資源簡介

機(jī)械振動、機(jī)械波
第一部分 五年高考題薈萃
2009年高考新題
一、選擇題
1.（09·全國Ⅰ·20）一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m。P點(diǎn)的振動圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動圖像可能是 （ BC ）
解析：本題考查波的傳播.該波的波長為4m.,PQ兩點(diǎn)間的距離為3m..當(dāng)波沿x軸正方向傳播時當(dāng)P在平衡位置向上振動時而Q點(diǎn)此時應(yīng)處于波峰,B正確.當(dāng)沿x軸負(fù)方向傳播時,P點(diǎn)處于向上振動時Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷,C對。
2.（09·全國卷Ⅱ·14）下列關(guān)于簡諧振動和簡諧波的說法，正確的是 （ AD ）
A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等
B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等
C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的方向一致
D．橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍
解析：本題考查機(jī)械波和機(jī)械振動.介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)的振動周期和相應(yīng)的波傳播周期一致A正確.而各質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動速度隨時間作周期性的變化,但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯.對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的,C錯.根據(jù)波的特點(diǎn)D正確。
3.（09·北京·15）類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是 （ D ）
A．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用
B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C．機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播
D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波
解析：波長、波速、頻率的關(guān)系對任何波都是成立的，對電磁波當(dāng)然成立，故A選項(xiàng)正確；干涉和衍射是波的特性，機(jī)械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項(xiàng)正確；機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項(xiàng)正確；機(jī)械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的， D項(xiàng)錯誤。故正確答案應(yīng)為D。
4.（09·北京·17）一簡諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如右圖 所示，則該波在t=T/2時刻的波形曲線為 （ A ）
解析：從振動圖上可以看出x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=T/2時刻處于平衡位置，且正在向下振動，四個選項(xiàng)中只有A圖符合要求，故A項(xiàng)正確。
5.（09·上海物理·4）做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的 （ C ）
A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變
C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變
解析：由單擺的周期公式，可知，單擺擺長不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動過程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經(jīng)過平衡位置時的動能不變，因此振幅改變，所以C正確。
6.（09·天津·8）某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x＝Asin，則質(zhì)點(diǎn)（ AD ）
A.第1 s末與第3 s末的位移相同 B.第1 s末與第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
解析：由關(guān)系式可知，，將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移相同，A對；畫出對應(yīng)的位移-時間圖像，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯；仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C錯、D對。
7.（09·重慶·1 5）同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線見圖，以下說法正確的是（ A ）
A．聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線。
B．聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線
C．水中質(zhì)點(diǎn)振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線
D．空氣中質(zhì)點(diǎn)振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線
8.（09·四川·19）圖示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為t＝0時刻的波形圖，虛線為t＝0.6 s時的波形圖，波的周期T＞0.6 s，則 （ D ）
A.波的周期為2.4 s
B.在t＝0.9s時，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動
C.經(jīng)過0.4s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為4m
D.在t＝0.5s時，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置
解析：根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知T＝0.6s，解得T＝0.8s，A錯；由圖可知振幅A＝0.2m、波長λ＝8m。t＝0.9s＝1T，此時P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，B錯；0.4s＝T，運(yùn)動路程為2A＝0.4m，C錯； t＝0.5s＝T＝T＋T，波形圖中Q正在向下振動，從平衡位置向下振動了T，經(jīng)T到波谷，再過T到波峰，D對。
9.（09·福建·17）圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則 （ AB ）
A.t=0.15s時，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大 B.t=0.15s時，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向
C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6 m
D.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm
解析：由y-t圖像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ點(diǎn)在平衡位置沿y負(fù)方向運(yùn)動，可以推斷波沒x負(fù)方向傳播，所以C錯；
從t=0.10s到t=0.15s時，Δt=0.05s=T/4，質(zhì)點(diǎn)Q從圖甲所示的位置振動T/4到達(dá)負(fù)最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達(dá)到正向最大，而P點(diǎn)從圖甲所示位置運(yùn)動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運(yùn)動的途中，速度沿y軸負(fù)方向，所以A、B都對；
振動的質(zhì)點(diǎn)在t=1T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為2A；但t=T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi)，Δt=0.15s=3T/4，P點(diǎn)的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時間內(nèi)的路程不是30cm。
10.（09·浙江·21）一列波長大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動圖像如圖所示。由此可知 （ A ）
A．波長為m B．波速為
C．末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同
D．末點(diǎn)的振動速度大于點(diǎn)的振動速度
解析：，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動，又由于波長大于1m，所以，所以，，A對，波速，B錯；由振動圖像知，在3s末，、兩質(zhì)點(diǎn)的位移不相同，C錯；1s末A點(diǎn)速度為零，B點(diǎn)速度最大，D錯。
二、非選擇題
11.（09·上海物理·12）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為____________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
答案：20，2.75
解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
12.（09·廣東物理·14）（2）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅 ；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅 。
答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。
解析：（2）聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。
13.（09·寧夏物理·35）（1）某振動系統(tǒng)的固有頻率為fo ，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f 。若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是____（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯的不得分）
A．當(dāng)f < f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小
B．當(dāng)f > f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大
C．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0
D．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f
答案：BD
14.（09·江蘇物理·12.B）（4分）(2)在時刻，質(zhì)點(diǎn)A開始做簡諧運(yùn)動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A振動的周期是 s；時，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動沿軸的 方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是 cm。
答案：B.（2）4 正 10
解析：（2）振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動，故8s時質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動；波傳播到B點(diǎn)，需要時間s=8s，故時，質(zhì)點(diǎn)又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。
15.（09·山東物理·37）（1）圖1為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)
解析：（1）由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知，t=0時刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，,由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。
考點(diǎn)：簡諧運(yùn)動、簡諧波
16.（09·海南物理·18）有一種示波器可以同時顯示兩列波形。對于這兩列波，顯示屏上橫向每格代表的時間間隔相同。利用此中示波器可以測量液體中的聲速，實(shí)驗(yàn)裝置的一部分如圖1所示：管內(nèi)盛滿液體，音頻信號發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信號由置于液體內(nèi)的發(fā)射器發(fā)出，被接受器所接受。圖2為示波器的顯示屏。屏上所顯示的上、下兩列波形分別為發(fā)射信號與接受信號。若已知發(fā)射的脈沖信號頻率為，發(fā)射器與接收器的距離為，求管內(nèi)液體中的聲速。（已知所測聲速應(yīng)在1300~1600m/s之間，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）
解析：設(shè)脈沖信號的周期為T，從顯示的波形可以看出，圖2中橫向每一分度（即兩條長豎線間的距離）所表示的時間間隔為 其中
對比圖2中上、下兩列波形，可知信號在液體中從發(fā)射器傳播只接受器所用的時間為
其中，
液體中的聲速為
聯(lián)立①②③④式，代入已知條件并考慮到所測聲速應(yīng)在1300～1600之間，得
2008年高考題
一、選擇題
1.（08全國Ⅰ16）一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T.t=0時刻的波形如圖所示.此時平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動,若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa=2.5m,xb=5.5 m,則 ( )
A.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時,b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷?
B.t=T/4時,a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動?
C.t=3T/4時,b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動?
D.在某一時刻,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同
?答案 C 解析 a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離為Δx=xb-xa=5.5 m-2.5 m=3 m,從波的圖象可知：λ=4 m,所以Δx= λ.若Δx=(n+)λ且n=0,1,2,3…時兩質(zhì)點(diǎn)的振動反相,故A項(xiàng)錯.由x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時刻的速度方向可判斷出波速方向?yàn)?x方向,此時質(zhì)點(diǎn)a、b的速度方向分別為+y、-y方向,可知B錯,C對.若Δx=nλ且n=1,2,3…時兩個質(zhì)點(diǎn)的振動同相,故D錯.
2.（08全國Ⅱ17）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為A.t=0時,平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處,且向y軸負(fù)方向運(yùn)動;此時,平衡位置在x=0.15 m處的質(zhì)元位于y=A處.該波的波長可能等于（ ）
A.0.60 m B.0.20 m? C.0.12 m D.0.086 m?
答案?AC??解析 由已知條件可寫出已知距離與波長的關(guān)系式：?Δx=（+n）λ,其中n=0,1,2…?Δx=0.15-0=0.15 m?所以,λ1=0.60 m,λ2=0.12 m,λ3=0.067 m.
3.（08寧夏理綜32）下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機(jī)械波的說法正確的是 （ ）
?A.彈簧振子的周期與振幅有關(guān)? B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定?
C.在波傳播方向上的某個質(zhì)點(diǎn)的振動速度就是波的傳播速度?
D.單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中一點(diǎn)的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率
答案 BD? 解析 簡諧運(yùn)動的周期T=2π與振幅無關(guān),A錯.波速取決于介質(zhì),B對.各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)速度周期性變化,不是波速, C錯.單位時間內(nèi)通過某質(zhì)點(diǎn)的完全波個數(shù)即單位時間內(nèi)全振動的次數(shù),D對.
4.（08北京理綜16）在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波.一質(zhì)點(diǎn)由平衡位置豎直向上運(yùn)動,經(jīng)0.1 s到達(dá)最大位移處,在這段時間內(nèi)波傳播了0.5 m.則這列波 （ ）?
?A.周期是0.2 s B.波長是0.5 m? C.波速是2 m/s D.經(jīng)1.6 s傳播了8 m
?答案 D??解析 波速v= m/s=5 m/s,故選項(xiàng)C錯誤;質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始運(yùn)動,經(jīng)0.1 s達(dá)到最大位移處,則nT+=0.1 s或nT+T=0.1 s,即T= s或T= s（n=0,1,2,……）,故選項(xiàng)A錯誤;波長λ=v·T,則λ= m或λ= m（n=0,1,2,……）,故選項(xiàng)B錯誤;1.6 s內(nèi)波傳播距離x=v·t=5×1.6 m=8 m,故選項(xiàng)D正確.
5.（08重慶理綜21）一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播,相距10.5 m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動圖象如圖中a、b所示,則 ( )
A.該波的振幅可能是20 cm B.該波的波長可能是8.4 m??
C.該波的波速可能是10.5 m/s D.該波由a傳播到b可能歷時7 s
答案 D??解析 由圖知振幅A=10 cm;（n+）λ=10.5,則不論n取任何非負(fù)數(shù)都不可能得到8.4 m,B不對;由圖可以看出T=4 s,v===,顯然波速不可能是10.5 m/s.由圖象分析可知,經(jīng)歷時間可能為t=(1+)T.所以可能為7 s.
6.（08重慶理綜20）某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為
4 km/s和9 km/s,一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H
組成（如圖）,在一次地震中,震源在地震儀下方,觀察到兩振子相差5 s
開始振動,則 ( )
A.P先開始振動,震源距地震儀約36 km B.P先開始振動,震源距地震儀約25 km
?C.H先開始振動,震源距地震儀約36 km D.H先開始振動,震源距地震儀約25 km
?答案 A?解析 由于縱波傳播較快,故P先開始振動,設(shè)震源距地震儀約x,則有：-=t,代入數(shù)據(jù)可得 x=36 km,故A正確.
7.（08四川理綜19）一列簡諧橫波沿直線傳播,該直線上的a、b兩點(diǎn)相距4.42 m.圖中實(shí)、虛兩條曲線分別表示平衡位置在a、b兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動曲線.從圖示可知( )
A.此列波的頻率一定是10 Hz?? ? B.此列波的波長一定是0.1 m??
C.此列波的傳播速度可能是34 m/s?? ?D.a點(diǎn)一定比b點(diǎn)距波源近
?答案 AC?解析 由圖知T=0.1 s,所以f==10 Hz,沒告訴傳播方向,所以a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)離波源近不確定;波的傳播方向可向右,也可向左,波長、波速都有多種可能.當(dāng)波向右傳時可能經(jīng)歷（n+）T,波速v==,當(dāng)n=1時,v=34 m/s.
二、非選擇題
8.（08江蘇12）一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在t=0時刻的波形如圖甲所示.圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示.質(zhì)點(diǎn)N的振幅是 m,振動周期為
s,圖乙表示質(zhì)點(diǎn) （從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填）的振動圖象,該波的波速為 m/s.?
?答案 0.8、4、L、0.5 解析 由圖象看出振幅A=0.8 m,周期T=4 s;波向右傳播,0時刻L質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向振動,所以圖乙表示L質(zhì)點(diǎn)的振動圖象.
9.（08江蘇12）描述簡諧運(yùn)動特征的公式是x= .自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下.若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失,此運(yùn)動 （填“是”或“不是”）簡諧運(yùn)動.
答案? Asint 不是 解析 簡諧運(yùn)動方程x= Asint .籃球的受力是重力,大小方向不變,不滿足簡諧運(yùn)動的力學(xué)特征F=-kx,所以籃球的運(yùn)動不是簡諧運(yùn)動.
10.（08廣東14）大海中航行的輪船,受到大風(fēng)大浪沖擊時,為了防止傾覆,應(yīng)當(dāng)改變航行方向和 ,使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的 .?
答案?航速（速度） 固有頻率
2004-2007年高考題
一、選擇題
1．（07北京理綜19）如圖所示的單擺,擺球a向右擺動到最低點(diǎn)時,恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動的粘性小球b發(fā)生碰撞,并粘接在一起,且擺動平面不變.已知碰撞前a球擺動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h,擺動的周期為T,a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍,碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半.則碰撞后 ( )?
A.擺動的周期為T B.擺動的周期為T?
C.擺球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為0.3h D.擺球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為0.25h?
答案 D 解析 碰撞前后擺長不變,由T=2π知,擺動的周期不變.若a球質(zhì)量為M,速度為v,則B球質(zhì)量為Mb=,vb=2v,由碰撞過程動量守恒得:Mv-Mbvb=(M+Mb)v′?代入數(shù)值解得:v′=v?
因?yàn)閔= 所以h′==h.?
2.（07廣東12）右圖是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖,已知圖中b位置的質(zhì)點(diǎn)起振時間比a位置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5 s,b和c之間的距離是5 m,則此列波的波長和頻率應(yīng)分別為 ( )
?A.5 m,1 Hz B.10 m,2 Hz C.5 m,2 Hz D.10 m,1 Hz?
?答案 A 解析 從波動圖象可以看出,波長λ=5 m,b點(diǎn)比a點(diǎn)的起振時間晚0.5 s,則波速v== m/s=5 m/s,所以T==1 s,f==1 Hz.?
3.（07上海9）如圖所示,位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波.若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2,則 ( )
A.f1=2f2,v1=v2 B.f1=f2,v1=0.5v2 C.f1=f2,v1=2v2 D.f1=0.5f2,v1=v2?答案 C 解析 機(jī)械波的頻率是由波源決定的,機(jī)械波的傳播速度是由介質(zhì)決定的,所以f1=f2,對Ⅰ介質(zhì),波速v1=λ1f=?Lf,對Ⅱ介質(zhì),波速v2=λ2f=f,所以v1=2v2.
4.（07全國卷Ⅱ15）一列橫波在x軸上傳播,在x=0與x=1 cm的兩點(diǎn)的振動圖線分別如圖中實(shí)線與虛線所示.由此可以得出 ( )
?A.波長一定是4 cm B.波的周期一定是4 s
?C.波的振幅一定是2 cm D.波的傳播速度一定是1 cm/s
答案 BC? 解析 由振動圖象可得波的周期是4 s,振幅是2 cm,故B、C正確;由波的傳播的周期性可知,其傳播速度可能具有多解,故A、D錯.?
5.（07江蘇5）如圖所示,實(shí)線和虛線分別為某種波在t時刻和t+Δt時刻的波形曲線.B和C是橫坐標(biāo)分別為d和3d的兩個質(zhì)點(diǎn).下列說法中正確的是 ( )?
?A.任一時刻,如果質(zhì)點(diǎn)B向上運(yùn)動,則質(zhì)點(diǎn)C一定向下運(yùn)動
?B.任一時刻,如果質(zhì)點(diǎn)B的速度為零,則質(zhì)點(diǎn)C的速度也為零
?C.如果波是向右傳播的,則波的周期可能為Δt
?D.如果波是向左傳播的,則波的周期可能為Δt
答案 C?解析 由波動圖象可以看出,波長λ=3d,B、C間距離為:3d-d=2d=λ,無法確定任一時刻兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向和速度關(guān)系,故A、B選項(xiàng)錯誤;如果波向右傳播,實(shí)線波要向右平移x=+nλ=+3nd,與虛線波重合,則波速v==,周期T===,當(dāng)n=1時,v=Δt,所以C選項(xiàng)正確,同理可證明D選項(xiàng)錯誤.?
6.（07全國卷Ⅰ15）一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=4 m/s.已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如下圖所示.在下列四幅圖中能夠正確表示t=0.15 s時波形圖是 ( )
答案 A?
解析 由圖可看出,t=0.15 s時坐標(biāo)原點(diǎn)處原點(diǎn)位移為正,且此時刻該點(diǎn)正向y軸負(fù)方向振動,由此可斷定只有A項(xiàng)正確.
7.（07天津理綜21）如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時刻的波形圖.已知該波的波速是0.8 m/s,則下列說法正確的是 ( )
?A.這列波的波長是14 cm B.這列波的周期是0.125 s
C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的 D.t=0時,x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向
?答案 D 解析 由波動圖象可以看出,波長λ=12 cm,波的周期T== s=0.15 s,由實(shí)線波到虛線波平移的距離?Δx=vt=0.8×0.2 m=0.16 m=16 cm=λ+4 cm,由波動圖象可以看出,波沿x軸負(fù)方向傳播;t=0時,x=4 cm處 質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動.?
8.（07四川理綜20）圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時刻為計時起點(diǎn)的振動圖象.從該時刻起 ( )?
A.經(jīng)過0.35 s時,質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離?
B.經(jīng)過0.25 s時,質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度?
C.經(jīng)過0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了3 m?D.經(jīng)過0.1 s時,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向?
答案 AC 解析 由振動圖象可判定t=0時刻質(zhì)點(diǎn)P向下振動,則機(jī)械波向右傳播.經(jīng)0.35 s,即經(jīng)1T時,P點(diǎn)在波峰,故Q距平衡位置的距離小于P到平衡位置的距離,A對;經(jīng)0.25 s,即經(jīng)1T時,P在波谷,Q的加速度小于P的加速度,B錯;波速v== m/s=20 m/s,所以經(jīng)0.15 s波沿x軸的正方向傳播的距離s=vΔt=20×0.15 m=3 m,C對;Q點(diǎn)圖示時刻向上振動,經(jīng)半個周期,其運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向,D錯.
9.（06天津理綜17）一單擺做小角度擺動,其振動圖象如圖所示,以下說法正確的是( )
A.t1時刻擺球速度最大,懸線對它的拉力最小
B.t2時刻擺球速度為零,懸線對它的拉力最小?
C.t3時刻擺球速度為零,懸線對它的拉力最大
D.t4時刻擺球速度最大,懸線對它的拉力最大?
答案 D 解析 由振動圖線可看出,t1時刻和t0時刻,小球偏離平衡位置的位移最大,此時其速度為零,懸線對它的拉力最小,故A、C錯；t2和t4時刻,小球位于平衡位置,其速度最大,懸線的拉力最大,故B錯,D對.?
10.（06北京理綜17）某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處,樹枝在10 s內(nèi)上下振動了6次.鳥飛走后,他把50 g的砝碼掛在P處,發(fā)現(xiàn)樹枝在10 s內(nèi)上下振動了12次,將50 g的砝碼換成500 g的砝碼后,他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s 內(nèi)上下振動了6次.你估計鳥的質(zhì)量最接近 （ ）
? A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g??
答案 B 解析 鳥在樹枝上時,樹枝振動的周期為T0=1.7 s, g的砝碼時,樹枝振動的周期T2=2.5 s,由于T111.（06廣東6）鋪設(shè)鐵軌時,每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙,勻速運(yùn)行列車經(jīng)過軌端接縫處時,車輪就會受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動.普通鋼軌長為12.6 m,列車固有振動周期為0.315 s.下列說法正確的是 ( )
?A.列車的危險速率為40 m/s
?B.列車過橋需要減速,是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象
?C.列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的
?D.增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行
答案 AD?解析 列車在鋼軌上運(yùn)動時,受鋼軌對它的沖擊力作用做受迫振動,當(dāng)列車固有振動頻率等于鋼軌對它的沖擊力的頻率時,列車振動的振幅最大,因v===40 m/s,故A正確;列車過橋做減速運(yùn)動,是為了使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁固有頻率,防止發(fā)生共振現(xiàn)象,而不是列車發(fā)生共振現(xiàn)象,B錯,C錯;增加鋼軌長度有利于列車高速運(yùn)行,D對.?
12.（06全國卷Ⅰ19）一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子,如右圖所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動.勻速轉(zhuǎn)動把手時,曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力,使振子做受迫振動.把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期,改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期.若保持把手不動,給砝碼一向下的初速度,砝碼便做簡諧運(yùn)動,振動圖線如圖（1）所示.當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動,受迫振動達(dá)到穩(wěn)定時,砝碼的振動圖線如圖（2）所示.若用T0表示彈簧振子的固有周期,T表示驅(qū)動力的周期,Y表示受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅,則（ ）?
A.由圖線可知T0=4 s ? B.由圖線可知T0=8 s
? C.當(dāng)T在4 s附近時,Y顯著增大；當(dāng)T比4 s小得多或大得多時,Y很小?
? D.當(dāng)T在8 s附近時,Y顯著增大；當(dāng)T比8 s小得多或大得多時,Y很小?
答案 AC 解析 圖1是彈簧振子未加驅(qū)動力時的周期,故由圖線讀出的周期為其振動的固有周期,即T0=4 s,圖2是彈簧振子在驅(qū)動力作用下的振動圖線,做受迫振動的物體,其振動的周期等于驅(qū)動力的周期,即T=8 s.當(dāng)受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期相同時,其振幅最大；當(dāng)周期差別越大,其運(yùn)動振幅越小.由以上分析可知正確選項(xiàng)為A、C.
13.（06上海10）在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L,如圖(a)所示,一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動,經(jīng)過時間Δt第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.則該波的 ( )
A.周期為Δt,波長為8L B.周期為Δt,波長為8L?
? C.周期為Δt,波速為12L/Δt D.周期為Δt,波速為8L/Δt
答案 BC 解析 由圖(b)可看出,該波波長λ=8L,質(zhì)點(diǎn)9此時向上運(yùn)動,這說明在Δt時間內(nèi),波傳播的距離大于一個波長,因質(zhì)點(diǎn)1開始振動的方向向下,故波傳播到質(zhì)點(diǎn)9時,質(zhì)點(diǎn)9起振的方向應(yīng)向下,而圖(b)中質(zhì)點(diǎn)9向上振動,這說明質(zhì)點(diǎn)9已振動了,故Δt=+T,T=Δt,機(jī)械波傳播的速度為v===,由此可知B、C選項(xiàng)正確.?
14.（06重慶理綜18）如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形.當(dāng)R點(diǎn)在t=0時的振動狀態(tài)傳到S點(diǎn)時,PR范圍內(nèi)（含P、R）有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動,這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值范圍是 （ ）
A.2 cm≤x≤4 cm B.2 cm＜x＜4cm C.2 cm≤x＜3 cm D.2 cm＜x≤3 cm??
答案 C 解析 當(dāng)R點(diǎn)在t=0時的運(yùn)動狀態(tài)傳到S點(diǎn)時,其波形為右圖所示.由圖可判斷正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)在1 cm15.（06江蘇11）兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均以1.0 m/s的速率沿同一直線相向傳播,t=0時刻的圖形如圖所示,下圖中小方格的邊長為0.1 m,則以下不同時刻,波形正確的是 ( )?
答案 ABD?解析 根據(jù)波的疊加原理可知,疊加后任一點(diǎn)位移為兩列波分別引起位移的矢量和,經(jīng)0.3 s、0.4 s、0.5 s、0.6 s后,每列波形往前平移的距離分別為0.3 m、0.4 m、0.5 m、0.6 m,由疊加原理可知,A、B、D正確.
16.（06全國卷Ⅱ16）頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動.以v表示聲源的速度,V表示聲波的速度（v?A.ν增大,V增大 B.ν增大,V不變? C.ν不變,V增大 D.ν減小,V不變?答案 B 解析 當(dāng)聲源與觀察者的相對位置發(fā)生變化時,觀察到頻率改變的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源的速度變大時,聲源與接收器的相對位置發(fā)生改變,故接收器接收到的頻率變大,聲波的速度由介質(zhì)決定,其速度不會發(fā)生變化.
17.（05全國Ⅲ20）一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)元，a正向上運(yùn)動.由此可知 ( )
A.該波沿x軸正方向傳播 B.c正向上運(yùn)動?
C.該時刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置
D.該時刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置最遠(yuǎn)處?
答案 AC 解析 這是一個對機(jī)械波的基本概念的考查，由質(zhì)點(diǎn)的振動方向可判定波的傳播方向，由于a點(diǎn)此時刻向上振動，則a點(diǎn)所在的坡為下坡，所以A對；由波的傳播方向可判定，b點(diǎn)此時向上振動，而c點(diǎn)此時正向下振動，所以C對.?
18.（05天津理綜19）圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.03 s時刻的波形圖，x=1.2 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.03 s時刻向y軸正方向運(yùn)動，則 （ ）
?A.該波的頻率可能是125 Hz?B.該波的波速可能是10 m/s
?C.t=0時x=1.4 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向 ?D.各質(zhì)點(diǎn)在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m
答案 A 解析 由機(jī)械波傳播的周期性特點(diǎn)可知，由實(shí)線波到虛線波所用時間Δt=T+nT=0.03 s故f==,當(dāng)f=125 Hz時，n=3,故A正確；橫波可能的速度v=λf=40n+30(m/s)>10 m/s,故B錯誤；t=0時刻，1.4 m處質(zhì)點(diǎn)加速度為零；各質(zhì)點(diǎn)僅在平衡位置附近上下振動，并不隨波遷移.?
二、非選擇題
19.（07上海2A）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示,P、Q兩個質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x=3.5 m和x=6.5 m處.在t1=0.5 s時,質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置;則t2= s時,質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動;當(dāng)t3=0.9 s時,質(zhì)點(diǎn)P的位移為 cm.
答案 0.6 2 解析 質(zhì)點(diǎn)P在圖示時刻向上振動,第二次處于波峰位置時所用時間t1=T=0.5 s,所以T=0.4 s;質(zhì)點(diǎn)Q圖示時刻向下振動,此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動時需經(jīng)時間t2=T=×0.4 s=0.6 s;當(dāng)t3=0.9 s時,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動了2T,此時P在波峰,其位移為2 cm.
20.（07上海2B）在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶,減速帶間距為10 m,當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動.若某汽車的固有頻率為1.25 Hz,則當(dāng)該車以 m/s的速度行駛在此減速區(qū)時顛簸得最厲害,我們把這種現(xiàn)象稱為 .?
答案 12.5 共振?解析 當(dāng)驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時,其振動是最強(qiáng)的,這種現(xiàn)象就是共振現(xiàn)象,由此可知,v==sf=10×1.25 m/s=12.5 m/s.?
21.（07山東理綜37）湖面上一點(diǎn)O上下振動,振幅為0.2 m,以O(shè)點(diǎn)為圓心形成圓形水波,如圖所示,A、B、O三點(diǎn)在一條直線上,OA間距離為4.0 m,OB間距離為2.4 m.某時刻O點(diǎn)處在波峰位置,觀察發(fā)現(xiàn)2 s后此波峰傳到A點(diǎn),此時O點(diǎn)正通過平衡位置向下運(yùn)動,OA間還有一個波峰.將水波近似為簡諧波.
(1)求此水波的傳播速度、周期和波長.
(2)以O(shè)點(diǎn)處在波峰位置為0時刻,某同學(xué)打算根據(jù)OB間距離與波長的關(guān)系確定B點(diǎn)在0
時刻的振動情況,畫出B點(diǎn)的振動圖象.你認(rèn)為該同學(xué)的思路是否可行？若可行,畫出B點(diǎn)振動圖象;若不可行,請給出正確思路并畫出B點(diǎn)的振動圖象.
? 答案 (1)2 m/s? 1.6 s 3.2 m??(2)見解析
解析 （1）v==2 m/s?Δt=T,T=1.6 s、 λ=vT=3.2 m(2)可行?
振動圖象如右圖所示.
22.（07江蘇16）如圖所示,帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上,相距為d.若桿上套一帶電小環(huán)C,帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷.
(1)求小環(huán)C的平衡位置.
(2)若小環(huán)C帶電量為q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(|x|《d)后靜止釋放,試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可)
(3)若小環(huán)C帶電量為-q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(|x|《d)后靜止釋放,試證明小環(huán)C將作簡諧動.(提示：當(dāng)α《1時,則≈1-nα)
答案 (1)在AB連線的延長線上距離B為d處 (2)不能 (3)見解析
解析 (1)設(shè)C在AB連線的延長線上距離B為l處達(dá)到平衡,帶電量為Q?
庫侖定律F=k 平衡條件FC=+=0? 解得1=-d(舍去),2=d?
所以,平衡位置=d? (2)不能?
(3)小環(huán)C帶電量為-q,平衡位置不變,拉離平衡位置一小位移x后?
C受力為FC=+? 利用近似關(guān)系化簡得FC=-x.?所以小環(huán)C將做簡諧運(yùn)動
第二部分 三年聯(lián)考題匯編
2009年機(jī)械振動、機(jī)械波
選擇題
1.(北京市海淀區(qū)2009年高三上學(xué)期期末). 關(guān)于電磁場和電磁波，下列敘述中正確的是 （ B ）
A．電磁波可能是橫波，也可能是縱波 B．正交的電場和磁場疊加，形成了電磁場
C．均勻變化的電場周圍可產(chǎn)生電磁波 D．一切電磁波在真空中的傳播速度為3.0(108m/s
2.（上海市嘉定區(qū)2009屆高三上期期末）如圖所示，波源S在t＝0時刻從平衡位置開始向上運(yùn)動，形成向左右兩側(cè)傳播的簡諧橫波。S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波傳播方向上的間距為1m的9個質(zhì)點(diǎn)，t＝0時刻均靜止于平衡位置。已知波的傳播速度大小為1m/s，當(dāng)t＝1s時波源S第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則在t＝4s到t＝4.6s這段時間內(nèi)，下列說法中正確的是（. D ）
（A）質(zhì)點(diǎn)c的加速度正在增大 （B）質(zhì)點(diǎn)a的速度正在減小
（C）質(zhì)點(diǎn)b的運(yùn)動方向向上 （D）質(zhì)點(diǎn)c′的位移正在減小
3.（上海市盧灣區(qū)2009屆高三上期期末） 在某一列簡諧橫波的傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，它們的平衡位置相距s，波速大小為v，方向向右．在某時刻，當(dāng)P、Q都位于各自的平衡位置時，P、Q間只有一個波峰，如下圖所示．從此時刻起，各波形中P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置經(jīng)歷的時間為△t，則 （ AC ）
A、甲波與丁波的時間相同，△t=s/2v B、乙波與丙波的時間相同，△t=3s/4v
C、乙波的時間最短，△t=s/4v D、丁波的時間最短，△t=s/6v
4.（湖南省長沙市一中高三第二次月考）．在波的傳播方向上，兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距3.5m，已知t＝0時刻，a位于波峰，b恰好在平衡位置，除a點(diǎn)外，ab間還有一個波峰；t＝0.1s時刻，a位于平衡位置。則波的傳播速度可能是（ BC ）
A．14 m/s B．15 m/s C．21 m/s D．30 m/s
5（北京市豐臺區(qū)2009年高三上學(xué)期期末）一列簡諧橫波在時的波形圖如下，若此波的周期為0.2s，則下列說法中正確的是（ BC ）
A．再經(jīng)過△t=0.4s質(zhì)點(diǎn)P向右移動0.8m
B．再經(jīng)過△t=0.4s質(zhì)點(diǎn)P仍在自己平衡位置
C．在波的傳播過程中質(zhì)點(diǎn)Q與P的振動情況總是相同的
D．再經(jīng)過△t=0.2s后的波形與t=0時的波形是不同的
6.(上海市青浦區(qū)2009屆高三上期期末) 如圖所示，實(shí)線和虛線分別為某種波在t時刻和t+Δt時刻的波形曲線。B和C是橫坐標(biāo)分別為d和3d的兩個質(zhì)點(diǎn)，下列說法中正確的是：…（1. BC ）
A．任一時刻，如果質(zhì)點(diǎn)B向上運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)C一定向下運(yùn)動；
B．任一時刻，如果質(zhì)點(diǎn)B速度為零，則質(zhì)點(diǎn)C的速度可以為零也可以不為零；
C．如果波是向右傳播的，則波的周期可能為（6/ 7）Δt；
D．如果波是向左傳播的，則波的周期可能為（6/ 13）Δt。
7. (北京市崇文區(qū)2009年高三上學(xué)期期末)一個單擺做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系）如圖所示，則 （ B ）
A．此單擺的固有周期約為0.5s
B．此單擺的擺長約為1m
C．若擺長增大，單擺的固有頻率增大
D．若擺長增大，共振曲線的峰將向右移動
8.(湖南長沙二中2009屆高三第一次質(zhì)量檢測)．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=－2×10—1m和x=12×10—1m處，兩列波的波速均為v=0.4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm。圖示為t=0時刻兩列波的圖象（傳播方向如圖），此刻平衡位置處于x=0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動情況判斷正確的是（ D ）
A．質(zhì)點(diǎn)P、Q都首先沿y軸正向運(yùn)動
B．t=0.75s時刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動到M點(diǎn)
C．t=1s時刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cm
D．t=1s時刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為－4cm
9.(北京市宣武區(qū)2009年高三上學(xué)期期末)一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖所示。則從圖中可以看出( C )
A?這列波的波長為5m B?波中的每個質(zhì)點(diǎn)的振動周期為4s
C?若已知波沿x軸正向傳播，則此時質(zhì)點(diǎn)a向下振動
D?若已知質(zhì)點(diǎn)b此時向上振動，則波是沿x軸負(fù)向傳播的
10.（湖南省長沙市一中高三第二次月考9）如圖所示，為一列簡諧橫波的圖象，在此時刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度為v；經(jīng)過0.1s，P的速度仍為v，且該0.1s 內(nèi)，P的速度方向未發(fā)生改變；再過0.1s，P的速度方向改變，速度大小還是v，從而可以斷定（ D ）
A．波向左傳播，頻率為5 Hz B．波向右傳播，頻率為5 Hz
C．波向左傳播，波速為10 m/s D．波向右傳播，波速為10 m/s
二、非選擇題
11.（2009上海寶山區(qū)期末）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，經(jīng)0.3s時間質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到波峰位置，則質(zhì)點(diǎn)b剛開始振動時的運(yùn)動方向?yàn)開_________，質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時刻為__________s。
答案：． 沿y軸向上；0.5
12（2009上海嘉定區(qū)）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，A、B、C是x軸上的三點(diǎn)。已知波長大于3m且小于5m，周期T＝0.1s，AB＝5m。在t＝0時刻，波恰好傳播到了B點(diǎn)，此時刻A點(diǎn)在波谷位置。經(jīng)過0.5s，C點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則這列波的波長為__________m，AC間的距離為__________m。
答案： 4；24
13.(湖南長沙二中2009屆高三第一次質(zhì)量檢)某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。求此高山離海平面高度h為多少？（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）
解析：根據(jù)單擺周期公式有： 由萬有引力公式得：
聯(lián)立解得：
2008年聯(lián)考題
1.一個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)附近做機(jī)械振動.若從O點(diǎn)開始計時,經(jīng)過3 s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過M點(diǎn)（如圖所示）；再繼續(xù)運(yùn)動,又經(jīng)過2 s它第二次經(jīng)過M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過M點(diǎn)還需要的時間是（ CD ）
A.8 s B.4 s C.14 s D. s
2.(08北京東城目標(biāo)檢測)圖甲是利用砂擺演示簡諧運(yùn)動圖象的裝置,當(dāng)盛砂的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時,做簡諧運(yùn)動的漏斗漏出的砂,在板上顯示出砂擺的振動位移隨時間變化的關(guān)系曲線已知木板被水平拉動的速度為0.2 m/s,圖乙所示的一段木板的長度為0.60 m,則這次實(shí)驗(yàn)砂擺的擺長大約為(取g =π2)( A )
A.0.56 m B.0.65 m C.1.00 m D.2.25 m
3.(04福建福州4月)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波源位于坐標(biāo)原點(diǎn),在t =0時刻波源開始振動,在t =3 s時刻的波形如圖所示,此時,x =3 m處的質(zhì)點(diǎn)剛開始振動.則 ( AD )
A.波源開始振動時的方向沿y軸正方向 B.波源開始振動時的方向沿y軸負(fù)方向
C.t =7 s時,x =2 m處的質(zhì)點(diǎn)在波谷 D.t =7 s時x =6 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰
4.(08成都第一次診斷檢測)一列向右傳播的簡諧橫波在某一時刻的波形如圖所示,該時刻兩個質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)P、Q到平衡位置的距離相等，關(guān)于P、Q兩個質(zhì)點(diǎn)，以下說法正確的是 （ B ）
A.P較Q先回到平衡位置
B.再經(jīng)周期,兩個質(zhì)點(diǎn)到平衡位置的距離相等
C.兩個質(zhì)點(diǎn)在任意時刻的動量相同
D.兩個質(zhì)點(diǎn)在任意時刻的加速度相同
5.(08安徽皖南八校第二次聯(lián)考)一彈簧振子做簡諧運(yùn)動的振動圖象如圖所示,已知彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm,則 ( AB )
A.圖中A點(diǎn)對應(yīng)的時刻振子所受的彈力大小為5 N,方向指向x軸的負(fù)方向
B.圖中A點(diǎn)對應(yīng)的時刻振子的速度方向指向x軸的正方向
C.在0～4 s內(nèi)振子做了1.75次全振動
D.在0～4 s內(nèi)振子通過的路程為3.5 cm,位移為0
6.(08北京東城目標(biāo)檢測)一列平面簡諧波,波速為20 m/s,沿x軸正方向傳播,在某一時刻這列波的圖象如圖所示.由圖可知 ( ABD )
A.這列波的周期為0.2 s B.質(zhì)點(diǎn)P、Q此時刻的運(yùn)動方向都沿y軸正方向
C.質(zhì)點(diǎn)P、R在任意時刻的位移都相同 D.質(zhì)點(diǎn)P、S在任意時刻的速度都相同
7.(08天津南開5月統(tǒng)考)如圖所示,甲圖為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t =0時刻的波動圖象,乙圖為參與波動質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象,則下列判斷正確的是 ( D )
A.該波的傳播速率為4 cm/s
B.該波的傳播方向沿x軸正方向
C.經(jīng)過0.5 s時間,質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向向前傳播2 m
D.該波在傳播過程中若遇到3 m的障礙物,能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
8.(08宜昌第一次調(diào)研)如圖所示為聲波1和聲波2在同一種介質(zhì)傳播時某時刻的波形圖,則下列說法中正確的是 ( BCD )
A.波2速度比波1速度大 B.波2頻率比波1頻率大
C.波2的波長比波1的波長小 D.這兩列波不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象
9.(08黃岡2月質(zhì)檢)一列簡諧橫波在x軸上傳播,其波速為20 m/s,某時刻的波形如圖所示,a、b、c為介質(zhì)中的三個質(zhì)點(diǎn)，此時a正向上運(yùn)動，由此可知 （ ABC ）
A.c的加速度正在增大
B.該時刻以后,b比c先到達(dá)平衡位置
C.再過0.075 s質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置
D.若此波遇到另一波并發(fā)生干涉現(xiàn)象,則另一波的頻率為50 Hz
10.(08南昌調(diào)研測試)一列簡諧橫波沿繩子傳播,振幅為0.2 m,傳播速度為1 m/s,頻率為0.5 Hz.在t0時刻,質(zhì)點(diǎn)a正好經(jīng)過平衡位置,沿著波的傳播方向 ( BCD )
A.在t0時刻,距a點(diǎn)為2 m處的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的距離為0.2 m
B.在(t0 + 0.5 s)時刻,距a點(diǎn)為1 m處的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的距離為0.2 m
C.在(t0 + 1.5 s)時刻,距a點(diǎn)為1 m處的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的距離為0.2 m
D.在(t0 + 2.0 s)時刻,距a點(diǎn)為0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的距離為0.2 m
11.(08唐山教學(xué)質(zhì)檢)如圖所示為兩列沿同一彈性繩傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,(虛線表示甲波,實(shí)線表示乙波),M為繩上x =0.2 m處的質(zhì)點(diǎn),則下列說法中正確的是 ( AB )
A.這兩列波將發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.圖示時刻質(zhì)點(diǎn)M的速度沿 + y方向
C.由圖示時刻開始,再經(jīng)甲波周期的1/4,質(zhì)點(diǎn)M的位移為20 cm
D.因波的周期未知,故兩列波波速的大小無法比較
12.( 08廣東佛山模擬)如圖所示是t=1.0 s時向x軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波的圖象,已知波速v=1.0 m/s,則 x =1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象是圖乙中的 ( A )
A.① B.② C.③ D.④
13.(08天津市和平區(qū)第二學(xué)期第一次質(zhì)量調(diào)查)如圖所示,均勻介質(zhì)中振動情況完全相同的兩波源S1 、S2分別位于x1=-2×10-1 m和x2=12×10-1 m處.t =0時刻以頻率為f =10 Hz同時開始向上振動,振幅為A=2 cm,波的傳播速度為v=4 m/s,P、M、Q三質(zhì)點(diǎn)的平衡位置離O點(diǎn)距離分別為OP=0.2 m、OM=0.5 m、OQ=0.8 m.則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動情況判斷正確的是 ( A )
A.t=0.1 s 時刻質(zhì)點(diǎn)Q開始沿y軸正方向運(yùn)動
B.經(jīng)t=0.175 s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為14 cm
C.t=0.275 s時刻,質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4 cm
D.t=0.35 s時刻,S1S2之間(不包括S1、S2)振動位移為零的點(diǎn)共有三處
14.(08鄭州第一次質(zhì)量測試)下列說法正確的是 ( BC )
A.若聲波波源向觀察者靠近,則觀察者接收到的聲波頻率減小
B.聲波擊碎玻璃杯的實(shí)驗(yàn)原理是共振
C.超聲波在水中傳播的距離要比光波和無線電波遠(yuǎn)得多
D.“聞其聲不見其人”是聲波的干涉現(xiàn)象
15.(08哈爾濱復(fù)習(xí)質(zhì)檢)一列連續(xù)鳴笛的火車高速從鐵道上通過,則在鐵道邊上的人聽到的笛聲應(yīng)為 (B)
A.某一不變頻率的笛聲 B.車頭經(jīng)過前笛聲頻率變高,車頭經(jīng)過后笛聲頻率變低
C.車頭經(jīng)過前笛聲頻率變低,車頭經(jīng)過后笛聲頻率變高 D.頻率時高時低周期性變化的笛聲
2006-2007年聯(lián)考題
一、選擇題
1.(07廣東珠海統(tǒng)考)如圖所示,放在光滑水平面上彈簧振子,振子質(zhì)量為m,振子以O(shè)為平衡位置,在B和C之間振動,設(shè)振子經(jīng)平衡位置時的速率為v,則它在由O→B→O→C的整個運(yùn)動過程中,彈簧彈力對振子所做功的大小為 ( B )
A.2mv2 B.mv2 C. 3mv2 D. mv2
2.(07江蘇徐州第一次模擬)如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳到 x =5 m的M點(diǎn)時開始計時,已知P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4 s,下 面說法中正確的是 ( ABD )
A.這列波的波長是4 m
B.這列波的傳播速度是10 m/s
C.質(zhì)點(diǎn)Q(x =9 m)經(jīng)過0.5 s才第一次到達(dá)波峰
D.M點(diǎn)以后各質(zhì)點(diǎn)開始振動時的方向都是向下
3.(07西城區(qū)抽樣測試)有一個單擺,原來的周期是2 s.在下列情況下,對周期變化的判斷正確的是(BCD )
A.擺長減為原來的,周期也減為原來的 B.擺球的質(zhì)量減為原來的,周期不變
C.振幅減為原來的,周期不變 D.重力加速度減為原來的,周期變?yōu)樵瓉淼?倍
4.(07成都畢業(yè)班第一次診斷)將一個電動傳感器接到計算機(jī)上,就可以測量快速變化的力,用這種方法測得的某單擺擺動時懸線上拉力的大小隨時間變化的曲線如圖所示,某同學(xué)對此圖線提供的信息做出了下列判斷,正確的應(yīng)是 (AD )
A.t=0.2 s 時擺球正經(jīng)過最低點(diǎn) B.t=1.1 s時擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)
C.擺球擺動過程中機(jī)械能守恒 D.擺球擺動的周期T=1.2 s
5.(07廣西調(diào)研)在利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,測出不同擺長L對應(yīng)的周期T,作出了如圖所示的T2-L圖象,已知圖象上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(x1,y1)、(x2,y2),則 ( D )
A.T2與L的關(guān)系式是T2= B.圖象的斜率
C.由圖象可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=4π2L/T2 D.由圖象可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br/>6.(07武漢2月調(diào)研)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源開始向上振動,形成的簡諧波沿x軸正方向傳播,傳播速度為10 m/s,周期為0.4 s,波源振動0.3 s后立即停止振動.波源停止振動后經(jīng)過0.2 s的波形是 ( D )
7.(07北京西城區(qū)抽樣測試)如圖,波源S產(chǎn)生的簡諧波向右傳播.振動頻率是100 Hz,波速v=80 m/s,波的傳播過程中經(jīng)過P、Q兩點(diǎn),已知距離SP=3.8 m,SQ=5.0 m.在某一時刻,當(dāng)S點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動時,P、Q兩點(diǎn)所在位置為 ( C )
A.P點(diǎn)處于波峰,Q點(diǎn)也處于波峰 B.P點(diǎn)處于波谷,Q點(diǎn)也處于波谷
C.P點(diǎn)處于波峰,Q點(diǎn)處于波谷 D.P點(diǎn)處于波谷,Q點(diǎn)處于波峰
8.(07江蘇徐州模擬)波速均為v=1.2 m/s的甲、乙兩列簡諧橫波都沿x軸正方向傳播，某時刻波的圖象分別如圖所示,其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰,關(guān)于這兩列波,下列說法正確的是 ( C )
A.如果這兩列波相遇可能發(fā)生穩(wěn)定的干涉圖樣 B.甲波的周期大于乙波的周期
C.甲波中P處質(zhì)點(diǎn)比M處質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置
D.從圖示的時刻開始,經(jīng)過1.0 s,P、Q質(zhì)點(diǎn)通過的路程均為1.2 m
9.(07石家莊教學(xué)質(zhì)檢)如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實(shí)線和虛線分 別表示t1時刻和t2時刻的圖象.其中t2=(t1+)s,已知波的頻率為2 Hz,則 下列關(guān)于波的傳播方向和傳播距離Δx的判斷正確的是( D )
A.此波沿x軸正方向傳播,Δx=3 m B. 此波沿x軸負(fù)方向傳播,Δx= 9 m
C.此波沿x軸負(fù)方向傳播,Δx=3 m D. 此波沿x軸正方向傳播,Δx=15 m
10.(06山東濟(jì)寧統(tǒng)考)如圖甲所示為一列簡諧橫波在t =20 s時的波形圖,圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動圖線,那么該波的傳播速度和傳播方向是 ( B )
A.v=25 cm/s,向左傳播 B.v=50 cm/s,向左傳播 C.v=25 cm/s,向右傳播 D.v=50 cm/s,向右傳播
11.(07西安一檢)如圖所示,沿x軸正方向傳播的一列簡諧波在某時刻的波形為一正弦曲線,其波速為200 m/s,則有 ( AC )
A.圖中質(zhì)點(diǎn)b的加速度在增大
B.從圖示時刻開始,經(jīng)0.01 s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為4 cm,相對平衡位置的位移為零
C.若此波遇到另一列波,并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,則另列波的頻率為50 Hz
D.若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,該波所遇到障礙物的尺寸一般不小于200 m
12.(07江蘇啟東期中測試)如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動的情況,圖中圓表示波峰,已知波源的頻率為f0,則下列說法正確的是 ( AC )
A.該圖表示波源正在向B點(diǎn)移動
B.觀察者在圖中A點(diǎn)接收波的頻率是定值,但大于f0
C.觀察者在圖中B點(diǎn)接收波的頻率是定值,但大于f0
D.觀察者在圖中C點(diǎn)或D點(diǎn)接收波的頻率是定值,但大于f0
13.(07湖北重點(diǎn)中學(xué)第一次聯(lián)考)一頻率為600 Hz的聲源以20 rad/s的角速度沿一半徑為0.80 m的圓周做勻速圓周運(yùn)動,一觀察者站在離圓心很遠(yuǎn)的P點(diǎn)且相對于圓心靜止,如圖所示,下列判斷正確的是(AB)
A.觀察者接收到汽笛在A點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率大于600 Hz
B.觀察者接收到汽笛在B點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率等于600 Hz
C.觀察者接收到汽笛在C點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率等于600 Hz
D.觀察者接收到汽笛在D點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率小于600 Hz
14.(06湖北八校高三聯(lián)考)一個砂箱連著彈簧,在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動,不計空氣阻力,下面說法正確的是(ABD)
A.若砂箱經(jīng)過平衡位置時一小球豎直落入砂箱,則以后的運(yùn)動中砂箱的振幅將減小
B.若砂箱經(jīng)過平衡位置時一小球豎直落入砂箱,則砂箱再次通過平衡位置時速度將減小
C.若砂箱在最大位移處時一小球豎直落入砂箱,則以后的運(yùn)動中砂箱的振幅將減小
D.若砂箱在最大位移處時一小球豎直落入砂箱,則砂箱再次通過平衡位置時速度將減小
15.(06中山高中質(zhì)量檢測)如圖甲所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連,并靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)使A以3 m/s的速度向B運(yùn)動壓縮彈簧,速度圖象如圖乙,則有 (CD )
A.在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度 1 m/s,且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)
B.從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長
C.兩物體的質(zhì)量之比為m1∶m2=1∶2
D.在t2時刻A與B的動能之比為∶=1∶8
16.(06連云港高三調(diào)研考試)如圖所示,實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰與波峰相遇點(diǎn),下列說法中正確的是 ( BD )
A.該時刻質(zhì)點(diǎn)O正處于平衡位置
B.P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置
C.隨著時間的推移,質(zhì)點(diǎn)M將向O點(diǎn)處移動
D.從該時刻起,經(jīng)過四分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置
17.(06中山高中質(zhì)量檢測)蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖是持續(xù) 1 ms或不到1 ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次.假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39 000 Hz.在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是 ( C )
A.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
B.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率
C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率
D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲沖頻率等于39 000 Hz
二、非選擇題
18.(07黃岡月考)將一測力傳感器連接到計算機(jī)上就可以測量快速變化的力,如圖所示,(甲)圖中O點(diǎn)為單擺的懸點(diǎn),現(xiàn)將小球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉到A點(diǎn),此時細(xì)線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回擺動,其中B點(diǎn)為運(yùn)動中最低位置, ∠AOB =∠COB=α, α小于10°且是未知量.圖(乙)表示由計算機(jī)得到細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間變化的曲線,且圖中t =0時刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動的時刻,根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息(g取10 m/s2)求:
(1)單擺的周期和擺長;
(2)擺球的質(zhì)量;(3)擺動過程中的最大速度.
答案 (1)T=0.4πs L =0.4 m
(2)0.05 kg
(3)0.283 m/s
19.(06寧夏銀川模擬)一根彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點(diǎn)O,用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期為1 s的簡諧運(yùn)動,于是在繩上形成一列簡諧波,求:
(1)若從波傳到平衡位置在x=1 m處的M質(zhì)點(diǎn)時開始計時,那么經(jīng)過的時間Δt等于多少時,平衡位置在x=4.5 m處的N質(zhì)點(diǎn)恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置?
(2)從繩的左端點(diǎn)開始做簡諧運(yùn)動起,當(dāng)它通過的總路程為88 cm時,N質(zhì)點(diǎn)振動通過的總路程是多少?
答案 (1)2.25 (2)16 m
第三部分 創(chuàng)新預(yù)測題精選
一、選擇題
1.2004年,在印度尼西亞的蘇門答臘島近海,地震引發(fā)海嘯,造成了重大的人員傷亡.海嘯實(shí)際上是一種波浪運(yùn)動,也可稱為地震海浪,下列說法中正確的是 ( A )
A.地震波和海嘯都是由機(jī)械振動引起的機(jī)械波 B.波源停止振動時,海嘯和地震波的傳播立即停止
C.地震波和海嘯都只有縱波 D.地震波和海嘯具有能量,隨著傳播將愈來愈強(qiáng)
2.如圖所示是用頻閃照相的方法拍攝到的一個彈簧振子的振動情況,甲圖是振子靜止在平衡位置時的照片,乙圖是振子被拉到左側(cè)距平衡位置20 cm處放手后向右運(yùn)動周期內(nèi)的頻閃照片,已知頻閃的頻率為10 Hz,則下列說法正確的是 ( BC )
A.該振子振動的周期為1.6 s
B.該振子振動的周期為1.2 s
C.振子在該周期內(nèi)做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動
D.從圖乙可以看出再經(jīng)過0.2 s振子將運(yùn)動到平衡位置右側(cè)10 cm處
3.如圖所示是一列向右傳播的簡諧橫波在某一時刻的波形圖象,如果此列波的波速為2.4 m/s,則在傳播過程中位于x軸上x=0.3 m～x=0.6 m之間的某質(zhì)點(diǎn)P,從這一時刻起在1 s內(nèi)所通過的路程為( C )
A.2.56 cm B. 2.4 cm C. 0.16 m D. 0.02 m
4.質(zhì)點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心位置在y軸上做簡諧運(yùn)動,其振動圖象如圖所示,振動在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為1.0 m/s.0.3 s后,此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)動,再經(jīng)過0.1 s后的波形圖為 ( C )
5.如圖所示,一列向 +x方向傳播的簡諧橫波(圖示時刻為t =0),a、b、c、d分別是x =1 m、x=2 m、x =3.5 m、x =4.5 m處的四個質(zhì)點(diǎn).已知該波的傳播速度為1 m/s,則 ( C )
A.對質(zhì)點(diǎn)a和b來說,在第2 s內(nèi)回復(fù)力對它們做功相同
B.對質(zhì)點(diǎn)a和b來說,在第2 s內(nèi)回復(fù)力對它們的沖量相同
C.對質(zhì)點(diǎn)c和d來說,在第1 s內(nèi)回復(fù)力對它們做功相同
D.對質(zhì)點(diǎn)c和d來說,在第1 s內(nèi)回復(fù)力對它們的沖量相同
6.有一秒擺,懸點(diǎn)為O,在O點(diǎn)正下方O＇處有一釘子,如圖甲所示,擺從平衡位置向左擺時擺線碰到釘子擺長改變,從平衡位置向右擺時又變?yōu)樵瓟[的長度,其振動圖象如圖乙所示(g=π2),則 (BCD )
A.此擺的周期為2 s B.懸點(diǎn)離釘子的距離為0.75 m
C.碰到釘子瞬間,擺球的動量大小不變 D.碰釘子后,擺球的角速度增大
7.某列機(jī)械波在MN直線上傳播,該直線上相距3 m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn),其振動圖象如圖所示,則 (CD )
A.該機(jī)械波的頻率為2.5 Hz
B.該機(jī)械波的傳播方向一定是從P到Q
C.該機(jī)械波的波長可能為4 m
D.該機(jī)械波傳播的速度可能為15 m/s
8.如圖所示,一列簡諧波向右以4 m/s的速度傳播,某一時刻沿波的傳播方向上有a、b兩質(zhì)點(diǎn),位移大小相等,方向相同.以下說法正確的是(BC )
A.再經(jīng)過1 s, a、b兩質(zhì)點(diǎn)位移第一次大小相等
B.再經(jīng)過0.5 s, a、b兩質(zhì)點(diǎn)位移第一次大小相等、方向相反
C.此時刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等、方向相反
D.此時刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等、方向相同
9.如圖所示為沿波的傳播方向上有間距均為2 m的五個質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e,均靜止在各自的平衡位置,一列簡諧橫波以2 m/s的速度水平向右傳播.t =0時刻波到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a,質(zhì)點(diǎn)a開始由平衡位置向下運(yùn)動,t =3 s時質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn),則下列說法中不正確的是 ( C ) A.質(zhì)點(diǎn)d開始振動后振動周期為4 s B.t =4 s時刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)e
C.t =5 s時質(zhì)點(diǎn)b到達(dá)最高點(diǎn) D.在3 s < t <4 s這段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c速度方向向上
10.兩列振幅、波長和波速都相同的簡諧波1和2分別沿x軸的正、負(fù)方向傳播,波速 v=200 m/s,在t =0時刻的部分波形如圖所示,那么在x軸上x=450 m的質(zhì)點(diǎn)P,經(jīng)最短時間t1出現(xiàn)位移最大值,經(jīng)最短時間t2出現(xiàn)位移最小值,則t1、t2分別是 ( B )
A.1.50 s 0.25 s B. 0.25 s 0.75 s C.0.50 s 0.75 s D. 0.75 s 0.25 s
11.將一根長為100多厘米的均勻弦線,沿水平的x軸放置,拉緊并使兩端固定,如圖(a)所示.現(xiàn)對離固定的右端25 cm處(取該處為原點(diǎn)O)的弦上一點(diǎn)施加一個沿垂直于弦線方向（即y軸方向)的擾動,其位移隨時間的變化規(guī)律如圖(b)所示.該擾動將沿弦線傳播而形成波(孤立的脈沖波).已知該波在弦線中的傳播速度為2 cm/s,則表示自O(shè)點(diǎn)沿弦向右傳播的波在t=3 s時的波形圖是 ( C )


12.將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上,從靜止釋放,當(dāng)擺球運(yùn)動到最低點(diǎn)時,擺線碰 到障礙物,擺球繼續(xù)向右擺動.用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動過程的頻閃照片,以下說法正確的是 ( AC )
A.擺線碰到障礙物前后的擺長之比為9∶4
B.擺線碰到障礙物前后的擺長之比為3∶2
C.擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時,線速度不變,半徑減小,擺線張力變大
D.擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時,角速度變大,半徑減小,擺線張力不變大
二、非選擇題
13.某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時,從單擺運(yùn)動到最低點(diǎn)開始計時且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時間內(nèi)為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為L,再用螺旋測微器測得擺球的直徑為d(讀數(shù)如圖).
(1)該單擺在擺動過程中的周期為 .
(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g = .
(3)從圖可知,擺球的直徑為 mm.
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的 .
A.單擺的懸點(diǎn)未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.把n次擺動的時間誤記為(n + 1)次擺動的時間
C.以擺線長作為擺長來計算
D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
答案 (1) (2) (3)5.980±0.002 (4)BD
14.一列簡諧橫波沿直線傳播,在波的傳播方向上有P、Q兩個質(zhì)點(diǎn),它們相距 0.8 m,當(dāng)t=0時,P、Q兩點(diǎn)位移恰好都是正的最大值,且P、Q間只有一個波谷.當(dāng)t=0.6 s時,P、Q兩點(diǎn)正好都處于平衡位置,且P、Q兩點(diǎn)間有一個波峰和一個波谷,且波峰距Q點(diǎn)為0.2 m,試求:
(1)若波由P傳到Q,波的周期;
(2)若波由Q傳到P,波的速度;
(3)若波由Q傳到P,從t=0時開始觀察,哪些時刻P、Q間(P、Q除外)只有一個質(zhì)點(diǎn)的位移等于振幅.
答案 (1)T=0.8 s (2) (3) s(n=0,1,2,3,…)
15.某時刻的波形圖如圖所示,波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)P的坐標(biāo)x =0.32 m. 從此時刻開始計時,
(1)若每間隔最小時間0.4 s重復(fù)出現(xiàn)波形圖,求波速.
(2)若P點(diǎn)經(jīng)過0.4 s第一次達(dá)到正向最大位移,求波速.
(3)若P點(diǎn)經(jīng)0.4 s到達(dá)平衡位置,求波速.
答案 (1) 2 m/s (2)0.3 m/s (3)(0.8 + n ) m/s ( n =0,1,2,…)

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