人教版2022年高中物理机械振动与机械波知识点归纳超级精简版.pdf

1 (每日一练)人教版 2022 年高中物理机械振动与机械波知识点归纳超级精简版 单选题 1、一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s 时的波动图像如图甲所示，P、Q 分别是平衡位置在 1m 和 0.5m 处的质点，图乙为质点 P 的振动图像，则下列说法错误的是（）A再经过 0.25s，质点 Q 运动的路程小于 2cm B若遇到 3m 的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C该波的传播速率为 4m/s Dt=0.5s 质点 Q 的位移为 1cm 答案：D 解析：A由乙图知，t=0.5s 的质点 P，经过平衡位置，振动方向竖直向上，向最大位移处振动，说明波沿x轴正方向传播，则 Q 在 0.5s 时向正最大位移处移动，则经过 0.25s 即四分之一周期，路程小于 2cm，故 A 正确，不符合题意；B由图甲可知该波波长是 4m，若该波在传播过程中遇到尺寸为 3m 的障碍物，障碍物尺寸小于波长，故会发生明显的衍射现象，故 B 正确，不符合题意；2 C由图甲可知该波波长是 4m，由图乙可知周期为 1.0s，根据 =4m/s 故 C 正确，不符合题意。D在t=0.5s 时质点 Q 位移 =cos4=2cm 故 D 错误，符合题意。故选 D。2、下列叙述中符合物理学史实的是（）A伽利略发现了单摆的周期公式 B法拉第发现了电流的磁效应 C库仑通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律 D牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论 答案：C 解析：A伽利略发现了单摆的等时性，惠更斯得出了单摆的周期公式，A 错误。B奥斯特发现了电生磁，法拉第发现了电磁感应现象，B 错误。C库仑首先通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律，C 正确。D伽利略通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论，D 错误。故选 C。3、有一个弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（）A=8 103sin(4+2)mB=8 103sin(4 2)m 3 C=8 103sin(4+32)mD=8 103sin(4+2)m 答案：A 解析：由题可知，=0.8cm=8 103m，=0.5s，可得 =2=4rad/s 初始时刻具有负方向的最大加速度，则初位移0=0.8cm，初相位=2，得弹簧振子的振动方程为 =8 103sin(4+2)m 故选 A。4、如图所示，已知一列横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的图像，已知t2t118s，振动周期为 0.5s，则波的传播方向与传播距离是（）A沿x轴正方向，6 m B沿x轴正方向，2 m C沿x轴负方向，6 m D沿x轴负方向，2 m 答案：B 解析：若波沿x轴正方向传播，则 4 =2 1=4+(=0,1,2,3,)解得 =18+2s(=0,1,2,3,)因为T=0.5s，所以式有解，此时波的传播距离为 2m。若波沿x轴负方向传播，则 =2 1=34+(=0,1,2,3,)解得 =18+6s(=0,1,2,3,)因为T=0.5s，所以式无解。综上所述可知 B 正确。故选 B。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 5 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 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 6 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。7、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（）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。多选题 8、下列说法正确的是（）7 A某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关 B某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率 C某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关 D某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动 答案：ABC 解析：A某物体做自由振动时，其振动频率等于固有频率，与振幅无关，A 正确；B某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率，B 正确；C某物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，C 正确；D某物体发生共振时可能受到阻力作用做阻尼振动，D 错误。故选 ABC。9、一列简谐横波某时刻的波形如图所示，则关于质点 A 的受力，下列说法正确的是（）A如果波向右传播，则质点 A 受到向上的作用力 B如果波向右传播，则质点 A 受到向下的作用力 C如果波向左传播，则质点 A 受到向上的作用力 D如果波向左传播，则质点 A 受到向下的作用力 答案：BD 解析：8 无论波向右还是向左传播，回复力始终指向平衡位置，所以质点 A 受到向下的作用力，AC 错误，BD 正确。故选 BD。10、图甲为一列简谐横波在=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在=1m处的质点，Q是平衡位置在=4m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）A从=0.1s到=0.25s，该波沿x轴负方向传播了 6m B在=0.175s时刻，质点P恰好到达平衡位置 C从=0.1s到=0.25s，质点P通过的路程为 30cm D质点Q做简谐运动的表达式为=0.1sin20(m)E在=0.05s时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的小 答案：ABE 解析：A由题图乙知，在=0.1s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由题图甲知波长 =8m 由题图乙知周期 =0.2s 则波速 9 =80.2m/s=40m/s 从=0.1s到=0.25s波经过的时间为 =0.15s 则该波沿x轴负方向传播的距离为 =40 0.15m=6m A 正确；BP、Q两点沿x轴方向的距离为 =3m 则Q点的振动形式传播到P点所需时间为 =0.075s 则 =0.1s+0.075s=0.175s B 正确；C=0.1s时质点P正沿y轴正方向运动，从=0.1s到=0.25s经过的时间为 =0.15s=34 由于=0.1s时刻质点P不在平衡位置，也不在波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是 3=30cm C 错误；D质点Q做简谐运动的表达式为 =sin2=0.1sin20.2(m)=0.1sin10(m)10 D 错误；E在=0.05s时，质点Q位干波峰位置，此时质点P既不在波峰也不在波谷，所以位于波峰位置的质点Q的加速度一定大于质点P此时的加速度，E 正确。故选 ABE。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 =1=5Hz 该波的波长为=4m，所以传播速度大小为 =20m/s 12、如图所示的简谐横波，波源位于坐标原点O，=0时刻波恰好传到质点P，质点P与波源O的距离为1.75m，已知波的频率为 10Hz，介质中质点振幅为 4cm，波的传播速度为_m/s，质点P起振后 0.125s 通11 过的路程为_m，坐标为 12.25m 的质点起振时刻为_s。答案：14 0.2 0.75 解析：1由题图知 54=1.75m 则波长 =1.4m 由 =得波速 =1.4 10m/s=14m/s 2振动的周期 =1=0.1s 由于=0.1250.1=54 质点P在 0.125s 内运动的路程 12 =54 4=0.2m 3坐标为 12.25m 的质点起振时刻为 =12.25 1.7514s=0.75s