天津市高三物理 各类考试分类汇编 专题十三 机械振动与机械波

1、专题十三 机械振动与机械波1.（2013天津宝坻高三模拟，8题）如图甲所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的q、p、o、p、q质点，相邻两质点间距离为1m，t=0时刻o质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并分别产生向左和向右传播的机械波，o质点振动图象如图乙所示当o质点第一次达到正方向最大位移时，p点刚开始振动，则12345-5ot/s乙y/cmqpopqxvyy甲ap、p两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反b当q点振动第一次达到负向最大位移时，质点o的运动路程为25cmc当波在绳中传播时，波速为1m/sd若o质点振动加快，波的传播速度不变【答案】bcd【解析】根据对称性，p与p步

2、调始终一致，故a错误q起振方向与o点起振方向相同：向上，当q点振动第一次达到负向最大位移时，经过t时间，而波由o点传到q时间为t，则质点通过路程为s=5a=25cm，故b正确由振动图象得知，t=4s，由o点起振情况得=4m，则v=1m/s，故c正确波速由介质的性质决定，故d正确故选bcd。x/m1.02.02.51.50.5y/moabcd2.（2013天津第三次六校联考，7题）如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图及传播的距离，已知该波的周期为，、为沿波传播方向上的四个质点，下列判断正确的是：a在时刻，质点的速度达到最大b从时刻起，质点比质点先回到平衡位置c在时刻，质点的速度向上且

3、达到最大d从时刻起，在一个周期内，、三个质点所通过的路程均为一个波长【答案】bc【解析】在t+时刻，c质点到达波峰，速度为零，故a错误波沿x轴正方向传播，此时刻b、a的振动方向都向上，所以从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置，故b正确波传到d质点的时间为，d质点起振方向向下，则在t+即时刻，d质点的速度向上且达到最大，故c正确从t时刻起，在一个周期内，a、b、c三个质点所通过的路程均四个振幅，不是一个波长，故d错误故选bc。3.（2013天津市五区县高三第二次质量调查，6题）如图为一列传播速度v=8m/s的简谐横波在t=0时刻波形图，p为x1=3.5m处的质点，q为x2=26m处的质点，此

4、时质点p正做减速运动，则（ ）a.该波沿x轴负方向传播b.1s内质点p通过的路程为40cmc.q质点的起振方向沿y轴负方向d.t=2.7s时质点q沿y轴负向加速运动【答案】bd【解析】由质点p正做减速运动可知t=0时刻p向下运动，据质点振动方向和波的传播方向的关系可知该波沿x轴正方向传播，a错误。由题图可读出振幅a=5cm，波长=4m，由可得周期为0.5s，1s内，即两个周期内，质点p通过的路程为振幅的8倍，即40cm，b正确。波源的起振方向与x=6m的质点t=0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，可知x=6m的质点在t=0时刻的振动方向向上，则波源的起振方向向上，进而可知q质点的起振

5、方向沿y轴正方向，故c错误经过2.5s时间，q点开始振动，,故t=2.7s时质点q正由波峰向平衡位置运动，即沿y轴负向加速运动，d正确。本题选bd。4.（2013天津市五区县高三第一次质量调查，7题）如图甲所示，o点为振源，op=12cm，t=0时刻o点开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为从t=0时刻开始描绘的p点的振动图像，下列判断中正确的是（ ）a.该列波的周期为2sb.该列波的波速为4m/sc.t=0至t=3s时间内振源o通过的路程为15cmd. t=0时刻振源o处于平衡位置且沿y轴正方向运动【答案】abd【解析】由图乙看出，波从o点传到p点的时间为3s，传播距离为12m，则波

6、速为v=4m/s;周期t=5s-3s=2s，故a、b正确t=3s=t时间内，振源o通过的路程为振幅的6倍，即30cm ，故c错误。p点的起振方向与o点起振方向相同，由乙图可知p点的起振方向沿y轴正方向，则t=0时刻，振源o振动的方向沿y轴正方向，故d正确故本题应选abd。5.（2013天津市十二区县重点学校高三毕业班一联，5题）图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图象，则a时，质点的加速度达到负向最大b质点简谐运动的表达式为c从到，该波沿轴负方向传播了d从到，质点通过的路程为【答案】c【解析】由乙图中q点的振动图象可知t=0.15s时q

7、点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故a错误；据简谐运动的一般表达式再结合已知条件可知质点简谐运动的表达式为，b错误；甲图描述的是t=0.10s时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s到t=0.15s内q点将向下振动，这说明在甲图中此时q点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v=40m/s，故从t=0.10s到t=0.25s，波沿x负方向传播了6m，故c正确；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，由图像可知t=0.10s到t=0.25s即四分之三周期内，质点p通过的路程小于三个振幅即小于30cm，故d错误故选c6.（2

8、013天津市十二区县重点学校高三毕业班二联，4题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到p点，t=0.6s时波恰好传到q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、p、q是介质中的质点，下列说法正确的是a当t=0.6s时质点a速度沿y轴负方向b质点p在这段时间内沿x轴正方向移动了30mc质点c在这段时间内通过的路程为30cmd当t=0.5s时，质点b、p的位移相同【答案】d【解析】由题图可知，该横波的波长为40m，波速v= m/s=50m/s，则周期=0.8s，当t=0.6s时质点a正由波谷向平衡位置运动，其速度沿y轴正方向，a错误；质点p只在平衡位置附近上下振动，

9、不随波迁移，b错误；质点c在t=0.2s时开始振动，t=0.6s时通过的路程为振幅的2倍，即20cm，c错误；当t=0.5s=时，质点b、p均处于平衡位置和波谷之间的同一位置，故位移相同，d正确。7.（2013天津河西一模，3题）一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是a此列波的波长为2.5mb此列波的频率为2hzc此列波的波速为2.5msd此列波的传播方向为沿x轴正方向传播【答案】d【解析】由题，b和c之间的距离是5m，则波长即为5m故a错误b、a两点振动相差半个周期，由题：图中质点b的起振时刻比质点a延迟

10、了0.5s，则周期t=1s，频率f=1hz故b错误波速为v=5m/s故c错误由于质点b的起振时刻比质点a迟，所以波沿x轴正方向传播故d正确故答案为：d。8.（2013天津河西一模，7题）利用如图（a）所示的装置做双缝干涉实验，在仅改变某一个实验条件、而其他条件相同的情况下，得到的干涉图样分别如图(b)中的甲、乙所示。下列说法中正确的是 a可能是选用的光源不同，甲图对应的光源频率小 b可能是双缝到光屏的距离d不同，甲图的d较小 c可能是双缝的间距不同，甲图对应的间距较小 d可能是光源到双缝的距离不同，甲图的距离较大【答案】ac【解析】本题考查对公式的理解，式中l表示双缝到屏的距离，d表示双缝间距

11、，表示光的波长，光源频率小，则波长大，干涉条纹间距大，a正确；双缝到光屏的距离小，则干涉条纹间距小，b错误；双缝的间距小，则干涉条纹间距大，c正确；光源到双缝的距离对实验的结果没有影响，d错误。9.（2013天津红桥一模，8题）一列简谐横波，某时刻的图像如下图甲所示，从该时刻开始计时，波上a点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是a这列波沿x轴负向传播b这列波的波速是25m/sc质点p比质点q先回到平衡位置d经过t=04 s，a质点通过的路程是4 m【答案】abd【解析】由乙图读出该时刻即t=0时刻质点a的速度方向为沿y轴正方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴负向故a正确由甲图读出该波的波

12、长为=20m，由乙图可知周期为t=0.8s，则波速为v=25m/s故b正确图示时刻质点p沿y轴负方向，q直接向平衡位置运动，所以质点p将比质点q后回到平衡位置故c错误t=0.4s=0.5t，质点做简谐运动时在一个周期内质点a通过的路程是4倍振幅，则经过t=0.4s，a质点通过的路程是s=2a=4m故d正确。故选abd。10.（2013天津南开二模，5题）将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是 a摆线碰到障碍物前后的周期之比为3:2 b摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3：2

13、 c摆球经过最低点时，线速度变小，半径减小，摆线张力变大 d摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变【答案】a【解析】设频闪照相机拍摄周期为t，则由图可知摆线碰到障碍物前的周期为t1=36t，碰到障碍物后的周期为t2=24t，则周期之比t1：t2=36：24=3：2，故a正确由单摆周期公式t=2，得线碰到障碍物前后的摆长之比为9：4，故b错误摆球经过最低点时线速度不变，半径变小，角速度=变大，线的张力f=mg+m变大，故cd错误本题选a。11.（2013天津耀华中学一模，6题）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=1m的p点时开始计时，已知在t=0.4s时振动恰好传到

14、x=5m处，且x=4m的m点正好在波谷，下列说法中正确的是 a.p点的振动周期为0.4s b.p点开始振动的方向沿y轴正方向 c.当m点开始振动时，p点正好在波峰 d.这列波的传播速度是7.5m/s 【答案】ac【解析】由题意简谐横波沿x轴正向传播，t=0.4s时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，故p点的周期为0.4s，故a正确p点开始振动的方向与x=5m处质点开始振动的方向相同，由题意知，x=5m处质点开始振动的方向沿y轴负方向，故p点开始振动的方向沿y轴负方向，b错误当m点开始振动时，由波形可知，p点在波峰，故c正确由图知，波长=4m，则波速v=10m/s，故d错误故选ac。 12.

15、（2013天津和平一模，8题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，o为波源且t=0开始沿y轴负方向起振，如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图，虚线右侧的波形末画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是 a这列波的周期为0.2s，振幅为l0cm b这列波的波长为8m波速为40m/s ct=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为(10m，10cm) dt=0.7s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴负方向【答案】ab【解析】由已知条件结合图像可知该横波的振幅为10cm，波长为8m，t=0.2s时波源正向下运动，刚好运动了一个周期，故这列波的周期为0.2s，

16、由可得波速为40m/s，选项a、b正确。t=0.25s时，x=10m处质点刚开始运动，t=0.7s末，x=10m处质点运动到波谷，其位置坐标为(10m，-10cm)，选项c错误。t=0.6s时，x=24m处的质点刚开始运动，t=0.7s末，x=24m处的质点回到平衡位置，其加速度为0，选项d错误。13.（2013天津河西二模，8题）一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点p的速度为v，经过0.2 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度大小、方向第二次与v相伺，则下列判断中正确的有（）a波沿+x方向传播，波速为5 m/sb若某时刻m质点到达波谷处，则p质点一定到达波峰

17、处c质点m与质点q的位移大小总是相等、方向总是相反d从图示位置开始计时，在2 s时刻，质点p的位移为20 cm【答案】ab【解析】由图读出波长=6m，根据已知条件分析得到周期t=1.2s，由公式v=可得波速为5m/s，而且图示时刻p点运动方向沿y轴正方向，则沿波+x方向传播，故a正确图示时刻，质点m与质点q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反，故c错误质点m与p平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反，m质点到达波谷处，p质点一定到达波峰处，故b正确波的周期t=1.2s，从图示位置开始计时，在2 s时刻质点p的位置与0.8s时刻的位置相同，还

18、未到达波谷，位移不是-20cm，故d错误故选ab。14.（2013天津河北二模，7题）如图甲所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的o、p、q三个质点，这三个质点间距离为op = pq = l m。t = 0时刻o质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，o质点的振动图象如图乙所示。当o质点第一次达到正向最大位移时，p质点刚开始振动，已知振动和波形图中质点的位移规定的正方向相同，则a质点q的起振方向为y轴正方向bo、p两质点之间的距离为半个波长c这列波传播的速度为1.0 m/sd在一个周期内，质点o通过的路程为0.4 m【答案】ac【解析】由振动图象，质点o在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向故a正确由题，op距离是波长，则波长=4m，故b错误由振动图象知t=4s，则波速v=1m/s故c正确在一个周期内，质点o通过的路程为s=4a=20cm=0.2m故d错误故选ac。15.（2013天津和平二模，6题）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，质点p恰在平衡位置，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是 a这列波是沿x轴负方向传播的 b质点p在0.4s时刻速度方向与加速度方向相同 ct=0.5s时，质点p的速度沿y轴负方向