1、专题14 机械振动和机械波（选修3-4）（解析版）一、选择题1【2013湖北省华中师大附中高三期中检测】沿x轴正向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t s时()A质点M对平衡位置的位移一定为负值B质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向一定相同D质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反2【2013湖北省华中师大附中2013届高三五月模拟考试】关于振动和波动，下列说法正确的是（ ）（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单摆做简谐运动的周期与摆球的质量
2、有关B部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D各种波均会发生偏振现象E我们在地球上接收到自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去3【2014江西省新余一中、宜春中学高三9月联考】 一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（ ）A沿x轴负方向，60m/s B沿x轴正方向，60m/sC沿x轴负方向，30 m/s D沿x轴正方向，30m/s4【2013河南省商丘市高三三模考试题】在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某
3、时刻的波形如图，其波速为5m/s，则下列说法正确的是 A此时P（-2m，0cm）、Q(2m，0cm)两点运动方向相同B再经过0.5s质点N刚好在（-5m，20cm）位置C能与该波发生干涉的横波的频率一定为3HzD波的频率与波源的振动频率无关5【2013陕西五校高三第三次模拟考试】图1中，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01 s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80 m/s经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP=1.2 m、SQ=2.6 m若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动
4、情况的是A甲为Q点振动图象 B乙为Q点振动图象 C丙为P点振动图象 D丁为P点振动图象 6.【2013河南省平顶山、许昌、新乡高三第三次调研】如图甲所示，为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象。则下列说法正确的是 （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每错选一个扣3分，最低得分为0分）。A波传播的速度为20m/s B波沿x轴负方向传播 Ct=0.25s时，质点a的位移沿y轴负方向Dt=0.25s时，x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向 E从t=0开始，经0.3s，质点b通过的路程是6m.6.ACD 解析：据
5、波速v=/T=20m/s，所以A选项正确；据质点的振动方向与波的传播方向关系，利用上下坡法可知该波沿x轴正方向传播，所以B选项错误；t=0.25s=T+T/4，此时a质点运动到最低点而b质点运动到最高点，所以C、D选项正确；当t=0.3s时t=T+T/2，质点b通过的路程为1.2m，所以E选项错误。考点：本题考查机械波波动图像和质点振动图像的分析。7.【2013重庆市九校联盟高2013届高三上期期末】下列四幅图的有关说法中正确的是 A由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为或者B当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动C频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱
6、D当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向8【2013福建省八闽一中协作校高三6月内部模拟】如图所示，一底端有挡板的斜面体固定在水平面上，其斜面光滑，倾角为。一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在斜面上。某时刻将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动。已知物块A、B的质量分别为mA、mB，若取沿斜面向上为正方向，移开B的时刻为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图像是8.B 解析：刚移开B时应为简谐振动的最低点，此时弹簧的形变量： ，简谐振动处于平衡位置时，弹簧的形变量： ，所以简谐振动的振幅为，所以B选项正确。三、非选择题9.【2014
7、河北省唐山一中高三第一次调研考试】如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t1=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2=0.01s时的波形图。已知周期T0.01s。波沿x轴_(填“正”或“负”）方向传播。求波速。10【2014山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】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。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
8、5的运动方向为 ；t时质点9运动的路程为 。10.竖直向上 6cm解析：机械波在传播过程中，各质点的起振方向相同，所以T/4时质点5刚好起振，且方向向上；经过3T/4质点5振动了T/4，所以质点5的位移为6cm。考点：本题考查机械波的传播与质点的振动关系。11.【2014河南省六市高中毕业班第二次联考】如图所示，同种介质中有两列简谐横波相向传播，实线表示的波向x轴正方向传播，虚线表示的波向x轴负方向传播，在t=0时刻，两列波已在2mx4m范围内相遇。已知波的频率为5Hz，两列波的振幅均为lcm，则波的传播速度为 m/s；两列波相遇后，x=3m处质点的振幅为 cm。1140 2 12【2013河
9、南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做简谐运动，在绳上形成一简谐波，绳上质点N的平衡位置为x=5m，从绳左端开始振动计时，经过0.5s振动传播到质点M时的波形如图所示，求：绳的左端振动后经多长时间传播到质点N？质点N开始振动时，绳的左端质点已通过的路程。画出质点N从t=2.5s开始计时的振动图象。122.5s 80cm 图象如图所示考点： 振动与波13.【2013山东省威海市高三5月高考模拟】图甲为一列简谐横波在某一时刻的图象，图乙为平衡位置在1m处的质点P从该时刻开始计时的振动图像，则波沿x轴 （填“正”或“负”）方向传播。求波速。14.【2013重庆市高三三诊】如图所示，A、B、C、D、E为波沿传播方向上间距均为d=1m的五个质点，一简谐横波以5m/s的水平速度向右传播，t=0时刻到达质点A且A开始向上振动，其振动周期为0.4s，试求：该简谐波的波长；自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间。