天津市高三物理 各類(lèi)考試分類(lèi)匯編 專(zhuān)題十三 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

1、專(zhuān)題十三 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波1.（2013天津?qū)氎娓呷M，8題）如圖甲所示，一根水平張緊的彈性長(zhǎng)繩上有等間距的q、p、o、p、q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1m，t=0時(shí)刻o質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向振動(dòng)，并分別產(chǎn)生向左和向右傳播的機(jī)械波，o質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖乙所示當(dāng)o質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)，p點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，則12345-5ot/s乙y/cmqpopqxvyy甲ap、p兩點(diǎn)距離為半個(gè)波長(zhǎng)，因此它們的振動(dòng)步調(diào)始終相反b當(dāng)q點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)o的運(yùn)動(dòng)路程為25cmc當(dāng)波在繩中傳播時(shí)，波速為1m/sd若o質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快，波的傳播速度不變【答案】bcd【解析】根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，p與p步

2、調(diào)始終一致，故a錯(cuò)誤q起振方向與o點(diǎn)起振方向相同：向上，當(dāng)q點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，經(jīng)過(guò)t時(shí)間，而波由o點(diǎn)傳到q時(shí)間為t，則質(zhì)點(diǎn)通過(guò)路程為s=5a=25cm，故b正確由振動(dòng)圖象得知，t=4s，由o點(diǎn)起振情況得=4m，則v=1m/s，故c正確波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定，故d正確故選bcd。x/m1.02.02.51.50.5y/moabcd2.（2013天津第三次六校聯(lián)考，7題）如圖為一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖及傳播的距離，已知該波的周期為，、為沿波傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列判斷正確的是：a在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度達(dá)到最大b從時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置c在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度向上且

3、達(dá)到最大d從時(shí)刻起，在一個(gè)周期內(nèi)，、三個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程均為一個(gè)波長(zhǎng)【答案】bc【解析】在t+時(shí)刻，c質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰，速度為零，故a錯(cuò)誤波沿x軸正方向傳播，此時(shí)刻b、a的振動(dòng)方向都向上，所以從t時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，故b正確波傳到d質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為，d質(zhì)點(diǎn)起振方向向下，則在t+即時(shí)刻，d質(zhì)點(diǎn)的速度向上且達(dá)到最大，故c正確從t時(shí)刻起，在一個(gè)周期內(nèi)，a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程均四個(gè)振幅，不是一個(gè)波長(zhǎng)，故d錯(cuò)誤故選bc。3.（2013天津市五區(qū)縣高三第二次質(zhì)量調(diào)查，6題）如圖為一列傳播速度v=8m/s的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻波形圖，p為x1=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)，q為x2=26m處的質(zhì)點(diǎn)，此

4、時(shí)質(zhì)點(diǎn)p正做減速運(yùn)動(dòng)，則（ ）a.該波沿x軸負(fù)方向傳播b.1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程為40cmc.q質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向d.t=2.7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)q沿y軸負(fù)向加速運(yùn)動(dòng)【答案】bd【解析】由質(zhì)點(diǎn)p正做減速運(yùn)動(dòng)可知t=0時(shí)刻p向下運(yùn)動(dòng)，據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系可知該波沿x軸正方向傳播，a錯(cuò)誤。由題圖可讀出振幅a=5cm，波長(zhǎng)=4m，由可得周期為0.5s，1s內(nèi)，即兩個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程為振幅的8倍，即40cm，b正確。波源的起振方向與x=6m的質(zhì)點(diǎn)t=0時(shí)刻的振動(dòng)方向相同，簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，可知x=6m的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的振動(dòng)方向向上，則波源的起振方向向上，進(jìn)而可知q質(zhì)點(diǎn)的起振

5、方向沿y軸正方向，故c錯(cuò)誤經(jīng)過(guò)2.5s時(shí)間，q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，,故t=2.7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)q正由波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng)，即沿y軸負(fù)向加速運(yùn)動(dòng)，d正確。本題選bd。4.（2013天津市五區(qū)縣高三第一次質(zhì)量調(diào)查，7題）如圖甲所示，o點(diǎn)為振源，op=12cm，t=0時(shí)刻o點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙為從t=0時(shí)刻開(kāi)始描繪的p點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列判斷中正確的是（ ）a.該列波的周期為2sb.該列波的波速為4m/sc.t=0至t=3s時(shí)間內(nèi)振源o通過(guò)的路程為15cmd. t=0時(shí)刻振源o處于平衡位置且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】abd【解析】由圖乙看出，波從o點(diǎn)傳到p點(diǎn)的時(shí)間為3s，傳播距離為12m，則波

6、速為v=4m/s;周期t=5s-3s=2s，故a、b正確t=3s=t時(shí)間內(nèi)，振源o通過(guò)的路程為振幅的6倍，即30cm ，故c錯(cuò)誤。p點(diǎn)的起振方向與o點(diǎn)起振方向相同，由乙圖可知p點(diǎn)的起振方向沿y軸正方向，則t=0時(shí)刻，振源o振動(dòng)的方向沿y軸正方向，故d正確故本題應(yīng)選abd。5.（2013天津市十二區(qū)縣重點(diǎn)學(xué)校高三畢業(yè)班一聯(lián)，5題）圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則a時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度達(dá)到負(fù)向最大b質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為c從到，該波沿軸負(fù)方向傳播了d從到，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為【答案】c【解析】由乙圖中q點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知t=0.15s時(shí)q

7、點(diǎn)在負(fù)的最大位移處，故具有正向最大加速度，故a錯(cuò)誤；據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一般表達(dá)式再結(jié)合已知條件可知質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為，b錯(cuò)誤；甲圖描述的是t=0.10s時(shí)的波動(dòng)圖象，而根據(jù)乙圖可知t=0.10s到t=0.15s內(nèi)q點(diǎn)將向下振動(dòng)，這說(shuō)明在甲圖中此時(shí)q點(diǎn)將向下振動(dòng)，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播方向的關(guān)系可知，波向左傳播，根據(jù)甲乙兩圖可知波長(zhǎng)和周期，則波速：v=40m/s，故從t=0.10s到t=0.25s，波沿x負(fù)方向傳播了6m，故c正確；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為4個(gè)振幅長(zhǎng)度，由圖像可知t=0.10s到t=0.25s即四分之三周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程小于三個(gè)振幅即小于30cm，故d錯(cuò)誤故選c6.（2

8、013天津市十二區(qū)縣重點(diǎn)學(xué)校高三畢業(yè)班二聯(lián)，4題）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)線所示，此時(shí)波剛好傳到p點(diǎn)，t=0.6s時(shí)波恰好傳到q點(diǎn)，波形如圖中虛線所示，a、b、c、p、q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是a當(dāng)t=0.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a速度沿y軸負(fù)方向b質(zhì)點(diǎn)p在這段時(shí)間內(nèi)沿x軸正方向移動(dòng)了30mc質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為30cmd當(dāng)t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b、p的位移相同【答案】d【解析】由題圖可知，該橫波的波長(zhǎng)為40m，波速v= m/s=50m/s，則周期=0.8s，當(dāng)t=0.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a正由波谷向平衡位置運(yùn)動(dòng)，其速度沿y軸正方向，a錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)p只在平衡位置附近上下振動(dòng)，

9、不隨波遷移，b錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)c在t=0.2s時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，t=0.6s時(shí)通過(guò)的路程為振幅的2倍，即20cm，c錯(cuò)誤；當(dāng)t=0.5s=時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b、p均處于平衡位置和波谷之間的同一位置，故位移相同，d正確。7.（2013天津河西一模，3題）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0.5s,b和c之間的距離是5m，以下說(shuō)法正確的是a此列波的波長(zhǎng)為2.5mb此列波的頻率為2hzc此列波的波速為2.5msd此列波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向傳播【答案】d【解析】由題，b和c之間的距離是5m，則波長(zhǎng)即為5m故a錯(cuò)誤b、a兩點(diǎn)振動(dòng)相差半個(gè)周期，由題：圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲

10、了0.5s，則周期t=1s，頻率f=1hz故b錯(cuò)誤波速為v=5m/s故c錯(cuò)誤由于質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a遲，所以波沿x軸正方向傳播故d正確故答案為：d。8.（2013天津河西一模，7題）利用如圖（a）所示的裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在僅改變某一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件、而其他條件相同的情況下，得到的干涉圖樣分別如圖(b)中的甲、乙所示。下列說(shuō)法中正確的是 a可能是選用的光源不同，甲圖對(duì)應(yīng)的光源頻率小 b可能是雙縫到光屏的距離d不同，甲圖的d較小 c可能是雙縫的間距不同，甲圖對(duì)應(yīng)的間距較小 d可能是光源到雙縫的距離不同，甲圖的距離較大【答案】ac【解析】本題考查對(duì)公式的理解，式中l(wèi)表示雙縫到屏的距離，d表示雙縫間距

11、，表示光的波長(zhǎng)，光源頻率小，則波長(zhǎng)大，干涉條紋間距大，a正確；雙縫到光屏的距離小，則干涉條紋間距小，b錯(cuò)誤；雙縫的間距小，則干涉條紋間距大，c正確；光源到雙縫的距離對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒(méi)有影響，d錯(cuò)誤。9.（2013天津紅橋一模，8題）一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的圖像如下圖甲所示，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，波上a點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是a這列波沿x軸負(fù)向傳播b這列波的波速是25m/sc質(zhì)點(diǎn)p比質(zhì)點(diǎn)q先回到平衡位置d經(jīng)過(guò)t=04 s，a質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是4 m【答案】abd【解析】由乙圖讀出該時(shí)刻即t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度方向?yàn)檠貀軸正方向，由甲圖判斷出波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)向故a正確由甲圖讀出該波的波

12、長(zhǎng)為=20m，由乙圖可知周期為t=0.8s，則波速為v=25m/s故b正確圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)p沿y軸負(fù)方向，q直接向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)p將比質(zhì)點(diǎn)q后回到平衡位置故c錯(cuò)誤t=0.4s=0.5t，質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)在一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程是4倍振幅，則經(jīng)過(guò)t=0.4s，a質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是s=2a=4m故d正確。故選abd。10.（2013天津南開(kāi)二模，5題）將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動(dòng)。用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，以下說(shuō)法正確的是 a擺線碰到障礙物前后的周期之比為3:2 b擺線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為3：2

13、 c擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線速度變小，半徑減小，擺線張力變大 d擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變【答案】a【解析】設(shè)頻閃照相機(jī)拍攝周期為t，則由圖可知擺線碰到障礙物前的周期為t1=36t，碰到障礙物后的周期為t2=24t，則周期之比t1：t2=36：24=3：2，故a正確由單擺周期公式t=2，得線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為9：4，故b錯(cuò)誤擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)線速度不變，半徑變小，角速度=變大，線的張力f=mg+m變大，故cd錯(cuò)誤本題選a。11.（2013天津耀華中學(xué)一模，6題）如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=1m的p點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，已知在t=0.4s時(shí)振動(dòng)恰好傳到

14、x=5m處，且x=4m的m點(diǎn)正好在波谷，下列說(shuō)法中正確的是 a.p點(diǎn)的振動(dòng)周期為0.4s b.p點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向 c.當(dāng)m點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，p點(diǎn)正好在波峰 d.這列波的傳播速度是7.5m/s 【答案】ac【解析】由題意簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t=0.4s時(shí)間內(nèi)振動(dòng)傳播了一個(gè)波長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期，故p點(diǎn)的周期為0.4s，故a正確p點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與x=5m處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向相同，由題意知，x=5m處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向，故p點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向，b錯(cuò)誤當(dāng)m點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，由波形可知，p點(diǎn)在波峰，故c正確由圖知，波長(zhǎng)=4m，則波速v=10m/s，故d錯(cuò)誤故選ac。 12.

15、（2013天津和平一模，8題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，o為波源且t=0開(kāi)始沿y軸負(fù)方向起振，如圖所示是t=0.2s末x=0至4m范圍內(nèi)的波形圖，虛線右側(cè)的波形末畫(huà)出。已知圖示時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，則下列判斷中正確的是 a這列波的周期為0.2s，振幅為l0cm b這列波的波長(zhǎng)為8m波速為40m/s ct=0.7s末，x=10m處質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(10m，10cm) dt=0.7s末，x=24m處的質(zhì)點(diǎn)加速度最大且沿y軸負(fù)方向【答案】ab【解析】由已知條件結(jié)合圖像可知該橫波的振幅為10cm，波長(zhǎng)為8m，t=0.2s時(shí)波源正向下運(yùn)動(dòng)，剛好運(yùn)動(dòng)了一個(gè)周期，故這列波的周期為0.2s，

16、由可得波速為40m/s，選項(xiàng)a、b正確。t=0.25s時(shí)，x=10m處質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t=0.7s末，x=10m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波谷，其位置坐標(biāo)為(10m，-10cm)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤。t=0.6s時(shí)，x=24m處的質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t=0.7s末，x=24m處的質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，其加速度為0，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。13.（2013天津河西二模，8題）一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)p的速度為v，經(jīng)過(guò)0.2 s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過(guò)1.0 s它的速度大小、方向第二次與v相伺，則下列判斷中正確的有（）a波沿+x方向傳播，波速為5 m/sb若某時(shí)刻m質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處，則p質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰

17、處c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d從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在2 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)p的位移為20 cm【答案】ab【解析】由圖讀出波長(zhǎng)=6m，根據(jù)已知條件分析得到周期t=1.2s，由公式v=可得波速為5m/s，而且圖示時(shí)刻p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向，則沿波+x方向傳播，故a正確圖示時(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，位移不是總是相反，故c錯(cuò)誤質(zhì)點(diǎn)m與p平衡位置間相距半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況總是相反，m質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處，p質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處，故b正確波的周期t=1.2s，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在2 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)p的位置與0.8s時(shí)刻的位置相同，還

18、未到達(dá)波谷，位移不是-20cm，故d錯(cuò)誤故選ab。14.（2013天津河北二模，7題）如圖甲所示，一根水平張緊彈性長(zhǎng)繩上有等間距的o、p、q三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離為op = pq = l m。t = 0時(shí)刻o質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸方向振動(dòng)，并產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的波，o質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。當(dāng)o質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到正向最大位移時(shí)，p質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，已知振動(dòng)和波形圖中質(zhì)點(diǎn)的位移規(guī)定的正方向相同，則a質(zhì)點(diǎn)q的起振方向?yàn)閥軸正方向bo、p兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)c這列波傳播的速度為1.0 m/sd在一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)o通過(guò)的路程為0.4 m【答案】ac【解析】由振動(dòng)圖象，質(zhì)點(diǎn)o在t=0的起振方向沿y軸正方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均沿y軸正方向故a正確由題，op距離是波長(zhǎng)，則波長(zhǎng)=4m，故b錯(cuò)誤由振動(dòng)圖象知t=4s，則波速v=1m/s故c正確在一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)o通過(guò)的路程為s=4a=20cm=0.2m故d錯(cuò)誤故選ac。15.（2013天津和平二模，6題）如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)p恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說(shuō)法正確的是 a這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的 b質(zhì)點(diǎn)p在0.4s時(shí)刻速度方向與加速度方向相同 ct=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)p的速度沿y軸負(fù)方向