机械振动机械波试题(附答案全解)

专题十九、机械振动机械波专题十九、机械振动机械波 1.如图，t=0 时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正方向开始振动，振动周期为0.4s， 在同一均匀介质中形成沿 x 轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示 t=0.6 时波形的图是 答案：C解析：波源振动在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波。 t=0.6 时沿 x 轴正、负两方向各传播1.5 个波长，能够正确表示 t=0.6 时波形的图是 C。 2．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 (A)位移(B)速度(C)加速度(D)回复力 答案：B解析：做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度 相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，选项B 正确。 3． 一列横波沿水平绳传播， 绳的一端在t＝0 时开始做周期为T的简谐运动， 经过时间t( 3 T 4 ＜t＜T)，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。 则在 2t时，该点位于平衡位置的 (A)上方，且向上运动 (C)下方，且向上运动 (B)上方，且向下运动 (D)下方，且向下运动 答案：B 解析：由于再经过 T 时间，该点才能位于平衡位置上方的最大位移处，所以 在 2t时，该点位于平衡位置的上方，且向上运动，选项B 正确。 4．在学校运动场上50 m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬 声器。两个扬声器连续发出波长为5 m 的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓 慢行进 10 m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（） A．2 B．4 C．6 D．8 答案：B解析：向某一端点每缓慢行进2.5m，他距离两波源的路程差为5m，听到扬声 器声音强，缓慢行进 10 m，他听到扬声器声音由强变弱的次数为4 次，选项 B 正确。 5. 如图，a. b, c. d 是均匀媒质中 x 轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m 和 6m 一列简谐横波以 2m/s 的波速沿 x 轴正向传播，在 t=0 时刻到达质点 a 处，质点 a 由平衡位 置开始竖直向下运动，t=3s 时 a 第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答 案标号。选对I 个得 3 分，选对2 个得 4 分，选对3 个得 6 分。每选错I 个扣 3 分，最低得 分为 0 分) A．在 t=6s 时刻波恰好传到质点 d 处 B．在 t=5s 时刻质点 c 恰好到达最高点 C．.质点 b 开始振动后，其振动周期为4s D．.在 4st6s 的时间间隔内质点 c 向上运动 E．.当质点 d 向下运动时，质点 b 一定向上运动 答案：ACD 解析：根据题述“在 t=0 时刻到达质点 a 处，质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s 时 a 第一次到达最高点”可知周期为 T=4s。波长λ=vT=2×4m=8m。在 t=6s 时刻 波恰好传到质点 d 处，选项 A 正确。在 t=3s 时刻波传播到质点 C，在 t=5s 时刻 质点 c 恰好回到平衡位置，在 t=6s 时刻到达最高点，选项 B 错误。质点 b 开始振 动后， 其振动周期为 4s， 选项 C 正确。 在 4st” 、 “ ” 、 “ ”或 “=” ） ， 34.（1）(3 分) (2 分) 【命题意图】 本题考查弹簧振子的机械振动及其相关知识点， 意在考 查考生灵活应用知识分析问题的能力。 【解题思路】小球通过平衡位置时弹性势能为零，动能最大。向右通过平衡位置， a 由于受 到弹簧弹力做减速运动，b 做匀速运动。小物块 a 与弹簧组成的系统机械能小于原来系统， 所以小物块 a 的振幅减小，AA0，周期减小， TT0。 【快速解题】根据系统能量减小得到振幅减小， 根据振子质量减小可知加速度增大， 周期减 小，从而快速解题。 10.根据单摆周期公式T  2 1 ，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1 所示，将 g 细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 （1）用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2 所示，读数为_______mm。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位 置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5 度，在释放摆球的同时开始计时，当 摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t 即为单摆周期 T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5 度，释放摆球，当摆球振动稳定后， 从平衡位置开始计时，记下摆球做 50 次全振动所用的时间△t，则单摆周期 T Vt 50 【答案】18.6mm abe 【 解析】（1） 根据游标卡尺读数规则， 游标卡尺的读数： 18mm+0.1×6mm=18.6mm； （2）abe 摆线要选择细些可减小阻力；伸缩性小些的，保证摆长不变；并且尽 可能长一些，在合适的振幅下，摆角小。所以摆线要选择细些的、伸缩性小些 的，并且尽可能长一些，选项 a 正确。摆球尽量选择质量大些、体积小些的， 可减小空气阻力的影响，选项 b 正确。为了使摆的周期大一些，以方便测量， 可增大摆长。开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度，可能导致 摆角大于 10°，使误差增大，选项c 错误。拉开摆球，使摆线偏离平衡位置小 于 5 度， 在摆球通过平衡位置的同时开始计时， 测量单摆运动 50 个周期的时间 t，则单摆周期 T=t/50，选项 d 错误 e 正确。 11 . 一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说 法正确的是 A． 这列波的振幅为 4cm B． 这列波的周期为 1s C． 此时 x=4m 处质点沿 y 轴负方向运动 D． 此时 x=4m 处质点的加速度为 0 答案：D 解析：这列波的振幅为 2cm，波长λ=8cm，这列波的周期为 T=λ/v=2s，选项 AB 错误。 此时 x=4m 处质点沿 y 轴正方向运动，加速度为零，选项C 错误 D 正确。 12．图 1 是一列简谐横波在 t=1.25s 时的波形图，已知 c 位置的质点比 a 位置的晚 0.5s 起 振。则图 2 所示振动图像对应的质点可能位于 A．a  x  b C．c  x  d 12.D 12.D B．b  x  c D．d  x  e 解析：根据题述“解析：根据题述“C 位置的质点比 a 位置的晚 0.5s 起振”可知波动”可知波动 周期为周期为 1s1s，波沿，波沿 x x 轴正方向传播。画出轴正方向传播。画出 t=0t=0 时的波形图如图。时的波形图如图。则图 2 所示振动图像对应的 质点可能位于d  x  e，选项 D 正确。 13 如图甲所示，在某一均匀介质中，AB 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达 式均为 x=0.1sin(20πt)m，介质中P 点与 A、B 两波源间的距离分别为 4m 和 5m。两波源形 成的简谐横波分别