【文档说明】高考物理一轮复习 精选题辑含答案： 课练36 机械振动 机械波.doc，共(10)页，863.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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课练36机械振动机械波1．一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动．可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．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10cm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()A．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s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y＝Asin(ωt＋φ)，结合振动图象知地面与甲板的高度差不超过10c

m的时间有三分之一周期，故C正确，A、B、D错误．2．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin2.5πt，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0.2mB．弹簧振

子的周期为1.25sC．在t＝0.2s时，振子的运动速度为零D．在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m答案：C解析：由y－t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＝2πω＝2π2.5πs＝0.8s，选项B错误；在t＝0.2s时，y＝0.1m，

即振子到达最高点，此时振子的运动速度为零，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/4＝0.2s，振子的位移才为0.1m，选项D错误．3．如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象判断以下说法正确的是()A．

0至t1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大B．t1至t2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反C．t2至t3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小D．t3至t4时间内，质点的加速度

方向与运动方向相同答案：D解析：由图知，0至t1时间内，回复力变大，位移增大，故质点远离平衡位置，速率减小，所以选项A错误；t1至t2时间内，回复力减小，故位移减小，质点向平衡位置加速运动，加速度方向与运动

方向相同，所以选项B错误；t2至t3时间内，回复力增大，所以位移增大，质点远离平衡位置，速率减小，所以选项C错误；t3至t4时间内，回复力减小，所以位移减小，质点向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，所以选项

D正确．4．(多选)下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v与时间的对应关系，T是振动周期．则下列选项中正确的是()时刻状态物理量014T12T34TT甲零正向零负向零最大最大乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最

大零正向最大零负向最大A.若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB．若丁表示位移x，则甲表示相应的速度vC．若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD．若乙表示位移x，则丙表示相应的速度v答案：AB解析：先讨论选项A

：当t＝0时，位移为零，这时速度为正向最大，当t＝14T时，甲的位移为正向最大，这时速度为零．由此可知，若甲表示位移，丙表示相应速度，满足简谐运动规律，故A正确．同样可推出B正确，C、D错误．5．(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t2的时间，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t2B．每隔t2的时间，振子的加速度总是相同的C．每隔t2的时间，振子的动能总是相同的D．每隔t2的时间，弹簧的长度总是相同的答案：AC解析：由题意可知

，t＝nT，n可以是1,3，„，当n＝1时，T＝t；当n＝3时，T＝t3<t2，选项A正确．讨论B、C、D时，以t＝T为例．每隔T2时间，振子的位置关于平衡位置对称，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．6．关于简谐运动与机械

波的下列说法中，正确的是()A．同一单摆，在月球表面做简谐运动的周期大于在地球表面做简谐运动的周期B．受迫振动物体的振幅与它的振动频率无关C．在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同D．在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直答案：A解析：根据单摆的周期

公式T＝2πlg，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以A正确；做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率时振幅最大，振幅与振动频率间的关系如图所示，所以B错误；机械波的传播速度由介质决定，故在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度相同，所以C错误；在纵波的传播过程中，

质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上，所以D错误．7．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10cm、20cm，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x＝2m

的质点振动始终减弱C．在x＝0.5m的质点振幅为零D．坐标原点的振幅为30cm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，在叠加区域x＝2m的质点，振动方向相同，则振动始终加强，故B错误；两列波在x＝0.5m的质点

振动方向相反，则振幅为两列波的振幅之差，即为10cm，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30cm，故D正确．8．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙为

媒质中平衡位置在x＝1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2m的质点．下列说法中正确的是()A．波速为0.5m/sB．波的传播方向向右C．0～2s时间内，P运动的路程为8cmD．0～2s时间内，P

向y轴正方向运动E．当t＝7s时，P恰好回到平衡位置答案：ACE解析：由振动图象知，周期T＝4s，由波的图象知，波长λ＝2m，波速v＝λT＝0.5m/s，A正确；又由振动图象知，x＝1.5m处的质点在t＝2s时在平衡位

置且向下振动，则波应该向左传播，B错误；则0～2s内P运动的路程为8cm，C正确；由于t＝2s时的波形如题图甲，则0～2s内P向y轴负方向运动，D错误；Δt＝7s＝134T，P质点恰好回到平衡位置，E正确．9.如

图所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波的图象(图中仅画出0～12m范围内的波形)，经过Δt＝1.2s时间，恰好第三次出现图示的波形．根据以上信息，不能得出的结论是()A．波的传播速度的大小B．Δt＝1.2s时间内质点P经过

的路程C．t＝0.6s时刻质点P的速度方向D．t＝0.6s时刻的波形答案：C解析：由波的图象读出波长λ＝8m．因为经过整数倍周期，图象重复，所以根据经过1.2s该波形恰好第三次出现，得到2T＝1.2s，则周

期T＝0.6s，由公式λ＝vT确定出波速v＝403m/s，A不符合题意；质点经过一个周期，通过的路程是四个振幅，则经过1.2s，即两个周期，质点P通过的路程是s＝8A＝80cm，B不符合题意；由于波的传播方向不确定，P

点的速度方向不确定，C符合题意；t＝0.6s时的波形图与图示时刻相差一个周期，波形确定，D不符合题意．10．在“用双缝干涉实验测光的波长”实验中(实验装置如图甲所示)：甲乙(1)下列说法正确的是()A．调节光源高度使光束

沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝an－1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为_____

___mm.答案：(1)BC(2)1.970解析：(1)摆放各光具时应保证光线沿直线通过各光具的中心(轴线)，所以摆放时并不放单缝和双缝，A项错误；测量亮纹位置时，为了准确，应该将目镜分划板的中心刻线与亮纹中

心对齐，B项正确；相邻两条亮纹间距为Δx，则n条亮纹间距为a＝(n－1)Δx，即Δx＝an－1，C项正确．(2)1.5mm＋47.0×0.01mm＝1.970mm.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(2πt)cm和yC＝0.1cos(

2πt＋π)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，2s末P点开始起振.PB＝40cm，PC＝50cm.试求：(1)这两列波的波长；(2)P点形成合振动的振幅．答案：(1)0.2m(2)0.2cm解析：(1)由振动表达式yB＝0.1cos(2π

t)cm，知ω＝2πrad/s，则波的周期为T＝2πω＝2π2πs＝1s.据题意，波从B传到P的时间为2s，则波速为v＝PBt＝0.42m/s＝0.2m/s.波长λB＝λC＝vT＝0.2m.(2)据题可知，两个波源振动反向，两列波到P点的波程差Δs＝PC－PB＝50cm－4

0cm＝0.1m＝λ2，故P点为加强点，振幅为A＝2×0.1cm＝0.2cm.12．如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0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1.2s，坐标为x＝8m的Q点开始起振，求：(1)

该列波的周期T；(2)从t＝0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)0.4s(2)3cm0.45m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Δx＝8m－2m＝6m，时间Δt＝1.2s，则波传播的速

度v＝ΔxΔt＝5m/s，波长λ＝2m，周期T＝λv＝0.4s.(2)根据波形图可知t＝0时刻距离Q点最近的波峰在x＝0.5m处，传播到Q点的距离Δx′＝8m－0.5m＝7.5m，需要的时间Δt′＝Δx′v＝1.5s.时间1.5s＝

3＋34T，经过3＋34T，质点Q到达波峰，振源O点相对平衡位置的位移y＝3cm.振源O点经过的路程s＝3＋34×4A＝45cm＝0.45m.刷题加餐练刷高考真题——找

规律1．(2017·新课标全国卷Ⅲ，34(1))(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5s．关于该简谐波，下列说法正确

的是()A．波长为2mB．波速为6m/sC．频率为1.5HzD．t＝1s时，x＝1m处的质点处于波峰E．t＝2s时，x＝2m处的质点经过平衡位置答案：BCE解析：A错：由简谐波的波动图象可知，波长为4m．B对：t＝0.5s时波向x轴正方向传播

的距离为x＝n＋34λ(n＝0,1,2,3„)，即t＝n＋34T＝0.5s(n＝0,1,2,3„)，又T>0.5s，解之得T＝0.5n＋34，当n＝0时，T＝23s符合题意；当n＝1时，

T＝27s<0.5s，不符合题意，则波速v＝λT＝6m/s.C对：频率f＝1T＝1.5Hz.D错：t＝0时x＝1m处的质点处于波峰，因t＝1s时n＝tT＝123＝1.5，则此时x＝1m处的质点处于波谷．E对：t＝0时x＝2m处的质点经过平衡位置向上振动，因t＝2s时n＝t

T＝223＝3，则此时x＝2m处的质点经过平衡位置向上振动．2．(2017·北京卷，15)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是()A．t＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t＝2s时，振子的

速度为负，加速度为正的最大值C．t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值答案：A解析：A对：t＝1s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值．B错：t＝2s时，振子在平衡位置且向x轴负

方向运动，则振子的速度为负，加速度为零．C错：t＝3s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值．D错：t＝4s时，振子在平衡位置且向x轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零．3．(2016·新课标全国卷Ⅲ，34(1))(多选)由波源S形成的

简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m，P

、Q开始振动后，下列判断正确的是()A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E

．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰答案：BCE解析：简谐横波的波长λ＝vf＝1620m＝0.8m．P、Q两质点距离波源S的距离PS＝15.8m＝19λ＋34λ，SQ＝14.6m＝18λ＋14λ.因此P、Q两质点运动的方向始终相反，说法A错误，说法B正确．当S恰好通

过平衡位置向上运动时，P在波峰的位置，Q在波谷的位置．当S恰好通过平衡位置向下运动时，P在波谷的位置，Q在波峰的位置．说法C错误，说法D、E正确．4．(2016·天津卷，7)(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sinπ2t，它在介质中形

成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12m处，波形图象如图所示，则()A．此后再经过6s该波传播到x＝24m处B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y＝－3m处所需的时间是2s答案：AB解析：根据表达式

y＝5sinπ2t得，ω＝π2，因此波的周期T＝2πω＝4s．由波形图象可得波长λ＝8m．从x＝12m的位置到x＝24m的位置为1.5λ，所用的时间为1.5T＝6s，选项A正确．M点经过3

4T时振动方向沿y轴正方向，选项B正确．波刚好传到12m处时，起振方向沿y轴正方向，则波源开始振动的方向也沿y轴正方向，选项C错误．M点从此位置第一次到达y＝－3m处所需的时间小于T2＝2s，选项D错误．刷仿真模拟——明趋向5．(2018·辽宁东北育才学校五模)(多选)如图甲所示，是

一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2m的一个介质质点，Q是离原点x2＝4m的一个介质质点，此时离原点x3＝6m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知()A．这列波的波长为λ＝4mB．这列波的周期为T＝3s

C．这列波的传播速度为v＝2m/sD．这列波的波源起振方向为向下E．图乙可能是图甲中质点P的振动图象答案：ACD解析：由题图可知波长为4m，周期为2s，A正确，B错误；波速为v＝λT＝2m/s，C正确；各质点起振方向均与振源起振方向相同，x3＝6m处质点起振方向为向下，则振源起振方向向下，选项

D正确；质点P在t＝0时刻向下振动，选项E错误．6．(2018·河北衡水中学期末)(多选)如图甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为从t＝0时刻开始描绘的质点P的振动图象．下列判断中正确的是()A．这列波

的频率为1t2－t1B．这列波的波长为2－t1t1C．t＝0时刻，振源O振动的方向沿y轴负方向D．t＝t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向E．t＝t2时刻，O点的振动方向无法判断答案：ABE解析：结合题图可知，振

动从O传播到P，用时t1，传播距离为s，故波速为v＝st1，波的周期为T＝t2－t1，故波的频率为f＝1t2－t1，波长λ＝vT＝2－t1t1，故A、B正确；由题图乙可知，P点先沿y轴正方向运动，故振源O在t＝0时刻沿y轴正

方向运动，t＝t2时刻P点振动方向沿y轴正方向，故C、D错误；因为不知道t＝t1与周期T的大小关系，不能判断t＝t2时刻O点的振动情况，故E正确．7．(2018·江西新余四中、宜春中学联考)(多选)在坐标原点的波源产生一列沿

x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示．在x＝400m处有一接收器(图中未画出)．则下列说法正确的是()A．波源开始振动时方向沿y轴负方向B．从t＝0

开始经0.15s，x＝40m的质点运动的路程为0.6mC．接收器在t＝2s时才能接受到此波D．若波源向x轴正方向移动，接收器收到波的频率可能为9HzE．若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉

图样答案：ABE解析：波沿x轴正方向传播，则图中x＝40m处质点的起振方向沿y轴负方向，则波源开始振动时方向沿y轴负方向，故A正确；由图中可读出波长为λ＝20m，周期T＝λv＝20200s＝0.1s，由于Δt＝0.15s＝1.5T，从t＝0开始经0.15s，x＝40m的质点

运动的路程s＝1.5×4A＝6×10cm＝0.6m，故B正确；接收器与x＝40m的距离为Δx＝400m－40m＝360m，波传到接收器的时间t＝Δxv＝360200s＝1.8s，故C错误；该波的频率f＝1T＝10Hz，若波源向x轴正方向移动，则波源与接收

器间的距离减小，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率增大，将大于10Hz，故D错误；只有两列相同频率的波相遇时才能产生稳定的干涉，该波的频率为10Hz，所以若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样，故E正确．刷最新原创——抓

重点8．(多选)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t2－t1的最小值小于T

2B．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值为TC．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t

2－t1的最小值小于T2，A正确；如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值小于T2，选项B错误；当物块通过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．9．(多选)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速均为2m/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C．再经过3s，平衡位置在x＝7m处的质点

振动方向向下D．再经过3s，平衡位置在x＝1m处的质点位移最大E．再经过3s，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4m，乙波波长为6m，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，B错误．设振幅为A，再经过3s，甲波波谷传播到x＝7m处，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x＝7m处的质点振动方向向上，C错误．画出再经

过3s的波形图如图所示，显然平衡位置在x＝1m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2～3m之间，4～5m之间，6m处，7～8m之间，9m处，选项E正确．刷易错易误——排难点

易错点1对回复力的意义理解不准确而出错10．(多选)下列说法正确的是()A．单摆运动到平衡位置时，回复力为零B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率C．水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能D．单摆的周期随摆球质量

的增大而增大E．同一地点，两单摆的摆长相等时，周期也相等答案：ACE解析：对于单摆，在平衡位置，所受到的回复力为零，A正确；受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与是否发生共振没有关系，B错误；振动能量是振动系统的动能和势能的总和，在平衡位置时弹性势能为零，故C正确；根据

单摆的周期公式T＝2πlg可知，单摆的周期与摆球的质量无关，D错误，E正确．易错点2对波的干涉中振动加强(减弱)的意义理解不清而出错11．(多选)关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是()A．衍射是一切波特有的现象B．两列波发生干涉时，振动加强区域的质点的位移一定始

终最大C．声波容易发生衍射是因为声波的波长较长D．观察薄膜干涉时，应该在入射光的同一侧E．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的衍射原理答案：ACD解析：衍射是一切波特有的现象，A正确．两列波发生干涉时，振动加强区域的质点振动始终加强，不是位移始终最大，B错误．声波容易发生衍射是因为声波的波

长较长，C正确．薄膜干涉是两列频率相同的反射光在薄膜上出现的现象，因此应在入射光的同一侧观察，D正确．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理，E错误．刷综合大题——提能力12．(2018·陕西西安中学三模)如图所示是一列沿x轴方向

传播的机械波图象，实线是t＝0时刻的波形，虚线是t＝1s时刻的波形．(1)求该列波的周期和波速．(2)若波速为9m/s，其传播方向如何？从t＝0时刻起质点P运动到波谷的最短时间是多少？答案：(1)若沿x轴正方向传播，T＝44n＋1s，v＝(4n＋1)m/s(n＝0,1,2，„)；若沿x轴

负方向传播，T＝44n＋3s，v＝(4n＋3)m/s(n＝0,1,2，„)(2)13s解析：由图象可知，波长λ＝4m，若波沿x轴正方向传播，则在Δt＝1s内传播距离表达式为x＝(n＋14)λ(n＝0,1,2，„)，则有Δt＝(n＋14)T，解

得T＝4Δt4n＋1＝44n＋1s(n＝0,1,2，„)，波速v＝λT＝(4n＋1)m/s(n＝0,1,2，„)；若波沿x轴负方向传播，则在Δt＝1s内传播距离表达式为x＝n＋34λ(n＝0,1,2，„)，则有Δ

t＝n＋34T，解得T＝4Δt4n＋3＝44n＋3s(n＝0,1,2，„)，波速v＝λT＝(4n＋3)m/s(n＝0,1,2，„)．(2)若波速为9m/s，符合v＝(4n＋1)m/s(n＝0,1,2，„)，得n＝2，波

沿x轴正方向传播，T＝49s，质点P最短经过时间t＝3T4＝13s振动到波谷位置．