人教版2022年高中物理机械振动与机械波题型总结及解题方法.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理机械振动与机械波题型总结及解题方法年高中物理机械振动与机械波题型总结及解题方法 单选题 1、下列说法错误的是（）A海市蜃楼是由于光的折射和全反射而形成的 B防蓝光眼镜是通过在镜片表面镀上一层光学薄膜，这层薄膜可以通过光的干涉作用，将有害蓝光的波段进行反射 C光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用光疏介质 D汽车在通过等距的减速带时，车速越快越容易发生共振 答案：D 解析：A海市蜃楼是由于光的折射和全反射而产生的，故 A 正确，不符合题意；B防蓝光眼镜是通过在镜片表面镀上一层光学薄膜，通过对有害波段的蓝光发射，通过薄膜干涉减弱蓝光的通过率，故 B 正确，不符合题意；C全反射是光由光密介质进入光疏介质时发生的光学现象，光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用光疏介质，故 C 正确，不符合题意；D当汽车的固频率等于减速带产生的驱动力频率时，汽车会发生共振，振动最强烈，并不是车速越快越容易发生共振，故 D 错误，符合题意。故选 D。2、某质点的振动图像如图所示，该质点的速度方向始终沿x轴正方向的时间段为（）2 At=02sBt=13sCt=24sDt=35s 答案：C 解析：A02s 内质点的速度方向始终沿x轴负方向，故 A 不符合题意；B13s 内质点的速度方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，故 B 不符合题意；C24s 内质点的速度方向始终沿x轴正方向，故 C 符合题意；D35s 内质点的速度方向先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，故 D 不符合题意。故选 C。3、一列沿 x 轴传播的简谐横波，在 t=0.1s 时的波形如图甲所示，P、Q 是波上的两个质点，此时质点 P 沿 y 轴负方向运动。图 乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是（）A该波沿 x 轴负方向传播 B图 2 乙可能为 Q 点的振动图像 Ct=0.15s 时，质点 P 沿 y 轴正方向运动 D该波的波速为 80m/s 答案：B 3 解析：A已知条件知道P点沿y轴负方向运动，根据同侧法可知波向x轴正方向传播，故 A 错误；B根据同测法可知，Q点在 0.1s 时刻沿y轴正方向运动，所以乙图可能是Q点的振动图像，故 B 正确；C根据振动图可知周期是 0.2s，所以 0.15s 时是波在经过 0.05s，即再经过四分之一个周期，根据图像可知P点在平衡位置下方沿y轴负方向运动，故 C 错误；D根据图像可知波长是 8m，周期是 0.2s，所以波速 =80.2m/s=40m/s 故 D 错误。故选 B。4、如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t10 时刻的波形图，虚线为t20.25s 时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为（）A18m/sB20m/sC22m/sD24m/s 答案：C 解析：一列简谐横波沿x轴负方向传播，则传播的距离为 =2+1.5m 那么波速为 =2+1.50.25m s（n0，1，2，3）4 当n0 时，则v16m/s，当n1 时，则v214m/s，当n2 时，则v322m/s，当n3 时，则v430m/s，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。5、关于图片中的物理现象，描述不正确的是（）A甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象 B乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象 C丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象 D丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应 答案：A 解析：A水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A 错误；B乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B 正确；C丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C 正确；D丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D 正确。故选 A。6、一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻的波形图如图所示，在该时刻某质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质点坐标为（）5 A（54，0）B（，A）C（，-A）D（54，-A）答案：C 解析：介质中质点只在平衡位置附近上下振动，并不随波迁移，所以经过四分之一周期，其横坐标仍为；又横波x轴正方向传播，可判断该时刻质点的振动方向向下，所以经过四分之一周期，其纵坐标为-A。故选 C。7、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述中正确的是（）A质点的振动频率为 0.5Hz B在 5s 末，质点做简谐运动的相位为32 C在 10s 内质点经过的路程为 10cm D=1.5s和=4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是2cm 答案：D 6 解析：A由图可知，质点振动的周期为 4s，故频率为 0.25Hz，A 错误；B在 5s 末，质点做简谐运动的相位为 =2 =52 B 错误；C10s 相当于 2.5T，每个周期的路程为 4A，故在 10s 内质点经过的路程为 20cm，C 错误；D由图可得，质点的振动方程为 =sin2(cm)=2sin2(cm)=1.5s和=4.5s两时间代入，可知两时刻质点的位移大小相等，都是2cm，D 正确。故选 D。多选题 8、波源O在=0时刻开始振动，产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在某时刻的波形图如图甲所示，图乙为x轴上某质点的振动图象，P点是平衡位置为=2m处的质点，下列说法正确的是（）AO点起振方向沿y轴负方向 B图乙中所表示的质点的平衡位置距离O点 1m C在 24 s 内，P点的位移为 4 cm D=6s时=5m处的质点第一次到达波峰 7 答案：BD 解析：A由图乙知O点起振方向沿y轴正方向，A 错误；B由题图知，该简谐横波的波长=4m，周期=4s，波速 =44m/s=1m/s 经1=1s，传播的距离为 1=1=1m B 正确；C=2s时简谐波传播到P点，P点开始从平衡位置沿y轴正方向起振，在 24 s 振动半个周期，P点先向上后向下，回到平衡位置，位移为零，C 错误；D平衡位置距波源 5m 处的质点，第一次到达波峰时与=0时相比，波向前传播的距离为 6m，时间为 2=2=6s D 正确。故选 BD。9、一列简谐横波从左向右以v=2m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法中正确的是（）AA处质点再经过34周期将传播到C点 BB处质点正在向上运动 8 CB处质点再经过18T回到平衡位置 DC处质点再经过34T将到达波峰的位置 答案：BD 解析：A在波的传播过程中，质点不随波传播，A处质点不可能传播到C点，故 A 错误；B波向右传播，根据“同侧法”判断质点的振动方向，可知B处质点正在向上振动，故 B 正确；CB处质点向上振动，靠近平衡位置平均速度大，回到平衡位置所用时间小于八分之一周期，故 C 错误；D由波的传播方向可判断C处质点正向下运动，经过四分之三周期将到达波峰的位置，故 D 正确。故选 BD。10、如图甲所示的挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑。此装置可视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A单摆振动的周期是 6s Bt=2s 时，摆球的速度最大 C球摆开的角度增大，周期增大 D该单摆的摆长约为 16m 答案：BD 解析：A由图乙可知，单摆振动的周期为 8s，A 错误；9 Bt=2s 时，摆球位于平衡位置，速度最大，B 正确；C根据单摆周期公式 T=2 可知周期与球摆开的角度无关，C 错误；D把T=8s 代入 C 解析中的周期公式可得，摆长为 l16m D 正确。故选 BD。填空题 11、如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0 时刻的波形，虚线为经过t=0.25s 后的波形，已知Tt2T（T为该波的周期）。该波的传播速度大小v=_m/s；这列波的频率f=_Hz。答案：20 5 解析：12由题意可知 =54=0.25s 解得 =0.2s 这列波的频率为 10 =1=5Hz 该波的波长为=4m，所以传播速度大小为 =20m/s 12、简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。质点P此时刻的速度沿y轴_（选填“正方向”或“负方向”）再过半个周期时，质点P的位移为_（选填“正值”或“负值”）。答案：正方向 负值 解析：1波沿x轴正方向传播，波形向右平移，可知P点正沿y轴正方向运动；2再过半个周期时，P点运动到关于x轴对称的位置，位移为负值。