1、专题16 机械振动和机械波选择题1.(2021浙江卷)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是()A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形答案 C解析：乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右
2、侧终见不到明显的波形，所以C正确；故选C。2.(2021湖南卷)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t = 0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( )A.该波从A点传播到B点，所需时间为B.时，处质点位于波峰C.时，处质点振动速度方向竖直向上D.时，处质点所受回复力方向竖直向上E.处质点起振后，内经过的路程为答案ACE解析：由图a、b可看出，该波的波长、周期分别为 = 10m，T = 4s则根据波速公式v = = 2.5m/s则该波从A点传播到B点，所需时间为t
3、 = m/s = 4m/sA正确；波从AE波面传播到C的距离为x =(10 - 10)m则波从AE波面传播到C的时间为t = 则t = 8s时，C处质点动了3.1s，则此时质点速度方向向上，C正确；由选项A知T = 4s，12s = 3T一个周期质点运动的路程为4cm，则3T质点运动的路程为12cm，E正确。故选ACE。3.(2021春浙江卷)两列频率、振幅均相同的简谐波和分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为
4、0.12s，下列说法正确的是()A.简谐波和的波长均为0.24m B.简谐波和的周期均为0.48sC.绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m【答案】D【解析】A.简谐波和的波长均为0.48m，选项A错误；B.从波形1到波形5经历的时间为，则可得简谐波和的周期均为T=0.96s选项B错误；C.绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，选项C错误；D.AC两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离只差分别为和，则 两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是选项D正确。故选D。4.(2021春浙江卷)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯
5、性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则()A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同【答案】AD【解析】A.根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；B.当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；
6、C.打击杆对不同粗细树干打击的振动频率不同，则打击结束后，树干的振动频率不都是相同的，选项C错误；D.树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确。故选AD。5.(2021四川泸州三模)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，从此刻起，经过t=0.2s波形图如图中虚线所示，若tT (T为波的周期)，则下列说法正确的是()A.这列波沿着x轴正方向传播B.这列波的传播速度是15m/sC.若p点的纵坐标是2cm，则它对应的的横坐标是1.5mD.p质点在0到0.30s内通过的路程为8cmE.若此波遇到另一列频率为1.25Hz的简谐横波，能发生稳定的干涉现象【答案】ACD【解析】A.因为t0)，质点A位于波峰。求(i)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；(ii)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。答案：(i)0.8s；(ii)-0.5cm解析：(i)因为波长大于20cm，所以波的周期由题可知，波的周期是波的波长在t1时刻(t10)，质点A位于波峰。因为AB距离小于一个波长，B到波峰最快也是A的波峰传过去，所以 从t1时刻开始，质点B运动到波峰所需要的最少时间(ii)在t1时刻(t10)，由题意可知，此时图象的函数是t1时刻质点B偏离平衡位置的位移