2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练36机械振动机械波含解析.pdf

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1、机械振动 机械波机械振动 机械波 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 36 1.2019山西省重点中学联考(5 选 3)下列关于简谐振动以及做简谐振动的物体完成 一次全振动的意义，以下说法正确的是( ) A位移减小时，加速度减小，速度增大 B位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程为一次全振动 D速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动 E物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时， 速度方向与位移方向相同 答案：ADE 解析：当位移减小时，回复力减小，则加速度在减小，物体正在返回

2、平衡位置；故速度 在增大，A正确；回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度可以与位移方 向相同，也可以相反 ； 物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反，背离 平衡位置时，速度的方向与位移方向相同，B错误，E正确；一次全振动过程中，动能和势 能均会有两次恢复为原来的大小，C错误；速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方 向所经历的过程为一次全振动，D正确 2 2019河南省新乡延津高中模拟(5 选 3)关于水平放置的弹簧振子的简谐运动， 下 列说法正确的是( ) A位移的方向总是由振子所在处指向平衡位置 B加速度的方向总是由振子所在处指向平衡位置 C经过半个周期振子

3、经过的路程一定为振幅的 2 倍 D若两时刻相差半个周期，弹簧在这两个时刻的形变量一定相等 E经过半个周期，弹簧振子完成一次全振动 解析：BCD 解析：位移为从平衡位置指向振子位置的有向线段，A错误；振子加速度的方向与回复 力的方向相同，总是由振子所在处指向平衡位置，B正确；弹簧振子的振动具有对称性，经 过半个周期振子经过的路程一定为振幅的 2 倍，C正确；弹簧振子的振动具有对称性，若两 时刻相差半个周期，弹簧在这两个时刻的形变量一定相等，D正确；弹簧振子完成一次全振 动的时间才是一个周期，E错误 32019河北省石家庄质检(多选)在“利用单摆测重力加速度”的实验中，如果得 出的重力加速度的测量

4、值偏大，其可能的原因是( ) A测量周期时，时间 t 内全振动的次数少数了一次 B测量周期时，时间 t 内全振动的次数多数了一次 C摆线上端固定不牢固，振动中出现松动，使摆线变长 D在测量摆长时，将细线的长度加上摆球的直径作为摆长 答案：BD 解析：由单摆的周期公式 T2得 g，数振动次数时，少计了一次，则求出 l g 42l T2 的周期 T 偏大，由 g知重力加速度的测量值偏小，A错误；数振动次数时，多计了一 42l T2 次，则求出的周期 T 偏小，由 g知重力加速度的测量值偏大，B正确；振动中出现松 42l T2 动， 使摆线变长， 则摆线的测量值比真实值偏小， 则由 g可知重力加速度

5、测量值偏小， 42l T2 C错误；测量摆长时，将细线的长度加上摆球的直径作为摆长，则由 g可知重力加速 42l T2 度的测量值偏大，D正确 4 2019广西陆川中学检测(5 选 3)一质点做简谐运动的图象如图所示， 下列说法正 确的是( ) A质点振动的频率是 4 Hz B在 10 s内质点经过的路程是 20 cm C第 4 s末质点的速度最大 D在 t1 s和 t3 s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同 E在 t2 s和 t6 s两时刻，质点的速度相同 答案：BCE 解析：由题图读出质点振动的周期为 T4 s，则频率为 f 0.25 Hz，A错误；质点 1 T 做简谐运动，在一个周期内

6、通过的路程是 4 个振幅，因 10 s2.5T，则在 10 s内质点经过 的路程是 s2.54A102 cm20 cm，B正确；在第 4 s末，质点位于平衡位置处，速度 最大，C正确 ； 由题图看出，在 t1 s和 t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，D 错误；在 t2 s和 t6 s两时刻，质点同向通过平衡位置，质点的速度相同，E正确 5. 2019湖北省八校联考(5 选 3)如图所示，在升降机的天花板上固定一摆长为 l 的单 摆， 摆球的质量为 m.升降机保持静止， 观察到摆球正以小角度 左右摆动， 且振动周期为 T. 已知重力加速度大小为 g，不计空气阻力，则下列说法正确的是(

7、) A若仅将摆球的质量增大一倍，其余不变，则单摆的振动周期不变 B若升降机匀加速上升，利用此单摆来测定当地的重力加速度，则测量值偏大 C设想当摆球摆到最低点时，升降机突然以加速度 g 竖直下落，则摆球相对于升降机 做匀速直线运动 D设想当摆球摆到最高点时，升降机突然以加速度 g 竖直下落，则摆球相对于升降机 会保持静止 E设想当摆球摆到最高点时，升降机突然以大小为 g 的加速度匀加速上升，则摆球相 对升降机仍然左右摆动，且振动周期不变 答案：ABD 解析：由单摆的周期公式 T2可知，若仅将摆球的质量增大一倍，其余不变，则 l g 单摆的振动周期不变，A正确；若升降机匀加速上升，则等效重力加速度

8、偏大，则利用单摆 测得当地的重力加速度偏大，B正确；设想当摆球摆到最低点时，升降机突然以加速度 g 竖 直下落，则摆球相对于升降机做匀速圆周运动，C错误；设想当摆球摆到最高点时，升降机 突然以加速度 g 竖直下落，则摆球相对于升降机会保持静止，D正确；设想当摆球摆到最高 点时， 升降机突然以大小为g的加速度匀加速上升， 则等效重力加速度变大， 振动周期减小，E 错误 62019湖北省武汉三中模拟某振动系统的固有频率为 f0，在周期性驱动力的作用 下做受迫振动，驱动力的频率为 f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( ) A当 ff0时，该振动系统的振幅随 f 增大而增大 C该振动系统的振

9、动稳定后，振动的频率等于 f D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f0 答案：C 解析 ： 共振图象如图所示，当 ff0时，系统达到共振，振幅最大，故 ff0时，随 f 的增大，振幅减小，A、B错误；系统的振动稳定后，系统 的振动频率等于驱动力的频率，故振动频率等于 f，C正确，D错误 72019福建省北大附中测试(5 选 3)振动周期为 T、振幅为 A、位于 x0 的波源从 平衡位置沿 y 轴正向开始做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿 x 轴正向传播，波速为 v， 传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点 p，关于质点 p 振动的说法正确 的是( ) A振幅一定为 A B周

10、期一定为 T C速度的最大值一定为 v D开始振动的方向沿 y 轴向上或向下取决于它离波源的距离 E若 p 点与波源距离 svT，则质点 p 的位移与波源的相同 答案：ABE 解析：波传播过程中，知波源的振动周期、振幅，则知质点 p 振动的振幅一定为 A，周 期一定为 T，但质点 p 的振动速度与波传播的速度无关，速度的最大值不一定是 v，A、B正 确，C错误；质点 p 的起振方向和波源相同，一定沿 y 轴正向，与 p 离波源的距离无关，D 错误；若 p 点与波源的距离 svT，则 s 等于一个波长，即 p 点与波源质点相位相同，振动 情况总相同，位移总相同，E正确 82019重庆市垫江中学检

11、测(5 选 3)一振动周期为 T、位于 x0 处的波源从平衡 位置沿 y 轴正方向开始做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 v， 关于在 x处的质点 P，下列说法正确的是( ) 3vT 2 A质点 P 振动周期为 T，速度的最大值为 v B若某时刻质点 P 的速度方向沿 y 轴负方向，则该时刻波源速度方向沿 y 轴正方向 C质点 P 开始振动的方向沿 y 轴正方向 D当 P 开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点 P 一定在波谷 E当 P 开始振动后，若某时刻波源在波谷，则质点 P 也一定在波谷 答案：BCD 解析 ： 质点 P 振动周期与波源振动周期相同， 也为 T，

12、 但其振动速度与波速无关，A错误 ； x ， 若某时刻质点 P 的速度方向沿 y 轴负方向， 则该时刻波源速度方向沿 y 轴正方 3vT 2 3 2 向，B正确；根据波的特点：简谐波传播过程中，质点的起振方向都与波源的起振方向相同， 故质点 P 开始振动的方向沿 y 轴正方向，C正确；x ，故某时刻波源在波峰，则 3vT 2 3 2 质点 P 一定在波谷，D正确，E错误 92019云南省楚雄模拟(5选3)一列沿x轴正方向传播的机械波，波速为4 m/s，t0 时刻波形如图所示，下面说法正确的是( ) A这列波传播的周期为 2 s B平衡位置为 x10 m处的质点起振方向为竖直向下 C平衡位置为

13、x3.5 m处的质点在 t0 到 t 时间段内路程等于 2 cm T 4 Dt9 s时，平衡位置为 x3.5 m处的质点正在向下振动 E平衡位置为 x4 m处的质点位移总是和平衡位置为 x8 m处的质点位移相同 答案：ABD 解析：从题图中可知 8 m，故这列波传播的周期为 T s2 s，A正确；波上 v 8 4 所有质点的起振方向都相同， t0 时刻 x8 m处的质点开始振动， 沿 y 轴负方向， 故 x 10 m处质点的起振方向也为竖直向下，B正确 ； 平衡位置为 x3.5 m处的质点在 t0 时不 在波峰或者波谷，也不在平衡位置，故在四分之一周期内的路程不等于 2 cm，C错误 ； 平衡

14、 位置为 x3.5 m处的质点在 t1 s时和 t9 s时的振动情况相同，根据波的平移法，知该 质点在t9 s时振动情况和t0时x7.5 m处的质点振动情况相同，故该质点正向下振动，D 正确 ； 平衡位置为 x4 m处的质点和平衡位置为 x8 m处的质点相距半个波长，两者振动 情况总是相反，E错误 102019河南省师大附中模拟(5 选 3)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t0 时波 形图如图中实线所示，此时波刚好传到 c 点，t0.6 s时波恰好传到 e 点，波形如图中虚线 所示，a、b、c、d、e 是介质中的质点，下列说法正确的是( ) A当 t0.5 s时质点 b 和质点 c 的位移相

15、等 B当 t0.6 s时质点 a 的位移为5 cm3 C质点 c 在 00.6 s时间内沿 x 轴正方向移动了 3 m D喷点 d 在 00.6 s时间内通过的路程为 20 cm E这列简谐横波遇到频率为 1 Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到干涉现象 答案：ABD 解析 ： 由题意可得该波向右传播，起振方向向上，波长是 4 cm，0.6 s的时间内传播的 距离是， 所以波的周期 T0.6 s 0.8 s、 f Hz、 2f.该波的振动方 3 4 4 3 1 T 5 4 5 2 程 ： y Asin， 当 t 0.5 s时 质 点 b 的 位 移 ： yb 0.10 msin ( 2 T t

16、2x ) m， c 点的位移 ： yc0.10 msin ( 2 0.8 0.52 5 4) 2 20( 2 0.8 0.52 6 4) m，质点 b、c 的位移相同，A正确 ； 质点 a 的初相为，振动方程 ： yAsin(t) 2 20 6 10sin cm，当 t0.6 s时，ya10sin cm5 cm，B正确 ； 质 ( 5 2 t 6)( 5 2 0.6 6) 3 点 c 在这段时间内只是沿振动的方向上下振动，没有沿 x 轴正方向移动，C错误；由题图可 知， 质点 d 在 0.6 s内先向上运动到达最高点后又返回平衡位置， 在这段时间内通过的路程 是 2 倍的振幅，为 20 cm，

17、D正确 ； 这列波的频率为 f 1.25 Hz，与频率为 1 Hz的另一列 1 T 简谐横波不是相干波，不会发生干涉现象，E错误 112019甘肃省会宁一中月考(5 选 3)如图甲，同一均匀介质中的一条直线上有相 距 6 m的两个振幅相等的振源 A、B.从 0 时刻起，A、B 同时开始振动，且都只振动了一个周 期 图乙为 A 的振动图象， 图丙为 B 的振动图象 若 A 向右传播的波与 B 向左传播的波在 0. 3 s时相遇，则下列说法正确的是( ) A两列波的波长都是 2 m B两列波在 A、B 间的传播速度均为 10 m/s C在两列波相遇过程中，A、B 连线的中点 C 为振动加强点 D在

18、 0.9 s时，质点 B 经过平衡位置且振动方向向上 E两个波源振动的相位差为 答案：ABE 解析 ： 两波在均匀介质中传播速度相同，设为 v，则有 2vt1xAB，代入解得 v10 xAB 2t1 m/s，B正确 ； 由题图乙、丙知两列波的周期 T0.2 s，则波长 vT2 m，A正确 ； 当 A 的 波峰(或波谷)传到 C 时，恰好 B 的波谷(或波峰)传到 C 点，所以 C 点的振动始终减弱，C错 误 ； 振源 A、B 都只振动了一个周期，0.8 s时质点 B 刚刚停止振动，所以在 0.9 s时，质点 B 没有振动，D错误；振源 A 的简谐振动方程为 yAsint，振源 B 的简谐振动方

19、程为 y AsintAsin(t)，两个波源振动的相位差为，E正确 12. 2019河北省冀州中学模拟(5 选 3)如图所示， 一根张紧的水平弹性长绳上的 a、 b 两 点，相距 14.0 m，b 点在 a 点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若 a 点的位移 达到正向最大时，b 点的位移恰为零且向下运动经过 1.00 s后 a 点的位移为零，且向下运 动，而 b 点的位移恰达到负向最大，则这列简谐波的波速可能等于( ) A4.67 m/s B6 m/s C10 m/s D4 m/s E6.36 m/s 答案：ACE 解析：由题意可知，当简谐横波沿长绳向右传播时，若 a 点的位移达到正

20、向最大时，b 点的位移恰为零且向下运动，则 a、b 间距离 xab，n0,1,2，得到波长 (n 3 4) ，n0,1,2，又据题意，经过 1.00 s后 a 点的位移为零，且向下运动， 4xab 4n3 56 m 4n3 而 b 点的位移恰达到负向最大，则时间 t1.00 sT，k0,1,2，得到周期 T (k 1 4) s，k0,1，2，则波速 v m/s，当 k0，n0 时，v4.67 4 4k1 T 144k1 4n3 m/s； 当 k1，n1 时，v10 m/s； 当 k1，n2 时，v6.36 m/s； 由于 n、k 是整数，v 不可能等于 6 m/s和 4 m/s，A、C、E正确

21、 132019山东泰安模拟(5 选 3)均匀介质中相距为 a 的两个波源 S1和 S2，振动频率 均为 f，产生的简谐横波沿其连线相向传播，振幅为 A，波速为 v.O 为 S1S2的中点，如图所 示已知两波源的振动方向和初始相位均相同下列说法正确的是( ) A质点 O 的振动频率为 f B质点 O 的振动频率为 2f C质点 O 的振幅为 2A D只要不满足 an (n1,2,3，)，质点 O 的振幅就一定小于 2A v f E质点 O 的振动可能与波源 S1、S2不同步 答案：ACE 解析：两个波源 S1和 S2，振动频率均为 f，那么质点 O 的振动频率也为 f，A正确，B 错误；O 为

22、S1S2的中点，那么两波源传播到质点 O 的振动是同步的，质点 O 的振幅就一定等 于 2A，C正确，D错误；只有当波源到质点 O 的间距是半个波长的偶数倍时，则 O 的振动与 波源 S1、S2同步，E正确 142019江西师范大学附属中学检测(5 选 3)一列简谐横波在某时刻的波形如图所 示，该时刻质点 P 的速度为 v，经过 1.0 s它的速度第一次与 v 相同，再经过 0.2 s它的速 度第二次与 v 相同，则下列判断中正确的是( ) A波沿 x 轴正方向传播，波速为 6 m/s B波沿 x 轴负方向传播，波速为 5 m/s C若某时刻质点 M 到达波谷处，则质点 P 一定到达波峰处 D

23、质点 M 与质点 Q 的位移大小总是相等、方向总是相反 E从图示位置开始计时，在 2.0 s时刻，质点 P 的位移为 20 cm 答案：BCE 解析 ： 由题图读出波长6 m 根据质点P的振动情况可得 ： 该波的周期为T1.0 s0. 2 s1.2 s，则波速为 v m/s5 m/s.根据质点 P 的运动情况可知，图示时刻 P 点运 T 6 1.2 动方向沿 y 轴负方向，则波沿 x 轴负方向传播，A错误，B正确；由题图知质点 M 与质点 P 的平衡位置之间的距离是半个波长，振动情况总是相反，则某时刻质点 M 到达波谷处，则质 点 P 一定到达波峰处，C正确 ； 题图所示时刻，质点 M 与质点

24、 Q 的位移大小相等、方向相反， 但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，所以位移不是总是相反，D错误；该波 的周期 T1.2 s， 从题图所示位置开始计时， 质点 P 的振动方程为 yAsin ( 2 T t 6) 20sin cm20sin cm， 当 t2.0 s时， 代入解得 y20 cm， 即从图示 ( 2 1.2t 6)( 5 3 t 6) 位置开始计时，在 2.0 s时刻，质点 P 的位移为 20 cm，E正确 15 2019河北省衡水中学联考(5 选 3)一列简谐横波在 t10.02 s时刻的波形图如 图甲所示，平衡位置在 x1 m处的质点 P 的振动图象如图乙所示已知质

25、点 M 的平衡位置 在 x1.75 m处下列说法正确的是( ) A波的传播速度为 100 m/s Bt20.03 s时，质点 M 的运动方向沿 y 轴正方向 CM 点在 t1时刻位移为 m 2 10 D质点 M 从 t1时刻起每过 0.005 s通过的路程均为 0.2 m E如果该波波源从 O 点沿 x 轴正向快速运动，则在 x20 m处的观察者接收到的波的 频率将大于 50 Hz 答案：ACE 解析 ： 由题图甲可知波长 2 m， 由题图乙可知周期 T0.02 s， 所以波速 v T 100 m/s，A正确；由题图乙知 t10.02 s时质点 P 正通过平衡位置向 y 轴负方向运动，可 以判

26、断出该波沿 x 轴正方向传播， 所以此时质点 M 的运动方向沿 y 轴正方向， 则当 t20.03 s， 即再过半个周期时， 质点M的运动方向沿y轴负方向，B错误 ； 质点M的平衡位置在x1.75 m， 与 P 点振动情况相差T T， 则 M 点振动方程为 y0.2sint m， 在 t1 1.751.0 2 3 8 2 T 3 4 时刻位移为 m，C正确 ； 质点 M 从 t1时刻起每过四分之一周期通过的路程不是振幅 0.2 m，D 2 10 错误 ； 根据多普勒效应可知当波源向观察者快速运动时，观察者接收到的波的频率大于波源 的实际频率，E正确 16新情景题(5 选 3)简谐横波 A 与

27、B 在某时刻的波形如图所示，经过 tTB时间(TB 为简谐横波 B 的周期)，两波仍出现图示波形，则两波的波速之比可能是( ) vA vB A2：1 B4：1 C6：1 D3：2 E4：3 答案：ABC 解析 ： 设简谐横波A的波长为A， 简谐横波B的波长为B， 则由题图可得 Aa， B 1 2 a，即 A2a，Ba； 由于简谐横波 A 某时刻的波形经过 tnTA(n1,2,3，)的时间不 变，所以 TBnTA，结合 vA和 vB，则2n：1，故选项A、B、C A TA 2a TA B TB a TB a nTA vA vB 正确 课时测评 综合提能力 课时练 赢高分 36 一、选择题 1(5

28、 选 3)下列说法正确的是( ) A机械波与电磁波都是波，具有相同的特性，都可以在真空中传播 B波速、波长和周期的关系式 vT 对机械波和电磁波都适用 C单摆在空气中摆动不会产生机械波 D不仅声波具有多普勒效应，电磁波和其他机械波也具有多普勒效应 E任何波的频率都等于波源的振动频率 答案：BDE 解析 ： 机械波与电磁波都是波，具有相同的特性，但是电磁波可以在真空中传播，而机 械波只能在介质中传播，选项A错误；波速、波长和周期的关系式 vT 对机械波和电磁 波都适用，选项B正确 ； 单摆在空气中摆动，会引起周围空气振动，能够产生机械波，选项C 错误 ； 多普勒效应是波特有的，不仅声波具有多普勒

29、效应，电磁波和其他机械波也具有多普 勒效应，选项D正确；任何波的频率都等于波源的振动频率，选项E正确 22018全国卷(5 选 3)物理选修 34一列简谐横波沿 x 轴正方向传播， 在 t0 和 t0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示已知该波的周期 T0.20 s下 列说法正确的是( ) A波速为 0.40 m/s B波长为 0.08 m Cx0.08 m的质点在 t0.70 s时位于波谷 Dx0.08 m的质点在 t0.12 s时位于波谷 E若此波传入另一介质中其波速变为 0.80 m/s，则它在该介质中的波长为 0.32 m 答案：ACE 解析 ：A对 ： 因周期 T0.20 s，

30、故波在t0.20 s内传播的距离小于波长 ，由 yx 图象可知传播距离x0.08 m，故波速v0.40 m/s；B错 ： 由yx图象可知波长0.16 x t m；C对、D错 ： 由 v得，波的周期 T0.4 s，根据振动与波动的关系知 t0 时， x0.08 m的 T v 质点沿y方向振动， t0.7 s1 T， 故此时该质点位于波谷 ； 因为 T0.12 s ，此时质点在 x 3 4 1 4 T 2 轴上方沿y 方向振动；E对：根据 vT 得波速变为 0.80 m/s时波长 0.32 m/s. 3(5 选 3)一列简谐横波沿直线传播t0 时刻波源 O 由平衡位置开始振动，在波的 传播方向上平

31、衡位置距 O 点 0.9 m处有一质点 A， 其振动图象如图所示 下列说法正确的是 ( ) A波源起振方向沿 y 轴正方向 B该简谐波波长为 4 m C该简谐波周期为 4 s D该简谐波波速度大小为 1.2 m/s E从振源起振开始，17 s内质点 A 通过的路程为 2.8 m 答案：ACE 解析：由振动图象可知，3 s时质点 A 刚好起振且振动方向沿 y 轴的正方向，因此波源 的起振方向沿 y 轴的正方向，A正确；由振动图象可知，波的周期为 4 s，则波源由起振到 传播到 0.9 m处的过程经历的时间为 个周期， 因此 0.9 m对应 个波长， 即波长为 1.2 m，B 3 4 3 4 错误

32、、C正确 ； 由波速公式可知该波的波速为 v m/s0.3 m/s，D错误 ； 17 s为 4 T 1.2 4 个周期，质点 A 振动了 3 个周期，因此质点 A 通过的路程为振幅的 14 倍，即通过的路程 1 4 1 2 为 2.8 m，E正确 4 (5 选 3)一列简谐横波沿 x 轴负方向传播， 振幅为 2 cm.已知在 t0 时刻位于 x1 30 cm、x280 cm的两质点 P、Q 的位移都是 1 cm，但运动方向相反，其中质点 P 沿 y 轴负 方向运动，如图所示，下列说法正确的是( ) A该列简谐横波波长最长为 75 cm B该列简谐横波波长可能为 25 cm C质点 P、Q 的速

33、度在某一时刻可以相同 D当质点 Q 振动到波峰时，质点 P 的加速度沿 y 轴正方向 E当质点 P 振动到波峰时，质点 Q 的速度沿 y 轴负方向 答案：ACD 解析 ： 分析可知 P、Q 两点振动的相位差为，则 P、Q 之间的距离通式为50 4 3(n 2 3) cm，则波长的表达式为 cm(n0,1,2，)；当 n0 时，75 cm且为最大值， 150 3n2 选项A正确；当 25 cm时 n 的取值不是正整数，选项B错误；在两质点振动时，若两点 分别位于 x 轴上、下方时，两质点的速度可以相同，选项C正确；当质点 Q 振动到波峰时， 质点 P 处于波谷与平衡位置之间，位移为负值，则加速度

34、为正值，选项D正确 ； 当质点 P 振 动到波峰时，质点 Q 处于平衡位置与波谷之间且沿 y 轴正方向振动，速度沿 y 轴正方向，选 项E错误 5一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动可把游船浮动简化 成竖直方向的简谐运动，振幅为 20 cm，周期为 3.0 s当船上升到最高点时，甲板刚好与码 头地面平齐地面与甲板的高度差不超过 10 cm时，游客能舒服地登船在一个周期内，游 客能舒服地登船的时间是( ) A0.5 s B0.75 s C1.0 s D1.5 s 答案：C 解析 ： 由题意知， 游船在做简谐运动， 振动图象如图所示， 根据振动方程 yAsin(t )，结合振动图

35、象知地面与甲板的高度差不超过10 cm的时间有三分之一周期，故C正确，A、B、 D错误 6 一弹簧振子的位移 y 随时间 t 变化的关系式为 y0.1sin2.5t， 位移 y 的单位为m， 时间 t 的单位为s.则( ) A弹簧振子的振幅为 0.2 m B弹簧振子的周期为 1.25 s C在 t0.2 s时，振子的运动速度为零 D在任意 0.2 s时间内，振子的位移均为 0.1 m 答案：C 解析 ： 由 yt 关系式可知， 弹簧振子的振幅为 0.1m， 选项A错误 ； 弹簧振子的周期为 T s0.8 s，选项B错误 ； 在 t0.2 s时，y0.1 m，即振子到达最高点，此时振 子 2 2

36、 2.5 的运动速度为零，选项C正确；只有当振子从平衡位置或者从最高点(或最低点)开始计时 时，经过 T/40.2 s，振子的位移才为 0.1 m，选项D错误 7(多选)水平弹簧振子，每隔时间 t，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔 的时 t 2 间，振子的速度总是大小相等、方向相反，则有( ) A弹簧振子的周期可能小于t 2 B每隔 的时间，振子的加速度总是相同的 t 2 C每隔 的时间，振子的动能总是相同的 t 2 D每隔 的时间，弹簧的长度总是相同的 t 2 答案：AC 解析 ： 由题意可知，tnT，n 可以是 1,3，当 n1 时，Tt； 当 n3 时，T ， t 3 t 2 选项A

37、正确；讨论B、C、D时，以 tT 为例每隔 时间，振子的位置关于平衡位置对称， T 2 振子的加速度大小总是相等，方向总是相反，振子的动能总是相同，弹簧的长度不相同，选 项C正确，选项B、D错误 8如图，沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波，波长相等，振幅分别为 10 cm、20 cm，在某时刻恰好传到坐标原点则两列波相遇叠加后( ) A不可能产生稳定的干涉图样 B在 x2 m的质点振动始终减弱 C在 x0.5 m的质点振幅为零 D坐标原点的振幅为 30 cm 答案：D 解析 ： 由图可知，两波的波长相等，又波速相等，则频率相等，能发生干涉，能产生稳 定的干涉图样，故A错误；两列波相遇后，

38、在叠加区域 x2 m的质点，振动方向相同，则 振动始终加强，故B错误；两列波在 x0.5 m的质点振动方向相反，则振幅为两列波的振 幅之差，即为 10 cm，故C错误；根据矢量叠加原则，两列波在原点振动方向相同，则原点 的振幅为两列波的振幅之和，即为 30 cm，故D正确 9. (5 选 3)如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方 向以 O 点为中心点，在 C、D 两点之间做周期为 T 的简谐运动已知在 t1时刻物块的速度大 小为 v、方向向下，动能为 Ek.下列说法中正确的是( ) A如果在 t2时刻物块的速度大小也为 v，方向向下，则 t2t1的最小值小于T

39、2 B如果在 t2时刻物块的动能也为 Ek，则 t2t1的最小值为 T C物块通过 O 点时动能最大 D当物块通过 O 点时，其加速度最小 E物块运动至 C 点时，其加速度最小 答案：ACD 解析 ： 如果在 t2时刻物块的速度大小也为 v、方向也向下，则 t2t1的最小值小于 ，A T 2 正确；如果在 t2时刻物块的动能也为 Ek，则 t2t1的最小值小于 ，选项B错误；当物块通 T 2 过 O 点时，其加速度最小，速度最大，动能最大，C、D正确；物块运动至 C 点时，其加速 度最大，速度为零，选项E错误 10(5 选 3)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源 M、N 两点沿 x 轴相向传

40、播，波速 均为 2 m/s，振幅相同，某时刻的波形如图所示，则( ) A甲、乙两波的起振方向相反 B甲、乙两波的频率之比为 2：3 C再经过 3 s，平衡位置在 x7 m处的质点振动方向向下 D再经过 3 s，平衡位置在 x1 m处的质点位移最大 E再经过 3 s，两波源间(不含波源)有 5 个质点位移为零 答案：ADE 解析 ： 由波形图可知，甲波起振方向向下，乙波起振方向向上，甲、乙两波的起振方向 相反，A正确；甲波波长为 4 m，乙波波长为 6 m，波速相同，其两波频率与波长成反比，所 以甲、乙两波的频率之比为 3：2，B错误；设振幅为 A，再经过 3 s，甲波波谷传播到 x7 m处，

41、对应该质点的振动方向向上，乙波对应该质点的振动方向也向上，故平衡位置在 x7 m处 的质点振动方向向上，C错误；画出再经过 3 s的波形图如图所示，显然平衡位置在 x1 m处的质点位移最大，D正确 ； 根据波的叠加可知两波源间(不含波源)有 5 个质点位移为零， 这 5 个质点的平衡位置分别在 23 m之间，45 m之间，6 m处，78 m之间，9 m处，选 项E正确 二、非选择题 11设 B、C 为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为 yB 0.1cos(2t)cm和 yC0.1cos(2t)cm，发出的波的传播方向如图中的虚线所示它 们传到 P 点时相遇，2 s末 P

42、 点开始起振.40 cm，50 cm.试求：PBPC (1)这两列波的波长； (2)P 点形成合振动的振幅 答案：(1)0.2 m (2)0.2 cm 解析：(1)由振动表达式 yB0.1cos(2t) cm， 知 2 rad/s，则波的周期为 T s1 s. 2 2 2 据题意，波从 B 传到 P 的时间为 2 s，则波速为 v m/s0.2 m/s. PB t 0.4 2 波长 BCvT0.2 m. (2)据题可知，两个波源振动反向，两列波到 P 点的波程差 s50 cm40 cm0.1 m，PCPB 2 故 P 点为加强点，振幅为 A20.1 cm0.2 cm. 12 如图所示， 一列沿

43、x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示， 此时这列波恰好传播到 P 点，且再经过 1.2 s，坐标为 x8 m的 Q 点开始起振，求： (1)该列波的周期 T； (2)从 t0 时刻到 Q 点第一次达到波峰时， 振源 O 点相对平衡位置的位移 y 及其所经过 的路程 s. 答案：(1)0.4 s (2)3 cm 0.45 m 解析：(1)根据波形图可知，这列波从 P 点传播到 Q 点，传播距离x8 m2 m6 m， 时间t1.2 s，则波传播的速度 v5 m/s，波长 2 m，周期 T0.4 s. x t v (2)根据波形图可知 t0 时刻距离 Q 点最近的波峰在 x0.5 m处，传播到 Q 点的距离 x8 m0.5 m7.5 m，需要的时间t1.5 s. x v 时间1.5 sT， 经过T， 质点Q到达波峰， 振源O点相对平衡位置的位移 (3 3 4)(3 3 4) y3 cm. 振源 O 点经过的路程 s4A45 cm0.45 m. (3 3 4)