《天津市2013届高三物理 各类考试分类汇编 专题十三 机械振动与机械波》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市2013届高三物理 各类考试分类汇编 专题十三 机械振动与机械波（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -专题十三专题十三 机械振动与机械波机械振动与机械波1.1.（20132013天津宝坻高三模拟，天津宝坻高三模拟，8 8 题）题）如图甲所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为 1m，t=0 时刻O质点从平衡位置开始沿 y轴正方向振动，并分别产生向左和向右传播的机械波，O质点振动图象如图乙所示当O质点第一次达到正方向最大位移时，P点刚开始振动，则AP、P 两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反B当 Q点振动第一次达到负向最大位移时，质点 O 的运动路程为 25cmC当波在绳中传播时，波速为 1m/sD若 O 质点振动加快，波的传播速度不
2、变 【答案】BCD 【解析】根据对称性，P 与 P步调始终一致，故 A 错误Q起振方向与 O 点起振方向相同：向上，当 Q点振动第一次达到负向最大位移时，经过T 时间，而波由 O 点传到 Q 时间为3 4T，则质点通过路程为 s=5A=25cm，故 B 正确由振动图象得知，T=4s，由 O 点起振情况得1 2=4m，则 v=1m/s，故 C 正确波速由介质的性质决定，故 D 正确故选 BCD。T2.2.（20132013天津第三次六校联考，天津第三次六校联考，7 7 题）题）如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在 时刻的xt 波形图及传播的距离，已知该波的周期为，T、为沿波传播方向上的四个质点，
3、abcd 下列判断正确的是：A在时刻，质点的速度达到最大2Tt cB从 时刻起，质点比质点先回到平衡位置tbaC在时刻，质点的速度向上且达到最Tt431d大D从 时刻起，在一个周期内，、三个质点所通过的路程均为一个波长tabcx/m1.02.02.51.50.5y/mOabcdQPOPQxvyy甲甲12345-5Ot/s乙乙y/cm- 2 -【答案】BC【解析】在 t+时刻，c 质点到达波峰，速度为零，故 A 错误波沿 x 轴正方向传播，此时2T刻b、a 的振动方向都向上，所以从 t 时刻起，质点 b 比质点 a 先回到平衡位置，故 B 正确波传到 d 质点的时间为，d 质点起振方向向下，则在
4、 t+即时刻，5 4T5 4T 2TTt431d 质点的速度向上且达到最大，故 C 正确从 t 时刻起，在一个周期内，a、b、c 三个质点所通过的路程均四个振幅，不是一个波长，故 D 错误故选 BC。3.3.（20132013天津市五区县高三第二次质量调查，天津市五区县高三第二次质量调查，6 6 题）题）如图为一列传播速度 v=8m/s 的简谐横 波在 t=0 时刻波形图，P 为 x1=3.5m 处的质点，Q 为 x2=26m 处的质点，此时质点P 正做减速 运动，则（ ）A.该波沿 x 轴负方向传播 B.1s 内质点 P 通过的路程为 40cm C.Q 质点的起振方向沿 y 轴负方向 D.t
5、=2.7s 时质点 Q 沿 y 轴负向加速运动 【答案】BD 【解析】由质点 P 正做减速运动可知 t=0 时刻 P 向下运动，据质点振动方向和波的传播方向 的关系可知该波沿 x 轴正方向传播，A 错误。由题图可读出振幅 A=5cm，波长 =4m，由可得周期为 0.5s，1s 内，即两个周期内，质点 P 通过的路程为振幅的 8 倍，即Tv40cm，B 正确。波源的起振方向与 x=6m 的质点 t=0 时刻的振动方向相同，简谐波沿 x 轴正方 向传播，可知 x=6m 的质点在 t=0 时刻的振动方向向上，则波源的起振方向向上，进而可知Q 质点的起振方向沿 y 轴正方向，故 C 错误经过 2.5s
6、 时间，Q 点开始振动，,0.2s42TT故 t=2.7s 时质点 Q 正由波峰向平衡位置运动，即沿 y 轴负向加速运动，D 正确。本题选 BD。 4.4.（20132013天津市五区县高三第一次质量调查，天津市五区县高三第一次质量调查，7 7 题）题） 如图甲所示，o 点为振源，op=12cm，t=0 时刻 o 点开始 振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为从 t=0 时刻开始描绘的 p 点的振动图像，下列判断中正确的是 （ ） A.该列波的周期为 2s B.该列波的波速为 4m/s C.t=0 至 t=3s 时间内振源 o 通过的路程为 15cm D. t=0 时刻振源 o 处于平衡位
7、置且沿 y 轴正方向运动 【答案】ABD- 3 -【解析】由图乙看出，波从 O 点传到 P 点的时间为 3s，传播距离为 12m，则波速为 v=4m/s;周期 T=5s-3s=2s，故 A、B 正确t=3s=T 时间内，振源 o 通过的路程为振幅的 6 倍，即3 2 30cm ，故 C 错误。P 点的起振方向与 O 点起振方向相同，由乙图可知 P 点的起振方向沿 y 轴正方向，则 t=0 时刻，振源 O 振动的方向沿 y 轴正方向，故 D 正确故本题应选 ABD。5.5.（20132013天津市十二区县重点学校高三毕业班一联，天津市十二区县重点学校高三毕业班一联，5 5 题）题）图甲为一列简谐
8、横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处0.10st P1.0mx Q4.0mx 的质点，图乙为质点的振动图象，则QA时，质点的加速度达到负向最大0.15st QB质点简谐运动的表达式为Q10sin2xt(cm)C从到，该波沿轴负方向传播了0.10st 0.25st x6mD从到，质点通过的路程为0.10st 0.25st P30cm【答案】C【解析】由乙图中 Q 点的振动图象可知 t=0.15s 时 Q 点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故 A 错误；据简谐运动的一般表达式再结合已知条件可知质点sin()xAt简谐运动的表达式为，B 错误；甲图描述的是 t=0.10s
9、 时的波动图象，Q10sin10xt(cm)而根据乙图可知 t=0.10s 到 t=0.15s 内 Q 点将向下振动，这说明在甲图中此时 Q 点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v=40m/s，故从 t=0.10s 到 t=0.25s，波沿 x 负方向传播了 6m，故 C 正确；T质点在一个周期内通过的路程为 4 个振幅长度，由图像可知 t=0.10s 到 t=0.25s 即四分之三周期内，质点 P 通过的路程小于三个振幅即小于 30cm，故 D 错误故选 C6.6.（20132013天津市十二区县重点学校高三毕业班二联，天津市
10、十二区县重点学校高三毕业班二联，4 4 题）题）一列简谐横波沿 x 轴正方向传xt/so1010/cm0.050.100.15 0.20乙yx/mo1010/cm2468QP甲- 4 -播，t=0 时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到 P 点，t=0.6s 时波恰好传到 Q 点， 波形如图中虚线所示，a、b、C、P、Q 是介质中的质点，下列说法正确的是 A当 t=0.6s 时质点 a 速度沿 y 轴负方向 B质点 P 在这段时间内沿 x 轴正方向移动了 30m C质点 c 在这段时间内通过的路程为 30cm D当 t=0.5s 时，质点 b、P 的位移相同 【答案】D【解析】由题图可知，该横
11、波的波长为 40m，波速 v= m/s=50m/s，则周期=0.8s，30 0.6Tv当 t=0.6s 时质点 a 正由波谷向平衡位置运动，其速度沿 y 轴正方向，A 错误；质点 P 只在平 衡位置附近上下振动，不随波迁移，B 错误；质点 c 在 t=0.2s 时开始振动，t=0.6s 时通过的路程为振幅的 2 倍，即 20cm，C 错误；当 t=0.5s=时，质点 b、P 均处于平衡位置和波5 8T谷之间的同一位置，故位移相同，D 正确。7.7.（20132013天津河西一模，天津河西一模，3 3 题题）一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了 0
12、.5s,b 和 c 之间的距离是 5m，以 下说法正确的是 A此列波的波长为 2.5m B此列波的频率为 2Hz C此列波的波速为 2.5mS D此列波的传播方向为沿 x 轴正方向传播 【答案】D【解析】由题，b 和 c 之间的距离是 5m，则波长即为 5m故 A 错误b、a 两点振动相差半个周期，由题：图中质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了 0.5s，则周期 T=1s，频率f=1Hz故 B 错误波速为 v=5m/s故 C 错误由于质点 b 的起振时刻比质点 a 迟，所以T波沿 X 轴正方向传播故 D 正确故答案为：D。8.8.（20132013天津河西一模，天津河西一模，7 7 题题）利
13、用如图（a）所示的装置做双缝干涉实验，在仅改变某一 个实验条件、而其他条件相同的情况下，得到的干涉图样分别如图(b)中的甲、乙所示。下 列说法中正确的是A可能是选用的光源不同，甲图对应的光源频率小B可能是双缝到光屏的距离 d 不同，甲图的 d 较小C可能是双缝的间距不同，甲图对应的间距较小D可能是光源到双缝的距离不同，甲图的距离较大- 5 -【答案】AC【解析】本题考查对公式的理解，式中 L 表示双缝到屏的距离，d 表示双缝间距，Lxd 表示光的波长，光源频率小，则波长大，干涉条纹间距大，A 正确；双缝到光屏的距离小，则干涉条纹间距小，B 错误；双缝的间距小，则干涉条纹间距大，C 正确；光源到
14、双缝的距离对实验的结果没有影响，D 错误。9.9.（20132013天津红桥一模，天津红桥一模，8 8 题题）一列简谐横波，某时刻的图像如下图甲所示，从该时刻开 始计时，波上 A 点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是A这列波沿x轴负向传播 B这列波的波速是 25m/s C质点 P 比质点 Q 先回到平衡位置 D经过t=04 s，A 质点通过的路程是 4 m 【答案】ABD【解析】由乙图读出该时刻即 t=0 时刻质点 A 的速度方向为沿 y 轴正方向，由甲图判断出波的传播方向为沿 x 轴负向故 A 正确由甲图读出该波的波长为 =20m，由乙图可知周期为T=0.8s，则波速为 v=25m/s
15、故 B 正确图示时刻质点 P 沿 y 轴负方向，Q 直接向平衡位T置运动，所以质点 P 将比质点 Q 后回到平衡位置故 C 错误t=0.4s=0.5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点 A 通过的路程是 4 倍振幅，则经过t=0.4s，A 质点通过的路程是S=2A=4m故 D 正确。故选 ABD。10.10.（20132013天津南开二模，天津南开二模，5 5 题题）将一单摆向左拉至水平标志线上，从 静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆 动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法 正确的是A摆线碰到障碍物前后的周期之比为 3:2B摆线碰到障碍物前后
16、的摆长之比为 3：2C摆球经过最低点时，线速度变小，半径减小，摆线张力变大D摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变 【答案】A 【解析】设频闪照相机拍摄周期为 t，则由图可知摆线碰到障碍物前的周期为 T1=36t，碰到 障碍物后的周期为 T2=24t，则周期之比 T1：T2=36：24=3：2，故 A 正确由单摆周期公式T=2，得线碰到障碍物前后的摆长之比为 9：4，故 B 错误摆球经过最低点时线速度l g- 6 -不变，半径变小，角速度 =变大，线的张力 F=mg+m变大，故 CD 错误本题选 A。v l2v l11.11.（20132013天津耀华中学一模，天津耀华中学一模，6 6 题题）如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正
