全程训练高考物理一轮总复习课练36机械振动机械波

1、课练36机械振动机械波1. 一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动.可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为 20 cmi周期为3.0 s.当船上升到最高点时，甲板刚好与码 头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船.在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）A. 0.5 s B. 0.75 s C 1.0 s D. 1.5 s2.一弹簧振子的位移 y随时间t变化的关系式为y=0.1 sin 2.5 % t，位移y的单位为 m 时间t的单位为s.则（）A弹簧振子的振幅为0.2 mB.弹簧振子白周期为 1.25 sC.在t=0.2 s时，振子的运动速度

2、为零D.在任意0.2 s时间内，振子的位移均为0.1 m3.4如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象判断以下说法正确的是（）A. 0至t1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大B. t1至t2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反C. t2至t3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小D. t3至t4时间内，质点的加速度方向与运动方向相同4 .（多选）下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v与时间的对应关系，T是振动周期.则下列选项中正确的是（）时刻状态物理量0TA若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v1 2T1 4T3TB.C.D.若丁表本位移若

3、丙表示位移若乙表示位移x,则甲表示相应的速度 x,则甲表示相应的速度 x,则丙表示相应的速度5 .（多选）水平弹簧振子，每隔时间 t,振子的位移总是大小和方向都相同，每隔 ；的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，则有 （）6 .弹簧振子的周期可能小于2B.每隔2的时间，振子的加速度总是相同的c.每隔2的时间，振子的动能总是相同的D.每隔2的时间，弹簧的长度总是相同的6.关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是 （）A.同一单摆，在月球表面做简谐运动的周期大于在地球表面做简谐运动的周期B.受迫振动物体的振幅与它的振动频率无关C.在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同D.在波的传播过

4、程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直7.如图，沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波，波长相等，振幅分别为10 cm20 cmi, A B.C.D.8.在某时刻恰好传到坐标原点.则两列波相遇叠加后（）不可能产生稳定的干涉图样在x=2 m的质点振动始终减弱在x=0.5 m的质点振幅为零坐标原点的振幅为 30 cm（多选）图甲为一列简谐横波在 t = 2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在 处的质点的振动图象， P是平衡位置为x=2 m的质点.下列说法中正确的是 （x= 1.5 m )A.B.C.D.E.9.波速为0.5 m/s波的传播方向向右02 s时间内，P运动的路程为8 cm02

5、s时间内，P向y轴正方向运动当t=7 s时，P恰好回到平衡位置如图所示为一列简谐横波在t = 0时刻的波的图象（图中仅画出012 m范围内的波形),)A B C D.经过At = 1.2 s时间，恰好第三次出现图示的波形. 根据以上信息，不能得出白结论是（ 波的传播速度的大小At = 1.2 s时间内质点P经过的路程t =0.6 s时刻质点P的速度方向t =0.6 s时刻的波形10.在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图甲所示）：源源越光片单照取St遮光筒乙古比一层三三（1）下列说法正确的是（）A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时，

6、应使目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减少测量误差， 可用目镜测出n条亮纹间的距离 a,求出相邻两条亮纹间距 Ax an 1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为 mm 11.设B、C为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为yB =0.1 cos(2 Tit) cm和yc= 0.1 cos(2兀t +兀)cm 发出的波的传播方向如图中的虚线所示.它们传到P点时相遇，2 s末P点开始起振.PB = 40 cm, PC = 50 cm试求：(1)这两列波的波长；(2)P点形成合振动的振幅.12.如图所示，一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时

7、刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2 s,坐标为x=8 m的Q点开始起振，求：(1)该列波白周期T;(2)从t = 0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源。点相对平衡位置的位移 y及其所经过 的路程s.I练高考一一找规律1.（多选）（2016 课标I ）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是（）A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为 6 HzC.该水面波的波长为 3 mD.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出

8、去E.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移2.（多选）（2016 课标出）由波源 S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源 振动的频率为20Hz,波速为16m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m14.6 m P、Q开始振动后，下列判断正确的是（）A P、Q两质点运动的方向始终相同B. P、Q两质点运动的方向始终相反C.当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D.当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E.当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰3

9、.（多选）（2016 天津理综）在均匀介质中坐标原点。处有一波源做简谐运动，其表达式为y=5sin 鼠 j它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x= 12m处，波形图象如图所示，则 （）A此后再经6 s该波传播到x = 24 m处8. M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D.此后M点第一次到达y=- 3 m处所需时间是2 s4. （2016 北京理综）如图所示，弹簧振子在 M N之间做简谐运动.以平衡位置。为原点，建立Ox轴.向右为x轴正方向.若振子位于 N点时开始计时，则其振动图象为5. （2016 课标H ）一列简谐横波在

10、介质中沿x轴正向传播，波长不小于 10 cmO和A是介质中平衡位置分别位于 x = 0和x=5 cm处的两个质点.t = 0时开始观测，此时质点 O的位移为y= 4 cm质点A处于波峰位置；t=（ s时，质点。第一次回到平衡位置，t = 1 s时，质点A第一次回到平衡位置.求：（1）简谐波的周期、波速和波长；（2）质点。的位移随时间变化的关系式.36x轴正向和负向传播，波6. （2015 课标I ）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 速均为v = 25 cm/s.两列波在t = 0时的波形曲线如图所示.求（1）t =0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；（2）从t=0开

11、始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为一16 cm的质点的时间.练模拟一一明趋势7.（多选）（2017 广东深圳一调）一个质点经过平衡位置 O,在A、B间做简谐运动，如141. OB= 5 cmB.第0.2 s末质点的速度方向是 A-0C.第0.4 s末质点的加速度方向是 A-0D.第0.7 s末时质点位置在 O点与A点之间E.在4 s内完成5次全振动8.（多选）（2017 湖北孝感调研）一列简谐木It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yP=2 cm, yQ= 2 cm,下列说法中正确的是（）1 v/cmA P点的振动形式传到 Q点需要

12、：8. P、Q在振动过程中，位移的大小总相等_5T ,一C.在了内，P点通过的路程为20 cm,3T,，、D.经过Q点回到平衡位置8E.在相等时间内，P、Q两质点通过的路程相等9. （2017 湖北襄阳二联） a h e d f h i j k i 4如图所示，a、b、c、d为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间 的距离均为0.1 m若某时刻向右彳播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过 0.2 s d质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置（已知质点振幅为2 cm a、d沿传播方向上的距离小于一个波长）.则该简谐横波在介质中的波速可能值为 Ms,此时质点 j的位移为 c

13、m10. （2017 河北邯郸一模）图甲为一列简谐横波在t =0.20 s时刻的波形图，P是平衡位置在x= 1.0 m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的振动图象.这列波的传播速度是 ms,质点P简谐运动的表达式为11. （2017 辽宁名校模拟）如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝（SS1=SS,狭缝的尺寸 比波长小得多），试回答以下问题：（1）若闭上S1,只打开&会看到什么现象？（2）若S、&都打开，会发生什么现象？（3）若图中实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、G D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？12. （2017 山

14、西右玉一模 ）t=0时刻的波形图，虚线对应的是如图所示，图中的实线是一列简谐横波在t =0.5时的波形图.求:（1）如果波沿x轴负方向传播，且周期（2）如果波沿x轴正方向传播，且周期T0.5 s,则波的速度多大？T满足0.3 sT E项正确. n.2 兀 入=8 m3. AB 由波源振动表达式可知 3 =,而3 =T,所以T= 4 s,由波形图知波速v=申=2 m/s, Ax=v At=12 m 故A项正确；经过 At = 3 s ,波向前传播的距离为Ax , Ax = v - At = 6 m,画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知,B项正确;M点振动方向沿y轴正方向,可得波源起振方向

15、沿在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同,y轴正方向，C项错误；此时 M点在y= 3 m处且沿y轴负方向振动，第一次到达 y = - 3 m处所用时间小于T，故D项错误.4. A 振子在N点时开始计时，其位移为正向最大，并按正弦规律变化，故选项A正确.5. 解题思路：（1）设振动周期为T.由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到一， 1 , 一平衡位置，经历的是 4个周期，由此可知T= 4 s 由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长，且波沿 x轴正向传播，O在t=1 s时回到 3平衡位置，而 A在t=1 s时回到平衡位置，时间相差 2 s .两质点平衡位置的距离除以传

16、播 3时间，可得波的速度 v=7.5 cm/s利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长入=30 cm（2）设质点O的位移随时间变化的关系为y= Acos |2vt- +（）0 缶T将式及题给条件代入上式得Z = Acos（）0二 0 = Acos 6 +。0 ）解得(f) 0=_3，A= 8 cm质点O的位移随时间变化的关系式为y= 0.08 cos01国际单位制）23或 y = 0.08sinTit 5兀国际单位制）答案：见解析6.解题思路：（1）t = 0时，在x = 50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为 从

17、图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为入 1=50 cm,入 2= 60 cm甲、乙两列波波峰的 x坐标分别为16 cm.x1=50+k1 入 1, k1=0, 1, 2,x2=50+k2 入 2, k2=0, 1, 2,由式得，介质中偏离平衡位置位移为x=（50 + 300n） cm , n=0, 1, 2,（2）只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为一 差为16 cm的所有质点的x坐标为16 cm.t =0时，两波波谷间的 x坐标之Ax一 一入 1 Q50+(2 m+ 1)-d式中，m和m2均为整数.将式代入式得Ax = 10（6 m5m） + 5由于m、m2均为整数，相向传播的波谷间的距离

18、最小为Ax 0=5 cm从t =0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为一t A72v代入数据得t = 0.1 s 答案：（1）x=（50 + 300n） cm , n = 0, 1, 2, 16 cm的质点的时间为(2)0.1 s7. ACE由图（b）可知振幅为 5 cm,则OB= OA= 5 cm, A项正确；由图可知 00.2 s 内质点从B向O运动，第0.2 s末质点的速度方向是 BO, B项错误；由图可知第 0.4 s 末质点运动到 A点处，则此时质点的加速度方向是 ZQ C项正确；由图可知第 0.7 s末时 质点位置在 O与B之间，D项错误；由图（b）可知周期T= 0.8 s，则在

19、4 s内完成全振动的.4 s一次数为；一=5，E项正确.0.8 s8. ABE由图看出，P、Q两点所对应的平衡位置间的距离等于半个波长，因简谐横波传播过程中，在一个周期内传播一个波长，则P点的振动形式传到 Q点需要半个周期P、Q两点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， 故A、B正确.若5图本时刻P点在平衡位置或取大位移处，在 4T内，P点通过的路程为：s= 5好5X4 cm= 205 cm,而实际上图示时刻，P点不在平衡位置或最大位移处，所以在 T内，P点通过的路程不是20 cm ,故C错误.图示时刻，Q点向下运动，速度减小，所以从图示位置运动到波谷的， T T, 3

20、时间大于谓 再从波谷运动到平衡位置的时间为所以经过-T, Q点没有回到平衡位置，故D错误.由于P、Q两点的振动步调总是相反，所以在相等时间内, 相等，故E正确.9. 解题思路：由题意可知介质中质点起振方向向上，所以 时处于波峰位置，又 a、d沿传播方向上的距离小于一个波长，P、Q两质点通过的路程d质点第一次达到最大位移则可知a、d间的波形如图所示有两种情况:1图甲：Xad=7入甲 41t = 2T 甲入甲v 甲=-T甲解得v甲=3 m/s3 、图乙：Xad=：入乙4t = T乙入乙v 乙=T-T乙j还没有起振，所以位移为零.解得v乙=2 m/s结合甲、乙两图可知此时质点答案：3或2 010 .解题思路：由图可知波长 入=8 m,周期T= 0.2 s,则波的传播速度 v=T = 40 m/s,11 兀，y E 一一、上、r工， 一“一 - -、口，、一,，一、，,、,