(天津专用)2020高考物理二轮复习专题提升训练5机械振动与机械波(含解析)

1、专题提升训练5机械振动与机械波一、单项选择题（本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1. （2019 天津和平区期中）弹簧振子做简谐运动,振子运动范围大小为 0. 8 cm,周期为0.5 s,计时开始时具有正向最大加速度，则它的振动方程是（）-3 斤A.x=8X10 sin （4兀？+ y）（m）-3兀B. x=4 X 10 sin （4 兀？- -2）（m）C.x=8X10-3sin （2 % ? +。） （m）D.x=4X10-3sin （ 2 % ?- 1） （m）答案：B?解析：由题,t= 0时刻具有正万向的最大加速度，根据a=-?x知，振子的初始位移是负向

2、最大，则位移表达式 x=Asin（ w t+ 6。）中，6 0=-4;圆频率 =2-rad/s=4兀rad/s,则位移表达式为 2?0.5x=Asin( t- 60) =0.4sin(4 兀 t-2)(cm)=4Xl0-3sin(4 兀 t-2)(m)。故A、CD错误，B正确。2. （2019 天津武清区月考）右图为质点P的振动图像，下列叙述正确的是（-7 -A.质点在B.质点在C.质点在 D.质点在 答案：D时速度相同时速度相同 j/cm1. 8 s时速度向上3 s时速度向下0. 5 s时和在2. 5 s2. 5 s时和在2.5 s解析：根据振动图像“上坡上振，下坡下振”，质点在1.8s时速

3、度向下，故A错误；质点在3s时处于负向最大位移处，速度为零，故B错误；根据振动图像“上坡上振，下坡下振”，质点在0. 5s 时速度方向向上,2 . 5s时速度方向向下，根据对称性，速度大小相等、方向相反，故C错误；根据 振动图像“上坡上振，下坡下振”，质点在0.5s时和2.5s时速度方向均向下，根据对称性，速 度大小相等，故D正确。3. （2019 天津十二重点中学二模 ）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图中实线所 示，此时波刚好传到 c点；当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（）A.这列波白周期 T=0.4 s

4、B.质点d在这段时间内通过的路程为20 cmC.当t=0. 6 s时，质点e将要沿x轴正方向运动D.当t=0. 6 s时，质点a速度沿y轴负方向答案：B解析：由题图知波长 入=40m,振幅为10cm。设As为c和e之间的距离，由图知As=30m,波速A ?30?401 .v=A? = 0-6-m/s=50m/s，周期T=? = 50s=0. 8s,故A错证；由题图知经过彳个周期即0.2s后波才传11到d点,0.2s至0. 6s相当于2个周期，质点d在这段时间内通过的路程为 2x 4A=20cm,故B正确;质点振动方向沿y轴，故C错误；波向右传播，当t= 0. 6s时,质点a速度沿y轴正方向，故

5、D错 误。4. （2019 天津九校联考）图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是 （）A.在t=0. 10 s时，质点Q向y轴正方向运动B.在t=0. 25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相反C.从t=0. 10 s到t=0. 25 s,该波沿x轴负方向传播了 6 mD.从t=0. 10 s到t=0. 25 s,质点P通过的路程为 30 cm答案：C解析：题图乙为质点Q的振动图像，则在t= 0. 10s时,质点Q正从平衡位置向波谷运动，所以点Q 向y轴负方向运动，故

6、A错误；在t=0.10s时，质点Q沿x轴负方向运动，根据波形平稳法可知 该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动。由图乙读出周期 T=0. 2s,从t= 0. 10s到t= 0.25s 3经过的时间为 A t=0. 15s=41则在t=0. 25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故B错误；由图甲知波长 入=8m,则波速为v=? = 082m/s=40m/s,从t= 0. 10s到t=0. 25s经过的时间为 At=0.15s,该波沿x轴负方向传播的距离为A x=v At=40X 0. 15m=6m,故C正确；3从t= 0. 10s到t= 0. 25s经过的时间为 A t=

7、0. 15s=4T,由于t=0. 10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是 3A=30cm,故D错误。5. （2019 天津南开区二模）如图所示，A、B和O位于同一条直线上，波源O产生的横波沿该直 线向左、右两侧传播，波速土为V。当波源起振后经过时间A t1, A点起振，再经过时间At2, B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，则下列说法正确的是（）七 A08«4« A.A、B两点的起振方向相同B.波源周期的最大值为At2C.该列横波的波长为2?A ?,八 / -、2?+1 ( n=0,1,2,)D.A、B两点之间的距离一定为半波长的奇数倍

8、答案：A解析：简谐波传播过程中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，A、B两点的起振方向相同，故A正确；作出A点关于波源 O点的对称点G则有A、C两点的振动总是同步,A B两点的 振动方向始终相反，则C B两点的振动方向始终相反，所以C B间距离为半个波长，则A、B 两点到振源 O的距离之差为半波长的奇数倍,Xab=（2 n+1） ?, A t2=（2 n+l）?,T=：?-2（ n=0,1,2,）,-22?A?c则最大周期T=2At2,故B错误；波长X=vTF+_（n=0,1,2），故C错误；A、B两点的振动方 向始终相反，则A B两点到振源 O的距离之差为半波长的奇数倍 ，但A、B两点之

9、间的距离不 一定为半波长的奇数倍，故D错误。44*BA 08二、多项选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的）6. （2019 浙江金华十校联考）右图为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则（）A.此单摆的固有周期约为 2 sB.此单摆的摆长约为1 mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将右移答案：AB解析：单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，?则固有频率为0.5Hz,周期为2s,故A正确；由公式T=2兀 万可得l= 1m,故B正确；若摆长增大，单摆的固有周期

10、增大，则固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，故C D错误。7. （2019 福建南平第一次质检 ）右图是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm,波速为2 m/s,波长为8 cm, E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法正确的是（）A.A、C两处两质点是振动减弱的点4 cmB.R D两处两质点在该时刻的竖直高度差是C. E处质点是振动减弱的点D.经0.02 s, B处质点通过的路程是 8 cm答案：AD解析：由题图可知，A、C两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方，是振动减弱的点，A正确；B、D两点都是振动加强的点,振幅都是4c

11、m,此时D点处于波峰，B点处于波谷，则B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm,B错误；B D两点都是振动加强的点，它们的连线上各点振动也加强，所以E处质点是振动加强的点,C错误；T=? = Ws=0.04s。02s 为半个周期，则B处质点通过的路程是 s=2A=2 X 4cm=8cm,D正确。8. （2019 山西孝义第一次模拟）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t= 0时刻的波形如图所示， 介质中质点 A B C分别位于x=2 m、x=3 m、x=6 m处。从t=0时刻开始计时，当t=9 s时质点A刚好第3次到达波峰，则（）廿A.此列波的波速一定为1 m/sB.如果此列波在传播过程中与频率为0. 5 Hz的横波相遇，一定发生稳定的干涉现象C.质点C起振方向沿y轴负方向D.质点A的振动方程可表示为y=sin （0 .25兀t）（m）答案：AC解析：根据波形得到波长入=4m,从t=0时刻开始计时，当t= 9s时质点A刚好第3次到达波峰一.1 ?一 一 则有24T=9s,可知该列波周期 T=4s,这列波的波速为 v=?=1m/s,故A项正确。该波的频率为_1f=T?=0. 25Hz,如果此列波在传播过程中与频率为0. 5Hz的横波相遇，因两列波的频率不同，一定不发生稳定的干涉现象，故B项错误。质点 C的起振方向与题图所示时刻x=4m处质点的起振