2019-2020年人教版物理高三二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

1、2019-2020年人教版物理高三二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波專題訓(xùn)練1.（多選）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 (BD )A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 HzB.在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是 20 cmC.第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為零D.t=1 s和t=3 s兩時(shí)亥L質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向相反解析：由振動(dòng)圖象可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是4 s,頻率為0.25 Hz,故A 錯(cuò)誤；振幅A=2 cm,一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為4A,10 s為2.5個(gè)周 期，經(jīng)過(guò)的路程為2.5 X4A=10A=2（hm,B正確;4 s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置， 速度最大，故C錯(cuò)誤；在t=1 s和t=3 s

2、兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)分別在正最大位 移和負(fù)最大位移，位移大小相等、方向相反，故D正確。2.（多選）某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x二Asin粉則質(zhì)點(diǎn)（AD ）A.第1 s末與第3 s末的位移相同B.第1 s末與第3 s末的速度相同C.第3 s末至第5 s末的位移方向都相同D.第3 s末至第5 s末的速度方向都相同解析：由關(guān)系式可知=rad/s,則丁士=8 s,將t=1 s和t=3 s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同，A Xt;作出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，由圖象可 以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，B錯(cuò)；由圖象可知，第3 s 末至第4 s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向與第4 s末至第5 s末質(zhì)點(diǎn)的位移

3、方向 相反，而速度的方向相同，故C錯(cuò),D對(duì)。3.（多選）位于原點(diǎn)的波源在t=0時(shí)開始沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它激起橫 波沿x軸傳播，當(dāng)t=0.15 s時(shí),波的圖象如圖所示，此時(shí)波恰好傳到P點(diǎn),則（BD ）N j/cm 4A.該波源的頻率是0.2 HzB.波長(zhǎng)是0.4 mC.P點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)D.P點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng)解析：根據(jù)波形圖可判斷入=0.3 m,即入=0.4 m,選項(xiàng)B對(duì)。對(duì)應(yīng)的傳播時(shí)間t=0.15 s= :T,周期T=0.2 s,頻率f=E=5 Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)。根據(jù)傳播方向和振動(dòng)方向在波形圖同一側(cè)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向振動(dòng)，選項(xiàng)C 錯(cuò),D正確。4.（多選）某單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，則以下說(shuō)

4、法正確的是（BC ）12 / 13A.ti時(shí)刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大B.t 2時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大C.t 3時(shí)刻擺球速度為零，擺球所受回復(fù)力最大D.t 4時(shí)刻擺球速度為零，擺球處于平衡狀態(tài)解析：在t i,t 3時(shí)刻，擺球位于最大位移處，擺球的速度為零，所受的回 復(fù)力最大，向心加速度為零，A錯(cuò)誤,C正確；在t2,t 4時(shí)刻，擺球位于平 衡位置,速度最大，向心加速度最大，懸線對(duì)擺球的拉力最大,B正確,D 錯(cuò)誤。5 .（多選）如圖甲所示，一列機(jī)械橫波沿ab直線向右傳播。已知a,b兩 點(diǎn)間的距離為1 m,a,b兩點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確 的是（AC ）A.波速可

5、能是：m/s B.波速可能大于1 m/sC.波長(zhǎng)可能是言mD.波長(zhǎng)可能大于4 m解析：由振動(dòng)圖象可知，T=4 s,由題意結(jié)合a,b兩點(diǎn)的振動(dòng)情況可得（5n）入=1 mn解得入=557 m（n=0,1,2），選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤；波速可能值vi+H m/s（n=0,1,2），選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。6 .（多選）如圖是均勻小球做單擺運(yùn)動(dòng)，平衡位置為O點(diǎn),A,B為最大位 移處,M,N點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱。下列說(shuō)法正確的是（CD ）A.小球受重力、繩子拉力和回復(fù)力B.小球所受合外力就是單擺的回復(fù)力C.小球在O點(diǎn)時(shí)合外力不為0,回復(fù)力為0D.小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的位移與小球在N點(diǎn)的位移大小相等、方向相反解析：物體只受兩個(gè)

6、力：重力、繩子拉力，A錯(cuò)；回復(fù)力的大小為振動(dòng)方 向上的合外力，對(duì)于單擺，它是重力沿運(yùn)動(dòng)方向的分力，因?yàn)樾∏蜃龅?是圓周運(yùn)動(dòng)，所以法向合外力等于向心力,B錯(cuò)；平衡位置是指回復(fù)力 為0的位置，但合外力不一定是0,比如小球在。點(diǎn)，回復(fù)力為0,但由 于在做圓周運(yùn)動(dòng)，法向合外力是指向圓心的,C正確；位移既有大小，也 有方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，選項(xiàng)D正確.7 .（多選）如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中 x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的 是（AB ）A.這列波的傳播方向是沿x軸正方向8 .這列波的傳播速度是20 m/sC.經(jīng)過(guò)0.15 s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸

7、的正方向傳播了 3 mD.經(jīng)過(guò)0.1 s,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向解析：由圖乙知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，再由甲圖可知，該波向x軸正方向傳播，A正確；由圖甲知波長(zhǎng)入=4 m,由圖乙知周期T= 0.2 s,則波速v= m/s=20 m/s,B正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在其平衡位置附近振動(dòng)，C錯(cuò)；經(jīng)過(guò)0.1 s=/T,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,D錯(cuò)。8 .（多選）如圖為某簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象，若t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)O點(diǎn)向b運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是（CD ）A.質(zhì)點(diǎn)在0.7 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為向左，且正在遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)在1.5 s時(shí)的位移最大，方向向左，在1.75 s時(shí),位移為1 cm

8、C.質(zhì)點(diǎn)在1.2 s到1.4 s過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移在增加，方向向左D.質(zhì)點(diǎn)從1.6 s到1.8 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移正在減小，方向向左 解析：在0.7 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移是指由平衡位置指向所在位置的有向線 段，故位移為正，即向右，且正在向平衡位置運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在1.5 s 時(shí)的位移最大，方向?yàn)樨?fù)，即向左，在1.75 s時(shí)，由正弦圖象的特點(diǎn)可 知，其位移大小應(yīng)為原cm,B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在1.2 s至M.4 s過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn) 正在遠(yuǎn)離平衡位置，所以其位移在增加，方向?yàn)樨?fù)，即向左,C正確；質(zhì) 點(diǎn)從1.6 s至U 1.8 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以其位移正在 減小，方向?yàn)樨?fù)，即向左,D正確。9

9、.（多選）一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖所示，已知彈簧 的勁度系數(shù)為20 N/cm,則（AB ）j 13fmA.圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小為 5 N,方向指向x軸 的負(fù)方向B.圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子的速度方向指向x軸的正方向C.在04 s內(nèi)振子做了 1.75次全振動(dòng)D.在04 s內(nèi)振子通過(guò)的路程為3.5 cm解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和彈簧彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系可知，圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小為F=kx=20X0.25 N=5 N,方向指向x軸的負(fù)方向，并且現(xiàn)在正在遠(yuǎn)離。點(diǎn)向x軸的正方向運(yùn)動(dòng),A,B正 確；由圖可讀出周期為2 s,4 s內(nèi)振子做兩次全振動(dòng)，通過(guò)的路程是

10、s=2X4A=2X 4X0.5 cm=4 cm,C,D 錯(cuò)誤。10 .（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波從左向右以v=2 m/s的速度傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（BD ）A.A質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過(guò)一個(gè)周期將傳播到D點(diǎn)B.B點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)C.B點(diǎn)再經(jīng)過(guò)打回到平衡位置D.該波的周期T=0.05 s解析：機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 不向遠(yuǎn)處傳播，故A錯(cuò)誤;B點(diǎn)向上振動(dòng)，由位置可知，回到平衡位置所需時(shí)間小于gB正確,C錯(cuò)誤;丁毛3s=0.05 s,D 正確。11 .（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知圖中質(zhì)點(diǎn)b 的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了 0.5 s,b和c之間的

11、距離是5 m,以下說(shuō) 法正確的是（CD ）A.此列波的波長(zhǎng)為2.5 mB.此列波的頻率為2 HzC.此列波的波速為5 m/sD.此列波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向傳播 解析:b和c之間的距離就是一個(gè)波長(zhǎng)即5 m,A項(xiàng)錯(cuò);a,b之間距離為 半個(gè)波長(zhǎng)，波從a傳到b所用時(shí)間為半個(gè)周期，即0.5 s,所以周期為1 s,頻率f=1 Hz,B項(xiàng)錯(cuò)；波速v=5 m/s,C項(xiàng)對(duì)；質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲，說(shuō)明波是從a向b傳播即沿x軸正方向，D項(xiàng)對(duì)。12.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,a,b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分 別為xa=2 m和xb=6 m,圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是（D ）

12、A.該波沿+x方向傳播，波速為1 m/sB.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動(dòng)的路程為4 mC.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向D.質(zhì)點(diǎn)a在t=2 s時(shí)速度為零解析:t=0時(shí),b質(zhì)點(diǎn)向+y方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“下坡上”可判定波沿-x方 向傳播,A錯(cuò)誤;a總是與b的振動(dòng)方向相反，t=0時(shí),a向-y方向運(yùn)動(dòng),C 錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)4 s,a回到平衡位置，路程為1 m,B錯(cuò)誤;t=2 s時(shí),a處于 波谷，速度為零,D正確。13.（多選）如圖所示，甲是一列橫波在某一時(shí)刻的波動(dòng)圖象，乙是在 x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象,a,b是介質(zhì)中兩個(gè)質(zhì)點(diǎn) 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ACD ）A.這列波沿x軸的正方向傳播B.這列波的波速是2

13、m/sC.a比b先回到平衡位置D.a,b兩質(zhì)點(diǎn)的振幅都是10 cm解析：由圖象知，這列波的波長(zhǎng)為8 m,周期為4 s,則v=2 m/s,B正確；振幅為5 cm,D錯(cuò)誤;x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)從開始計(jì)時(shí)后經(jīng) 打到達(dá)波峰，說(shuō)明開始計(jì)時(shí)時(shí)，正在由平衡位置向波峰運(yùn)動(dòng)，波源在右側(cè)，則這列波 沿x軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤；根據(jù)傳播方向判斷，開始計(jì)時(shí)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a向 波谷運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b向平衡位置運(yùn)動(dòng),a比b后回到平衡位置，C錯(cuò)誤。14.（多選）如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí) 刻的波形圖，P是離原點(diǎn)xi=2 m的一個(gè)中質(zhì)點(diǎn)4是離原點(diǎn)x2=4 m的一 個(gè)中質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)離原點(diǎn)x3=6 m的中質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振

14、動(dòng)。圖乙是該簡(jiǎn) 諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象（計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同）。由此可知（BD ）甲乙A.這列波的周期T=3 sB.這列波的傳播速度v=2 m/sC.這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏螪.乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn) Q的振動(dòng)圖象解析：由圖象可知波長(zhǎng)入=4 m,周期T=2 s,傳播速度v=2 m/s,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤.由波動(dòng)圖象可知質(zhì)點(diǎn)起振方向向下，結(jié)合波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的關(guān)系可知，t=0時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，形式與振動(dòng)圖象完 全一致,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。15.（多選）一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，在t=1 s時(shí)的 波形如圖中虛線所示。由此可以判定此波的（AC ）A.波長(zhǎng)一定是4 cmB.

15、周期一定是4 sC.振幅一定是2 cmD.傳播速度一定是1 cm/s解析：從圖上可讀出波長(zhǎng)是4 cm,振幅是2 cm,故選項(xiàng)A,C正確；由題可知nT+T=1 s（n=0,1,2,3,），周期有不確定解，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理傳播速度v也不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤16.（多選）如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t=0.6 s時(shí)的波形圖，波的周期T>0.6 s,則（ACD ）A.波的周期為0.8 sB.在t=0.9 s時(shí),P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過(guò)0.4 s,P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為0.4 mD.在t=0.5 s 時(shí),Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置解析：根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知由實(shí)線得到虛線

16、需要將圖象沿x軸負(fù)方向平移（n+三）入，其中n=0,1,2,3,4，故由實(shí)線傳播到虛線這種狀態(tài)需要（n+3T,即（n+T=0.6 s,解得 T= s,其中 n=0,1,2,3,4 ，又T>0.6 s,故周期為0.8 s,故A正確。由于波沿x軸負(fù)方向傳播， 故t=0時(shí)亥ij P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，而周期T=0.8 s,故t=0.8 s時(shí)P 點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，1.0 s時(shí)P點(diǎn)到達(dá)波谷，故0.9 s時(shí)P點(diǎn)沿y軸 負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。在一個(gè)周期內(nèi)P點(diǎn)完成一個(gè)全振動(dòng)，即其運(yùn)動(dòng)路程為4A,而0.4 s= tT,故P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2A=0.4 m,C正確。由題意可知波長(zhǎng)入=8 m,則波速v=10

17、m/s,在t=0時(shí)亥U Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xo=5 m,由于波沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故在t=0.5 s的時(shí)間內(nèi)波沿x軸負(fù) 方向傳播的距離為x=vt=10 X 0.5 m=5 m,故在t=0.5 s時(shí),Q點(diǎn)振動(dòng)情 況和t=0時(shí)刻距離坐標(biāo)原點(diǎn)10 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同，而t=0時(shí) 刻距離坐標(biāo)原點(diǎn)10 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，故在t=0.5 s時(shí),Q點(diǎn)到達(dá)波 峰位置,故D正確。17.手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上 的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播，示意如圖.繩上有另一質(zhì) 點(diǎn)P,且O,P的平衡位置間距為L(zhǎng)。t=0時(shí),0位于最高點(diǎn)，P的位移恰 好為零，速度方向豎直向上，下列判斷正確

18、的是（C ）A.該簡(jiǎn)諧波是縱波B.該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2LC.t=致1P在平衡位置上方D.t二號(hào)時(shí),P的速度方向豎直向上解析：振動(dòng)方向與傳播方向垂直，故該簡(jiǎn)諧波是橫波，A錯(cuò)誤；根據(jù)“下 坡上”判斷,P距離。的最近距離L=入,所以最大波長(zhǎng)等于4L,B錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò):T,P位于波峰，所以打時(shí),P在平衡位置上方，C正確；在|T時(shí),P正在從波峰回到平衡位置，速度方向豎直向下，D錯(cuò)誤。18.（多選）有兩列頻率相同、振動(dòng)方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示，圖中實(shí)線表示波峰，虛線 表示波谷,a為波谷與波谷相遇點(diǎn)，b,c為波峰與波谷相遇點(diǎn)，d為波峰 與波峰相遇點(diǎn)，e,g是a,d連線上的兩點(diǎn)，其中e為連線的中點(diǎn)，則 （ABC ）A.a,d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b,c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱B.從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,e