2021届高考物理一轮复习易错题型专训（17）机械振动和机械波（解析版）

1、2021届高考物理一轮复习易错题型专训（17）机械振动和机械波1.一列简谐横波向右传播,波速为v.沿波传播方向上有相距为L的两质点,如图所示.某时刻两质点都处于平衡位置,且间仅有一个波峰,经过时间质点第一次运动到波谷.则t的可能值( )A.1个B.2个C.3个D.4个2.两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图甲、乙所示，经过时间t（t小于A波的周期），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则两列波的波速之比不可能是( )A.1:1B.1:2C.1:3D.3:13.如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播在时刻的波形，从此时刻开始，介质中的质点回到平衡位置的最短时间分别为，下列说法

2、正确的是( )A时刻质点沿轴的负方向运动B时刻质点加速度最大C内质点发生的路程为D内波传播的路程为4.如图所示，一小球用细线悬挂于点，细线长为，点正下方处有一铁钉。将小球拉至处无初速释放(摆角很小)，这个摆的周期是( )ABCD5.用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。物体带动纸带一起向左运动时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下如图所示的径迹。图乙为某次实验中获得的纸带的俯视图，径迹与中央虚线的交点分别为，用刻度尺测出间的距离为；间的距离为。已知单摆的摆长为，重力加速度为，则此次实验中测得的物体的

3、加速度为( )ABCD6.一钩码和一轻弹簧组成弹簧振子，如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给钩码一向下的初速度，钩码便做简谐运动，振动图线如图乙所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动稳定时，钩码的振动图线如图丙所示。若用表示弹簧振子的固有频率，f表示驱动力的频率，则( )A.由图线可知B.由图线可知C.由图线可知钩码做受迫振动的周期为8 sD.由图线可知，缓慢增大把手转动速度至15 r/min，稳定后钩码振动的振幅也将增大7.

4、图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是( )A.这列简谐波沿x轴正方向传播B.波的传播速度为20 m/sC.从到，波的传播距离为3 mD.从到，质点P通过的路程为10 cmE.时，质点P的加速度方向与y轴正方向相反8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T。在时的波形如图所示，波上有两点，其纵坐标分别为，下列说法正确的是( )A.P点的振动形式传到Q点需要B.在振动过程中，位移的大小总相等C.在内，P点通过的路程为20 cmD.经过，Q点回到平衡位置9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻波形图如图中的实线所示，此

5、时波刚好传到P点，时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，是介质中的质点，求：（1）波速；（2）b点振动方程；（3）a点第N次经过平衡位置所经历的时间.10.由波源形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。如图所示，介质中两质点位于波源两侧，且的平衡位置在一条水平直线上，的平衡位置到的平衡位置之间的距离分别为。波源从时刻开始在竖直方向上下振动，其位移随时间变化的振动方程为，规定竖直向上为轴正方向。当波源第一次运动到波谷时，波刚好传播到质点。求：(1)该横波各质点的起振方向；(2)该横波的波长和波速；(3)从时刻到质点第一次到波峰的过程中，质点运动的路程。参考答案1.答案：D解析：本题考查

6、机械振动、机械波.由题中条件可知，间的波形有如图所示四种.由于波向右传播，故图甲Q质点第一次运动到波谷的时间为，而乙图Q质点第一次运动到波谷的时间为，同理对丙图和丁图分别有，故D项正确.2.答案：D解析：从题图中可得A波波长为，周期，B波波长为，周期，波速，得到，所以两列波的波速之比不可能是D。3.答案：D解析：A.根据题意可知，回到平衡位置为小于回到平衡位置的，说明直接回到平衡位置，沿轴的负方向运动，要先到达最高点，再回到平衡位置，该波的周期为由于所以时刻质点正沿轴的正方向运动，故A错误；B.由于故B错误；C.内，这段时间不是周期的整数倍，如果质点从最高点位置出发发生的路程为但是实际质点的路

7、程要小一点的，故C错误。D.由图像可知，波长为；内波传播的路程为解得故D正确。4.答案：D解析：以为摆长的运动时间为：以为摆长的运动的时间为：则这个摆的周期为：，故ABC错误，D正确。5.答案：B解析：单摆的周期由题知，由解得物体的加速度。故B正确，ACD错误。6.答案：CD解析：由题图乙可知弹簧振子的固有周期为4 s，因此弹簧振子的固有频率，由题图丙可知弹簧振子做受迫振动的周期为8 s，受迫振动的频率，故AB错误，C正确；当转速时，驱动力频率为，受迫振动的频率和弹簧振子的固有频率相同，达到共振，因此振幅增大，故D正确。7.答案：BCE解析：本题考查机械波.时，由图乙知，质点Q沿y轴负方向运动

8、，由图甲知，这列简谐波沿x轴负方向传播，选项A错误；由图甲知，波长，由图乙知，波的传播周期，则波的传播速度，选项B正确；从到，波的传播距离，选项C正确；从到，经过的时间，因为时，质点P不在平衡位置或最大位移处，所以在该时间段内其通过的路程不等于10 cm，选项D错误；从到，经过的时间，且时质点P向y轴正方向运动，故时质点P在x轴上方且向y轴负方向运动，选项E正确.8.答案：AB解析：由题图可看出，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，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AB正确。若图示时刻P点在平衡位置或最大位移处，在内P点通过的路程为，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时间大于,再从波谷运动到平衡位置的时间为，所以经过，Q点没有回到平衡位置，故D错误。9.答案：解：（1）波速（2）周期所以b点振幅故b点振动方程为（3）a点从零时刻开始向上振动，它从图示位置第一次到达平衡位置的时间为，则解得则第N次到达平衡位置的时间即解析： 10.答案：(1)该横波各质点起振方向沿轴正方向或竖直向上；(2)根据波源振动