1、機械振動與機械波【2014高考真題】1.【物理一一選彳34【2014新課標全國卷I】（1）圖（a）為一列簡諧橫波在 t=2 s時的波形圖.圖（b）為媒質中平衡位置在x=1.5 m處的質點的振動圖像，P是平衡位置為x=2 m的圖(a)圖(b)A.波速為0.5 m/sB.波的傳播方向向右C. 02 s時間內，P運動的路程為8 cmD. 02 s時間內，P向y軸正方向運動E.當t=7 s時，P恰好回到平衡位置r答案】ACE【解析】本題考查了機械振動與機械,波.m-0.5 m/s, A正確.工=L5 m處的質點 在 0 S時正在向下振動，根據“上坡不打法可判斷機械波向左傳播，B錯誤三2 $是半個周期,

2、P點運動的路程為2X4 cm=gem, C正確，D錯誤孑7 £是此時刻再經過5號 點剛好回到平衡位用j E正確.2.12014安徽卷】一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖1是t = 0時刻的波形圖，圖2是介質中某質點的振動圖像，則該質點的x坐標值合理的是（）&2 0,1O -0.1 S2A. 0.5 m B. 1.5 mC. 2.5 m D. 3.5 m【答案】C【解析】本題考查機械振動與機械波綜合知識及圖像分析能力.根據振動圖像可知某質點在/=03的位移為負，與此符合的是B、C選項，此時該質點的振動方向向下，根據機械波的傳播方向分析B% C選項中每個底點的振動方向可知,此時橫坐標工

3、二13 m的尻點的振動方向向上，而橫坐穩工=Z5 m的質點的振動方向向下，選項B錯誤,C正確, 3.12014安徽卷】在科學研究中，科學家常將未知現象同已知現象進行比較，找出其共同點，進一步推測未知現象的特性和規律.法國物理學家庫侖在研究異種電荷的吸引力問題時，曾將扭秤的振動周期與電荷間距離的關系類比單擺的振動周期與擺球到地心距離的關系.已知單擺擺長為1,引力常量為 G,地球質量為 M,擺球到地心的距離為 r,則單擺振動周期T與距離的關系式為（）【解析】本題考查單擺周期公式、萬有引力定律與類比的方法，考查推理能力.在地球表面MmMm 有G12 = mg,解得g=G12 .單擺的周期t= 2兀g

4、= 2 Kry GM,選項b正確.4.12014北京卷】一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為 N 周期為T.t=0時刻的波形如圖1所示，a、b是波上的兩個質點.圖 2是波上某一質點的振動圖像.下列說法中正確的是（）A. t=0時質點a的速度比質點b的大B. t=0時質點a的加速度比質點b的小C.圖2可以表示質點a的振動D.圖2可以表示質點b的振動1為波動圖像，圖 2為振動圖像.t=0b在平衡位置，加速度為零，速度最大，【答案】D【解析】本題考查簡諧運動的振動和波動圖像.圖時刻，a在波峰位置，速度為零，加速度最大，A、B錯誤.在波動圖像中，根據同側法由波傳播方向可以判斷出質點的振動方向，所以t

5、=0時刻，b點在平衡位置且向下振動，故圖2可以表示質點b的振動，C錯誤，D正確.5.12014全國卷】兩列振動方向相同、振幅分別為Ai和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法正確的是（）A.波峰與波谷相遇處質點的振幅為|A1一A2|B.波峰與波峰相遇處質點離開平衡位置的位移始終為A1 + A2C.波峰與波谷相遇處質點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質點的位移D.波峰與波峰相遇處質點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質點的振幅1答案】AD解析本題考查波的會加.波峰與,波谷相遇，振動方向相反，振幅等于兩振幅之差，A 正確；波峰與波峰相遇，振動方向相同，振幅等于兩列波振幅之和，質點仍在振動而不會停在最 大位移處

6、，B錯誤寧無論波峰與波谷相遇處還是波峰與波峰相遇處，質點都在自己的平衡位置附 汨曲簡諧運動,只是波峰與波峰相遇處質點振幅大于波峰與波谷相遇處質點振幅，C錯誤，D正 確.6.12014福建卷I】在均勻介質中，一列沿 x軸正向傳播的橫波，其波源 O在第一個周期內的振動圖像如圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是（）CD【答案】D【解析】由振動圖像可知，波源的起振方向是沿y軸負方向的，由題干可知該波沿x軸正方向傳播，由質點的振動方向與波的傳播方向的關系可知，該波在第一個周期末的波形圖如圖D所示.7.12014山東卷】（1） 一列簡諧橫波沿直線傳播.以波源 O由平衡位置開始振動為計時零點，質點A的振動

7、圖像如圖所示，已知O、A的平衡位置相距 0.9 m.以下判斷正確的是.（雙選，填正確答案標號）11dHfrna.波長為1.2 m b.波源起振方向沿y軸正方向c.波速大小為0.4 m/sd.質點A的動能在t=4 s時最大t答案】(l)ab【解析】以波源u由平衡位置開始振動計時，到氐點且開始振動歷時3 s, 5平衡位置 椰巨09叫 所以可得濺助尸苧 向k0一3皿& c錯誤.由圖得知，振動周期7=4 &所以®長 為=%/=1_21113 a正確點沿y軸正向起振，所以波源起振方向也沿丁軸正向，b正確.f=4s 時，質點位于正向最大位移處，動能為零，所以d錯誤.8.12014

8、四川卷】如圖所示，甲為 t=1 s時某橫波的波形圖像，乙為該波傳播方向上某一質點的振動圖像，距該質點Ax= 0.5 m處質點的振動圖像可能是()【答案】A【解析】從甲圖可以得到波長為 2 m ,從乙圖可以得到周期為 2 s,即波速為1 m/s ;由乙圖的振動圖像可以找到 t=1 s時，該質點位移為負，并且向下運動，距該質點A x=0.5 mT1處的質點與該質點的振動情況相差一,即將乙圖中的圖像向左或右平移一周期即可得到距該44質點Ax =0.5 m處質點的振動圖像，故只有 A正確.9.12014天津卷】平衡位置處于坐標原點的波源 S在y軸上振動，產生頻率為 50 Hz的簡 諧橫波向x軸正、負兩

9、個方向傳播，波速均為 100 m/s.平衡位置在x軸上的P、 Q兩個質 點隨波源振動著，P、Q的x軸坐標分別為xp=3.5 m、xq=3 m.當S位移為負且向一y 方向運動時，P、Q兩質點的（）A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同【答案】D【解析】本題是對機械振動和機械波的綜合考查，根據波速和頻率之間的關系,"得該波的 波長為2 m.可知，當£經過平衡位置向負方向運動時，距離S為L75個波長的尸點從最大的負位 移處向平衡位置運動，距離5為L5個波長的。點經平衡位置向正方向運動，所以兩屆點的位

10、移方 向相反,速度方向相同, D正確，10.12014浙江卷】一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當日風浪較大，游船上下浮動.可 把游船浮動簡化成豎直方向的簡諧運動，振幅為 20 cm ,周期為3.0 s .當船上升到最高點 時，甲板剛好與碼頭地面平齊.地面與甲板的高度差不超過10 cm時，游客能舒服地登船.在一個周期內，游客能舒服登船的時間是（）A. 0.5 s B. 0.75 s C. 1.0 s D. 1.5 s【答案】c【解析】本題考查陶皆運動的知識點和建模能力.從平衡位置開始用寸，游船的振動方程廣 2%1偌&皿1游客要舒服地登船需滿足的條件8=20工W10,解得O.Q5$WfWL2

11、5打故滯客 能舒服地登船的時間f=L0$,選項C正確.11.12014浙江卷】下列說法正確的是 （）A.機械波的振幅與波源無關B.機械波的傳播速度由介質本身的性質決定C.物體受到的靜摩擦力方向與其運動方向相反D.動摩擦因數的數值跟相互接觸的兩個物體的材料無關答案】B【解析】本題考查機械波、靜摩擦力、動摩摭因數等知識.機械波的振幅與波源有關，選項A 錯誤f傳播速度由介質決定j選項E正確：靜摩擦力的方向可以與運動方向相同,也可相反， 也可以互成一定的夾角，選項C錯誤j動摩摭因數描述相互接觸物體間的粗糙程度與材料有 關，選項D錯誤.12.12014重慶卷】（2）（6分）一豎直懸掛的彈簧振子下端裝有一

12、記錄筆，在豎直面內放置有一記錄紙.當振子上下振動時，以速率 v水平向左勻速拉動記錄紙，記錄筆在紙上留下如題11圖2所示的圖像.y1、2、xo、2xo為紙上印跡的位置坐標.由此圖求振動的周期和振幅.題11圖22x0 y1一 y2答案(2)- v 2【解析】（2）設周期為T,振幅為A.2xoy一 y2由題圖得T=,A =v2【2013高考真題】（2013 天津卷）7、一列簡諧波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a, b兩質點的振動圖像如右圖所示，下列描述該波的圖像可能正確的是（）I crnBCD【答案】AC【解析】由振動圖象可知，當t=0時,質點a處在波峰位置，底點b處在平衡位差且向下振動,

13、當簡諧波由a向b傳播時，有3尤+叔=9解得可能波長為 二 &- （n=0, 1,殳八當44m+3136簡謠波由b向a傳播時，有:/十= 解得可能波長為/二丁 5=0, L2-L故選44 中+ 1ACc【考點定位】本題考查振動圖象波的傳搐、波動的多解性等知識點，意在考查考生的 理解能力、推理能力。（2013 大綱卷）21.在學校運動場上 50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發生器帶動的兩個相同的揚聲器。兩個揚聲器連續發出波長為5 m的聲波。一同學從該跑道的中點出發，向某一端點緩慢行進10 m。在此過程中，他聽到揚聲器聲音由強變弱的次數為B. 4A. 2C. 6D. 8【答案】B【解

14、析】向某一端點每緩慢行進2.5m ,他距離兩波源的路程差為 5m,聽到揚聲器聲音I緩慢彳亍進10 m ,他聽到揚聲器聲音由強變弱的次數為4次，選項B正確。【考點定位】考查波的干涉及其相關知識。（2013 四川卷）5 .圖1是一列簡諧橫波在 t=1.25s時的波形圖，已知 c位置的質點比位置的晚0.5s起振，則圖2所示振動圖像對應的質點可能位于A. a<x<bB. b <x <cC. c<x<dD. d<x <e1答案】D【解析】因為C位置的質點比z位置的晚0.5$起振，所以波向右傳播，周期是1s,在41.2 的波形圖也就是在t=nT +彳的波形圖

15、，因此在t=nT的波形圖就是圖1左移U4波長后的部分,如圖所示：y/m x/m跟圖2對照可知，對應的質點可能位于Oa之間或de之間因此選4【考點定位】振動與波的波形圖與振動圖象(2013 上海卷)14. 一列橫波沿水平繩傳播，繩的一端在t=0時開始做周期為 T的簡諧運動，經過時間t(9TvtT),繩上某點位于平衡位置上方的最大位移處。則在 2t時，該4點位于平衡位置的(A)上方，且向上運動(B)上方，且向下運動(C)下方，且向上運動(D)下方，且向下運動【答案】A【解析】t到2t這段時間內，該質點由上方最大位移處開始運動，先向下， -T到平衡位411 3置，再過一T到最低點，再過一T到回到平衡

16、位置，至此一共經過了一T ,剩下的時間不到4441_，、，一，一一-T ,因此質點在平衡位置上方，正在向上運動，答案 A正確 4【考點定位】 機械波的傳播和質點的振動(2013 上海卷)4.做簡諧振動的物體，當它每次經過同一位置時，可能不同的物理量是(A)位移(B)速度(C)加速度(D)回復力【答案】B【解析】 同一位置，說明相對平衡位置的位移相同，A錯。簡諧運動的回復力和位移的關系5=-h，位移相同則回復力相同，D錯誤。根據牛頓第二定律，F=-kx=ma ,因此加速度也相同，C錯誤。經過同一位置，可能是遠離平衡位置也可能是靠近平衡位置，速度方向不同，B對。【考點定位】 簡諧振動的位移，速度，

17、加速度，回復力的關系。(2013 上海卷)1.電磁波與機械波具有的共同性質是(A)都是橫波(B)都能傳輸能量(C)都能在真空中傳播(D)都具有恒定的波速【答案】B【解析】波的振動方向和傳播方向垂者為橫波，振動方向和傳播方向同軸者為縱波.電磁波 有變化的電場和變化的磁場交替產生，依據電磁感應定律變化的電場方向和磁場方向垂直.，與傳播 方向垂直，為橫波，而機械波中的聲波是縱波繩波則為橫波。故A錯誤。電磁波能在真空中傳播, 而聲波不能在真空中傳播，C錯誤"電磁波直空的傳播速度3Ml爐皿”而聲波在空氣中 在固體和液體中傳播的速度者法于34。皿或故D錯誤。不管是機械波或者是電磁波 > 都

18、可以傳遞 信息和能量。D正確。【考點定位】機械波和電磁波的基本性匿(2013 福建卷)16.如圖，t=0時刻，波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正向開始振動，振動周期為0.4s ,在同一均勻介質中形成沿 x軸正、負兩方向傳播的簡諧波。下圖中能夠n【答案】C【解析】由于波源位于坐標原點，從在t=0時刻起分別沿+ x、x方向傳播，起振方向相同，為+ y方向，因此波動圖象應關于 y軸對稱，故選項 A、B錯誤，又因為波的傳播過程，傳遞的是振動的形式和能量，因此途徑各質點的起振方向均為+y方向，經過時間t=0.6s= 1.5T后，在+ x、一x方向應各形成1.5個完整波形，根據最后傳至的質點的起振方向沿+

19、y方向和波的傳播方向應滿足同側關系，故選項C正確；選項d錯誤。【考點定位】本題主要考查了振動方向與波的傳播方向的關系、波的圖象問題，難度中等。（2013 北京卷）15. 一列沿x軸正方向傳播的間諧機械橫波，波速為 4m/s。某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是r/cmi 工7 f/ / 。H 一_/_ 2 A 6 /S 10 12 .v/ni1aar » v /LA.這列波的振幅為4cmB.這列波的周期為1sC.此時x=4m處質點沿y軸負方向運動D.此時x=4m處質點的加速度為 0【答案】D【解析】根據機械波同側法可知,此刻此時爐線處質點沿V鈾正方向運動,C錯。由于此刻 爐如處位移為

20、零j說明回復力為零j即加速度為零j D對波長為熱，根據？二人/，周期為0.由圖可知振幅為25,即答案為D機械波與機械振動雖然不是主干知識但在歷次高考中都是作為必考的知識點,其中機械波的 圖像跟其中某點振動圖像相聯系考察考生對兩者之間關系的理解,這類問題可以結合數學模型： 圓的振動來處理非特殊位置的運動情況&工考點定位】本題考查了機械波的傳播問題j包括常見的波速、周期、后點的振動方向 的判斷.12012高考真題】（2012大綱版全國卷）20.一列簡諧橫波沿 x軸正方向傳播，圖（a）是t=0時刻的波形圖，圖（b）和圖（c）分別是x軸上某兩處質點的振動圖像。由此可知，這兩質點平衡位置之間的距

21、離可能是叫'（ 叫 TH1二卜二1cVik產小 一.、I * J*-I 4.f- 1 +- h:;2 三 中 H' L .: rI-'X y ",13 山？A. 1 m B. 2 m C.lm D. 4 m333【答案】B【解析】根據題述及波形圖和兩處質點的振動圖像，圖（ b）所示質點在t=0時在正向最大位移處,圖G）所示質點在D時，X=O一05m,起動方向沿¥軸負方向J絡合波形圖找到對 應的點，如圖所示，若圖U）所示質點為圖中左側激峰上的點，這兩質點平衡位置之間的距離是 4切十超沖/3= -m,選項D正確j若圖（c）所示質點若為圖中右惻蟠上的點，這

22、兩質煮平衡立32置之間的距離可能是獷4+M2="A -5選嗔B正確,3【考點定位】考查波圖象、振動圖象及其相關知識.18.模塊3-4試題（12分）（1） （2012海南）某波源s發出一列簡諧橫波，波源 s的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點，它們到s的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知波長 ?=m。當B點離開平衡位置的位移為 +6cm時，A點離開平衡位置的位移是 cm。【答案】20-6【解析】 由v= Ax/At,得v=10m/s。由振動圖像可知波動周期T=2.0s ,波長 FvT=100 X2m=20m 。由于A、B兩點相距1

23、0m,為半個波長，當 B點離開平衡位置的位移為 +6cm時，A點離開平衡位置的位移是-6cm。【考點定位】此題考查波動傳播、振動圖像及其相關知識。（2012福建）13、一列簡諧波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖甲所示，此時質點P正沿y軸負方向運動，其振動圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是A.沿x軸負方向，60m/sC.沿x軸負方向，30 m/s【答案】AB.沿x軸正方向，60m/sD.沿x軸正方向，30m/s【解析】從甲圖的波動圖像可知，質點 P向y軸負方向運動說明波沿 x軸負方向傳播,從圖中還可在波長為24m,周期為0.4秒，可得到波速為60m/s ,所以答案選 A。【考點定位】波

24、動圖像和振動圖像，會讀圖和處理波長、波速、周期三者的關系。較容易。（2012浙江）16、用手握住較長軟繩的一端連續上下抖動，形成一列簡諧橫波。某一時刻的波形圖如圖所示，繩上 a、b兩質點均處于波鋒位置。下列說法正確的是第16題圖A. a、b兩點之間的距離為半個波長B. a、b兩點開始時刻相差半個周期C. b點完成全振動的次數比a點多一次D. b點完成全振動的次數比a點少一次【答案】D【解析】由圖可知：A、B之間距離為一個波長，開始時刻相差1個周期，a點振動先于b點，所以D正確。【考點定位】振動和波、波的基本特征（2012天津）7.沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t = 0時刻的波形如圖所示，M

25、2t =-s 時A.質點M對平衡位置的位移一定為負值B.質點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C.質點M的加速度方向與速度方向一定相同D.質點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反為介質中的一個質點，該波的傳播速度為40m/s ,則【答案】CD【解析】由圖可知波長為A = 4m,周期7=? = *，f = 0時刻質點M向軸正方向運動，當1力/即字寸，質點M對平衡位置的位移一定為正度A錯誤.質點M向y軸負方向運 動與對平衡位置的位移方向相反，B錯誤。質點的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反, 向向衛軸負方向，與速度方向相同，G D正確.【考點定位】本題考查機械波。質點振動方向與波的傳播方

26、向的關系,位移、速度、加速度方 向的判斷。（2012四川）19.在xoy平面內有一列沿 x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為 2m/s,振幅為Ao M、N是平衡位置相距2m的兩個質點，如圖所示。在 t = 0時，M通過其平衡位1s。則置與& y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于r/nA.該波的周期為B.在t = s時，N的速度一定為 2m/sC.從t = 0到t = 1s, M向右移動了 2mD.從t = s到t = s, M的動能逐漸增大【答案】D【解析】在t = 0時，M通過其平衡位置沿 y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大，、, 3 V illr T

27、 F位移處，且該波的周期大于 1s。則二胡，可得,二一£,周期T = = s, A錯誤。質點振動速度不同于波的傳播速度，B錯誤。質點不隨波的傳播而遷移，C錯誤。從t = s到1= s, M由最大位移處向平衡位置移動，速度逐漸增大，動能逐漸增大，D正確。【考點定位】本題考查機械波。（2012北京）17. 一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動，取平衡位置 O為x軸坐標原點。從某時刻開始計時，經過四分之一的周期， 振子具有沿x軸正方向的最大加速度。 能正確反映振子位移x與時間，關系的圖像是I)【答案】A【解析】彈蓄振子所受回復力尸=一5加速度工二-？與偏離平衡位置的位移方向相反四分之一周期時，振子

28、具有沿'軸正方向的最大加速度，偏離平旗i位置的位移為負方向最大 值,所以A正確。【考點定位】本題考查彈普振子做簡諧運動時，位移、回復力、加速度的關系，屬簡單題，（2012全國新課標卷）34.物理選彳3-4 （15分）（1） （6分）一簡諧橫波沿 x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的（填正向”質點的振動圖線如圖（b）所示，該質點在t=0時刻的運動方向沿 y軸或負向”）。已知該波的波長大于0.30m ,則該波的波長為ytm圖（2） （9分）一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發出的光線只經過一次折射不能透出立方體。已知該玻

29、璃的折射率為 、；2 ,求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。【答案】（1）正向 0.8（2） ”4【解析】（1）根據振動圖像可知在 t=0后的很小一段時間內，位移增大，故物體在 t=0時向上運動；由圖（a）、圖（b）及題意可知 21/2=2sin3 N4,所以此質點距 O點距離為波長的3/8,即 3/8 入 =0.30m ;得 F0.8m（2012 山東）37. （8分）【物理一物理3-4（1） 一列簡諧橫波沿 X軸正方向傳播，t = 0時刻的波形如圖所示，介質中質點P、Q分別位于x = 2m、x = 4m處。從t = 0時刻開始計時，當t= 15s時質點剛好第4次到達波峰。求波速。寫出質

30、點P做簡諧運動的表達式(不要求推導過程)(2)如圖所示，一玻璃球體的半徑為 R,。為球心，AB為直徑。來自B點的光線BM在M點射出。出射光線平行于 AB ,另一光線BN恰好在N點發生全反射。已知ZABM =30 ,求1玻璃的折射率。 0心O到BN的距離。【解析】解：(1)設簡諧橫波的波速為 v,波長為九，周期為T ,有圖像知，九= 4m。由題意得一3一t = 3T+Tv=一 聯立式，代入數據得v = 1m/s4 T質點p做簡諧運動的表達式為 y = 0.2sin(0.5 t)m (2)設光線BM在M點的入射角為i,折射角為r ,由幾何關系可知,sinr根據折射定律得 n=二二代入數據得n=j3

31、 dsini,c 1光線BN恰好在N點發生全反射，則 ZBNO為臨界角C sinc =一 n3設球心到bn的距離為d,由幾何關系可知d = RsinC 聯立式得d = R 3【考點定位】機械振動和機械波(2012 上海)24 .如圖，簡諧橫波在 t時刻的波形如實線所示，經過及=3s,其波形如虛線所示。己知圖中 X1與X2相距1m,波的周期為 T,且2T及4T 。則可能的最小波速為m/s ,最小周期為s。y/cmO【答案】3 丁珍,【解析】從圖中可知波長又=7陽，波可能向右傳播也可部向左傳播，由于若向右 傳播，傳播的距離為£1 = 24 + 1 = 15M或用=34+ 1 = 22陽；

32、若向左傳播，傳播的距離為曷=21+6 = 205或& =3尤+ 6 = 27加 根據如傳播距離最短的波速最小，這時最小淞速 為：v = = 5mfs.根據¥ =亍可知波速度最大時周期最小，而最大遁速度 =- = =9mfs ,此時對應的最i 7 小周期% 9【考點定位】機械振動和機械波（2012安徽）15.一列簡諧被沿 X軸正方向傳播，在t=0j時波形如圖1所示，已知波速度為10m/s 。則t=0.1s時正確的波形應是圖2中的（）【答案】C【解析】 由波形圖知波長為 4.0m ,波長除以波速的周期為 0.4s ,所以0.1s是四分之一周期，則用質點振動法結合波形圖中上下坡法判

33、斷0.1s時的波形圖應為c。【考點定位】機械振動和機械波（2012座慶）裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示.將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計時，在一定時間內試管在豎直方向近似做簡諧運動.若取豎直向上為正 方向，則以下描述試管振動的圖象中可能正確的是【答案】D【解析】根據題中規定的正方向，開始計時時刻位移為正的最大值，由于簡諧運動的圖象是正弦或余弦曲線，可知 D正確.【考點定位】機械振動【2011高考真題】1 .（全國）一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為1.2 m ,振幅為Ao當坐標為x = 0處質元的 33位移為-tA且向y軸負方向運動時，坐標為x=0.4 m處質元的位移為A。當坐標

34、x=0.2m處的質元位于平衡位置且向y軸正方向運動時，x=0.4 m處質元的位移和運動方向分別為A. J A、沿y軸正方向B. -1 A、沿y軸負方向C. - 2 A、沿y軸正方向D.A、沿y軸負方向【答案】C【解析】由波長4=1.2橫.某時刻在波的傳播方向上相距及二04陋二g/j坐標分別為孤句和x=0.4m的兩質元位移分別為-省/ 日/畫出草圖，結合三角IH數知識可9、判定該日理!I的 2和2 ,波形圖具有唯一性j且根據坐標為xM）處質元向y軸員方向運動，可確定波的傳播方向為x軸正方 向，且此時坐標為xf. 2m處的質元正位于平衡位置向¥軸負方向運動，直到當坐標為xR.3i處的 質

35、元位于平衡位置且向¥軸正方向運動時，其間歷時A=（2w +1）（3=0A2 - 根據簡諧運動 的對稱1也 20 4111處質元的位移和運動方向分別為-乎人沿y軸正方向s C項正確口2 .（北京）介質中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質點，A.它的振動速度等于波的傳播速度B.它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C.它在一個周期內走過的路程等于一個波長D.它的振動頻率等于波源的振動頻率答案：D解析:介質中某個振動質點做簡諧運動，其速度技正弦（或余弦）期律變化，而在同一介質中 波的傳播速度是不變的,振動速度和波的傳播速度是兩個不同的速度，A錯誤；在橫波中振動方向 和波的傳播方向垂直，在

36、縱波中振動方向和波的傳播方向在一條亙線上，B錯誤$振動質點在一個 周期內走過的路程為4個振幅，C錯誤L波在傳播的過程中，頻率不變為'波源的頻率，D正確。3 .（重慶）介質中坐標原點0處的波源在t=0時刻開始振動，產生的簡諧波沿x軸正向傳播，to時刻傳到L處，波形如題17圖所示。下列能描述 xo處質點振動的圖象是0題17圖J，【答案】C.【解析】從波形圖上看出，X0處的質點下一時刻的振動方向是向y軸負方向運動，所以振動圖線或是A或C,考慮到波傳播到 L處，L處質點的起振方向向下，所以，振動圖線必是C.4.（浙江）關于波動，下列說法正確的是A.各種波均會發生偏振現象B.用白光做單縫衍射與雙

37、縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質中質點的運動速度等于聲波的傳播速度D.已知地震波得縱波速度大于橫波速度，此性質可用于橫波的預警【答案】BD【解析】只有橫波才能發生偏振現象，故A錯誤；用白光做單縫衍射與雙縫衍射，都可以觀察到彩色條紋，故 B正確；聲波在傳播過程中，介質中質點的速度并不等于聲波的傳播速度，故C錯誤；已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質可用于橫波的預警，故D正確。5.（天津）位于坐標原點處的波源A沿y軸做簡諧運動，A剛好完成一次全振動時，在介質中形成的簡諧橫波的波形如圖所示，B是沿波傳播方向上介質的一個質點，則A.波源A開始振動時的運動方向沿 y軸負方向B.此

38、后1周期內回復力對波源 A 一直做負功4C.經半個周期時間質點 B將向右遷移半個波長D.在一個周期時間內 A所受回復力的沖量為零【解析】由乂剛好完成一次全振動時的年蕓可知波源/的起振方向沿y軸負方向/選項正確手經過;周期之后質息A將向負向最大位移運動，回復力做負功，B正確j廉點不隨波遷移j C選項 4錯誤；由簡諧運動的對稱性可知回復力在一個周期內的沖量為零，D選項正確。【答案】ABD6.（四川）如圖為一列沿 x軸負方向傳播的簡諧橫波在 t=0時的波形圖，當 Q點在t=0時的振動狀態傳到 P點時，則A.1cm vxv3cm范圍內的質點正在向 y軸的負方向運動B.Q處的質點此時的加速度沿y軸的正方

39、向C. Q處的質點此時正在波峰位置D. Q處的質點此日運動到 p處答案：B 解析：由波動圖像可知，質點Q在t=0時刻平衡位置向上振動， 所以當Q的狀態傳到P時, 剛好經歷3/4周期，Q處于波谷位置，故 B正確，CD錯誤；此刻1cm vxv 3cm范圍內的質點均在x軸上面，其中 1cm vxv 2cm范圍內質點向上運動，2cm vxv 3cm范圍內質點向下運動，A錯誤；7.(上海)兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速、V2 (V1A V2)在豎直平面內做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為f1, f2和A, A2 ,則(A)fl>f2,N=A(B)fl <f2,A =A2

40、(C)fl=f2,N>A(D)fi,A<A2【答案】c.【解析】根據單擺的周期公式=2風七，兩里擺的擺長相同則周期相同，頻率相同，又因 為盟> 嶺，所以最低點動能片九根據機械能守恒，在最高點的重力勢能四>h以，印振 幅所以c選項正確一8.(上海)兩波源 §、S2在水槽中形成的波形如圖所示，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，則(A)在兩波相遇的區域中會產生干涉(B)在兩波相遇的區域中不會產生干涉(C) a點的振動始終加強(D) a點的振動始終減弱【答案】B.-九【解析】從圖中看，兩列水波的波長相不同，波在水中的速度都相等，根據T =,可知v兩列波的周期不相等，不滿

41、足相干條件，在兩波相遇的區域中不會產生干涉現象，B正確.9.（上海）兩列簡諧波沿 x軸相向而行，波速均為 v = 0.4m/s,兩波源分別位于 A、B處, t=0時的波形如圖所示。當 t = 2.5s時，M點的位移為 cm, N點的位移為 cm 。解析】2.5玉內，兩列波傳播的距離）=心=。.4><2.5邢=1加，當4波向右傳播1m時,A波如圖中的虛線所示j B波如圖中的實線所示,所以，M點位移為2gmN點位移為零,v Ay/cm【2010高考真題】1 . 2010重慶14 一列簡諧波在兩時刻的波形如題14圖中實踐和虛線所示，由圖可確定這列波的A.周期 B.波速 C.波長 D.頻率

42、【答案】C【解析】只能確定波長，正確答案Co題中未給出實線波形和虛線波形的時刻，不知道時間差或波的傳播方向，因此無法確定波速、周期和頻率。2. 2010全國卷I 21 一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點。t = 0時刻振子的位4 44移x = -0.1m； t =s時刻x = 0.1m； t = 4s時刻x= 0.1m。該振子的振幅和周期可能為3A. 0. 1 m , 8sB. 0.1 m, 8s C. 0.2 m , 8s D. 0.2 m , 8s3 3【答案】A4【解析】在和兩時刻振子的位移相同，第一種情況是此時間差是周期的整數倍4 84一.4 - M 二 Fl，當口=1時丁 二

43、£ 3,在？善的半個周期內振子的位移由負的最大變為正的最大，所以33344 T振幅是O.lm。A正確.第二種情況是止忸寸間差不是周期的整數倍則0)+(4 ?=打(十彳，當口-0時丁 = 8s,且由于M是的二倍說明振幅是該位移的二倍為如圖答案Do3. 2010北京17 一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質中沿波傳播方向上四個質點的平衡位置。某時刻的波形如圖1所示，此后，若經過 -周期開始計時，則圖 2描述的4是A.a處質點的振動圖象C.c處質點的振動圖象B.b處質點的振動圖象D.d處質點的振動圖象【答案】B3【解析】由波的圖像經過周期a到達波谷，b到達平衡位置向下運動，c到達波

44、峰，d到4達平衡位置向上運動，這是四質點在0時刻的狀態，只有 b的符合振動圖像，答案 B。4. 2010 上海物理16如右圖，一列簡諧橫波沿 X軸正方向傳播，實線和虛線分別表示時的波形，能正確反映t3 = 7.5s時波形的是圖答案：D解析：因為t2<T,可確定波在 0.5s的時間沿x軸正方向傳播1九，即1T=0.5s,所以44331T=2s, t3=7.5s=3±T,波峰沿x軸正萬向傳播士兒，從一九處到九處，選D。4445. 2010 上海物理20如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2cm,波速為2ms,在波的傳播方向上兩質點a,b的平衡位置相距0.4m (小于一個波長

45、)，當質點a在波峰位置時，質點b在x軸下方與x軸相距1cm的位置，則a h (A)此波的周期可能為 0.6s(B)此波的周期可能為1.2s(C)從此時刻起經過 0.5s, b點可能在波谷位置(D)從此時刻起經過 0.5s, b點可能在波峰位置 11. .12解析：如上圖，|_+一 |九=0.4,九=1.2。根據v= , T = 0.6s, A正確，4 12T v 2從此時刻起經過0.5s,即T ,波沿x軸正方向傳播=1 =1,0m ,波峰到x=1.2m處，b不66在波峰，C錯誤。如下圖，| 1 +1 +1-九二0.4 ,九=0.6m ,根據 v =:，T =:=0.3s , B 錯誤；12 4

46、 12 JT v 2從此時可起經過 0.5s ,即5T ,波沿x軸正方向傳播 5九=1.0m ,波峰到x=1.0m處，x=0.4 33的b在波山I, D正確。6. 2010海南物理18(2)右圖為某一報告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，6、S2是與講臺上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報告者的聲音放大后經喇叭傳回話筒再次放大時可能會產生嘯叫.為了進免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當的位置，在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s ,若報告人聲音的頻率為136Hz ,問講臺上這樣的位置有多少個？t答案】4【解析】相應干聲頻了二1打比的聲波的波長是*

47、V 、 LX = =2.5111/ 式中0二封0mM是空氣中的聲速,在右圖中尸是AB的中點正是QB上任一點，將耳尸一品尸甲-豆=壯表示為 “2式中文為實數，當4° ° 24時，從兩個諫剿I來的聲波因干涉而加強寧當. = 135時J從兩個喇叭來的聲波因干涉而相消.由此可知，。是干涉加強點：對于B點，SB -S2B =20m -15m =42所以，B點也是干涉加強點。因而 O、B之間有兩個干涉相消點，由對稱性可知，AB上有 4個干涉相消點。【2009高考真題】1. （09全國I 20） 一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質點的橫坐標分別為x=1.5m和x=4

48、.5m。P點的振動圖像如圖 2所示。在下列四巾I圖中，Q點的振動圖像可能是（）解析：本題考查波的傳播.該波的波長為4m.,PQ兩點間的距離為3m.當波沿x軸正方向傳播時當P在平衡位置向上振動時而Q點此時應處于波峰，B正確.當沿x軸負方向傳播時，P點處于向上振動時 Q點應處于波谷，C對。2. （09全國卷II 14）下列關于簡諧振動和簡諧波的說法，正確的是（）A.媒質中質點振動的周期一定和相應的波的周期相等B.媒質中質點振動的速度一定和相應的波的波速相等C.波的傳播方向一定和媒質中質點振動的方向一致D.橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質點振幅的兩倍解析-本題考查機械波和機械振動一介質中的

49、質點的振動周期和相應的波傳播周期一致A正確一 而各質點做簡諧運動速度隨時間作周期性的變化，但波在介質中是勻速向前傳播的,所以不相等用錯, 對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的與錯.根據波的特點D正確中答案；AD3. （09北京15）類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高 學習效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下列內容，其中不正碉.的是A.機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用B .機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現象C.機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播D.機械波既有橫波又有縱

50、波，而電磁波只有縱波解析：波長、波速、頻率的關系對任何波都是成立的，對電磁波當然成立，故A選項正確J干 涉和衍射是波的特性，機械渡、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項正確j機械波是機械振動 在介質中傳播形成的,所以機械波的傳播需要介質而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳 播形成的，所以電磁波傳播不需要介質，故C項正確寧機械波既有橫波又有裂波"旦是電磁波只能 是橫渡，其證據就是電磁波能夠發生偏振現象，而偏振現象是橫波才有的，D項錯誤*故正確答 案應為a答案；D4. （09北京17） 一簡諧機械波沿 x軸正方向傳播，周期為 T,波長為人。若在x=0處質點的振動圖像如右圖 所示，則

51、該波在t=T/2時刻的波形曲線為A,D解析：從振動圖上可以看出 x=0處的質點在t=T/2時刻處于平衡位置，且正在向下振動，四個選項中只有 A圖符合要求，故 A項正確。答案：A5. （09 上海物理4）做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質量增加為原來的4倍，擺球經過平衡位置時速度減小為原來的1/2,則單擺振動的A.頻率、振幅都不變 B.頻率、振幅都改變C.頻率不變、振幅改變D.頻率改變、振幅不變解析；由單擺的周期公式7二2掰（，可知，單擺擺長不變，則周期不變？頻率不變寧振幅A 是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量，由& =；加F可知）擺球經過平衡位置時的動不 變,因此振幅改變，所以c正

52、確。答案；Cx = Asin t ,則質點46. （09天津8）某質點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關系式為A.第1 s末與第3 s末的位移相同B.第1 s末與第3 s末的速度相同C.3 s末至5 s末的位移方向都相同D.3 s末至5 s末的速度方向都相同2 二解析：由關系式可知 切= rad/s, T =8s,將t=1s和t=3s 4代入關系式中求得兩時刻位移相同，A對；畫出對應的位移-時間圖像，由圖像可以看出，第 1s末和第3s末的速度方向不同，B錯；仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故 C錯、D對。答案：AD（09四川19）圖示為一列沿

53、x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t=0時刻的波形圖，虛線為t=0.6 s時的波形圖，波的周期 T>0.6 s,則v/m i l> *A.波的周期為2.4 sB.在t=0.9s時，P點沿y軸正方向運動C.經過0.4s , P點經過的路程為4mD.在t=0.5s時，Q點到達波峰位置解析：根據題意應用平移法可知3解得A錯；由圖可知捅幅A=0一2m、波 4長仁8m。t=G5= Jt,此時P點沿V軸負方向運動，B錯三0.4s= - T,運動路程為2A=0.4mJ 82C錯j 1=0-細=-T= T+-T,源形圖中Q正在向下振動，從平衡位置向下振動了 -T,經-T 82 E88到波谷，再過Lt

54、到波峰，d對。2答案士 D（09福建17）圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1 m處的質點，Q是平衡位置為x=4 m處的質點，圖乙為質點 Q的振動圖象，則（）A.t=0.15s時，質點Q的加速度達到正向最大B.t=0.15s時，質點P的運動方向沿y軸負方向C.從t=0.10s至ij t=0.25s ,該波沿x軸正方向傳播了 6 mD.從t=0.10s至ij t=0.25s ,質點P通過的路程為 30 cm解析：由y-t圖像知，周期T=0.2s ,且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負方向運動，可以推斷波沒x負方向傳播，所以C錯；從t=0.l0s到t=0.15s時，勝=0.05s=T/4,質點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達負最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時 Q的加速度達到正向最大，而 P點從圖甲所示位置運動 T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿y軸負方向，所以A、B都對；振動的質點在t=1T內，