单元14机械振动和机械波（解析版）

单元14机械振动和机械波.关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是（）A.有机械振动必有机械波B.有机械波必有机械振动C.在波的传播中，振动质点随波的传播发生迁移D.在波的传播中，若振源停止振动，波的传播会立即停止【答案】B【解析】AB,机械波的产生条件是机械振动在介质中的传播，二个条件必须同时具备，有机械波必有机械振动，但只有机械振动而没有介质时没有机械波，故A错误，3正确；C、在机械波形成的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波一起迁移，故C错误；。、波传播的是振动形式和能量;当波源停止振动，波的传播方向上介质中的质点继续振动，所以波的传播不会立即停止，故。错误。故选：B。.如图所示为某弹簧振子在。〜5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（）A.振动周期为2s,振幅为16cmB.第2s末，振子的加速度为正向最大值C.第3s末，振子的速度为零，机械能最小D.从第1s末到第2s末，振子在做加速运动【答案】B【解析】A.由图读出振动周期为7=4s,振幅为4=8cm。故A错误；及由图可知，第2s末振子处于负向最大位移处，速度为零，由简谐运动的特征：0=可知，加速度为正向的最大值，故B正确；C.第3s末振子经过平衡位置，速度达到最大值，弹簧弹性势能为零，振子的机械能最大，故C错误；。.从第1s末到第2s末振子经过平衡位置向下运动到达负向最大位移处，速度逐渐减小，做减速运动，根据Q二-最可知，加速度逐渐增大，故。错误。故选瓦.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆.当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图象如图乙所示.下列说法正确的是（）A.稳定时b摆的振幅最大B.稳定时b摆的周期最大C.由图乙可以估算出b摆的摆长D.由图乙可以估算出c摆的摆长【答案】D【解析】A.bc摆是在a摆驱动下振动，由于a摆摆长与c摆摆长相等，故c摆发生了共振，稳定时c摆的振幅大于b摆，故A错误；B.bc两摆做受迫振动的频率等于驱动力频率，因此b、c摆的周期都等于a摆周期，所以稳定时三个摆的周期相同，故B错误；CD.由于匕摆做受迫振动，所以稳定时三个摆的周期相同，并非是b摆的固有周期，由图乙读出的周期应为a摆的固有周期，摆长与c摆摆长相等，根据T=2ttJ|可求出c摆摆长,而不能估算出b摆摆长，故。错误，。正确。故选。。.利用图甲所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图乙和丙两种图样.下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（）A.乙对应单缝，丙对应双缝B.乙对应双缝，丙对应单缝C.都是单缝，乙对应的缝宽较大D.都是双缝，乙对应的双缝间距较大【答案】A【解析】由题图中给出的乙、丙两种图样可知，乙是单缝衍射的图样，丙是双缝干涉的图样，A项正确，8、C、。项均错误..如图，&、S2是振幅均为4的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示.则（）A.两列波在相遇区域发生干涉B.a处质点振动始终减弱，b、c处质点振动始终加强C.此时a、b、c处各质点的位移是：xa=0,xb=-2A,/=24D.a、b、c处各质点随着水波飘向远处【答案】C【解析】4B、图中两列波的波长不同；波速由介质决定，是相同的；根据v=频率不同；故两列波不会干涉，只是叠加；故A错误，8错误；C、波叠加时，各个质点的位移等于各个波单独传播时引起位移的矢量和，故%a=4-A=0,xb=-A-A=-2A,xc=A+A=2A,故C正确；。、波传播时，各个质点只是在平衡位置附近做振动，故。错误：故选：C.关于多普勒效应，下列说法中正确的是（）A.发生多普勒效应时，波源频率发生了变化B.要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动C.火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高D.机械波不能发生多普勒效应【答案】B【解析】解：人发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，是由于波源和观察者必须有相对运动造成听起来频率变化，故A错误；B、要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动，故8正确；C、根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高；当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；故C错误；D机械波能发生多普勒效应，故。错误。故选：.一个质量为m的小球在半径为R的光滑圆弧槽上来回运动，如图，圆弧槽的长度1«R.为了使小球振动的频率变为原来的也可以采用的办法是（）A.将R减小为原来的;B.将R增大为原来的4倍C.将圆弧长1增大为原来的4倍D.将m减小为原来的;4Z【答案】B【解析】在小球来回运动的过程中，因，vvR,所以小球的运动是简谐运动，其摆长为R,则其运动周期为：T=2唱4、将R减小为原来的5周期变为原来的原来的5频率则为原来的2倍.选项A错误.B、将R增大为原来的4倍，周期变为原来的2倍，频率则为原来的5选项8正确.C、将圆弧长Z增大为原来的4倍，不会改变小球运动的周期和频率，选项C错误.。、小球的周期和频率与质量没有关系，所以改变小球的质量，不会改变其运动的周期和频率，选项。错误.故选：B.（多选）下列关于简谐运动的说法正确的是（）A.弹簧振子在平衡位置时，加速度最大，速度最大，动能最大B.弹簧振子在振动过程中机械能守恒，动能和势能相互转化C.单摆的周期随摆长增长而增大D.单摆运动到平衡位置时受到的合力为零【答案】BC【解析】A.做简谐运动的弹簧振子，靠近平衡位置时，做变加速运动，速度增大，离开平衡位置时，做变减速运动，速度减小，所以振子通过平衡位置时，速度最大.则动能最大，此时加速度为0,A错误；8.弹簧振子在振动过程中只有弹簧弹力做功，机械能守恒，动能和势能相互转化，8正确；C.根据丁=2兀£,单摆的周期随摆长增长而增大，。正确：。对于单摆，在平衡位置，回复力为0,合力不为0,。错误。故选8C。9.（多选）如图所示，无轴上一2m.12m处有两个振动周期均为4s、振幅均为1C77i的相同的波源SI、S2,t=0时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4m沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是不轴上2n5机和8.5m的三个点，下列说法正确的是（）蓼1人1:丫~望~^―>-404812x/mA.6.0s时P、M、Q三点均已振动B.8.0s后M点的位移始终是2sHe.10.0s后P点的位移始终是0D.10.5s时Q点的振动方向竖直向下【答案】CD【解析】A.两波源的振动周期均为：7=4s,产生波长均为：A=4m,由〃=*可知，它们的波速为：u二：m/s=lm/s,t=0时刻同时开始竖直向下振动，当经过6.0s时，两波传播的距离均为：x=vt=1x6m=6m,而M到两波源距离为7m,则M点还没振动，故A错误；氏由上分析可知，当8.0s后，P、M、Q三点均已振动，由于M到两波源距离相等，因此M总处于振动加强，则位移可能最大，即为2cm,也可能最小,即为0,故8错误；C当10.0s后，P点已振动，而P点到两波源的距离差为：Ax=10m-4m=6m,此值是半个波长的奇数倍，因此P点处于振动减弱，由于它们的振幅相等，则其位移始终是0,故C正确；。.由于SiQ间距为：x=10.5m,且波速为：u=177i/s,那么在10.5s时，波源S1刚好传到Q点，而波源S2传到Q点的时间为：t=3.5s,因此在10.5s时，波源S2使Q点已振动的时间t'=10.5s—3.5s=7s,即完成了个波形，依据波的叠加原理，则10.5s时Q点的振动方向竖直向下，故。正确。10.一列简谐横波沿/轴正向传播，，=0时的图像如图所示，此时刻后介质中U质点回到平衡位置的最短时间为0.2s,。质点回到平衡位置的最短时间为1s,已知£=0时两质点相对平衡位置的位移相同，求：(1)波的传播周期；(2)波的传播速度：(3)从£=0时刻算起质点。第二次回到平衡位置的时间。答案：(1)2.4s(2)5m/s(3)2.2s【解析】(1)由题意简谐横波沿x轴正向传播，分析得知，