高中物理专题振动和波练习

振动和波PAGEPAGE42.在一个周期内各物理量的变化规律见下表。3.简谐运动的图像（1）坐标轴：横轴表示时间，纵轴表示位移。（2）图线特点：正弦（或余弦）曲线。（3）物理意义：表示做简谐振动的质点的位移随时间的变化规律。4.单摆周期公式中的l与g（2）g为等效重力加速度例如单摆置于以加速度a匀加速上升的升降机中，物体处于超重状态，加速度变为g'＝g＋a，此时回复力是视重mg'的切向分力，g'即为单摆的等效加速度。不论单摆处在什么情况下，在其平衡位置上的视重所“产生”的加速度，可等效为单摆的“重力”加速度。5.有关波的图像的几种常见问题：（1）确定各质点的振动方向如图所示（实线）为一沿x轴正方向传播的横波，试确定质点A、B、C、D的速度方向。判断方法：将波形沿波的传播方向做微小移动，（如图中虚线）由于质点仅在y方向上振动，所以A'、B'、C'、D'即为质点运动后的位置，故该时刻A、B沿y轴正方向运动，C、D沿y轴负方向运动。从以上分析也可看出，波形方向相同的“斜坡”上速度方向相同。（2）确定波的传播方向知道波的传播方向利用“微平移”的办法，可以很简单地判断出各质点的振动方向。反过来知道某一质点的运动方向，也可利用此法确定该波的传播方向。另外还有一简便实用的判断方法，同学们也可以记住。如图所示，若已知A点速度方向向上，可假想在最靠近它的波谷内有一小球。不难看出A向上运动时，小球将向右滚动，此即该波的传播方向。（3）已知波速v和波形，画出再经△t时间的波形图②特殊点法：（若知周期T则更简单）在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的波峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看△t＝nT＋t，由于经nT波形不变，所以也采取去整nT留零t的方法，分别做出两特殊点经t后的位置，然后按正弦规律画出新波形。（4）已知振幅A和周期T，求振动质点在△t时间内的路程和位移。求振动质点在△t时间内的路程和位移，由于牵涉质点的初始状态，需用正弦函数较复A. B.C. D.无法判断3.一个单摆作简谐运动。若使摆球质量变为原来的4倍，而通过平衡位置时的速度变为原来的，则（）A.频率不变，振幅不变B.频率不变，振幅改变C.频率改变，振幅不变D.频率改变，振幅改变4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速，某时刻波形如图，则（）A.这列波的波长为25mB.质点P的振幅是1cmC.质点P此时刻的速度方向沿y轴负方向D.质点P振动的周期为4s5.一个弹簧振子在AB间作简谐运动，O是平衡位置，以某时刻作为计时零点（t＝0）。经过周期，振子具有正方向的最大加速度，那么以下几个振动图中哪一个正确地反映了振子的振动情况？（）6.图中两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触，现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动，以分别表示摆球A、B的质量，则（）A.如果，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B.如果，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C.无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D.无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧7.从一条弦线的两端，各发生一如图所示的横脉冲，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播的过程中，可能出现的脉冲波形是下面图中的哪一个？8.在波的传播过程中，平衡位置相距半个波长的两个质点的振动情况是（）A.位移总相同 B.速度的大小总相等C.加速度的大小总相等 D.振幅总相同9.下图是甲、乙两个单摆作简谐运动的振动图线，可以断定甲、乙两个单摆的摆长之比等于（）A.9：4 B.3：2 C.4：9 D.2：310.图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）A.v＝25cm/s，向左传播B.v＝50cm/s，向左传播C.v＝25cm/s，向右传播D.v＝50cm/s，向右传播11.图中实线表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图线，经过1秒后，甲的波峰A移到A'点，乙的波峰B移到B'点，如两图中虚线所示。下列说法中正确的是（）A.波甲的波长大于波乙的波长B.波甲的速度小于波乙的速度C.波甲的周期等于波乙的周期D.波甲的频率小于波乙的频率12.公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动且不脱离底板，一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图所示，则（）A.时，货物对车厢底板的压力最大B.时，货物对车厢底板的压力最小C.时，货物对车厢底板的压力最大D.时，货物对车厢底板的压力最小13.关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（）A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B.产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C.甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D.哈勃太空望镜发现所接受到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长（称为哈勃红移），这说明该星系正在远离我们而去14.一个单摆从甲地拿到乙地，发现振动变快了。为了调整到原来的周期，以下说法正确的是（）A.这是因为，故应缩短摆长B.这是因为，故应加长摆长C.这是因为，故应缩短摆长D.这是因为，故应加长摆长15.均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻质点的距离均为s，如图甲所示。振动从质点1由平衡位置开始向右传播，质点1从平衡位置开始运动时的速度方向竖直向上，经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形。关于这列波的周期和波速有如下说法（）A. B.C. D.16.两列平面简谐波在空中叠加，其中简谐横波a（图中虚线所示）沿x轴的正方向传播，简谐横波b（图中实线所示）沿x轴的负方向传播，波速都是20m/s，t＝0时，这两列波的波动图象如图所示，那么位于x＝45m处的质点P第一次达到波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是（）A.1.50s0.25s B.0.25s0.75sC.0.50s0.75s D.0.75s0.25s17.在简谐纵波形成与传播过程中，t＝0、t＝T/4和t＝T/2时刻的波动情况如图甲所示，设向右为正方向，若以t＝T/4时刻的质点3振动的计时起点，则能够正确反映质点3