1、专题14 机械振动和机械波（选修3-4）（解析版）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2014黄梅一中高三适应训练5】如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，关于图中
2、标明的四个质点，速度为正、加速度为负的质点是 （ ）AM BN CP DQ【答案】 D【解析】试题分析: 横波沿x轴负方向传播，由图可知，速度为正的点有P、Q，又因为P点位移为负，所以加速度为正，Q点位移为正，所以加速度为负，所以选项D正确考点：横波的图象2.【2014黄梅一中高三适应训练5】在用水槽演示水波的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d为 （ ）Ad10 cmBd1 mCd 1 cmDd 1 cm3.【2014黄梅一中高三适应训练5】下列说法中正确的是 （ ）A一列波在向前传播，当波源突然停止振
3、动时，其他质点也同时停止振动B纵波在传播过程中，质点也不随波的传播而迁移C站在火车站的人听到一列鸣笛的火车的音调由高变低，可以判断火车正向你驶来D在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的衍射现象4.【2014黄梅一中高三适应训练5】如图所示，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m.t=0时a点为波峰，b点为波谷；t=0.5s时a点为波谷，b点为波峰，则下列判断只正确的是 （ ）A波一定沿x轴正方向传播B波长可能是8mC周期可能是0.5sD波速一定是24m/s二、多项选择题：5.【2014武汉新洲区高三期末检测】如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，如图乙所示为质
4、点b从时刻t开始计时的vt图象若设振动正方向为沿+ y 轴方向，则下列说法中正确的是（ ）A该简谐横波沿x轴负方向传播 B该简谐横波波速为0.4 m/sC若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的 障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多D在时刻t，质点a的加速度比质点b的大E再经过2s，质点a随波迁移0.8 m6.【2014黄梅一中高三适应训练5】如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端连结一质量为m的木块置于OO处，此时弹簧处于原长位置.现将木块从OO处向右拉开一段位移L，然后放手，使木块在粗糙水平地面上减幅振动直至静止，设弹簧第一次恢复原长时木块的速度为v0，则（ ）A弹簧第一次向左运动的过程中，木
5、块始终加速B木块第一次向左运动的过程中，速度最大的位置在OO处C木块先后到达同一位置时，动能一定越来越小D整个过程中木块只有一次机会速率为v0【答案】 CD7.【2014黄冈高三上学期期末考试】（6分）一列简谐横波沿x轴传播，t0时的波形如图示，质点A与质点B相距1 m，A点速度沿y轴正方向；t0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知 （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。 A此波沿x轴负方向传播B此波的传播速度为25 m/sC从t0时起，经过0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 mD在t0.04 s时，质
6、点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向E能与该波发生干涉的横波的频率一定为25Hz【答案】ABD【解析】试题分析：A点速度沿y轴正方向，所以此波沿x轴负方向传播，A正确；由题可知，波长 周期 ，所以波速 ，B正确；由于是横波，所以在波的传播过程中，质点并不沿传播方向运动，C错；经过半人周期，质点B仍处在平衡位置，但可惜例子比较老了将沿y轴正方向移动，D正确；发生干涉的条件是两波频率相同，应是，E错。考点：波长 频率 波速 8.【2013黄冈高三6月适应考试】 物理选修3-4（15分） （1）（6分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5 m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰
7、的时间间隔为0.4 s，下面说法中正确的是（ ） A. 此列波的频率为2.5 HzB. 若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物能发生明显的衍射现象C. 质点Q(x=9 m)经过0.5 s第一次到达波谷D. 质点P在0.1 s内沿波传播方向的位移为1 mE. 若在Q(x=9 m)处放一接收器，接到的波的频率小于2.5 Hz9.【2014湖北重点中学高三联考】（6分）波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法正确的是（ ）A甲波中的P处质点比M处质点先回平衡位置B从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点通过
8、的位移为2mC从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置D此时刻，M点的运动方向沿轴正方向E如果这两列波相遇不可能产生稳定的干涉图样一、 非选择题：10.【2013武汉武昌区高三期末调研】（6分）两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x =0-12 m范围内，速度最大的是平衡位置为x= m的质点； 从图示时刻起再经过15 s，平衡位置为x=6 m处的质点的位移y= m。【答案】6; 0【解析】试题分析：质点在平衡位置处的振动速度最大，传播方向和振动方向的关系可以判定两
9、个波在6m处的质点振动方向都是向上的，合成后速度最大，由图可以看出实线波的波长为，虚线波的波长，由，实线波的频率为2 Hz,可得虚线波的周期为:T=0.75s,经过1.5s的时间，实线波有传播三个波长，虚线波向左传播两个波长，所以6m的合位移为零。考点：本题考查了机械波的传播规律和运动的叠加 11.【2013新洲一中等三校高三联考】（9分）一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t20.05s时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求： 这列波可能具有的波速。 当波速为280m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x=8m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？ 专题14 机
10、械振动和机械波（选修3-4）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、选择题1.【2014西工大附中第一次适应性训练】（6分）如图所示，在一条直线上两个振源A、B相距6 m，振动频率相等t
11、00时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，振动图象A为图(甲)，B为图(乙)若A向右传播的波与B向左传播的波在t10.3 s时相遇，则( ) A两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/sB两列波的波长都是4 mC在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点Dt20.7 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下2.【2013山西沂州一中高三联考】（6分）下列关于振动和波的说法正确的是_。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A在空间某处只要有振动发生，周围空间一定会形成机械波 B声源振动频率越高，在同种介质中形成的声波的波长就越短C机械波、电磁
12、波和光波都适用公式v=f （v波速，波长，f频率） D声波和光波的波速只与介质有关，而跟频率、强度均无关E机械波、电磁波和光波都会产生干涉、衍射和折射现象3.【2014新余高三上学期期末质检】一列简谐横波以1ms的速度沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x3m，如图甲所示若t0时 质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则B点的振动图象为下图中的（ ）【答案】B 4.【2013临川二中、上高二中高三联考】（6分）波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法正确的是（ ）A甲波中的
13、P处质点比M处质点先回平衡位置B从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置C从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点沿x轴正方向通过的位移为2mD如果这两列波相遇可能产生稳定的干涉图样【答案】AB【解析】试题分析：波向右传播，此时M点向上运动，P处质点比M处质点先回平衡位置故A正确T甲=2s，T乙=4s，P点、Q点回到平衡位置时间分别为tP=T甲，tQ=T乙，则tptQ故B正确质点不随波向前迁移故C错误两波频率不同，不能产生干涉故D错误考点：本题考查机械波。5.【2013景德镇高三第二次质检】（6分） A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，某时刻的他们的波形分别如图甲、丙所示，经过时间t（t
14、小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图乙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比可能的是（ ） （填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。 A.11 B.32 C.13 D.31 E.1:5二、非选择题6.【2014桑植一中高三联考】如图7所示为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长约为多少？共振时摆球的最大速度大小是多少？（g取10m/s2）【答案】 摆长l=1m；（2）最大速度vm=0.25m/s7.【2014山西高三四校联考】下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。
15、质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm,则当t 时质点5的运动方向为 ；t时质点9运动的路程为 【答案】竖直向上 6cm【解析】试题分析：因为质点1开始起振的方向是竖直向上，振动四分之一周期时，质点5开始运动，所以当t 时质点5的运动方向为竖直向上；经过质点9开始振动，再经过，质点9到达最高点，即t时质点9运动的路程为6cm。考点：机械波的形成及传播。8.【2013西安一中第一学期期末考试题】（10分） 如图甲所示，波源
16、S从平衡位置y0处开始竖直向上振动（y轴的正方向），振动周期为T0.01 s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v80 m/s.经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP1.2 m，SQ2.6 m33题（2）图a.求此波的频率和波长；b.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，试在图乙中分别画出P、Q两点的振动图象【答案】a. f100 Hz 0.8 m b. 9.【2013西工大附中第四次适应性训练】（10分）图为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点。求该 波的波幅、频率、周期和波速。画出平衡位置在x轴上P点
17、处的质点在00.6 s内的振动图象。01231230.10.08Px/my/mt1.2 s 专题14 机械振动和机械波（选修3-4）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。1.【2013河北
18、沧州五校第二次高三联考】一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲实线所示，从此刻起，经0.1s波形图如图甲虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则 （填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A这列波沿x轴负方向传播B这列波的周期为0.4sCt=0时刻质点a沿y轴正方向运动D从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4mEx=2m处的质点的位移表达式为y = 0.2sin(5t+)（m）2.【2013河北唐山高三4月二模】（6分）如图所示，Sl、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为，它们在介质中产生干涉现象，Sl
19、、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出 AP点到两波源的距离差等于15BS1的传播速度大于S2的传播速度CP点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱D当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点E两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间3.【2014河北唐山一中高三第二次调研】（6分）如图，同一均匀介质中的一条直线上有相距6 m的两个振幅相等的振源A、B. 从0时刻起，A、B同时开始振动，且都只振动了一个周期.图甲为A的振动图像，图乙为B的振动图像.若A向右传播的波与B向左传播的波在0.3 s时相遇，则下列说法正确的是（
20、 ）A两列波的波长都是2 mB两列波在A、B间的传播速度均为10 m/sC在两列波相遇过程中，A、B连线的中点C为振动加强点D在0.9 s时，质点B经过平衡位置且振动方向向上E两个波源振动的相位差为4.【2013湖北黄冈等七市高三联考】(6分）一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v,关于在处的质点P，下列说法正确的是_(填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错l个扣3分，最低得分为0分）。A.质点P振动周期为T，速度的最大值为vB.若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波
21、源速度方向沿y轴正方向C.质点P开始振动的方向沿y轴正方向D.若某时刻波源在波峰，则质点P定在波谷E.若某时刻波源在波谷，则质点P定在波谷三、非选择题5.【2013河南河大附中高三11月月考】（10分）如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离x=4.0m，波长大于3.0m，求这列波的波速.6.【3013河南十所名校高三第三次联考】一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源，且t0开始沿y轴负方向起振，如图所示，是t02 s末x0至4 m范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻x2m处的质点第一次到达波峰，则该简谐横波的波速为_ms；从t02时刻开始计时，写出x1m处的质点的振动表达式_.7.【2013陕西西安一中高三下学期期中考试】（9分）一列简谐横波沿x轴正向传播，t0时刻波形如图所示，振幅5cm，从图示时刻起经0.5s时间x=2的质点P刚好第二次出现波峰， 求：Q点第一次出现波峰时间P点1.1s时位移P点2s钟在波的传播方向上通过的路程