2020物理选考——机械振动和机械波经典习题及答案

1、1、一列简谐横波沿 x轴传播，周期为T, t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位直位于x=3 m处的质点正在向上运动，右 a、b两质点平衡位直的坐标分别为 Xa=2.5 m, Xb=5.5 m,则（）0 ,2, 4 4 6 h ,*2 «1," 一 一A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度口能相同答案：C2 一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则（）丁/皿A.A.该波的振幅可能是20cm B.该

2、波的波长可能是 8.4mC.该波的波速可能是10.5 m/s D.该波由口传播到6可能历时7s3如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+At时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，卜列说法中正确的是（）“-彳-r+x时刻时刻A.任,时刻，如果质点B向上运动，则质点 C ,定向下运动B.时刻，如果质点B速度为零，则质点 C的速度也为零C.如果波是向右传播的，则波的周期可能为-At76D.如果波是向左传播的，则波的周期可能为At13答案：C4图1所示为一列简谐横波在 t= 20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是BA.v= 25cm/s,

3、向左传播B.v=50cm/s,向左传播C.v=25cm/s,传播D.v=50cm/s,传播十"on.7/cm。入八八 ,“九八八答案：D图I图答案：B5 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图1中实线所示,t=0.2s时刻的 波形如图1中的虚线所示，则（）A.质点P的运动方向向右B.波的周期可能为 0.27sC.波的频率可能为 1.25Hz D.波的传播速度可能为20m/s答案：C6图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t= 0和t= 0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则（）7一列横波沿x轴正向传播，a, b, c

4、, d为介质中的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 3/4周期开始计时，则图2描述的是（）C. c处质点的振动图像D. d处质点的振动图像答案：B8如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1=0, t2=0.5sVT时的波形，能正确反映t3 = 7.5s时波形的是图（）答案：AA.该波的频率可能是125HzB.该波的波速可能是10m/sC. t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿 y轴正方向D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m如图所示，则（)A.波的周期为1s答案：D1斛析：因为12VT,可确7E波在0.5s的时间沿x轴正方向传播一人，

5、即413 3-T =0.5s,所以T=2s, t3 =7.5s=3T ,波峰沿x轴正方向传播 一九，从4441一九处到八处，选D。4B. x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C. x=0处的质点在t=2s时速度为04D . x=0处的质点在t= s时速度值最大4答案：AB9 一列简谐横波沿 x轴正向传播，传到 M点时波形如图所示，再经0.6s, N点开始振动，则该波的振幅A和频率£为（）1 pm12利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则（）（A）图a、b均显示了波的干涉现象A. A=1m f=5Hz B. A=0.5m f=5HzC. A=1m f=2.5 Hz D. A=0

6、.5mf=2.5 Hz答案：D10、一简谐振子沿 x轴振动，平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移x，4= -0.1m; t= -s时刻x=0.1m; t = 4s时刻x=0.1m。该振子的振幅和周期可能为（）（B）图a、b均显示了波的衍射现象（C）图a显示了波的干涉现象，图 b显示了波的衍射现象（D）图a显示了波的衍射现象，图 b显示了波的干涉现象A . 0.1m , - s B. 0.1m, 8s C. 0.2m , sD. 0.2m, 8s33答案：AD11 （多选）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形答案：D13声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑

7、物,这是因为（） D.距离。点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末（A）声波是纵波，光波是横波（B）声波振幅大，光波振幅小（C）声波波长较长，光波波长较短（D）声波波速较小，光波波速很大答案：C答案：BC16 一简谐机械波沿 x轴正方向传播，周期为 T,波长为人。若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在 t=T/2时刻的波形曲线为（）14 （多选）如图，一列沿 x轴正方向传播的简谐横波，振幅为 2cm,波速为2m/s。在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m （小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。则（）D.17两列波速相同的简谐

8、横波沿x轴相向传播，实线波的频率为3 Hz,振幅为15在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1=4s 时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B 点第一次达到波谷。则以下说法正确的是（）A.该横波的波长为2mB.该横波的周期为4sA.两列波在相遇区域内会发生干涉现象B.实线波和虚线波的频率之比为3 : 2C.该横波的波速为1m/s10 4m 1（A）此波的周期可能为 0.6s（B）此波的周期可能为1.2s（C）从此时刻起经过 0.5s, b点可能在波谷位置（D）从此时刻起经过 0.5s, b点可能在波峰位置答案：ACD答案：A10 cm

9、,虚线波的振幅为 5 cm.。t=0时，两列波在如图示区域内相遇，则（） 一 1C. t=6 s时，x= 9 m处的质点头际振动方向向上1D. t=i2$时，x=4 m处的质点头际位移大小|y|>12.5 cm答案：BCD18 多选如图所示，两种不同材料的弹性细绳在O处连接，M、。和N是该绳上的三个点，OM间距离为7.0m, ON间距离为5.0m。O点上下振动，则 形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波I和n ,其中波H的波速为1.0m/so t=0时刻。点处在波谷位置，观察发现5s后此波谷传到 M点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷。则I IIT «*.M

10、 ONA.波I的波长为4mB. N点的振动周期为4sC. t=3s时，N点恰好处于波谷D.当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰答案：BD19 多选图（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处的质点的振动图像， 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E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置答案：ACE20 多选图（a）为一列简谐横波在 t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置 在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0

11、m处的质点；图（b）为质点Q的 振动图像，下列说法正确的是 。A.在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时，质点P的加速度方向与 y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了 6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为 30cmE.质点Q简谐运动的表达式为y = 0.10sin13t （国际单位）答案：BCE21 多选图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点 P以此时A.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B.经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C.经过0.15 s,

12、波沿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轴正方向答案：ACa、波长为1.2m b、波源起振方向沿 y轴正方向c、波速大小为0.4m/s d、质点A的动能在t = 4s时最大答案：AB23平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x正、负两个方向传播，波速均为100m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xp = 3.5m、xQ = 3m .当s位移为负且向_y方向运动时，P、Q两质点的（）A.位移方向相同、速度方向相反 B .位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相

13、反、速度方向相同答案：D24 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T > 0.02s,则该波的传播速度可能是（）22 多选一列简谐横波沿直线传播。以波源 O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知 O、A的平衡位置相距0.9m.。以下判断正确的是（）A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s才会和虚线重合，即 0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，At = 0.02s答案：B【解析】这类问题通常有两种解法:解法一：质点振动法(1)设波向右传播，则在 0时刻x=4m处的质点往上振动,1设经历 时间

14、时质点运动到波峰的位置，则At=(1+n)T ,即4丁 440.08I 二二4n 1 4n 1当 n=0 时，T=0.08s>0.02s ,符合要求，此时 v = ± = 008=1m/sT 0.08当n=1时，T=0.016s< 0.02s ,不符合要求。x 0.02 0.08n / , 所以 v = = = 1 - 4n：t 0.02丁 0.08T = 一 =v 4n 1当 n=0 时，T=0.08s>0.02s ,符合要求，此时 v = 1 + 4n=1m/s当n=1时，T=0.016sv 0.02s ,不符合要求。(2)设波向左传播，只有当波传播的距离为 Ax= 0.06+0.08n时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，At = 0.02s二 x 所以v =. 40.06 0.08n0.02=3 4n(2)设波向左传播，则在 0时刻x=4m处的质点往下振动,3设经历 占时间时质点运动到波峰的位置，则 & =(3+n)T ,即44：t 0.08T =4n 3 4n 3当n=0时，T= 008 s > 0.02s ,符合要求，