全國高中物理機械波試題及詳細解析

1、機械振動與機械波1.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t時刻的波形圖。已知該波的周期為T,a、b、c、d為沿波傳播方向上的四個質(zhì)點，則下列說法中正確的是（4v/mA.在2時，質(zhì)點c的速度達到最大值B.在t2T時，質(zhì)點d的加速度達到最大值C.從t時刻起，質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置D.從t時刻起，在一個周期內(nèi)，a、b、c、d四個質(zhì)點所通過的路程均為一個波長【解析】波沿x軸正方向傳播，所以質(zhì)點b比質(zhì)點a先回到平衡位置，選項C錯誤；一個周期的時間里，各質(zhì)點白路程4倍的振幅，而不是一個波長，選項D錯誤?！敬鸢浮緽嚼郛閏屬鈔瘞歌楊尻賴。1 .圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平

2、衡位置為x=1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則溝燧金富愛建譴凈。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軸正方向C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6mD.從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點P通過的路程為30cm【解析】由乙圖中Q點的振動圖象可知t=0.15s時Q點在負的最大位移處，故具有正向最大加速度，故A正確；甲圖描述的是t=0.10s時的波動圖象，而根據(jù)乙圖可知t=0.10s到t=0.25s內(nèi)Q點將向下振動，這說明在甲圖中此時Q點將向下振動，根據(jù)質(zhì)點振動方向和波傳播方向

3、的關(guān)系可知，波向左傳播，判定出經(jīng)過四分之一周期即t=0.15s時質(zhì)點P運動方向為Y軸負方向，故B錯誤；根據(jù)甲乙兩圖可知波長和周期，則波速：v=40m/s,故從t=0.10s到t=0.25s,波沿x負方向傳播了6m,而并非沿x軸正方向傳播，故C錯誤；質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程為4個振幅長度，結(jié)合0.10s時P點的位置可知在t=0.10s至Ut=0.25s的四分之三周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程小于三個振幅即小于30cm,故D錯誤.故選A.殘鷲樓靜鑄源湃淑3!麓。2 .（2013北京海淀二模，18題）一根彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t=0時使其開始沿y軸做簡諧運動，在t=0.

4、25s時，繩上形成如圖4所示的波形。關(guān)于此波，下列說法中正確的是r鋼極鎮(zhèn)檜豬錐。A.此列波為橫波,0點開始時向上運動B.此列波的波長為2m,波速為8m/sC.在t=1.25s后,A、B兩點的振動情況總相同D.當t=10s時，質(zhì)自B正通過平衡位置向上運動【答案】D【解析】由題意可知該簡諧波沿x軸向右傳播，質(zhì)點沿y軸方向上下振動，故此列波為橫波，由圖可看出波長為2nx0點開始時向下運動，t=0.25s時，波剛傳播到x=1m處，故波速為4m/s,選項A、B錯誤。t=1.25s時，波剛好傳播到x=5m（即B點）處，A、B兩點相距半波長的奇數(shù)倍，振動情況總相反，C錯誤。該簡諧波的周期為T=0.5s,t=

5、1.25s時，波剛好傳播到B點，B點向下運動，t=1.5s時，質(zhì)點B正通過平衡位置向上運動，故再過17個周期，即當t=10s時，質(zhì)點B正通過平衡位置向上運動彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵尻。3 .如圖所示，位于原點O處的波源在t=0時刻，從平衡位置（在x軸上）開始沿y軸正方向做周期為T3的間諧運動，該波源廣生的間諧橫波沿x軸正萬向傳播，波速為V,關(guān)于在xvT處的質(zhì)點P下列說2法正確的是1S養(yǎng)拎篋飆鱗志類蔣薔。A.質(zhì)點P開始振動的方向沿y軸正方向B.質(zhì)點P振動周期為T,振動速度的最大值為vC.若某時刻波源在波谷，則質(zhì)點P也一定在波谷-2-D.若某時刻質(zhì)點P在波峰，則波源在也一定在波峰【答案】A【解析】質(zhì)點P

6、在波源的驅(qū)動力作用下做受迫振動，開始振動的方向與波源開始振動方向相同，即沿y軸正方向，其振動周期等于波源振動的周期，則質(zhì)點P的振動周期為T,P點的振動速度與波速不同，33其最大速度無法確定，故A正確B錯誤.波長為X=vT,x-vT=-入，則P點與波源振動情況總是相22反，若某時刻波源在波谷，則質(zhì)點P一定在波峰，若某時刻質(zhì)點P在波峰，則波源一定在波谷，CD錯誤。廈礴懇蹣駢畤翥繼騷。4.如圖所示是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，若此時質(zhì)元P正處于加速運動過程中，則此時A.質(zhì)元Q和質(zhì)元M均處于加速運動過程中B.質(zhì)元Q和質(zhì)元N均處于加速運動過程中C.質(zhì)元Q處于加速運動過程中，質(zhì)元M處于減速運動過程中D.

7、質(zhì)元Q處于減速運動過程中，質(zhì)元N處于加速運動過程中本題應(yīng)選Do5 .沿X軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形曲線如圖所示，其波速為10m/s,該時刻波恰好傳b向下運動，選項A錯誤。由于此時質(zhì)點播到x=6m的位置。介質(zhì)中有a、b兩質(zhì)點，下列說法中正確的是煢楨廣鯽獻選塊網(wǎng)踴淚。A. t0時刻，b質(zhì)點的運動方向向上B. t0時刻，b質(zhì)點的速度大于a質(zhì)點的速度C. t0時刻，b質(zhì)點的加速度大于a質(zhì)點的加速度D. t0.2s時刻，x9m處的質(zhì)點位于波谷【答案】B【解析】由于波沿x軸正向傳播，故t0時刻，質(zhì)點a的位移達到最大值，故此時質(zhì)點a的速度為0,加速度最大，選項B正確C錯誤。由于波速為10m

8、/s,所以t0.2s時刻x=8m的質(zhì)點剛要起振，波還未傳到x9m處的質(zhì)點，故選項D錯誤。鵝婭盡揖鶴慘屣蘢I1Bo6 .如圖甲所示，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，。點為振源，P點到。點的距離L=8.0m。t=0時刻O點由平衡位置開始振動，圖乙為質(zhì)點P的振動圖像。下列判斷正確的是髓叢媽趣為贍債蛭練浮。甲A,該波的波速為B.該波的波速為C.該波的波速為D,該波的波速為2m/s,4m/s,2m/s,4m/s,t=2s時刻振源t=2s時刻振源t=2s時刻振源t=2s時刻振源O的振動方向沿O的振動方向沿O的振動方向沿O的振動方向沿y軸正方向y軸正方向y軸負方向y軸負方向P的起振方向沿【答案】A【解析】由

9、圖乙可知由O傳波到P需要4s,故波速等于2m/s；由圖乙可知質(zhì)點y軸正方向，且周期為2s,故振源。的起振方向也沿y軸正方向，t=2s時刻，振源O剛好振動一個周期，振動方向跟起振方向一致，本題應(yīng)選A.5IB（圣僮蕨齦訝驊汆。7 .如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實線為t=0時刻的波形圖，虛線為t=0.6s時的波形圖,波的周期T>0.6s,則滲彩嗆儼勻謂鱉調(diào)硯金帛。B.在t=0.9s時，P點沿y軸正方向運動C.經(jīng)過0.6s,P點經(jīng)過的路程為0.2mD.在t=0.5s時，Q點到達波峰位置【答案】C【解析】由已知條件可知：=0.6s,故波的周期為2.4s,A錯誤；t=0s時，質(zhì)點P向上

10、振動，故t=0.9s時，P點沿y軸負方向運動，B錯誤；經(jīng)過0.6s,P點經(jīng)過的路程為一個振幅，即0.2m,C正確;t=0s時，質(zhì)點Q向上振動，故在t=0.5s時，Q點不能到達波峰位置，D錯誤。錢臥瀉嵯圣騁睨項廉。8 .如圖所示為一列沿著x軸正方向傳播的橫波在t=0時刻的波形圖。已知這列波的周期T=2.0s。則A.這列波的波速v=2.0m/sB.在t=0時，x=0.5m處的質(zhì)點速度為零C.經(jīng)過2.0s,這列波沿x軸正方向傳播0.8mD.在t=0.4s時，x=0.5m處的質(zhì)點的運動方向為y軸正方向【答案】D【解析】由圖像可知波長=1m,由v可知這列波的波速v=0.5m/s,A錯誤；在t=0時，x=

11、0.5m處的質(zhì)點在平衡位置，速度最大，B錯誤；經(jīng)過2.0s,這列波沿x軸正方向傳播1.0m,C錯誤；由于波沿x軸正方向傳播，經(jīng)過t=0.4s<1T,x=0.5m處的質(zhì)點的運動方向為y軸正方向，D正確。施鳳襪備音晴S輪爛薔。49.一彈簧振子的位移y隨時間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2.5冠，位移y的單位為m,時間t的單位為s。A.彈簧振子的振幅為0.2mB.彈簧振子的周期為1.25sC.在t=0.2s時，振子的運動速度為零D.在任意0.2s時間內(nèi)，振子的位移均為0.1m【答案C解析將關(guān)系式y(tǒng)=0.1sin2.5疝與簡諧波的表達式y(tǒng)Asint對比可得，振幅A=0.1m,周期220.8s,

12、選項AB錯誤。在t=0.2s=1時，振子的位移達到最大，此時運動速度為TT2.540.2s時間內(nèi)，振零，選項C正確。陣子在平衡位置附近上下振動，若起振點在平衡位置或最大位移處，則子的位移均為0.1m,若起振點不是上述位置，則D項錯誤。嬲熟俁閹圄閶鄴錢用蚤。2.0m/siil下列說法正確的是10.右圖是沿x軸正向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為A.該波的振動周期為4.0sB.此時刻質(zhì)點P的振動方向沿y軸正方向C.經(jīng)過t=3.0s,質(zhì)點P將沿x軸正向移動6.0mD.經(jīng)過t=4.0s,質(zhì)點Q通過的路程是0.40m【答案】D【解析】周期T=4=2.0s,選項A錯誤；“峰前升，峰后降”，質(zhì)點P此時

13、在峰后，v2.0故沿y軸負向運動，選項B錯誤；質(zhì)點P只在其平衡位置附近上下振動，不隨波逐流，選項C錯誤；經(jīng)過t=4.0s=2T,質(zhì)點Q通過的路程是振幅的8倍，即0.40m,選項D正確。11.甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，Q是平衡位置x=4.0m處的質(zhì)點，圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象，A. t=0.10s時,質(zhì)點B. t=0.10s時,質(zhì)點Q的速度達到正向最大Q的運動方向沿y軸正方向C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6.0mD.從t=0.10s至ijt=0.15s,質(zhì)點Q通過的路程為30cm【答案】C【解析】由題圖可知該簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0.10s時,質(zhì)點Q

14、到達平衡位置，正向下運動，其速度達到負向最大，選項A、B錯誤;該簡諧橫波的波速為vT8,從t=0.10sm/s=40m/s0.20到t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6.0m,選項C正確；從t=0.10s到t=0.15s,即丁，質(zhì)點Q通過的路4程為10cm,選項D錯誤。lOWOf曇JW遙閆擷凄。12.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖象（圖中僅畫出012m范圍內(nèi)的布y/cm波形）。經(jīng)過t1.2s的時間，恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形。根據(jù)提供的信息，下列判斷中正確的MA.波的傳播速度的大小為30m/sB.波中質(zhì)點P的振動的周期為0.3sC.可以畫出波中質(zhì)點P的振動圖

15、像D.該時間段內(nèi)質(zhì)點P經(jīng)過的路程為24m【答案】C【解析】由波動圖象讀出波長.根據(jù)“經(jīng)過1.2s該波形恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)"，確定周期，由公式v=確定波速.質(zhì)點經(jīng)過3個周期，通過的路程是12個振幅，由于波的傳播方向沿x軸正向，所以可以畫出P點的振動圖象.本題應(yīng)選C。H顏震彥決綏I!飴夏錦13.下列沿著X軸正方向傳播的橫波，在t=0s刻的波形如圖甲所示，則圖乙表示圖甲中E,F,G,H四個質(zhì)點中哪一個質(zhì)點的振動圖像貓蠶I1繪燎斷朱髏既尻。A.E點，b.F點甲-1C.G點D.H點B【解析】由于該橫波沿x軸正方向傳播，根據(jù)“峰前升，峰后降”可知圖乙表示質(zhì)點F的振動圖象，14 .（2013北京大

16、興一模，17題）一列沿x軸正向傳播的橫波在某時刻波的圖象如圖甲所示，A、B、C、D為介質(zhì)中沿波的傳播方向上四個質(zhì)點，若從該時刻開始再經(jīng)過5s作為計時零點，則圖乙可以用來反映下列哪個質(zhì)點的振動圖象（）鍬籟饕逕瑣奧鷗婭薔。A.質(zhì)點B.質(zhì)點BC.質(zhì)點CD.質(zhì)點DC【解析】由題圖乙可知該橫波周期為4s,經(jīng)過5s即1.25個周期作為計時零點，質(zhì)點向上運動，結(jié)合圖甲以及橫波沿x軸正向傳播橫氽旗簧碩飩芹齦話鴦。15 .如圖甲為t=0時刻沿x軸方向傳播的簡諧橫波，圖乙是橫波上P質(zhì)點的振動圖線，則該橫波輒峰隔槿跳將虢滎。B.沿x軸正方向傳播,C.沿x軸負方向傳播,D.沿x軸負方向傳播,波速為波速為波速為20m/

17、s0.2m/s20m/s【答案】C【解析】由圖甲可知該橫波波長=40cm,由圖乙可知該橫波周期T=2s,故該橫波的波速又P質(zhì)點的起振方向向上，故該橫波沿x軸負方向傳播；故選v0.2m/s,T16.圖5是一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖6是這列波中P點的振動圖象,方向是識金昆縊螺竟嗜儼凄oA. v=25m/s,向x軸負方向傳播B. v=25m/s,向x軸正方向傳播C. v=50m/s,向x軸負方向傳播D. v=50m/s,向x軸正方向傳播勞月鼠錯癇嫦脛汆。則該波的傳播速度和傳播【答案】C【解析】由圖6知，2s時刻P點正經(jīng)過平衡位置向正方向運動，則由波動圖象可知波應(yīng)向軸的負方向傳播；而波的周期

18、為2s,波長為100m,則波速v=竺°m/s=50m/s;故C正確.配段I滅縈歡；!2鷲金帛。17.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=0.6s時的波形圖，波的周期T>0.6s,則（）鯊警新出槌金甲涉隆劍I。v/iEA.波的周期為0.8sB.在t=0.9s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0.4mD.在t=0.5s時，Q點到達波峰位置3ACD解析根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知由實線得到虛線需要將圖象沿x軸負方向平移（n+3）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+-）T,即（n+3）T=0.6s,解得丁=二,其中444n3n=0、1、2、3、4，當n=0時，解得T=0.8s,當n=1時，解得T=0.34s,又T