机械振动机械波常考题型

1、、振动类全国卷121.一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.二口时刻振子的位移K=-；4t=3时刻注=0.Im；/=4s时刻A=0.1mo该振子的振幅和周期可能为88sSA.m,3B.m,8sC.m,3D.m,8s【答案】AD4【解析】在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍H4FH844=nTi3,当n=1时3s.在？s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所以振幅是.A正确.41T-0)+(4-二心+第二种情况是此时间差不是周期的整数倍那么332,当n=0时丁=3s,且由于A口是口射的二倍说明振幅是该位移的二倍为.如图答案d.人、波的图像、波长

2、、频率和波速之间关系类1.波的根本概念类问题天津卷4.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如下图,再经0.6s,N点开始振动,那么该波的振幅A和频率f为A.A=1mf=5HzBA=f=5HzC. A=1mf=HzD. A=f=Hz【答案】D14图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的重庆卷14.一列简谐波在两时刻的波形如题A.周期B.波速C.波长D.频率【答案】C【解析】只能确定波长,正确答案G题中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间差或波的传播方向,因此无法确定波速、周期和频率.上海物理16.如图,一列简谐横波沿近轴正方向传播,实线和虚线分别表示时的波形,能正确反映=71时波形的是

3、图-A-T=0.5s【解析】由于t2T,可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播4,即4,所以T=2s,=75f=3-7-h-44,波峰沿x轴正方向传播4,从4处到4处,选d.浙江卷18.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点第一次到达波峰；t2=7s时,距离O点为4m的B点第一次到达波谷.那么以下说法正确的是A,该横波的波长为2mB.该横波的周期为4sC.该横波的波速为1m/sD.距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末【答案】BC【点评】处理此类题目的前提是掌握波的根本概念,其包括：波的定义,波的产生条件,波的分类,波

4、的波长、波速、频率、周期,波的图像等内容.波长、波速、频率三者关系是处理有关计算的关键.波的图像所反响的物理量包括：1.振幅和波长,2.该时刻介质各质点的位移,3.波的传播方向,可确定该时刻介质各质点的振动方向,也可反过来应用,4.波的传播方向,可确定任意时刻的波形图,5.波的传播速度大小和方向,可确定图像上介质各质点的振动图象.这五点教师在教学中及学生学习中都应作为重点内容,必须熟练掌握.第五点在处理根据波的图像判断质点振动情况类问题时尤其重要.2.波传播过程中多解问题四川卷16.一列间谐横波沿直线由A向B传播,A.B相距,如图是A处质点的震动图像.当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到

5、达平衡位置且向y轴正方向运动,这列波的波速可能是A.sB.sC.sD.s【答案】A【解析】在处理相距一定距离的两个质点关系时必须尝试作出两质点间在该时刻的最少波形,然后.波是由A向B传播的,而且在A到达波峰的时刻,处于根据间距和波长关系求波长注意波的周期性关系如图,所以有平衡位置向上运动,那么最少波形A4/4x0.454.5当n=0时,v=s,当n=1时v=s,当n=2时v=s等,正确答案丁口一1:一,？,二为Ao新课标卷33.物理选修3-42波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中X轴上的、A两点处,A=2m,如下图.两波源产生的简谐横波沿X轴相向传播,波速为4制/吕.

6、己知两波源振动的初始相位相同.求：.OAXi简谐波的波长；iiOA间合振动振幅最小的点的位置.【解析】i设波长为无,频率为丫,那么=4?,代入数据,得九三班.ii以O为坐标原点,设P为OA间的任意一点,其坐标为x,那么两波源到P点的波长差为、=工一2-工,运彳工2.期中尤、加以m为单位.伏+1才合振动振幅最小的点的位置满足2,k为整数解得：X=,O上海物理20.如图,一列沿X轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm,波速为2阴於,在波的传播方向上两质点小的平衡位置相距田加小于一个波长,当质点金在波峰位置时,质点?在内轴下方与胃轴相距上切的位置,那么abrW3x0.4mA.此波的周期可能为B.此波的

7、周期可能为三C.从此时刻起经过0-5s,匕点可能在波谷位置D,从此时刻起经过,3点可能在波峰位置口42-12_t=U.胃v=一/=一=0.6$【析】如上图,14121,4=1,2.根据T,v2,A正确,从此时5.5口J刻起经过0.5s,即6,波沿x轴正方向传播=1.0m,波山1到x=1.2m处,b不在波峰,C错误.如下列图,区十工十五=.,力=.石掰,根据,丁=丁？=B错误；5T51/一见从此时可起经过0.5s,即3,波沿x轴正方向传播,=1.0m,波山f到x=1.0m处,x=0.4的b在波山I,D正确.福建卷15.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,1=时刻的波形如图中虚线所示.

8、假设该波的周期T大于0.02s,那么该波的传播速度可能是D.5m/sA.2m/sB.3m/sC.4m/s【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,那么在0时刻x=4m处的质点往上振动,A=(十圈)丁设经历Ai时间时质点运动到波峰的位置,那么4t他0.08f,即4九+14川+1A0.08p=当n=0时,T=,符合要求,此时T0-03当n=1时,T=0.02s,符合要求,此时T0.080.08s当n=1时,T=7,符合要求,此时限上1+4期三脑/日当n=1时,T=0,02s,符合要求,此时v=3+4=3/s0.08s当n=1时,T=0.02s,不符合要求.综上

9、所述,只有B选项正确.【命题特点】此题考查机械波传播过程中的双向性.【启示】波的双向性、每一个质点的起振方向、质点的运动特征不随波逐流、波长与波速间的联系、机械波与电磁波的比拟是主要考查对象,在复习中应重点把握.【点评】波的多解问题一般分为两类,其一、由间距和波长关系求波长或由时间和周期关系求周期这两种情况下的多解必需注意波的周期性.其二、波传播的双向性问题,即在波向左或向右传播两种情况下,由波的特性相关知识解决所求问题.这类问题根本成一个模式如福建卷15题,难度适中.三、波的干预、衍射现象类上海物理3.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是由于A.声波是纵波,光波是横波B,声

10、波振幅大,光波振幅小C.声波波长较长,光波波长很短D.声波波速较小,光波波速很大【答案】C【解析】此题借助声波考查机械波的衍射条件：障碍物的尺寸比波长小得多或与波长相差不多.上海物理2.利用发波水槽得到的水面波形如a、b所示,那么A.图a、b均显示了波的干预现象B.图a、b均显示了波的衍射现象C.图a显示了波的干预现象,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显示了波的干预现象【答案】D四、根据波的图像判断质点振动情况类全国卷215.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播.t=0时的波形如下图,那么A.波的周期为1sB.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C.x=0处的质点

11、在t=4s时速度为0D.x=0处的质点在t=4s时速度值最大【答案】AB【解析】由波的图像可知半个波长是2m波长是4m,周期是丁2=1=他,A正确.波在沿汽轴正方向传播,那么或=0的质点在沿尸轴的负方向传播,B正确.x=0的质点的位移是振幅的一半那么要运动到1T11Xs.=平衡位置的时间是3412,那么4时刻x=0的质点越过了平衡位置速度不是最大,CD昔误.北京卷17.一列横波沿震轴正向传播,A,B,C,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,假设经过3/4周期开始计时,那么图2描述的是A. A处质点的振动图像B. B处质点的振动图像C. C处质点的振动图像

12、D. D处质点的振动图像c到达波峰,d到达平衡P为介质中的一个质点,【解析】由波的图像经过4周期,a到达波谷,b到达平衡位置向下运动,位置向上运动,这是四质点在0时刻的状态,只有b的符合振动图像,答案B.安徽卷15.一列沿X轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如下图.从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度2的大小变化情况是A.变小,.变大出变小B.V变小,高变小C.V变大,点变大D.V变大,【答案】D【解析】由题图可得,波沿x轴方向传播,P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向,向平衡位置靠近,做加速度减小的加速运动,v变大,a变大,选项D正确.五、结合声波、超声波综合应用类(海南卷)18

13、.(2)如图为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,耳、显是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如下图.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了防止啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干预而相消.空气中声速为340m/s,假设报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个【答案】4【解析】相应于声频/=及的声波的波长是式中3二到倒是空气中的声速.在图中,鼻SiP-S2P=k-为u2O是AB的中点,P是OB上任一点.将用？应亡表示式中k为实数,当k=0,2,4,时,从两个喇叭来的声波因干预而增强；当k=1,3,5,一时,从两个喇叭来的声波因干预而相消.由此可知,O是干预增强点；对于B点,132所以,B点也是干预增强点.因而.B之间有两个干预相消点,由对称性可知,AB上有4个干预相消点.【点评】此题涉及的情形是报告厅会议室经常会出现的啸叫现象,题材新奇.巧妙地考察学生对机械波干预知识的理解是否深刻,能否真的学以致用.山东卷37.物理一物理3-41