步步高2017版高考物理全国专用大二轮配套专题19机械振动机械波加试

章bcbcbbbcb波bb如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律．即它的振动图象(x－t图象)是一条正弦(2)1f代表简谐运动的相位，φ叫做初相．θ很小(θ<5°)的情况下，才可以看成是简谐运动．单摆做简谐运动的回复力1glg 1glg

lTg＝T2T0T＝T驱f＝fT驱＝T0f驱机械波的形成和(2)特点的方向的关T T＝λf

TT波的和衍射 物或 答案通过对简谐运动过程的分析可知，在同一位置，位移、加速度、回复力、动能、势能 答案解析动，它们振动的频率均与波源的振动频率相同，选项A正确；质点不随波迁移，故选项Df.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是()Bf>f0f减小而增大Df答案解析由条件及曲线可知驱动力频率f越接近振动系统的固有频率f0振幅越大，f<f0fAf>f0f的减小而增大，Bff0C错误，D正确． 答案解析“隔墙有耳”现象是指隔着墙也能听到墙另一侧传来，因为声波波长较长，发生了明显衍射，选项D正确．5．(多选)(2016·嘉兴市模拟)位于原点的波源在t＝0时开始沿y轴做简谐运动，它激起横波沿x轴，当t＝0.15s时，波的图象如图3所示，此时波恰好传到P点，则( A0.2B0.4C．PD．P答案解析根据波形图可判断3＝0.3m，即λ＝0.4m，选项B对．对应 TT，周期T＝0.2s，频率f＝1＝5Hz，选项A错．根据 质点P沿y轴正方向振动，选项C错，D正确.Tv、a同向(v、Fv、x反向)时，v一定增大；v、a反向(v、Fv、x同向)时，v当物体靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；当物体远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小．

A、B的时间与逆向通过这两点的时间相等．例 如图4所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的 5s82s3s1s2s答案解析T＝4sA＝8cmA2s末xB3sxC1s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，选项D错误．谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图5所示，下列结论正确的是( CAOBDBO答案A选项正确；小球靠近平衡位置时，回复力做正功；远离平衡位置时，回复力做负功．振动过程中总能量不变，因此B、C、D

AA、B、C LgL LgL L)

L 答案

L解析根据 l，该单摆有1周期摆长为L，1周期摆长为1，故 L gL)g

xv、λ无任何 λf，既然vTλλ由波源和介质共同例 (多选)(2015·浙江10月选考·15)沿x轴正方向的简谐横波，振幅为5cm，质A、BO1.8m3.0m．t＝07所示，t＝0.6 32B0～0.6s25Bt＝0.6sy答案解析λ＝4m，波向右平移，由平移法可知，0.6s1.2λ或点B振动了1.2T，路程小于25cm，C错误；由平移后的波形可知D正确．同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋λ＝0,1,2,3…)平静湖面着一列水面波(横波)，在波的方向上有相距3m的甲、乙两小木块随30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波()频率是30 B．波长是3C．波速是1 D．周期是0.1答案解析T＝60s＝2s，f＝1＝0.5Hz，A、D错误；3＝3mλ＝2m，B

4．(2015·浙江9月选考模拟·16)(多选)如图8所示为一列沿x轴正方向的简谐横波在时刻的波形图，B、Cx0.5mBO为为8(λ为波长)．经过3s(T>3s)，质点B到达平衡位置，同时C到达波峰位置，则 周期为4.8 B．波长为2CC答案

2解析由简谐横波沿x轴正方向可知图示时刻质点B沿y轴正向振动质点C沿y轴负向振动，经过时间t＝3s(T>3s)，质点C到达波峰位置，可知 经历的时间t满足23T<t<4T，质点B经过时间t＝3s到达平衡位置，相当于波形沿x轴正向由O位 到38BxB＝5λtC8轴正向由A位 到了C位置，波的位移xC＝5λ－λ＋0.5m，显然xB＝xC，故可求得 8

5m/sC ＝t式v＝λ得，周期T＝λ＝4.8s，选项A正确；由于时间t满足 3，故质点A经时间t D3(多选)9t＝0.10s时刻的波形图，Px＝1.0m处的质点，Qx＝4.0mQ的振动图象．下列说法正确的是()t＝0.10sQyt＝0.25sPy从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向了6t＝0.10st＝0.25sP30答案解析Q点的振动图象可知，t＝0.10sQy轴负方向振动，选项A错误；由波动图象可知，波向左，t＝0.10s时质点P向上振动，再经过0.15s，即t＝0.25s时，

m/s＝40 所以从t＝0.10s到t＝0.25s时间内，该波沿x轴负方向的距离x＝40×0.15m＝6m，选项C正确；由于在t＝0.10s时，质点P既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在33A＝30cmDt5．(多选)一简谐机械横波沿x轴正方向，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图10甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图象．下列说法中正确的是()t＝0abt＝0aba答案解析t＝0ab的速度，A正确；而质点偏离平衡位置越远加速度越大，ab的加速度，B错误；根据波的图象可以判断在t＝0时刻，b在平衡位置且向下振动，D正确，C错误． 该波沿＋x方向，波速为1a4s4a的速度沿＋yat＝2s答案T解析λ＝8mT＝8sv＝λ＝1m/s，该时刻开始质点b向上运动，所以该波沿－x方向，A错误；经过4s(半个周期)质点a振2A＝1m，Bab相反，沿－y方向，CTt＝2sa0，D②空间周期性：波的距离Δx与波长λ的关系不明确t＝nT＋Δt(n＝0,1,2，…)x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2，…)．例4 (多选)一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图12中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期大于0.02s，则该波的速度可能是( B．3C．4 答案解析由于该波的周期大于0.02s，则波沿方向的距离小于一个波长，即Δx<8若波向 ，则Δx1＝2cm，v1＝Δx1＝0.02m＝1m/s；若波向 ，则Δx2＝6 0.02＝Δx2＝0.06m＝3m/s.A、 0.02根据波 v＝Δx或v＝λ＝λf求波速 x＝0，x＝xb(xb>0)．a13v＝10m/s0.1s时b的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是 波沿x轴正向，xb＝0.5波沿x轴正向，xb＝1.5波沿x轴负向，xb＝2.5波沿x轴负向，xb＝3.5答案解析T＝0.2sλ＝vT＝10×0.2m＝2m＝0.1s时，a在平衡位置且正向上振动，b在最大位移处，这时如果波沿x轴正向， 0,1,2,3…)；这时如果波沿x轴负 ，根据“同侧法”，a、b之间的距离为

)，故选

AA

1C4C．波长可能是11D4答案解析由振动图象可知，T＝4sa、bm．解得λ＝ m(n＝0,1,2…)，选项C正确，D错误；波速可能值v＝λ＝1

＝0,1,2…)，选项A、B错误

答案2．(2014·浙江1月学考)如图2所示将一个蜂鸣器固定在长竹竿的一端接通电源后，低，这种现象是()A．效 答案解析声音忽高忽低说明接收到的声波频率发生变化，由此特征判断这种现象是效应，故A项正确．一个单摆在地面上做受迫振动其曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图3所示，则()1答案Bg解析由0.5Hz2sT＝2πl，得此单g 1答案解析 又 动的固有频率时，单摆的振幅最大，选项D错误．B间振动，且AB＝20cm，振子由A到B的时间为0.1s，则下列说法中正确的是( AOOBA→O→B→O→A40答案解析A、BAAOO到B时间相同，选项B错误；振子从A→O→B→O→A通过的路程即振子运动轨迹的长度为40cm，选项C正确，D错误．6．(多选)(2016·绍兴市9月选考)一列沿x轴正方向的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图5所示．已知波的速度为1m/s，下列说法正确的是( Py0.1s，P、Q0.2s，Q300.4s，Px40答案 点不合随波迁移，D错误．所以应选A、 410s205st＝1.5st＝4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是2答案解析4s0.25HzA10s内质 t＝1.5st＝4.5sx＝2cm，选项D

2sin(2t)8．(2015·理综·15)周期为2.0s的简谐横波沿x轴，该波在某时刻的图象如图7所示，此时质点P沿y轴负方向运动．则该波( 沿x轴正方向，波速v＝20沿x轴正方向，波速v＝10沿x轴负方向，波速v＝20沿x轴负方向，波速v＝10答案解析由质点P沿y轴负方向运动，可知波沿x轴正方 ，波速v＝λ＝20m＝10B

2.0一列沿x轴正方向的简谐机械横波，波速为4m/s.某时刻波形如图8所示，下列说 41x＝4myx＝4m答案λ解析2cm8m，故Av＝T2s，故B错误；根据波的形状和波的方向的关系或“同侧法”可知，此时x＝4m处的y轴正方向运动，Cx＝4m处的质点的位移为零，说明回复力为零，即加速度为零，D正确．a0.5s，bc5m，以下说法正确的是()A2.5B2C2.5D．此列波的方向为沿x轴正方答案T解析相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，bc之间的距离就是一个波长即5m，A；而a和b之间的距离为半个波长，波从a传到b所用时间为半个周期即0.5s1sf＝1Hz，Bv＝λ＝5m/s，CbT比质点a延迟，说明波是从a向b，即沿x轴正向，D项对11．(多选)(2014·浙江1月学考)如图10为一列沿x轴正方向的简谐横波在t＝0时刻的波动图象．若t＝0.2s时C点开始振动，则( A．t＝0AyB．t＝0.2sBCCyD00.4sC2答案解析根据波向右知t＝0时刻质点A沿y轴正方向运动，x＝4m处的质点沿y轴负方v＝Δx＝

＝10m/sλ＝4mT＝λ＝

s＝0.4s，t＝0.2sB 峰，速度最小，B误；0到0.4s内，前0.2s质点C不动，后0.2s质点C振动半个周期，通过的路程为2m，故D项正确．12．(多选)(2016·杭州市调研)如图11甲所示是一列沿x轴正方向的简谐横波在t＝0刻的波形图，Px1＝2m的一个介质质点，Qx2＝4m的一个介质质点，振动图象(计时起点相同)．由此可知()AT＝3B．这列波的速度v＝2m/sDQ答案T解析由图象可知波长λ＝4m，周期T＝2s，速度v＝λ＝2m/s，选项B正确，A错质点振动方向向上，形式与振动图象完全一致，选项C错误，D正确．T13．(多选)图12甲为某一列沿x轴正向的简谐横波在t＝1s时刻的波形图，图乙为与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是()A．该简谐横波的速度为4B2s，P8mC．从此时刻起，PQDx＝2m答案T解析λ＝4mT＝1s，所以该简谐横波的v＝λ＝m＝1.6m，故B错误．简谐横波沿x轴正向，此时刻Q点向上运动，而P点直接向TPQCt＝1s时刻质点的位0yx＝2mt＝1s时刻的状态相同，所以题图乙可能是题图甲x＝2m处质点的振动图象，故D正确．两质点之间的波峰只有一个，则该简谐横波可能的波长为()A．4m、6m和8 B．6m、8m和12C．4m、6m和12 D．4m、8m和12答案15．(多选)(2016·台州模拟)t＝013t＝1s时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的()4421答案解析4cm2cm，故选项A、C正确；另一类是根据图象给定的条nT＋1＝1s(n＝0,1,2,3，…)BTv＝λ也不确定，选项DT16．(多选)如图14为一列沿x轴负方向的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则( 0.8t＝0.9s时，Py0.4s，P0.4t＝0.5s时，Q答案解析根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移(n＋3 到虚线这种状态需要(n＋3，即(n＋3＝0.6s， T＝

沿x轴负方向，故t＝0时刻P点沿y轴负方向运动，而周期T＝0.8s，故t＝0.8s时y