（08重慶理綜21）一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播,相距10.5 m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖中a、b所示,則 ( )A.該波的振幅可能是20 cmB.該波的波長可能是8.4 mC.該波的波速可能是10.5 m/sD.該波由a傳播到b可能歷時7 s答案 D解析 由圖知振幅A=10 cm;（n+）=10.5,則不論n取任何非負數(shù)都不可能得到8.4 m,B不對;由圖可以看出T=4 s,v=,顯然波速不可能是10.5 m/s.由圖象分析可知,經(jīng)歷時間可能為t=(1+)T.所以可能為7 s.6.（08重慶理綜

21、20）某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4 km/s和9 km/s,一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成（如圖）,在一次地震中,震源在地震儀下方,觀察到兩振子相差5 s開始振動,則 ( )A.P先開始振動,震源距地震儀約36 kmB.P先開始振動,震源距地震儀約25 kmC.H先開始振動,震源距地震儀約36 kmD.H先開始振動,震源距地震儀約25 km答案 A解析 由于縱波傳播較快,故P先開始振動,設震源距地震儀約x,則有：-=t,代入數(shù)據(jù)可得x=36 km,故A正確.7.（08四川理綜19）一列簡諧橫波沿直線傳播,該直線上的a、b兩點相距4.42 m.圖中實、虛兩條曲

22、線分別表示平衡位置在a、b兩點處質(zhì)點的振動曲線.從圖示可知 ( )A.此列波的頻率一定是10 Hz B.此列波的波長一定是0.1 mC.此列波的傳播速度可能是34 m/s D.a點一定比b點距波源近答案 AC解析 由圖知T=0.1 s,所以f=10 Hz,沒告訴傳播方向,所以a、b兩點哪點離波源近不確定;波的傳播方向可向右,也可向左,波長、波速都有多種可能.當波向右傳時可能經(jīng)歷（n+）T,波速v=,當n=1時,v=34 m/s.二、非選擇題8.（08江蘇12）一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在t=0時刻的波形如圖甲所示.圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示.質(zhì)點N的振幅是m,振動周期為 s,圖乙表示

23、質(zhì)點（從質(zhì)點K、L、M、N中選填）的振動圖象,該波的波速為m/s.答案 0.8、4、L、0.5解析 由圖象看出振幅A=0.8 m,周期T=4 s;波向右傳播,0時刻L質(zhì)點向y軸正方向振動,所以圖乙表示L質(zhì)點的振動圖象.9.（08江蘇12）描述簡諧運動特征的公式是x=.自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下.若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失,此運動（填“是”或“不是”）簡諧運動.答案 Asint 不是解析 簡諧運動方程x= Asint .籃球的受力是重力,大小方向不變,不滿足簡諧運動的力學特征F=-kx,所以籃球的運動不是簡諧運動. 10.（08廣東14）大海中航行的輪船,受到大風大浪沖擊

24、時,為了防止傾覆,應當改變航行方向和,使風浪沖擊力的頻率遠離輪船搖擺的.答案航速（速度） 固有頻率 2004-2007年高考題題組一一、選擇題1（07北京理綜19）如圖所示的單擺,擺球a向右擺動到最低點時,恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞,并粘接在一起,且擺動平面不變.已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h,擺動的周期為T,a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍,碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半.則碰撞后 ( )A.擺動的周期為TB.擺動的周期為TC.擺球的最高點與最低點的高度差為0.3hD.擺球的最高點與最低點的高度差為0.25h答案 D解析 碰撞前后擺長不變,由T=2知,擺

25、動的周期不變.若a球質(zhì)量為M,速度為v,則B球質(zhì)量為Mb=,vb=2v,由碰撞過程動量守恒得:Mv-Mbvb=(M+Mb)v代入數(shù)值解得:v=v因為h=所以h=h.2.（07廣東12）右圖是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖,已知圖中b位置的質(zhì)點起振時間比a位置的質(zhì)點晚0.5 s,b和c之間的距離是5 m,則此列波的波長和頻率應分別為 ( )A.5 m,1 HzB.10 m,2 HzC.5 m,2 HzD.10 m,1 Hz答案 A解析 從波動圖象可以看出,波長=5 m,b點比a點的起振時間晚0.5 s,則波速v= m/s=5 m/s,所以T=1 s,f=1 Hz.3.（07上海9）如圖所示,位于介

26、質(zhì)和分界面上的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸負方向與正方向傳播的機械波.若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2,則 ( )A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v2答案 C解析 機械波的頻率是由波源決定的,機械波的傳播速度是由介質(zhì)決定的,所以f1=f2,對介質(zhì),波速v1=1f=Lf,對介質(zhì),波速v2=2f=f,所以v1=2v2.4.（07全國卷15）一列橫波在x軸上傳播,在x=0與x=1 cm的兩點的振動圖線分別如圖中實線與虛線所示.由此可以得出 ( )A.波長一定是4 cmB.波的周期一定是4 s

27、C.波的振幅一定是2 cmD.波的傳播速度一定是1 cm/s答案 BC解析 由振動圖象可得波的周期是4 s,振幅是2 cm,故B、C正確;由波的傳播的周期性可知,其傳播速度可能具有多解,故A、D錯.5.（07江蘇5）如圖所示,實線和虛線分別為某種波在t時刻和t+t時刻的波形曲線.B和C是橫坐標分別為d和3d的兩個質(zhì)點.下列說法中正確的是 ( )A.任一時刻,如果質(zhì)點B向上運動,則質(zhì)點C一定向下運動B.任一時刻,如果質(zhì)點B的速度為零,則質(zhì)點C的速度也為零C.如果波是向右傳播的,則波的周期可能為tD.如果波是向左傳播的,則波的周期可能為t答案 C解析 由波動圖象可以看出,波長=3d,B、C間距離為

28、:3d-d=2d=,無法確定任一時刻兩質(zhì)點的運動方向和速度關系,故A、B選項錯誤;如果波向右傳播,實線波要向右平移x=+n=+3nd,與虛線波重合,則波速v=,周期T=,當n=1時,v=t,所以C選項正確,同理可證明D選項錯誤.6.（07全國卷15）一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,波速v=4 m/s.已知坐標原點(x=0)處質(zhì)點的振動圖象如下圖所示.在下列四幅圖中能夠正確表示t=0.15 s時波形圖是 ( )答案 A解析 由圖可看出,t=0.15 s時坐標原點處原點位移為正,且此時刻該點正向y軸負方向振動,由此可斷定只有A項正確.7.（07天津理綜21）如圖所示,實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在

29、t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時刻的波形圖.已知該波的波速是0.8 m/s,則下列說法正確的是 ( )A.這列波的波長是14 cmB.這列波的周期是0.125 sC.這列波可能是沿x軸正方向傳播的D.t=0時,x=4 cm處的質(zhì)點速度沿y軸負方向答案 D解析 由波動圖象可以看出,波長=12 cm,波的周期T= s=0.15 s,由實線波到虛線波平移的距離x=vt=0.8×0.2 m=0.16 m=16 cm=+4 cm,由波動圖象可以看出,波沿x軸負方向傳播;t=0時,x=4 cm處 質(zhì)點沿y軸負方向運動.8.（07四川理綜20）圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖

30、,圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.從該時刻起 ( )A.經(jīng)過0.35 s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離B.經(jīng)過0.25 s時,質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度C.經(jīng)過0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了3 mD.經(jīng)過0.1 s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向答案 AC解析 由振動圖象可判定t=0時刻質(zhì)點P向下振動,則機械波向右傳播.經(jīng)0.35 s,即經(jīng)1T時,P點在波峰,故Q距平衡位置的距離小于P到平衡位置的距離,A對;經(jīng)0.25 s,即經(jīng)1T時,P在波谷,Q的加速度小于P的加速度,B錯;波速v= m/s=20 m/s,所以經(jīng)0.15 s波沿x軸的正方向傳播的距

31、離s=vt=20×0.15 m=3 m,C對;Q點圖示時刻向上振動,經(jīng)半個周期,其運動方向沿y軸負方向,D錯.9.（06天津理綜17）一單擺做小角度擺動,其振動圖象如圖所示,以下說法正確的是 ( )A.t1時刻擺球速度最大,懸線對它的拉力最小B.t2時刻擺球速度為零,懸線對它的拉力最小C.t3時刻擺球速度為零,懸線對它的拉力最大D.t4時刻擺球速度最大,懸線對它的拉力最大答案 D解析 由振動圖線可看出,t1時刻和t0時刻,小球偏離平衡位置的位移最大,此時其速度為零,懸線對它的拉力最小,故A、C錯；t2和t4時刻,小球位于平衡位置,其速度最大,懸線的拉力最大,故B錯,D對.10.（06

32、北京理綜17）某同學看到一只鳥落在樹枝上的P處,樹枝在10 s內(nèi)上下振動了6次.鳥飛走后,他把50 g的砝碼掛在P處,發(fā)現(xiàn)樹枝在10 s內(nèi)上下振動了12次,將50 g的砝碼換成500 g的砝碼后,他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s 內(nèi)上下振動了6次.你估計鳥的質(zhì)量最接近 （ ） A.50 gB.200 gC.500 gD.550 g答案 B解析 鳥在樹枝上時,樹枝振動的周期為T0=1.7 s, g的砝碼時,樹枝振動的周期T2=2.5 s,由于T1<T0<T2,所以鳥的質(zhì)量m應滿足掛上50 g的砝碼時,樹枝振動的周期為T1=0.83 s,掛上500：50 g<m<500 g,故正確選項

33、B.11.（06廣東6）鋪設鐵軌時,每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙,勻速運行列車經(jīng)過軌端接縫處時,車輪就會受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動.普通鋼軌長為12.6 m,列車固有振動周期為0.315 s.下列說法正確的是 ( )A.列車的危險速率為40 m/sB.列車過橋需要減速,是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C.列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D.增加鋼軌的長度有利于列車高速運行答案 AD解析 列車在鋼軌上運動時,受鋼軌對它的沖擊力作用做受迫振動,當列車固有振動頻率等于鋼軌對它的沖擊力的頻率時,列車振動的振幅最大,因v=

34、40 m/s,故A正確;列車過橋做減速運動,是為了使驅(qū)動力頻率遠小于橋梁固有頻率,防止發(fā)生共振現(xiàn)象,而不是列車發(fā)生共振現(xiàn)象,B錯,C錯;增加鋼軌長度有利于列車高速運行,D對.12.（06全國卷19）一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子,如右圖所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動.勻速轉(zhuǎn)動把手時,曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力,使振子做受迫振動.把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期,改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期.若保持把手不動,給砝碼一向下的初速度,砝碼便做簡諧運動,振動圖線如圖（1）所示.當把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動,受迫振動達到穩(wěn)定時,砝碼的振動圖線如圖（2）所示.若用T0表示彈簧振子的固有周

35、期,T表示驅(qū)動力的周期,Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅,則（ ）A.由圖線可知T0=4 s B.由圖線可知T0=8 s C.當T在4 s附近時,Y顯著增大；當T比4 s小得多或大得多時,Y很小 D.當T在8 s附近時,Y顯著增大；當T比8 s小得多或大得多時,Y很小答案 AC解析 圖1是彈簧振子未加驅(qū)動力時的周期,故由圖線讀出的周期為其振動的固有周期,即T0=4 s,圖2是彈簧振子在驅(qū)動力作用下的振動圖線,做受迫振動的物體,其振動的周期等于驅(qū)動力的周期,即T=8 s.當受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期相同時,其振幅最大；當周期差別越大,其運動振幅越小.由以上分析可知正確選項為A、C.13.

36、（06上海10）在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點,相鄰兩質(zhì)點的距離均為L,如圖(a)所示,一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時到達質(zhì)點1,質(zhì)點1開始向下運動,經(jīng)過時間t第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.則該波的( )A.周期為t,波長為8LB.周期為t,波長為8L C.周期為t,波速為12L/tD.周期為t,波速為8L/t答案 BC解析 由圖(b)可看出,該波波長=8L,質(zhì)點9此時向上運動,這說明在t時間內(nèi),波傳播的距離大于一個波長,因質(zhì)點1開始振動的方向向下,故波傳播到質(zhì)點9時,質(zhì)點9起振的方向應向下,而圖(b)中質(zhì)點9向上振動,這說明質(zhì)點9已振動了,故t=+T,T=t,機械波傳播

37、的速度為v=,由此可知B、C選項正確.14.（06重慶理綜18）如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形.當R點在t=0時的振動狀態(tài)傳到S點時,PR范圍內(nèi)（含P、R）有一些質(zhì)點正在向y軸負方向運動,這些質(zhì)點的x坐標取值范圍是 （ ）A.2 cmx4 cmB.2 cmx4cmC.2 cmx3 cmD.2 cmx3 cm答案 C解析 當R點在t=0時的運動狀態(tài)傳到S點時,其波形為右圖所示.由圖可判斷正在向y軸負方向運動的質(zhì)點應在1 cm<x<3 cm和5 cm<x<7 cm,符題意的選項應為C.15.（06江蘇11）兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均以1.0 m/

38、s的速率沿同一直線相向傳播,t=0時刻的圖形如圖所示,下圖中小方格的邊長為0.1 m,則以下不同時刻,波形正確的是 ( )答案 ABD解析 根據(jù)波的疊加原理可知,疊加后任一點位移為兩列波分別引起位移的矢量和,經(jīng)0.3 s、0.4 s、0.5 s、0.6 s后,每列波形往前平移的距離分別為0.3 m、0.4 m、0.5 m、0.6 m,由疊加原理可知,A、B、D正確.16.（06全國卷16）頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動.以v表示聲源的速度,V表示聲波的速度（v<V）,表示接收器接收到的頻率.若增大,則 （ ）A.增大,V增大B.增大,V不變C.不變,V增大D.減小,V不變

39、答案 B解析 當聲源與觀察者的相對位置發(fā)生變化時,觀察到頻率改變的現(xiàn)象叫多普勒效應,當聲源的速度變大時,聲源與接收器的相對位置發(fā)生改變,故接收器接收到的頻率變大,聲波的速度由介質(zhì)決定,其速度不會發(fā)生變化.17.（05全國20）一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)元，a正向上運動.由此可知( )A.該波沿x軸正方向傳播B.c正向上運動C.該時刻以后，b比c先到達平衡位置D.該時刻以后，b比c先到達平衡位置最遠處答案 AC解析 這是一個對機械波的基本概念的考查，由質(zhì)點的振動方向可判定波的傳播方向，由于a點此時刻向上振動，則a點所在的坡為下坡，所以A對；由波的傳播方向可

40、判定，b點此時向上振動，而c點此時正向下振動，所以C對.18.（05天津理綜19）圖中實線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.03 s時刻的波形圖，x=1.2 m處的質(zhì)點在t=0.03 s時刻向y軸正方向運動，則 （ ）A.該波的頻率可能是125 HzB.該波的波速可能是10 m/sC.t=0時x=1.4 m處質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向D.各質(zhì)點在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m答案 A解析 由機械波傳播的周期性特點可知，由實線波到虛線波所用時間t=T+nT=0.03 s故f=,當f=125 Hz時，n=3,故A正確；橫波可能的速度v=f=40n+30(m/s)>10

41、 m/s,故B錯誤；t=0時刻，1.4 m處質(zhì)點加速度為零；各質(zhì)點僅在平衡位置附近上下振動，并不隨波遷移.二、非選擇題19.（07上海2A）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示,P、Q兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于x=3.5 m和x=6.5 m處.在t1=0.5 s時,質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置;則t2=s時,質(zhì)點Q此后第二次在平衡位置且向上運動;當t3=0.9 s時,質(zhì)點P的位移為cm.答案 0.6 2解析 質(zhì)點P在圖示時刻向上振動,第二次處于波峰位置時所用時間t1=T=0.5 s,所以T=0.4 s;質(zhì)點Q圖示時刻向下振動,此后第二次在平衡位置且向上運動時需經(jīng)時間t2=T=

42、×0.4 s=0.6 s;當t3=0.9 s時,質(zhì)點P運動了2T,此時P在波峰,其位移為2 cm.20.（07上海2B）在接近收費口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶,減速帶間距為10 m,當車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動.若某汽車的固有頻率為1.25 Hz,則當該車以m/s的速度行駛在此減速區(qū)時顛簸得最厲害,我們把這種現(xiàn)象稱為.答案 12.5 共振解析 當驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時,其振動是最強的,這種現(xiàn)象就是共振現(xiàn)象,由此可知,v=sf=10×1.25 m/s=12.5 m/s.21.（07山東理綜37）湖面上一點O上下振動,振幅為0.2 m,以

43、O點為圓心形成圓形水波,如圖所示,A、B、O三點在一條直線上,OA間距離為4.0 m,OB間距離為2.4 m.某時刻O點處在波峰位置,觀察發(fā)現(xiàn)2 s后此波峰傳到A點,此時O點正通過平衡位置向下運動,OA間還有一個波峰.將水波近似為簡諧波.(1)求此水波的傳播速度、周期和波長.(2)以O點處在波峰位置為0時刻,某同學打算根據(jù)OB間距離與波長的關系確定B點在0時刻的振動情況,畫出B點的振動圖象.你認為該同學的思路是否可行？若可行,畫出B點振動圖象;若不可行,請給出正確思路并畫出B點的振動圖象. 答案 (1)2 m/s 1.6 s 3.2 m(2)見解析解析 （1）v=2 m/s t=T,T=1.6

44、 s=vT=3.2 m(2)可行振動圖象如右圖所示.22.（07江蘇16）如圖所示,帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細桿上,相距為d.若桿上套一帶電小環(huán)C,帶電體A、B和C均可視為點電荷.(1)求小環(huán)C的平衡位置.(2)若小環(huán)C帶電量為q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(|x|d)后靜止釋放,試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可)(3)若小環(huán)C帶電量為-q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(|x|d)后靜止釋放,試證明小環(huán)C將作簡諧動.(提示：當1時,則1-n)答案 (1)在AB連線的延長線上距離B為d處 (2)不能 (3)見解析解析 (1)設C在AB連

45、線的延長線上距離B為l處達到平衡,帶電量為Q庫侖定律F=k平衡條件FC=+=0解得1=-d(舍去),2=d所以,平衡位置=d(2)不能(3)小環(huán)C帶電量為-q,平衡位置不變,拉離平衡位置一小位移x后C受力為FC=+利用近似關系化簡得FC=-x.所以小環(huán)C將做簡諧運動題組二一、選擇題1.（05全國卷19）一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻其波形如圖所示.下列說法正確的是 （ ）A.由波形圖可知該波的波長B.由波形圖可知該波的周期C.經(jīng)周期后質(zhì)點P運動到Q點D.經(jīng)周期后質(zhì)點R的速度變?yōu)榱愦鸢?AD解析 從波動圖象可直接讀出波長，不能讀出周期，介質(zhì)質(zhì)點并不隨波遷移，圖示時刻R在平衡位置，速度最大，經(jīng)

46、周期，R到達最大位移處，此時速度為零.2.（05上海9）如圖所示, A、B分別為單擺做簡諧振動時擺球的不同位置,其中,位置A為擺球擺動的最高位置,虛線為過懸點的豎直線.以擺球最低位置為重力勢能零點,則擺球在擺動過程中 ( )A.位于B處時動能最大B.位于A處時勢能最大C.在位置A的勢能大于在位置B的動能D.在位置B的機械能大于在位置A的機械能答案 BC解析 小球在擺動過程中,只有重力做功,機械能守恒,即A點的重力勢能等于B點動能和勢能的和.3.（05全國卷18）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，周期為0.50 s.某一時刻，離開平衡位置的位移都相等的各質(zhì)元依次為P1,P2,P3.已知P1和P2之

47、間的距離為20 cm，P2和P3之間的距離為80 cm，則P1的振動傳到P2所需的時間為 （ ）A.0.50 sB.0.13 sC.0.10 s D.0.20 s答案 C解析 由波的對稱性，如右圖所示P1P2=20 cm,x1=10 cmP2P3=80 cm,x2=40 cm則得到=x1+x2=50 cm=100 cm,v= = m/s=2 m/st=s=0.10 s，所以C選項正確.4.（05北京理綜19）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速為60 m/s,在t=0時刻的圖象如圖所示,則 ( )A.此波頻率為40 Hz,此時質(zhì)點b的速度為零B.此波頻率為40 Hz,此時質(zhì)點b的速度向著y軸負

48、方向C.此波頻率為20 Hz,此時質(zhì)點a的速度向著y軸正方向D.此波頻率為20 Hz,此時質(zhì)點a的速度為零答案 C解析 從波的圖象中可讀出波長=3.0 m,由波速公式v=f可得波的頻率f= Hz=20 Hz.由于波沿x軸正方向傳播,此時質(zhì)點a的速度向著y軸正方向,b的速度沿著y軸負方向.故選項C正確.5.（05廣東3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2 s時刻的波形如圖中的虛線所示，則 （ ）A.質(zhì)點P的運動方向向右 B.波的周期可能為0.27 s C.波的頻率可能為1.25 HzD.波的傳播速度可能為20 m/s答案 C解析 機械波沿x軸向右傳播，P點

49、此刻沿y軸正方向移動，A錯.由機械波傳播的周期性特點，由實線波到虛線波所用時間t=T+nT，則T= (n=0,1,2)代入n值可知，周期不可能為0.27 s,B錯.波的頻率f=,當n=0時，f=1.25 Hz，C正確.v=f=30(4n+1)30 m/s,D錯.6.(04天津理綜16)公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板.一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動，周期為T.取豎直向上為正方向，以某時刻作為計時起點，即t=0，其振動圖象如圖所示，則 ( )A.t=T時，貨物對車廂底板的壓力最大B.t=T時，貨物對車廂底板的壓力最小C.t=T時，貨物對車廂底板的

50、壓力最大D.t=T時，貨物對車廂底板的壓力最小答案 C解析 要使貨物對車廂底板的壓力最大，則車廂底板對貨物的支持力最大，則要求貨物向上的加速度最大，由振動圖象可知在T時，貨物向上的加速度最大，則C選項正確；貨物對車廂底板的壓力最小，則車廂底板對貨物的支持力最小，則要求貨物向下的加速度最大，由振動圖象可知在T時，貨物向下的加速度最大，所以A、B、D選項錯誤.故正確選項為C.7.（04廣東3）一列簡諧橫波沿一直線向左傳播,當直線上某質(zhì)點a向上運動到達最大位移時,a點右方相距0.15 m的b點剛好達到向下運動到最大位移處,則這列波的波長可能是 （ ）A. 0.6 mB. 0.3 mC. 0.2 mD

51、. 0.1 m答案 BD解析 由題意得x=0.15 m=n=當n=0時, =0.3 m,B對.當n=1時, =0.1 m，D對.8.(04江蘇8)如圖所示,波源S從平衡位置y=0開始振動,運動方向豎直向上(y軸的正方向),振動周期T=0.01 s,產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個方向傳播,波速均為v=80 m/s.經(jīng)過一段時間后,P、Q兩點開始振動.已知距離SP=1.2 m,SQ=2.6 m.若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點,則在下列振動圖象中,能正確描述P、Q兩點振動情況的是 ( )A.甲為Q點的振動圖象B.乙為Q點的振動圖象C.丙為P點的振動圖象D.丁為P點的振動圖象答案 AD解析 波的能量由S點傳播到Q點所需要的時間：t1= s=3T，則Q點振動滯后S點3個周期.波的能量由S點傳播到P點所需要的時間：t2= s=1T，則P點振動滯后S點1個周期.若以Q點為計時零點，Q點恰好處于平衡位置且向上振動，而P點超前Q點1個周期，此時P點恰好處于波谷.綜上可得A、D正確.9.（04全國卷17）一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，圖甲是t=1 s時的波形圖，圖乙是波中某振動質(zhì)點位移隨時間變化的振動圖象（兩圖同一時間起點），則乙圖可能是甲圖中哪個質(zhì)點的振動圖象 （ ）A.x