高三物理（第04期）好題速遞分項解析匯編 專題14 機械振動和機械波（選修3-4）（含解析）

專題14 機械振動和機械波（選修3-4）一、選擇題1.【遼寧省鞍山市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次模擬考試】一列簡諧橫波沿x軸的正向傳播，振幅為2cm，周期為T已知在t=0時刻波上相距50cm的兩質(zhì)點a、b的位移都是cm，但運動方向相反，其中質(zhì)點a沿y軸負向運動，如圖所示，下列說法正確的是（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A該列簡諧橫波波長可能為37.5cmB該列簡諧橫波波長可能為12cmC質(zhì)點a質(zhì)點b的速度在某一時刻可以相同D當(dāng)質(zhì)點b的位移為+2cm時，質(zhì)點a的位移為負E在t=時刻質(zhì)點b速度最大【答案】BCEx=vt=v=則通式為（n+）=50cm；則波長的表達式為：=（n=0，1，2，3）；若波長為37.5cm，則n不是整數(shù)；故波長不可能為37.5cm；故A錯誤；當(dāng)n=4時，帶入=可得=12cm；故B正確；在兩質(zhì)點振動時，若兩點分別位于上下方時，則兩物體的速度可以相同；故C正確；當(dāng)質(zhì)點的位移為2時，b到達正向位移處，此時a還未到達平衡位置；故D錯誤；由以上分析可知，當(dāng)經(jīng)t=時刻質(zhì)點b運動平衡位置，方向向下，故b的速度最大；E正確；所以選BCE正確。考點：機械振動、機械波2.【湖北省華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時波形圖如圖中實線所示，此時波剛好傳到c點，t0.6s時波恰好傳到e點，波形如圖中虛線所示，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點，下列說法正確的是( )A當(dāng)t0.5s時質(zhì)點b和質(zhì)點c的位移相等B當(dāng)t0.6s時質(zhì)點a的位移為 -cmC質(zhì)點c在00.6s時間內(nèi)沿x軸正方向移動了3mD質(zhì)點d在00.6s時間內(nèi)通過的路程為20cmE這列簡諧橫波遇到頻率為1Hz的另一列簡諧橫波時我們能夠觀察到干涉現(xiàn)象【答案】ABDc點的位移：，當(dāng)質(zhì)點b、c的位移相同，故A正確；質(zhì)點a的初相為，振動方程，當(dāng)時，故B正確；質(zhì)點c在這段時間內(nèi)只是沿振動的方向振動，沒有沿x軸正方向移動，故C錯誤；由圖可知，質(zhì)點d在內(nèi)先向上運動到達最高點后又返回平衡位置，在這段時間內(nèi)通過的路程是2倍的振幅，為，故D正確；因為發(fā)生干涉的兩列波頻率相同，這列簡諧橫波的頻率為，遇到頻率為的另一列簡諧橫波時，我們不能夠觀察到干涉現(xiàn)象，故E錯誤。考點：波長、頻率和波速的關(guān)系、橫波的圖象3.【內(nèi)蒙古鄂爾多斯市一中2017屆高三上學(xué)期第四次月考】兩列簡諧橫波I和分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩列波的波速大小相等，振幅均為5cm. t=0時刻兩列波的圖像如圖所示，x=- lcm和x=lcm的質(zhì)點剛開始振動以下判斷正確的是 AI、兩列波的頻率之比為2：1 Bt=0時刻，P、Q兩質(zhì)點振動的方向相同C兩列波將同時傳到坐標原點O D兩列波的波源開始振動的起振方向相同E坐標原點始終是振動加強點，振幅為l0cm【答案】ACD考點：橫波的圖象、波長、頻率和波速的關(guān)系4.【陜西省寶雞中學(xué)2017屆高三月考（二）理科綜合】圖甲為某一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=1.0s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的某一質(zhì)點的振動圖像，則下列說法正確的是_選對1個給2分，選對2個給3分，選對3個給5分，沒選錯一個扣3分，最低得分為0）A該簡諧橫波的傳播速度為4m/sB從此時刻起，經(jīng)過2s，P質(zhì)點運動了8米的路程C從此時刻起，P質(zhì)點比Q質(zhì)點先回到平衡位置D乙圖可能是甲圖x=2m處質(zhì)點的振動圖像E此時刻M質(zhì)點的振動速度小于Q質(zhì)點的振動速度【答案】ACD考點：考查了橫波圖像，振動圖像5.如圖所示，甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P此時此刻為計時起點的振動圖像，質(zhì)點Q的平衡位置位于x=3. 5m處，下列說法正確的是 （）A這列波的沿x軸正方向傳播 B這列波的傳播速度是20m/s C在0.3s時間內(nèi)，質(zhì)點P向右移動了3 m Dt=0.1s時，質(zhì)點P的加速度大于質(zhì)點Q的加速度 Et=0.25s時，x=3.5m處的質(zhì)點Q到達波峰位置【答案】ADE【解析】由乙圖讀出，t=0時刻質(zhì)點的速度向上，則由波形的平移法可知，這列波沿x軸正方向傳播故A正確由圖知：=4m，T=0.4s，則波速故B錯誤據(jù)波的傳播特點可知，質(zhì)點并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運動，故C錯誤；當(dāng)t=0.1s時，質(zhì)點P處于最大位移處，據(jù)簡諧運動的特點可知，此時加速度最大；而質(zhì)點Q此時不在最大位移處，所以質(zhì)點P的加速度大于質(zhì)點Q的加速度，故D正確；據(jù)圖象可知經(jīng)過0.2 s時，質(zhì)點P再次到達平衡位置，運動方向向下，而質(zhì)點Q位于平衡位置上方；由于兩質(zhì)點相距1.5m，再經(jīng)過0.05s時，質(zhì)點P位移與質(zhì)點Q在0時刻的位移相同，所以質(zhì)點Q處于平衡位置的最上方，即處在波峰，故E正確故選ADE?？键c：振動圖像和波的圖線6.【四川省雙流中學(xué)2017屆高三上學(xué)期綜合測試（三）理科綜合】（5分）圖（a）為一列簡諧橫波在t=0 時的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=2.0m處的質(zhì)點；圖（b）為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是（）（填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分）A這列簡諧波沿x軸正方向傳播B這列簡諧波沿x軸負方向傳播C波的傳播速度為20m/sD從t=0 到t=0.25s，波傳播的距離為 50cmE在t=0.10s 時，質(zhì)點P的加速度方向與y 軸正方向相同【答案】ACE考點：振動圖像和波的圖線7.【內(nèi)蒙古鄂爾多斯市一中2017屆高三上學(xué)期第四次月考】（5分）兩列簡諧橫波I和分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩列波的波速大小相等，振幅均為5cm. t=0時刻兩列波的圖像如圖所示，x=- lcm和x=lcm的質(zhì)點剛開始振動以下判斷正確的是 （填正確答案標號，選對一個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分每選錯一個扣3分，最低得分為0分）AI、兩列波的頻率之比為2：1 Bt=0時刻，P、Q兩質(zhì)點振動的方向相同C兩列波將同時傳到坐標原點O D兩列波的波源開始振動的起振方向相同E坐標原點始終是振動加強點，振幅為l0cm 【答案】ACD考點：機械波的傳播8.【廣西桂林市桂林中學(xué)2017屆高三11月月考理科綜合】波源質(zhì)點在坐標原點O沿Y方向上下振動,已知t=0時刻波恰好傳到x=20cm的質(zhì)點處,波形如圖,波沿軸正向傳播,波速為2m/s,由此可知（ ）A、 波源質(zhì)點的振動周期一定為0.2s B、介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅一定為4cm C、波源質(zhì)點的起振方向一定沿Y軸負方向 D、再經(jīng)過0.4s波恰好傳到x=60cm的P點 E、當(dāng)波源質(zhì)點沿著X軸正向運動時,站在x軸正向相對于地面靜止的觀察者接收到的波的頻率在變大【答案】BCE【解析】波源質(zhì)點的振動周期等于波的周期，在大小為，選項A錯誤；介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅一定為4cm，選項B正確；波傳到x=20cm的質(zhì)點處時，此質(zhì)點的振動方向向下，故波源質(zhì)點的起振方向一定沿Y軸負方向，選項C正確；波傳到x=60cm的P點需要的時間是，選項D錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源質(zhì)點沿著X軸正向運動時,站在x軸正向相對于地面靜止的觀察者接收到的波的頻率在變大，選項E正確；故選BCE.考點：機械波的傳播；多普勒效應(yīng)9【河北省衡水中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】（4分）圖（a）為一列簡諧橫波在t=0 時的波形圖，P 是平衡位置在x=0.5m 處的質(zhì)點，Q 是平衡位置在x=2.0m 處的質(zhì)點；圖（b）為質(zhì)點Q 的振動圖象。下列說法正確的是（ ）（填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分）A這列簡諧波沿x 軸正方向傳播B這列簡諧波沿x 軸負方向傳播C波的傳播速度為20m/sD從t=0 到t =0.25s，波傳播的距離為 50cmE在t=0.10s 時，質(zhì)點Q 的加速度方向與 y 軸正方向相同【答案】ACE考點：機械波的傳播。10.【重慶市第八中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次適應(yīng)性考試】（5分）一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖19中實線所示，t=0.2s（T>0.2s）時刻的波形如圖中虛線所示。P是傳播介質(zhì)中離坐標原點xP=2.5m處的一個質(zhì)點，t=0時刻P質(zhì)點正向y軸負方向運動。則下列說法正確的是 . (填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分)圖 19A該波向x軸正方向傳播B質(zhì)點P的振幅為0.1mC該波的頻率為HzD該波的傳播速度為15m/sE在t=0.2s時刻，與P相距1m處的質(zhì)點沿x軸負方向運動【答案】BCD考點：考查波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象二、非選擇題1.【蘭州市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】(5分)如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運動表達式為x0.1sin (20t) m，介質(zhì)中P點與A、B兩波源間距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s。簡諧橫波的波長為_m。P點的振動_(填“加強”或“減弱”)【答案】 P點為振動加強的點【解析】(1)由振動的表達式知波動中質(zhì)點振動的頻率即波的頻率為則波長為，故P點為振動加強的點?？键c：波長、頻率和波速的關(guān)系；波的疊加。2.【遼寧省鞍山市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次模擬考試】（10分）在某種種介質(zhì)中，S1、S2處有相距4m的兩個波源，沿垂直紙面方向做簡諧振動，其周期分別為T1=0.8s和T2=0.4s，振幅分別為A1=2cm和A2=lcm，在該介質(zhì)中形成的簡諧波的波速為v=5m/sS處有一質(zhì)點，它到S1的距離為3m，且SS1S1S2，在t=0時刻，兩波源同時開始垂直紙面向外振動，試求：（1）t=0時刻振動傳到S處的時間差；（2）t=l0s時,s處質(zhì)點離開平衡位置的位移大小【答案】（1）0.4s （2）2cm【解析】（1）由題意可知：； (1分)S1在t=0時的振動傳到S質(zhì)點所需的時間： (1分)S2在t=0時的振動傳到S質(zhì)點所需的時間： (1分)那么S1、S2在t=0時的振動傳到S質(zhì)點的時間差為： (2分)考點：波的疊加3.【貴州省銅仁市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第三次月考理科】（10分）取一根柔軟的彈性繩，將繩的右端固定在豎直墻壁上，繩的左端自由，使繩處于水平伸直狀態(tài)從繩的端點開始用彩筆每隔0.50 m標記一個點，依次記為A、B、C、D如圖所示現(xiàn)用振動裝置拉著繩子的端點A沿豎直方向做簡諧運動，若A點起振方向向上，經(jīng)0.1 s第一次達正向最大位移，此時C點恰好開始起振，則繩子形成的波是橫波還是縱波？簡要說明判斷依據(jù)，并求波速為多大；從A開始振動，經(jīng)多長時間J點第一次向下達到最大位移？ 畫出當(dāng)J點第一次向下達到最大位移時的波形圖象【答案】橫波；10m/s 0.75s 波形圖象如圖；設(shè)J點向上起振后經(jīng)t2時間第一次到負向最大位移，則，所以所求時間t=t1+t2=0.75s當(dāng)J點第一次向下達到最大位移時，波形圖象如圖所示考點：機械波的傳播