2017年高考物理试题分项版汇编系列专题16机械振动与机械波（含解析）.docx

专题16 机械振动与机械波一、单选题1有一个正在摆动的秒摆（），若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当时，以下对摆球的运动情况及其切向加速度变化情况的正确的是（ ）A. 正在向左做减速运动，加速度正在增大B. 正在向右做减速运动，加速度正在增大C. 正在向右做加速运动，加速度正在减小D. 正在向左做加速运动，加速度正在减小【答案】 D【点睛】明确秒摆的周期为2s，根据时间判断摆球所在的位置，再根据简谐运动的知识可得速度及加速度的变化情况。2P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期为0.4s。在t=0时刻的波形如图所示，则在t=0.2s时，（ ）。A. 质点P处于波谷B. 质点Q处于波峰C. 质点P处于平衡位置且向上运动D. 质点M处于平衡位置且向上运动【答案】 C【解析】简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻质点P的速度向下，t=0.2s=，P点经过平衡位置向上运动故A错误，C正确波从P传到Q的时间为T=0.1s，t=0.2s时，质点Q已经振动了0.1s=，而质点Q的起振方向向下，则在t=0.2s时质点Q处于波谷故B错误在t=0.2s时波传到M点，此时M点的振动方向向下，选项D错误；故选C.3一个质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系图线如图所示，在t=4s时，质点的（）A. 速度为正的最大值，加速度为零 B. 速度为负的最大值，加速度为零C. 速度为零，加速度为正的最大值 D. 速度为零，加速度为负的最大值【答案】 B【解析】由图象可知，在t=4s时，质点位于平衡位置在向负方向运动，此时速度为负的最大值，加速度为零；故ACD错误B正确。4某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，关于单摆周期，下列说法中正确的是（）A. 用大球替代小球，单摆的周期不变 x.kw B. 摆角从5改为3，单摆的周期会变小C. 用等大的铜球替代铁球，单摆的周期不变D. 将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大【答案】 C【解析】用大球替代小球，单摆摆长变长，由单摆周期公式T=2可知，单摆的周期变大，故A错误；由单摆周期公式T=2可知，在小摆角情况下，单摆做简谐运动的周期与摆角无关，摆角从5改为3时，单摆周期不变，故B错误；用等大球替代，单摆摆长不变，由单摆周期公式T=2可知，单摆的周期不变，故C正确；将单摆从赤道移到北极，重力加速度g变大，由单摆周期公式T=2可知，单摆周期变小，故D错误；故选C5对所有的机械波和电磁波，正确的是A. 都能产生干涉、衍射现象 B. 在同一介质中传播速度相同C. 都能在真空中传播 D. 传播都不依靠别的介质【答案】 A【解析】干涉、衍射是一切波特有的现象，故A正确；机械波与电磁波是两种不同种类的波，在同一种介质中传播速度截然不同，故B错误；电磁波在真空中传播速度最大，而机械能的传播需要介质，机械波不能在真空中传播，故C错误；电磁波的传播不需要介质，故D错误。所以A正确，BCD错误。6下列关于波的说法中，正确的是（）A. 次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象B. 海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦噪不安，这是因为次声波传播速度比超声波大C. 当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低D. 发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化【答案】 A【解析】波长越长越容易发生衍射，次声波的波长比超声波的波长长，故次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象，故A正确海啸发生时，发出很强的次声波，狗能接受到次声波，但人无法接受次声波，故B错误根据多普勒效应，当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调变低，故C错误产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，声源的频率没有变化，是接受到的频率发生了变化，故D错误；故选A点睛：本题要注意多普勒效应现象的特点、适用范围，对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；即高亢表示远离，低沉表示靠近7图中的实线表示t时刻的一列简谐横波的图像，虚线则表示(t+t)时刻该波的图像。设T为该波的周期，则t的取值(其中n=0，1，2，3)：A. 若波沿x轴正方向传播，t=(n+14)T B. 若波沿x轴负方向传播，t=(n+12)TC. 若波沿x轴正方向传播，t=(n+34)T D. 若波沿x轴负方向传播，t=(n+1)T【答案】 C【解析】若波沿x轴正方向传播，则经过t传播的距离为(n+34)，对应的时间是(n+34)T；选项C正确，A错误；若波沿x轴负方向传播，则经过t传播的距离为(n+14)，对应的时间是(n+14)T；选项BD错误；故选C.8下图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知()A. 两摆球质量相等B. 两单摆的摆长相等C. 两单摆相位相差D. 在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s甲=2s乙【答案】 B9下列叙述中正确的有( )A. 在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是不相同的B. 两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化C. 光的偏振现象说明光波是纵波 x.kw D. 当观察者向波源靠近时，接收到的波的频率增大，但波源自身的频率不变【答案】 D【解析】试题分析：根据光速不变原理，判断在不同参考系中，光在真空中的速度两列波相叠加产生干涉现象，形成稳定的加强区和减弱区光的偏转现象说明光是横波热物体红外辐射比冷物体红外辐射强，夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射根据光速不变原理，在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的，A错误；两列波相叠加产生干涉现象，加强区始终是加强区，减弱区始终是减弱区，B错误；光的偏振现象说明光波是横波，C错误；夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，故D正确10秋千的吊绳有些磨损，在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千：A. 在下摆过程中 B. 在上摆过程中C. 摆到最高点时 D. 摆到最低点时【答案】 D【解析】试题分析：单摆在摆动的过程中，靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律分析哪个位置拉力最大因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为，则有：Tmgcos=m，因为最低点时，速度最大，最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂故D正确，A、B、C错误故选：D视频11一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（）A. B. C. D. 【答案】 A【解析】试题分析：由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项解：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=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项正确故选A【点评】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向12在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s，振幅为A。M、N是平衡位置相距2 m的两个质点，如图所示。在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1 s。则()A. 该波的周期为 sB. 在t=s时，N的速度一定为2 m/sC. 从t=0到t=1 s，M向右移动了2 mD. 从t=s到t=s，M的动能逐渐增大【答案】 D13一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期 开始计时，则图2描述的是()A. a处质点的振动图象B. b处质点的振动图象C. c处质点的振动图象D. d处质点的振动图象【答案】 B【解析】由题图1可以判断此时质点a向上振动，质点b处于波谷位置，质点c向下振动，质点d处于波峰位置，经过周期后，质点a处于波峰，质点b处于平衡位置且正向下振动，质点c处于波谷位置，质点d处于平衡位置且正向下振动，可以判断题图2表示b质点的振动图象，选项B正确。14频率一定的声源在空气中沿背离静止的接收器的方向匀速运动，设声源的速度为u，声波的速度为v，且ug乙,将摆长缩短B. g甲g乙,将摆长放长C. g甲g乙,将摆长放长【答案】 B18右图为某质点沿x轴做简谐运动的图象,下列说法中正确的是()A. 在t=4s时质点速度最大,加速度为0B. 在t=1s时,质点速度和加速度都达到最大值C. 在0到1s时间内,质点速度和加速度方向相同D. 在t=2s时,质点的位移沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向【答案】 C【解析】试题分析：根据加速度与位移方向相反，读出加速度的方向分析位移的变化，确定速度方向及其变化根据质点的位置，分析加速度和速度的大小在t=4s时质点位于最大位移处，速度为0，加速度最大，故A错误；在t=1s时，质点通过平衡位置，速度最大，而加速度为0，故B错误；在0到1s时间内，质点的速度沿负方向，位移为正方向，由知，加速度沿负方向，则两者方向相同，C正确；在t=2s时，质点的位移沿x轴负方向，根据知，加速度沿x轴正方向，故D错误19某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示),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。试估计鸟的质量最接近()A. 50 g B. 200 g C. 500 g D. 550 g【答案】 B视频20做简谐运动的单摆摆长不变,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,则单摆振动的()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【答案】 C【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，但质量增加，所以高度减小，因此振幅改变，C正确一、多项选择题1如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物，重物静止时处于B位置现用手托重物使之缓慢上升至A位置，此是弹簧长度恢复至原长之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在A位置和C位置（图中未画出）之间做往复运动重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ）A. 重物在运动过程中其加速度的大小不可能大于重力加速度的值B. 在重物从A位置下落到B位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量C. 在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中弹簧的最大弹性势能 D. 重物从A位置到B位置和从A位置到C位置，弹簧弹力对重物所做之比是1:4【答案】 ABD【解析】A物体从B为平衡位置做简谐运动，根据对称性，最低点的加速度与最高点的加速度大小相等，方向相反，最高点只受重力，加速度为g，故最低点的加速度大小也为g，故A正确；B在重物从A位置下落到B位置的过程中，动量的改变量不为零，根据动量定理，有mgt-Ft=mv，故重力的冲量大于弹簧弹力的冲量，故B正确；C在手托重物从B位置缓慢上升到A位置过程中，故手对重物所做的功等于克服重力做功和弹力做功，手对重物所做的功小于重物往复运动过程中弹簧的最大弹性势能，故C错误；D根据胡克定律有F=kx，作图如下：图中图线与x轴包围的面积表示弹力的功，故在重物从A位置到B位置和从A位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是1:4，故D正确。点睛：本题通过弹簧振子模型综合考了力与运动关系、动量定理、动能定理，关键是熟悉振子振动过程的受力情况、运动情况和能量转化情况，还要会结合图象法求解变力做的功。2如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下列说法正确的是_A. 这列波的传播方向是沿x轴正方向B. 这列波的传播速度是20m/sC. 经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 mD. 经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向E. 经过0.35 s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【答案】 ABE【解析】试题分析：由振动图象读出t=0时刻P点的振动方向，判断波的传播方向由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速分析波动过程，根据时间与周期的关系，判断Q点的运动方向由乙图读出，t=0时刻质点的速度向下，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，A正确；由图知：=4m，T=0.2s，则波速，B正确；简谐横波中质点在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，C错误；图示时刻Q点沿y轴正方向运动，t=0.1s=12T，质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错误；t=0.35s=1.75T，经过0.35 s时，质点P到达波峰，而质点Q位于平衡位置与波谷之间，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，E正确3如图所示，两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 x= -0.2m 和 x=1.2m 处，两列波的速度均为 v=0.4m/s，两列波的振幅均为 2cm图示为 t=0 时刻两 列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于 x=0.2m 和 x=0.8m 的 P、Q 两质点刚开始振动质点 M 的平衡位置处于 x=0.5m 处，下列说 法正确的是A. 两列波的周期均为 1sB. 在 t=0.75s 时刻，质点 P、Q 都运动到 M 点C. 质点 M 的起振方向沿 y 轴负方向D. 在 t=2s 时刻，质点 M 的纵坐标为-2cmE. 在 02s 这段时间内质点 M 通过的路程为 20cm【答案】 ACD4下列说法中正确的是_A. 偏振光可以是横波，也可以是纵波B. 声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率C. 相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D. 雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象E. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象【答案】 BCE【解析】A、只有横波才有偏振现象，A错误；B、根据多普勒效应，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，B正确；C、相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，C正确；D、雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的薄膜干涉现象，D错误；E、增透膜利用了光的薄膜干涉现象，E正确故选：BCE。5以下说法正确的是_（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错一个扣3分，最低得分为0）A. 简谐运动的周期与振幅无关B. 在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数C. 在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D. 在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E. 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多【答案】 ABE6如图所示，图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）A. 波速为0.5m/sB. 波的传播方向向右C. 02s时间内，P运动的路程为8cmD. 02s时间内，P向y轴正方向运动【答案】 AC【解析】由图可知波长为=2m，周期为T=4s，则波速为：，故A正确；根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B错误；因为，所以02 s时间内，质点P的路程为S=2A=8cm，故C正确；因为该波向左传播，由图（a）可知t=2s时，质点P已经在波谷，所以可知02s时间内，P向y轴负方向运动，故D错误。所以AC正确；BD错误。7沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图甲所示，M为介质中的一个质点，点M的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是:A. t=2.5s时质点M对平衡位置的位移一定为负值B. t=2.5s 时质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C. t=2.5s时质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同D. 波的传播方向与x轴正方向相同 E. 再经过2s质点M传播到x=4m处【答案】 ABD【解析】A、由图乙可以知道，当时质点M对平衡位置的位移为负，故选项A正确；B、由图乙可以知道，当时质点M的速度方向指向负方向，故选项B正确；C、由图乙可以知道，当时质点M的位移为负，则根据可以知道，加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，故选项C错误；D、时刻，质点M的振动方向向上，所以波的传播方向与x的正方向相同，故选项D正确；E、质点M只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故选项E错误。点睛：本题关键要理解波动图象与振动图象的联系与区别，同时，读图要细心，数值和单位一起读判断波的传播方向和质点的振动方向关系是必备的能力。82016年2月6日，台湾高雄市发生6.7级地震，震源深度为15 km。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，如图所示，则下列说法中正确的是( ) A. 从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3.75 sB. 从波传到N处开始计时，经过t0.03 s位于x240 m处的质点加速度最小C. 波的周期为0.015 sD. 波动图象上M点此时速度方向沿y轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小E. 从波传到N处开始，经过0.012 5 s，M点的波动状态传播到N点【答案】 BCE【解析】A：波上质点并不随波迁移，故A错误。B：从波传到N处开始计时，经过t0.03 s，波向前传播，即N点的振动情况刚好到达x240 m处，x240 m处的质点在t0.03 s时从平衡位置开始向下振动，也就是此时质点的加速度为0，故B正确。C：由图象可得：，故C正确。D：借助“微平移法”，将波形图沿波的传播方向稍平移一点；波动图象上M点此时速度方向沿y轴负方向，即M点向平衡位置运动，速度变大，动能增大，故D错误。E：M点的波动状态传播到N点需要的时间，故E正确。9一列简谐横波沿x轴传播。在x=12m处的质元a的振动图线如图甲所示，在x=18m处的质元6的振动图线如图乙所示。下列判断正确的是_。A. 质元a在波谷时，质元b 一定在平衡位置向y轴正方向振动B. 若波沿+x方向传播，这列波的最大传播速度为3m/sC. 若波沿-x方向传播，这列波的最大波长为24mD. 若波的传播速度为0.2 m/s，则这列波沿+x方向传播E. 若波的传播速度为1 m/s，则这列波沿-x方向传播【答案】 ACD10介质中有一列简谐机械波传播, 波源振动周期为T，振幅为A，波速为v，对于其中某个振动质点()A. 它的振动速度等于波的传播速度B. 它的振动振幅一定为AC. 它在一个周期内走过的路程等于一个波长D. 它的振动频率等于波源的振动频率E. 若这一点P与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同【答案】 BDE【解析】在同种均匀介质中波的传播过程中传播速度为定值，而质点的在平衡两侧做简谐运动，其速度大小是变化的，和波速无关，故A错误；波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，故BD正确；质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，并非一个波长，故C错误；若这一点P与波源距离s=vT,恰好为波长的整数倍，所以质点P的位移与波源的相同，故E正确。所以BDE正确，AC错误。11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波上某质点P的运动方向如图所示,则下列说法正确的是()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【答案】 ABD【解析】两列简谐横波在同一介质中传播，波速相同，故A正确；此时a波上质点P的运动方向向下，由波形平移法可知，波向左传播，则知此时b波上的质点Q正向上运动，故B正确；在简谐波传播过程中，介质中质点只上下振动，不会沿x轴前进，故C错误；由图可知，两列波波长之比 a：b=2：3，波速相同，由波速公式v=f得a、b两波频率之比为fa：fb=3：2所以在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，故D正确；两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故E错误。所以ABD正确，CE错误。12一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是() (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A. 该波的波速为0.5 m/sB. 图乙表示质点N的振动图像C. t=8 s时质点M的位移最大D. 质点L经过1 s沿x轴正方向移动0.5 mE. 在4 s内质点K所经过的路程为3.2 m【答案】 ACE【解析】由甲图读出波长=2m，由乙图读出周期T=4s，则该波的波速：，故A正确；如果图乙是L点的振动图象，由图乙知，t=0时刻质点L经过平衡位置向上振动，由甲图，根据波形的平移法得知，波沿x轴正方向传播，故B错误；t=8s=2T，所以t=8s时质点M的位移与开始时的位移相同，为负的最大值，故C正确；横波中，各质点振动的方向与波的传播方向垂直，所以不可能沿x轴的方向运动，故D错误；由于T=4s，所以在4s内K质点所经过的路程为4倍的振幅，即为3.2m，故E正确。所以ACE正确，BD错误。13一振动周期为T、振幅为A、位于点的波源从平衡位置沿轴正向开始做简谐振动。该波源产生的一维简谐横波沿轴正向传播，波速为，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. 开始振动的方向沿轴向上或向下取决于它离波源的距离B. 振幅一定为AC. 周期一定为TD. 若P点与波源距离，则质点P的位移与波源的相同E. 速度的最大值一定为【答案】 BCD【解析】波在传播过程中各个质点的起振方向与波源起振方向相同，即沿y轴正方向运动，A错误；因为传播过程中没有能力损失，过所有点的振动振幅都为A，B正确；波上所有质点的振动周期都为T，C正确；该波的波长为，若p点与波源距离，则质点p的位移与波源的相同，D正确；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，E错误；14一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4 m/s，且波刚传的c点。下列选项正确的是A. 波源的振动周期为0.2sB. t=0s时，质点c点沿y轴正方向运动C. 在t=0s时，质点a的加速度比质点b的加速度小D. 质点a比质点b先回到平衡位置 E. t=0.1s时，质点c将运动到x=12cm处【答案】 ABC15一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，在t= 0时的波形如图所示，波上有P、Q两点，其纵坐标分别为，下列说法正确的是_ _ (选A. 在相等时间内，P、Q 两质点通过的路程相等B. 、Q 在振动过程中，位移总相等C. 振动的 P 点传到 Q 点需要 T/2D. Q 点回到平衡位置的时间大于 3T/8E. 在 5T/4 内，P 点通过的路程小于 20cm【答案】 ADE【解析】由图看出，P、Q两点平衡位置间的距离等于半个波长，振动情况总是相反，在相等时间内，P、Q两质点通过的路程相等，A正确；P、Q的振动情况总是相反，所以在振动过程中，它们的位移大小总是相等，方向相反，位移不等，B错误；质点只在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，C错误；质点Q做简谐运动，是一种变加速运动，图中Q正向波谷运动，速度减小，所用时间大于，从波谷回到平衡位置的时间为，所以Q点回到平衡位置的时间大于，故D正确；若P点从平衡位置或最大位移处出发经过时，通过的路程为 S=5A=54cm=20cm，而图中P点正向上做减速运动，在时间内通过的路程小于A=4cm，在时间内通过的路是4A=16cm，所以在内，P点通过的路程小于20cm，E正确16一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,x坐标为3m的质点P。连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.02s。下列说法正确的是A. 波速为10m/sB. 波的频率为25HzC. x=15m的质点在t=0.01s时恰好位于波峰D. x=22m的质点在t=0.01s时恰好位于波峰E. 当质点P位于波峰时,x=17m的质点恰好位于波谷【答案】 BDE【解析】A、已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.02s，则该波的周期为T=20.02s=0.04s，由图可知，该波的波长是=4m，所以波速为：v=/T=4/0.04m/s=100m/s，故A错误；B、频率为f=1/T=25Hz，故B正确；C、x坐标为15m的质点在t=0时刻位于波谷，经0.01s恰好向上运动到平衡位置，C错误；D、x坐标为22m的质点在t=0时刻位于平衡位置且向上运动，经0.01s恰好向上运动到波峰位置，D正确；E、x坐标为17m的质点到P点的距离为：x1=17m3m=14m=3.5，所以x坐标为17m的质点与P点的振动始终相反，当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷。故E正确。故选：BDE。【名师点睛】根据任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为半个周期，即可求出周期；相邻两个波峰或波谷之间的距离等于波长，由图读出波长，求出波速；根据两个质点平衡位置间距离与波长的关系，分析它们状态关系。17下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A. 简谐运动的周期与振幅无关B. 弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数C. 在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D. 在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E. 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多【答案】 ABE【解析】简谐运动的周期公式为与振幅无关，故A正确；在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数，故B正确；在波的传播方向上，某个质点的振动速度不是波的传播速度，故C错误；在双缝干涉实验中，同种条件下紫光波长比红光波长短，由得到的条纹宽度比红光窄，故D错误；在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多，故E正确。所以ABE正确，CD错误。18如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1 的振幅A1=3cm，S2的振幅A2=2cm，则下列说法正确的是_（选对1个D2给3 分，选对2个给4 分，选对3个给5分，每选错1 个扣3分，最低得分为0 分）A. 质点D 是振动减弱点B. 质点A、D 在该时刻的高度差为10cmC. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点D. 质点C的振幅为1cmE. 质点C此刻以后将向下振动【答案】 BDE19一列简谐横波沿x轴传播，波速为v4 m/s。已知坐标原点(x0)处质点的振动图象如图甲所示，t0.45 s时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A. 简谐横波的传播方向沿x轴正方向B. 简谐横波的波长为1.8 mC. x0.5 m处的质点比x0处的质点振动滞后0.5 sD. x0处的质点经过0.6 s的路程为0.6 mE. t0.45 s时x0处的质点对应的纵坐标为m【答案】 ADE【解析】由图可知，x0处质点在t0.45 s时沿y轴正方向振动，则该波沿x轴正方向传播，故A正确；从图可知简谐波的波长1.6 m，故B错误；简谐波的周期T0.4 s，则波速，则x0.5 m处的质点比x0处的质点振动滞后时间为t=0.54=0.125s，故C错误；x0处的质点经过0.6 s的路程：s=0.64脳4A=0.6m，故D正确；x0处的质点的振动方程为y0.1sin 5t(m)，将t0.45 s代入得：y=220m，故E正确。所以ADE正确，BC错误。20图甲为一简谐横波在t0时刻的波形图，图乙为横波中x2 m处质点A的振动图象，则下列说法正确的是()A. 波的传播速度大小为2 m/sB. 波的传播方向沿x轴负方向C. 在t0时刻，图甲中质点A的振动速度大小为0D. 在t1 s时刻，图甲中质点A的加速度最大【答案】 AD【解析】A、由甲图读出波长，由乙图读出周期，则波速，选项A正确；B、由乙图读出时刻质点A的振动方向沿y轴正方向，由甲图判断出波的传播方向沿x轴正方向，选项B错误；C、在时刻，图甲中质点A位于平衡位置，速度最大，选项C错误；D、时刻，图甲中质点A到达波峰，加速度最大，选项D正确。点睛：本题关键要抓住振动图象与波动图象之间的联系，将一个周期分成四个周期研究质点的振动过程。21在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2.在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是()A. 波1速度比波2速度大B. 这两列波的频率相同 C. 在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象D. 相对于同一障碍物，波1比波2发生衍射现象更明显【答案】 CD【解析】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A错误；B、由图读出声波1和声波2波长之比，由得到两波频率之比，故B错误；C、由于两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉现象，故C正确；D、声波1的波长较长，相对于同一障碍物，波1比波2发生衍射现象更明显，故D正确。点睛：本题考查基本的读图能力对于波的三个物理量抓住：波速是由介质决定的，频率是由波源决定的，波长由介质和波源共同决定。22一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0 m，b点在a点的右方，如图所示当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正向最大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1.0 s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移达到负向最大，则这列简谐横波的波速可能等于()A. 4.67 m/s B. 6 m/sC. 10 m/s D. 14 m/s【答案】 AC因此可能的波速为：当时，；当时，；(，v随n1增大还将减小)当时，；(，v随n2的增大而增大)当时，；据以上计算数据，不可能出现B和D选项的结果，故选项AC正确。23如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P质点的横坐标x1.2 m从图中状态开始计时，则下列说法正确的是()A. 简谐横波的频率为2.5 HzB. 经过1.6 s，P点第一次达到波谷C. P点刚开始振动的方向沿y轴负方向D. 直到P点第一次到达波峰时，x0.06 m处的质点经过的路程为95 cm【答案】 ACD点睛：本题要把握住质点的振动过程与波动形成过程之间的联系，可以根据波形平移法求波传播的时间，也可以分段求P点第一次达到波峰和波谷的时间。24为了研究乐音的物理规律，某同学用计算机录制下优美的笛声do和so，然后在电脑上用软件播放，分别得到如图 (a)、(b)的两个振动图象，由此可以判断()A. do和so的周期之比约为32B. do和so的频率之比约为32C. do和so在空气中传播的波速之比为32D. do和so在空气中传播的波长之比为32【答案】 AD【解析】A、由图象可以观察得到当do完成2个周期时，sol完成3个周期，故do和sol的周期之比约为，故A正确；B、根据分析可知：do和sol的频率之比约为，故B错误；C、由于两列波都是声波，都在空气中传播，故在空气中传播的速度相同，故C错误；D、根据可知：do和sol在空气中传播的波长之比等于周期之比，为，故D正确。点睛：解决本题的关键要明确波速的决定因素，知道波速是由介质的性质决定的，对于同一介质中传播的同一类波，波速相等。25沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为5 cm，质点A、B的平衡位置离O点的距离分别为1.8 m和3.0 mt0时的波形如图所示，t0.6 s时质点A恰好第二次到达波峰下列说法正确的是()A. 波速为3 m/sB. 频率为2 HzC. 质点B在00.6 s内路程为25 cmD. 质点B在t0.6 s沿y轴正方向运动【答案】 BD【解析】A、根据图象可知，波长，沿x轴正方向传播的简谐横波，A点此时向上振动，当的振动传到时，A点第一次到达波峰，而时质点A恰好第二次到达波峰，则，而，联立解得：，故A错误；B、频率，故B正确；C、，而B点在，内的路程为，所以质点B在内路程小于，故C错误；D、根据图象可知，B在时刻在波谷处向上振动，则时在平衡位置下方沿y轴正方向运动，故D正确。点睛：本题考查了波传播的特点，能根据质点带动法判断质点振动方向，知道频率和周期的关系，明确在平衡位置或波峰、波谷处的质点经过一个周期，运动的路程为4A。26摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图所示。选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知()A. 甲、乙两单摆摆长之比是49B. ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等C. tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大D. tc时刻甲、乙两单摆的速率相等【答案】 AC【解析】A、由振动图象得到甲、乙两个单摆的周期之比为，根据单摆周期公式得，故甲、乙两个单摆的摆长之比为，故A正确；B、根据摆长不同，摆动幅度相同，故摆角不等，故B错误；C、有图可知时刻甲、乙两单摆的偏离平衡位置的差值最大，故势能差最大，故C正确；D、时刻甲、乙两单摆的处于平衡位置，由动能定理得：，由几何关系知：，（A为振幅，为摆长），联立得：，故D错误。点睛：本题关键从x-t图象得到周期，然后根据周期公式求解摆长之比，难度较大。27一列向右传播的简谐横波，当波传到x2.0 m处的P点时开始计时，该时刻波形如图所示，t0.9 s时，观察到质点P第三次到达波峰位置，下列说法正确的是()A. 波速为0.5 m/sB. 经1.4 s质点P运动的路程为70 cmC. t1.6 s时，x4.5 m处的质点Q第三次到达波谷D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5 Hz【答案】 BCD【解析】A、简谐横波向右传播，由波形平移法知，各点的起振方向为竖直向上时，P点第三次到达波峰，即有，波长为，所以波速，故A错误；B、相当于个周期，每个周期路程为，所以经过质点P运动的路程为，故B错误；C、经过,波传到Q，经过即再经过后Q第三次到达波谷，所以时，处的质点Q第三次到达波谷，故C正确；D、要发生干涉现象，另外一列波的频率一定相同，即，故D正确。点睛：本题采用分段法求解Q第三次形成波谷的时间，也可以根据波形平移法求要知道质点在一个周期通过的路程是四倍的振幅。28一列简谐波沿x轴传播，其波源位于坐标原点O。质点O刚好完成一次全振动时，形成的简谐横波波形如图所示，已知波速为4 m/s，波源O简谐运动的周期为0.8 s，B是沿波传播方向上介质中的一个质点，则（）A. 波源O的起振方向沿y轴负方向B. 图中x轴上O、A之间的距离为3.2 mC. 经半个周期时间质点A将向右迁移半个波长D. 此后的周期内回复力对波源O一直做负功E. 图示时刻质点B所受的回复力方向沿y轴正方向【答案】 ADE【解析】波向右传播，图示时刻波最右端质点的振动方向沿y轴负方向，所以波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向故A正确；该波的波长为：， OA间的距离为半个波长，故B错误；质点只上下振动，不随波迁移故C错误；此后的周期内A点的回复力向上，位移向下，则回复力对波源A一直做负功故D正确图示时刻质点B沿y轴向下振动，所受的回复力方向沿y轴正方向，故E正确。所以ADE正确，BC错误。29如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6 m，振动频率相等。t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲，B的振动图象为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1=0.3 s时恰好相遇，则下列判断正确的是 ( )A. 两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/sB. 两列波的波长都是2 mC. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点D. t2=0.75 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下【答案】 AB30下列关于简谐振动的说法正确的是（ ）A. 速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动B. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C. 一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D. 位移减小时，加速度减小，速度增大E. 物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同【答案】 ADE【解析】A、速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动，故A正确；B、回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度可以与位移相同，也可以相反，物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故B错误，E正确；C、一次全振动时，动能和势能均会有两次恢复为原来的大小，故C错误；D、当位移减小时，回复力减小，则加速度在减小，物体正在返回平衡位置；故速度在增大，故D正确。31铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是 ( )A. 列车的危险速率为40 m/sB. 列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D. 增加钢轨的长度有利于列车高速运行【答案】 AD【解析】当列车受到冲击的频率和列车故有频率相同时，会发生共振，比