2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練36 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波（含解析）.doc

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機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 小題狂練 小題是基礎(chǔ)　練小題　提分快 1.[2019山西省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考](5選3)下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)以及做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)的意義，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．位移減小時(shí)，加速度減小，速度增大 B．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C．動(dòng)能或勢(shì)能第一次恢復(fù)為原來(lái)的大小所經(jīng)歷的過(guò)程為一次全振動(dòng) D．速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來(lái)的大小和方向所經(jīng)歷的過(guò)程為一次全振動(dòng) E．物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時(shí)，速度方向與位移方向相同 答案：ADE 解析：當(dāng)位移減小時(shí)，回復(fù)力減小，則加速度在減小，物體正在返回平衡位置；故速度在增大，A正確；回復(fù)力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度可以與位移方向相同，也可以相反；物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度的方向與位移的方向相反，背離平衡位置時(shí)，速度的方向與位移方向相同，B錯(cuò)誤，E正確；一次全振動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能均會(huì)有兩次恢復(fù)為原來(lái)的大小，C錯(cuò)誤；速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來(lái)的大小和方向所經(jīng)歷的過(guò)程為一次全振動(dòng)，D正確． 2．[2019河南省新鄉(xiāng)延津高中模擬](5選3)關(guān)于水平放置的彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．位移的方向總是由振子所在處指向平衡位置 B．加速度的方向總是由振子所在處指向平衡位置 C．經(jīng)過(guò)半個(gè)周期振子經(jīng)過(guò)的路程一定為振幅的2倍 D．若兩時(shí)刻相差半個(gè)周期，彈簧在這兩個(gè)時(shí)刻的形變量一定相等 E．經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，彈簧振子完成一次全振動(dòng) 解析：BCD 解析：位移為從平衡位置指向振子位置的有向線(xiàn)段，A錯(cuò)誤；振子加速度的方向與回復(fù)力的方向相同，總是由振子所在處指向平衡位置，B正確；彈簧振子的振動(dòng)具有對(duì)稱(chēng)性，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期振子經(jīng)過(guò)的路程一定為振幅的2倍，C正確；彈簧振子的振動(dòng)具有對(duì)稱(chēng)性，若兩時(shí)刻相差半個(gè)周期，彈簧在這兩個(gè)時(shí)刻的形變量一定相等，D正確；彈簧振子完成一次全振動(dòng)的時(shí)間才是一個(gè)周期，E錯(cuò)誤． 3．[2019河北省石家莊質(zhì)檢](多選)在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，如果得出的重力加速度的測(cè)量值偏大，其可能的原因是(　　) A．測(cè)量周期時(shí)，時(shí)間t內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)少數(shù)了一次 B．測(cè)量周期時(shí)，時(shí)間t內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)多數(shù)了一次 C．?dāng)[線(xiàn)上端固定不牢固，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)變長(zhǎng) D．在測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，將細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度加上擺球的直徑作為擺長(zhǎng) 答案：BD 解析：由單擺的周期公式T＝2π得g＝，數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次，則求出的周期T偏大，由g＝知重力加速度的測(cè)量值偏小，A錯(cuò)誤；數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，多計(jì)了一次，則求出的周期T偏小，由g＝知重力加速度的測(cè)量值偏大，B正確；振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)變長(zhǎng)，則擺線(xiàn)的測(cè)量值比真實(shí)值偏小，則由g＝可知重力加速度測(cè)量值偏小，C錯(cuò)誤；測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，將細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度加上擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，則由g＝可知重力加速度的測(cè)量值偏大，D正確． 4．[2019廣西陸川中學(xué)檢測(cè)](5選3)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率是4 Hz B．在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20 cm C．第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度最大 D．在t＝1 s和t＝3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等、方向相同 E．在t＝2 s和t＝6 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度相同 答案：BCE 解析：由題圖讀出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為T(mén)＝4 s，則頻率為f＝＝0.25 Hz，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4個(gè)振幅，因10 s＝2.5T，則在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是s＝2.54A＝102 cm＝20 cm，B正確；在第4 s末，質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置處，速度最大，C正確；由題圖看出，在t＝1 s和t＝3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相反，D錯(cuò)誤；在t＝2 s和t＝6 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)同向通過(guò)平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的速度相同，E正確． 5. [2019湖北省八校聯(lián)考](5選3)如圖所示，在升降機(jī)的天花板上固定一擺長(zhǎng)為l的單擺，擺球的質(zhì)量為m.升降機(jī)保持靜止，觀察到擺球正以小角度θ左右擺動(dòng)，且振動(dòng)周期為T(mén).已知重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若僅將擺球的質(zhì)量增大一倍，其余不變，則單擺的振動(dòng)周期不變 B．若升降機(jī)勻加速上升，利用此單擺來(lái)測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑒t測(cè)量值偏大 C．設(shè)想當(dāng)擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)突然以加速度g豎直下落，則擺球相對(duì)于升降機(jī)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D．設(shè)想當(dāng)擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)突然以加速度g豎直下落，則擺球相對(duì)于升降機(jī)會(huì)保持靜止 E．設(shè)想當(dāng)擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)突然以大小為g的加速度勻加速上升，則擺球相對(duì)升降機(jī)仍然左右擺動(dòng)，且振動(dòng)周期不變 答案：ABD 解析：由單擺的周期公式T＝2π可知，若僅將擺球的質(zhì)量增大一倍，其余不變，則單擺的振動(dòng)周期不變，A正確；若升降機(jī)勻加速上升，則等效重力加速度偏大，則利用單擺測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣绕?，B正確；設(shè)想當(dāng)擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)突然以加速度g豎直下落，則擺球相對(duì)于升降機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；設(shè)想當(dāng)擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)突然以加速度g豎直下落，則擺球相對(duì)于升降機(jī)會(huì)保持靜止，D正確；設(shè)想當(dāng)擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)突然以大小為g的加速度勻加速上升，則等效重力加速度變大，振動(dòng)周期減小，E錯(cuò)誤． 6．[2019湖北省武漢三中模擬]某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f.若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)ff0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而增大 C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0 答案：C 解析：共振圖象如圖所示，當(dāng)f＝f0時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到共振，振幅最大，故ff0時(shí)，隨f的增大，振幅減小，A、B錯(cuò)誤；系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，故振動(dòng)頻率等于f，C正確，D錯(cuò)誤． 7．[2019福建省北大附中測(cè)試](5選3)振動(dòng)周期為T(mén)、振幅為A、位于x＝0的波源從平衡位置沿y軸正向開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過(guò)程中無(wú)能量損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)p，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)的說(shuō)法正確的是(　　) A．振幅一定為A B．周期一定為T(mén) C．速度的最大值一定為v D．開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 E．若p點(diǎn)與波源距離s＝vT，則質(zhì)點(diǎn)p的位移與波源的相同 答案：ABE 解析：波傳播過(guò)程中，知波源的振動(dòng)周期、振幅，則知質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)的振幅一定為A，周期一定為T(mén)，但質(zhì)點(diǎn)p的振動(dòng)速度與波傳播的速度無(wú)關(guān)，速度的最大值不一定是v，A、B正確，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)p的起振方向和波源相同，一定沿y軸正向，與p離波源的距離無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；若p點(diǎn)與波源的距離s＝vT，則s等于一個(gè)波長(zhǎng)，即p點(diǎn)與波源質(zhì)點(diǎn)相位相同，振動(dòng)情況總相同，位移總相同，E正確． 8．[2019重慶市墊江中學(xué)檢測(cè)](5選3)一振動(dòng)周期為T(mén)、位于x＝0處的波源從平衡位置沿y軸正方向開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在x＝處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T(mén)，速度的最大值為v B．若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向 C．質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向 D．當(dāng)P開(kāi)始振動(dòng)后，若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷 E．當(dāng)P開(kāi)始振動(dòng)后，若某時(shí)刻波源在波谷，則質(zhì)點(diǎn)P也一定在波谷 答案：BCD 解析：質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期與波源振動(dòng)周期相同，也為T(mén)，但其振動(dòng)速度與波速無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；x＝＝λ，若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向，B正確；根據(jù)波的特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同，故質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向，C正確；x＝＝λ，故某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷，D正確，E錯(cuò)誤． 9．[2019云南省楚雄模擬](5選3)一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波，波速為4 m/s，t＝0時(shí)刻波形如圖所示，下面說(shuō)法正確的是(　　) A．這列波傳播的周期為2 s B．平衡位置為x＝10 m處的質(zhì)點(diǎn)起振方向?yàn)樨Q直向下 C．平衡位置為x＝3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0到t＝時(shí)間段內(nèi)路程等于2 cm D．t＝9 s時(shí)，平衡位置為x＝3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下振動(dòng) E．平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)位移總是和平衡位置為x＝8 m處的質(zhì)點(diǎn)位移相同 答案：ABD 解析：從題圖中可知λ＝8 m，故這列波傳播的周期為T(mén)＝＝ s＝2 s，A正確；波上所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都相同，t＝0時(shí)刻x＝8 m處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，沿y軸負(fù)方向，故x＝10 m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向也為豎直向下，B正確；平衡位置為x＝3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)不在波峰或者波谷，也不在平衡位置，故在四分之一周期內(nèi)的路程不等于2 cm，C錯(cuò)誤；平衡位置為x＝3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝1 s時(shí)和t＝9 s時(shí)的振動(dòng)情況相同，根據(jù)波的平移法，知該質(zhì)點(diǎn)在t＝9 s時(shí)振動(dòng)情況和t＝0時(shí)x＝7.5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況相同，故該質(zhì)點(diǎn)正向下振動(dòng)，D正確；平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)和平衡位置為x＝8 m處的質(zhì)點(diǎn)相距半個(gè)波長(zhǎng)，兩者振動(dòng)情況總是相反，E錯(cuò)誤． 10．[2019河南省師大附中模擬](5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線(xiàn)所示，此時(shí)波剛好傳到c點(diǎn)，t＝0.6 s時(shí)波恰好傳到e點(diǎn)，波形如圖中虛線(xiàn)所示，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)t＝0.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b和質(zhì)點(diǎn)c的位移相等 B．當(dāng)t＝0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的位移為－5 cm C．質(zhì)點(diǎn)c在0～0.6 s時(shí)間內(nèi)沿x軸正方向移動(dòng)了3 m D．噴點(diǎn)d在0～0.6 s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為20 cm E．這列簡(jiǎn)諧橫波遇到頻率為1 Hz的另一列簡(jiǎn)諧橫波時(shí)我們能夠觀察到干涉現(xiàn)象 答案：ABD 解析：由題意可得該波向右傳播，起振方向向上，波長(zhǎng)是4 cm，0.6 s的時(shí)間內(nèi)傳播的距離是，所以波的周期T＝0.6 s＝0.8 s、f＝＝ Hz、ω＝2πf＝.該波的振動(dòng)方程：y＝Asin，當(dāng)t＝0.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的位移：yb＝0.10 msin＝－ m，c點(diǎn)的位移：yc＝0.10 msin＝－ m，質(zhì)點(diǎn)b、c的位移相同，A正確；質(zhì)點(diǎn)a的初相為，振動(dòng)方程：y＝Asin(ωt＋φ)＝10sin cm，當(dāng)t＝0.6 s時(shí)，ya＝10sin cm＝－5 cm，B正確；質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)只是沿振動(dòng)的方向上下振動(dòng)，沒(méi)有沿x軸正方向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)d在0.6 s內(nèi)先向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)后又返回平衡位置，在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是2倍的振幅，為20 cm，D正確；這列波的頻率為f＝＝1.25 Hz，與頻率為1 Hz的另一列簡(jiǎn)諧橫波不是相干波，不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，E錯(cuò)誤． 11．[2019甘肅省會(huì)寧一中月考](5選3)如圖甲，同一均勻介質(zhì)中的一條直線(xiàn)上有相距6 m的兩個(gè)振幅相等的振源A、B.從0時(shí)刻起，A、B同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，且都只振動(dòng)了一個(gè)周期．圖乙為A的振動(dòng)圖象，圖丙為B的振動(dòng)圖象．若A向右傳播的波與B向左傳播的波在0.3 s時(shí)相遇，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．兩列波的波長(zhǎng)都是2 m B．兩列波在A、B間的傳播速度均為10 m/s C．在兩列波相遇過(guò)程中，A、B連線(xiàn)的中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) D．在0.9 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過(guò)平衡位置且振動(dòng)方向向上 E．兩個(gè)波源振動(dòng)的相位差為π 答案：ABE 解析：兩波在均勻介質(zhì)中傳播速度相同，設(shè)為v，則有2vt1＝xAB，代入解得v＝＝10 m/s，B正確；由題圖乙、丙知兩列波的周期T＝0.2 s，則波長(zhǎng)λ＝vT＝2 m，A正確；當(dāng)A的波峰(或波谷)傳到C時(shí)，恰好B的波谷(或波峰)傳到C點(diǎn)，所以C點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，C錯(cuò)誤；振源A、B都只振動(dòng)了一個(gè)周期，0.8 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B剛剛停止振動(dòng)，所以在0.9 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B沒(méi)有振動(dòng)，D錯(cuò)誤；振源A的簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程為y＝Asinωt，振源B的簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程為y＝－Asinωt＝Asin(ωt－π)，兩個(gè)波源振動(dòng)的相位差為π，E正確． 12. [2019河北省冀州中學(xué)模擬](5選3)如圖所示，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a、b兩點(diǎn)，相距14.0 m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正向最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)1.00 s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)向最大，則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于(　　) A．4.67 m/s B．6 m/s C．10 m/s D．4 m/s E．6.36 m/s 答案：ACE 解析：由題意可知，當(dāng)簡(jiǎn)諧橫波沿長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正向最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)，則a、b間距離xab＝λ，n＝0,1,2，…，得到波長(zhǎng)λ＝＝，n＝0,1,2，…，又據(jù)題意，經(jīng)過(guò)1.00 s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)向最大，則時(shí)間t＝1.00 s＝T，k＝0,1,2，…，得到周期T＝ s，k＝0,1，2，…，則波速v＝＝ m/s，當(dāng)k＝0，n＝0時(shí)，v＝4.67 m/s；當(dāng)k＝1，n＝1時(shí)，v＝10 m/s；當(dāng)k＝1，n＝2時(shí)，v＝6.36 m/s；由于n、k是整數(shù)，v不可能等于6 m/s和4 m/s，A、C、E正確． 13．[2019山東泰安模擬](5選3)均勻介質(zhì)中相距為a的兩個(gè)波源S1和S2，振動(dòng)頻率均為f，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿其連線(xiàn)相向傳播，振幅為A，波速為v.O為S1S2的中點(diǎn)，如圖所示．已知兩波源的振動(dòng)方向和初始相位均相同．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為f B．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為2f C．質(zhì)點(diǎn)O的振幅為2A D．只要不滿(mǎn)足a＝n(n＝1,2,3，…)，質(zhì)點(diǎn)O的振幅就一定小于2A E．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)可能與波源S1、S2不同步 答案：ACE 解析：兩個(gè)波源S1和S2，振動(dòng)頻率均為f，那么質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率也為f，A正確，B錯(cuò)誤；O為S1S2的中點(diǎn)，那么兩波源傳播到質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)是同步的，質(zhì)點(diǎn)O的振幅就一定等于2A，C正確，D錯(cuò)誤；只有當(dāng)波源到質(zhì)點(diǎn)O的間距是半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，則O的振動(dòng)與波源S1、S2同步，E正確． 14．[2019江西師范大學(xué)附屬中學(xué)檢測(cè)](5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，經(jīng)過(guò)1.0 s它的速度第一次與v相同，再經(jīng)過(guò)0.2 s它的速度第二次與v相同，則下列判斷中正確的是(　　) A．波沿x軸正方向傳播，波速為6 m/s B．波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為5 m/s C．若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處，則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處 D．質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反 E．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在2.0 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為20 cm 答案：BCE 解析：由題圖讀出波長(zhǎng)λ＝6 m．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況可得：該波的周期為T(mén)＝1.0 s＋0.2 s＝1.2 s，則波速為v＝＝ m/s＝5 m/s.根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)情況可知，圖示時(shí)刻P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則波沿x軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤，B正確；由題圖知質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置之間的距離是半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況總是相反，則某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處，則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處，C正確；題圖所示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小相等、方向相反，但它們平衡位置之間的距離不是半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，所以位移不是總是相反，D錯(cuò)誤；該波的周期T＝1.2 s，從題圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y＝－Asin＝－20sin cm＝－20sin cm，當(dāng)t＝2.0 s時(shí)，代入解得y＝20 cm，即從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在2.0 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為20 cm，E正確． 15．[2019河北省衡水中學(xué)聯(lián)考](5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0.02 s時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，平衡位置在x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如圖乙所示．已知質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在x＝1.75 m處．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．波的傳播速度為100 m/s B．t2＝0.03 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向 C．M點(diǎn)在t1時(shí)刻位移為 m D．質(zhì)點(diǎn)M從t1時(shí)刻起每過(guò)0.005 s通過(guò)的路程均為0.2 m E．如果該波波源從O點(diǎn)沿x軸正向快速運(yùn)動(dòng)，則在x＝20 m處的觀察者接收到的波的頻率將大于50 Hz 答案：ACE 解析：由題圖甲可知波長(zhǎng)λ＝2 m，由題圖乙可知周期T＝0.02 s，所以波速v＝＝100 m/s，A正確；由題圖乙知t1＝0.02 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正通過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，可以判斷出該波沿x軸正方向傳播，所以此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向，則當(dāng)t2＝0.03 s，即再過(guò)半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在x＝1.75 m，與P點(diǎn)振動(dòng)情況相差T＝T，則M點(diǎn)振動(dòng)方程為y＝－0.2sint－π m，在t1時(shí)刻位移為 m，C正確；質(zhì)點(diǎn)M從t1時(shí)刻起每過(guò)四分之一周期通過(guò)的路程不是振幅0.2 m，D錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知當(dāng)波源向觀察者快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的波的頻率大于波源的實(shí)際頻率，E正確． 16．[新情景題](5選3)簡(jiǎn)諧橫波A與B在某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過(guò)t＝TB時(shí)間(TB為簡(jiǎn)諧橫波B的周期)，兩波仍出現(xiàn)圖示波形，則兩波的波速之比可能是(　　) A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．3：2 E．4：3 答案：ABC 解析：設(shè)簡(jiǎn)諧橫波A的波長(zhǎng)為λA，簡(jiǎn)諧橫波B的波長(zhǎng)為λB，則由題圖可得λA＝a，λB＝a，即λA＝2a，λB＝a；由于簡(jiǎn)諧橫波A某時(shí)刻的波形經(jīng)過(guò)t＝nTA(n＝1,2,3，…)的時(shí)間不變，所以TB＝nTA，結(jié)合vA＝＝和vB＝＝＝，則＝2n：1，故選項(xiàng)A、B、C正確． 課時(shí)測(cè)評(píng) 綜合提能力　課時(shí)練　贏高分 一、選擇題 1．(5選3)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．機(jī)械波與電磁波都是波，具有相同的特性，都可以在真空中傳播 B．波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系式λ＝vT對(duì)機(jī)械波和電磁波都適用 C．單擺在空氣中擺動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械波 D．不僅聲波具有多普勒效應(yīng)，電磁波和其他機(jī)械波也具有多普勒效應(yīng) E．任何波的頻率都等于波源的振動(dòng)頻率 答案：BDE 解析：機(jī)械波與電磁波都是波，具有相同的特性，但是電磁波可以在真空中傳播，而機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系式λ＝vT對(duì)機(jī)械波和電磁波都適用，選項(xiàng)B正確；單擺在空氣中擺動(dòng)，會(huì)引起周?chē)諝庹駝?dòng)，能夠產(chǎn)生機(jī)械波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；多普勒效應(yīng)是波特有的，不僅聲波具有多普勒效應(yīng)，電磁波和其他機(jī)械波也具有多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)D正確；任何波的頻率都等于波源的振動(dòng)頻率，選項(xiàng)E正確． 2．[2018全國(guó)卷Ⅲ](5選3)[物理——選修3－4]一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝0和t＝0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)所示．已知該波的周期T>0.20 s．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．波速為0.40 m/s B．波長(zhǎng)為0.08 m C．x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.70 s時(shí)位于波谷 D．x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.12 s時(shí)位于波谷 E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m 答案：ACE 解析：A對(duì)：因周期T>0.20 s，故波在Δt＝0.20 s內(nèi)傳播的距離小于波長(zhǎng)λ，由y－x圖象可知傳播距離Δx＝0.08 m，故波速v＝＝0.40 m/s；B錯(cuò)：由y－x圖象可知波長(zhǎng)λ＝0.16 m；C對(duì)、D錯(cuò)：由v＝得，波的周期T＝＝0.4 s，根據(jù)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系知t＝0時(shí)，x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)沿＋y方向振動(dòng)，t＝0.7 s＝1T，故此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于波谷；因?yàn)門(mén)<0.12 s<，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)在x軸上方沿－y方向振動(dòng)；E對(duì)：根據(jù)λ＝vT得波速變?yōu)?.80 m/s時(shí)波長(zhǎng)λ＝0.32 m/s. 3．(5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線(xiàn)傳播．t＝0時(shí)刻波源O由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，在波的傳播方向上平衡位置距O點(diǎn)0.9 m處有一質(zhì)點(diǎn)A，其振動(dòng)圖象如圖所示．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．波源起振方向沿y軸正方向 B．該簡(jiǎn)諧波波長(zhǎng)為4 m C．該簡(jiǎn)諧波周期為4 s D．該簡(jiǎn)諧波波速度大小為1.2 m/s E．從振源起振開(kāi)始，17 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程為2.8 m 答案：ACE 解析：由振動(dòng)圖象可知，3 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛好起振且振動(dòng)方向沿y軸的正方向，因此波源的起振方向沿y軸的正方向，A正確；由振動(dòng)圖象可知，波的周期為4 s，則波源由起振到傳播到0.9 m處的過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為個(gè)周期，因此0.9 m對(duì)應(yīng)個(gè)波長(zhǎng)，即波長(zhǎng)為1.2 m，B錯(cuò)誤、C正確；由波速公式可知該波的波速為v＝＝ m/s＝0.3 m/s，D錯(cuò)誤；17 s為4個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)了3個(gè)周期，因此質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程為振幅的14倍，即通過(guò)的路程為2.8 m，E正確． 4．(5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，振幅為2 cm.已知在t＝0時(shí)刻位于x1＝30 cm、x2＝80 cm的兩質(zhì)點(diǎn)P、Q的位移都是1 cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)最長(zhǎng)為75 cm B．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為25 cm C．質(zhì)點(diǎn)P、Q的速度在某一時(shí)刻可以相同 D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)到波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度沿y軸正方向 E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度沿y軸負(fù)方向 答案：ACD 解析：分析可知P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)的相位差為π，則P、Q之間的距離通式為λ＝50 cm，則波長(zhǎng)的表達(dá)式為λ＝cm(n＝0,1,2，…)；當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝75 cm且為最大值，選項(xiàng)A正確；當(dāng)λ＝25 cm時(shí)n的取值不是正整數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)，若兩點(diǎn)分別位于x軸上、下方時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)的速度可以相同，選項(xiàng)C正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)到波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于波谷與平衡位置之間，位移為負(fù)值，則加速度為正值，選項(xiàng)D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q處于平衡位置與波谷之間且沿y軸正方向振動(dòng)，速度沿y軸正方向，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 5．一位游客在千島湖邊欲乘游船，當(dāng)日風(fēng)浪很大，游船上下浮動(dòng)．可把游船浮動(dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為20 cm，周期為3.0 s．當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊．地面與甲板的高度差不超過(guò)10 cm時(shí)，游客能舒服地登船．在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服地登船的時(shí)間是(　　) A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s 答案：C 解析：由題意知，游船在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)振動(dòng)方程y＝Asin(ωt＋φ)，結(jié)合振動(dòng)圖象知地面與甲板的高度差不超過(guò)10 cm的時(shí)間有三分之一周期，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 6．一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y＝0.1sin2.5πt，位移y的單位為m，時(shí)間t的單位為s.則(　　) A．彈簧振子的振幅為0.2 m B．彈簧振子的周期為1.25 s C．在t＝0.2 s時(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零 D．在任意0.2 s時(shí)間內(nèi)，振子的位移均為0.1 m 答案：C 解析：由y－t關(guān)系式可知，彈簧振子的振幅為0.1 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；彈簧振子的周期為T(mén)＝＝ s＝0.8 s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t＝0.2 s時(shí)，y＝0.1 m，即振子到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)振子的運(yùn)動(dòng)速度為零，選項(xiàng)C正確；只有當(dāng)振子從平衡位置或者從最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，經(jīng)過(guò)T/4＝0.2 s，振子的位移才為0.1 m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．(多選)水平彈簧振子，每隔時(shí)間t，振子的位移總是大小和方向都相同，每隔的時(shí)間，振子的速度總是大小相等、方向相反，則有(　　) A．彈簧振子的周期可能小于 B．每隔的時(shí)間，振子的加速度總是相同的 C．每隔的時(shí)間，振子的動(dòng)能總是相同的 D．每隔的時(shí)間，彈簧的長(zhǎng)度總是相同的 答案：AC 解析：由題意可知，t＝nT，n可以是1,3，…，當(dāng)n＝1時(shí)，T＝t；當(dāng)n＝3時(shí)，T＝<，選項(xiàng)A正確；討論B、C、D時(shí)，以t＝T為例．每隔時(shí)間，振子的位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)，振子的加速度大小總是相等，方向總是相反，振子的動(dòng)能總是相同，彈簧的長(zhǎng)度不相同，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤． 8．如圖，沿同一彈性繩相向傳播的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波，波長(zhǎng)相等，振幅分別為10 cm、20 cm，在某時(shí)刻恰好傳到坐標(biāo)原點(diǎn)．則兩列波相遇疊加后(　　) A．不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 B．在x＝2 m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終減弱 C．在x＝0.5 m的質(zhì)點(diǎn)振幅為零 D．坐標(biāo)原點(diǎn)的振幅為30 cm 答案：D 解析：由圖可知，兩波的波長(zhǎng)相等，又波速相等，則頻率相等，能發(fā)生干涉，能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，故A錯(cuò)誤；兩列波相遇后，在疊加區(qū)域x＝2 m的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)方向相同，則振動(dòng)始終加強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；兩列波在x＝0.5 m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反，則振幅為兩列波的振幅之差，即為10 cm，故C錯(cuò)誤；根據(jù)矢量疊加原則，兩列波在原點(diǎn)振動(dòng)方向相同，則原點(diǎn)的振幅為兩列波的振幅之和，即為30 cm，故D正確． 9. (5選3)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一物塊，物塊沿豎直方向以O(shè)點(diǎn)為中心點(diǎn)，在C、D兩點(diǎn)之間做周期為T(mén)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．已知在t1時(shí)刻物塊的速度大小為v、方向向下，動(dòng)能為Ek.下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．如果在t2時(shí)刻物塊的速度大小也為v，方向向下，則t2－t1的最小值小于 B．如果在t2時(shí)刻物塊的動(dòng)能也為Ek，則t2－t1的最小值為T(mén) C．物塊通過(guò)O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 D．當(dāng)物塊通過(guò)O點(diǎn)時(shí)，其加速度最小 E．物塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，其加速度最小 答案：ACD 解析：如果在t2時(shí)刻物塊的速度大小也為v、方向也向下，則t2－t1的最小值小于，A正確；如果在t2時(shí)刻物塊的動(dòng)能也為Ek，則t2－t1的最小值小于，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)物塊通過(guò)O點(diǎn)時(shí)，其加速度最小，速度最大，動(dòng)能最大，C、D正確；物塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，其加速度最大，速度為零，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 10．(5選3)甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播，波速均為2 m/s，振幅相同，某時(shí)刻的波形如圖所示，則(　　) A．甲、乙兩波的起振方向相反 B．甲、乙兩波的頻率之比為2：3 C．再經(jīng)過(guò)3 s，平衡位置在x＝7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下 D．再經(jīng)過(guò)3 s，平衡位置在x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)位移最大 E．再經(jīng)過(guò)3 s，兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零 答案：ADE 解析：由波形圖可知，甲波起振方向向下，乙波起振方向向上，甲、乙兩波的起振方向相反，A正確；甲波波長(zhǎng)為4 m，乙波波長(zhǎng)為6 m，波速相同，其兩波頻率與波長(zhǎng)成反比，所以甲、乙兩波的頻率之比為3：2，B錯(cuò)誤；設(shè)振幅為A，再經(jīng)過(guò)3 s，甲波波谷傳播到x＝7 m處，對(duì)應(yīng)該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，乙波對(duì)應(yīng)該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也向上，故平衡位置在x＝7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，C錯(cuò)誤；畫(huà)出再經(jīng)過(guò)3 s的波形圖如圖所示，顯然平衡位置在x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)位移最大，D正確；根據(jù)波的疊加可知兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零，這5個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別在2～3 m之間，4～5 m之間，6 m處，7～8 m之間，9 m處，選項(xiàng)E正確． 二、非選擇題 11．設(shè)B、C為兩列機(jī)械波的波源，它們?cè)谕N介質(zhì)中傳播，其振動(dòng)表達(dá)式分別為yB＝0.1cos(2πt)cm和yC＝0.1cos(2πt＋π)cm，發(fā)出的波的傳播方向如圖中的虛線(xiàn)所示．它們傳到P點(diǎn)時(shí)相遇，2 s末P點(diǎn)開(kāi)始起振.＝40 cm，＝50 cm.試求： (1)這兩列波的波長(zhǎng)； (2)P點(diǎn)形成合振動(dòng)的振幅． 答案：(1)0.2 m　(2)0.2 cm 解析：(1)由振動(dòng)表達(dá)式y(tǒng)B＝0.1cos(2πt) cm， 知ω＝2π rad/s，則波的周期為T(mén)＝＝ s＝1 s. 據(jù)題意，波從B傳到P的時(shí)間為2 s，則波速為 v＝＝ m/s＝0.2 m/s. 波長(zhǎng)λB＝λC＝vT＝0.2 m. (2)據(jù)題可知，兩個(gè)波源振動(dòng)反向，兩列波到P點(diǎn)的波程差 Δs＝－＝50 cm－40 cm＝0.1 m＝， 故P點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為A＝20.1 cm＝0.2 cm. 12．如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線(xiàn)所示，此時(shí)這列波恰好傳播到P點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)1.2 s，坐標(biāo)為x＝8 m的Q點(diǎn)開(kāi)始起振，求： (1)該列波的周期T； (2)從t＝0時(shí)刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)，振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y及其所經(jīng)過(guò)的路程s. 答案：(1)0.4 s　(2)3 cm　0.45 m 解析：(1)根據(jù)波形圖可知，這列波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)，傳播距離Δx＝8 m－2 m＝6 m，時(shí)間Δt＝1.2 s，則波傳播的速度v＝＝5 m/s，波長(zhǎng)λ＝2 m，周期T＝＝0.4 s. (2)根據(jù)波形圖可知t＝0時(shí)刻距離Q點(diǎn)最近的波峰在x＝0.5 m處，傳播到Q點(diǎn)的距離Δx′＝8 m－0.5 m＝7.5 m，需要的時(shí)間Δt′＝＝1.5 s. 時(shí)間1.5 s＝T，經(jīng)過(guò)T，質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰，振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y＝3 cm. 振源O點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程s＝4A＝45 cm＝0.45 m.