2015机械振动机械波汇编

【2015·江苏·12B （1）】1．一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________。

A ．波速变大

B ．波速不变

C ．频率变高

D ．频率不变

1．【答案】BC

【考点】 多普勒效应

【方法技巧】 本题主要是识记，记住多普勒效应，能利用多普勒效应分析问题

【2015·江苏·12B （2）】2．用2×106Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s 和1500m/s ，则该超声波在结石中的波长时胆汁中的______倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时_______（选填“容易”或者“不容易”）发生衍射。

2．【答案】1.5 不容易

【考点】 波的衍射

【方法技巧】 本题主要是公式，波长、波速与频率的关系式f

v =

λ，掌握能发生明显衍射现象的条件

【2015·上海·17】3．质点运动的位移x 与时间t 的关系如图所示，其中做机械振动的是

3．【答案】ABC

【考点定位】 机械运动

【名师点睛】 本题考查了机械运动的概念，涉及位移表达式，属于容易题，意在考查考生对机械振动的理解能力。机械运动是一个往复运动。

【2015·天津·3】4．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a 、b 两质点的横坐标分别为2a x m =和6b x m =，图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是

A ．该波沿+x 方向传播，波速为1m/s

B ．质点a 经过4s 振动的路程为4m

C ．此时刻质点a 的速度沿+y 方向

D ．质点a 在t =2s 时速度为零

4．【答案】D

【名师点睛】对简谐波问题，把握好质点振动与波传递的关系以及周期、波长、波速、振幅关系是关键，如本题中，根据质点振动方向和波的延迟性（后面学前面）可以确定波的传播方向以及a 点的振动方向，再由振动周期和振幅可以求得振动路程。

【2015·上海·2】5．如图，P 为桥墩，A 为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S 连续振动，形成水波，此时叶片A 静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是

A ．提高波源频率

B ．降低波源频率

C ．增加波源距桥墩的距离

D ．减小波源距桥墩的距离

5．【答案】B

【考点定位】波的衍射

【名师点睛】本题考查波的衍射，意在考查考生对波的衍射现象的理解能力和运用所学知识解决实际问题的能力。发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸也波长小或差不多。要让衍射明显，要么增大波长，要么减小障碍物的尺寸。

【2015·山东·38（1）】6．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）

a．h=1.7m b．简谐运动的周期是0.8s

c．0.6s内物块运动的路程是0.2m d．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反

6．【答案】ab

【考点定位】简谐振动；自由落体运动.

【规律总结】首先要搞清简谐振动的特点及自由落体运动的规律；然后通过物块及小球的位置关系进行讨论.

【2015·上海·15】7．一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v，周期为T，振幅为A。绳上

两质点M 、N 的平衡位置相距四分之三波长，N 位于M 右方。设向上为正，在t =0时刻M 位移为2A +，且向上运动；经时间t （t T <），M 位移仍为2

A +，但向下运动，则 A ．在t 时刻，N 恰好在波谷位置

B ．在t 时刻，N 位移为负，速度向上

C ．在t 时刻，N 位移为负，速度向下

D ．在2t 时刻，N 位移为2

A -

，速度向下 7．【答案】C

【考点定位】 波的传播

【名师点睛】 本题主要考查了波的传播，意在考查考生的理解能力。知道介质中相相距λ4

3的两质点的振动区别，尤其是其有一个质点在特殊位置时，另一个质点的振动情况。

【2015·北京·15】8．周期为2.0s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波（ ）

A ．沿x 轴正方向传播，波速v =20m/s

B ．沿x 轴正方向传播，波速v =10m/s

C ．沿x 轴负方向传播，波速v =20m/s

D ．沿x 轴负方向传播，波速v =10m/s

8．【答案】B

【考点定位】横波的性质、机械振动与机械波的关系。

【规律总结】横波的波动与振动的方向垂直，判断方法有四种：同侧法、带动法（特殊点法）、微平移法、口诀法（上坡下、下坡上）。

【2015·福建·16】9．简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a最早到达波谷的是（）

9．【答案】D

【考点】：机械波

【方法技巧】：本题考查机械波，首先计算波长，求出周期，然后由传播方向结合波形图判断质点的振动方向，得到第一次到达波谷所以的时间。

【2015·四川·2】10．平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波

A．频率是30Hz B．波长是3m C．波速是1m/s D．周期是0.1s 10．【答案】C

【考点定位】对机械波、机械振动特点和规律的理解与应用。

【名师点睛】本题的突破口之一是知道两木块做受迫振动，根据木块的振动情况推知水面波的周期（频率），突破口之二是题干中“甲在波谷时，乙在波峰”，说明甲乙两位置处质点振动情况异步。

【方法技巧】（1）学会建模，本题首先要能建立木块的运动模型——受迫振动（简谐振动）；物理学中离不开理想化的实物模型和运动模型，如方形物块、三角形斜面、质点、点电荷等实物模型，和匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动等运动模型，事实上并非完全规则、理想化，这就是物理学中要突破的难点之一，即抓主要忽略次要思想的体现；

（2）要培养画草图的习惯，如本题中，由“甲在波谷时，乙在波峰”可知甲乙两位置处质点振动情况异步，即相距半波长的奇数倍，又由于“两木块之间有一个波峰”，通过画出草

3，尤其是在多物体、多过程运动中，草图的作图可以发现其中的几何关系，即有：s AB＝λ

2

用显得尤为突出。

【规律总结】（1）受迫振动的周期（频率）等于驱动力的周期（频率）；

（2）在波的传播方向上，振动同步的质点，相距半波长的偶数倍，振动异步的质点，相距半波长的奇数倍。

【2015·海南·16（1）】11．一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m.。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选3个得4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分）。

A ．波速为4m/s

B ．波的频率为1.25Hz

C ．x 坐标为15m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波谷

D ．x 的坐标为22m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波峰

E ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17m 的质点恰好位于波谷

11．【答案】BDE

【考点定位】横波图像，波长，波速以及频率的关系

【方法技巧】根据走坡法和平移法判断波的传播方向常用的方法，一定要掌握，解本题时还需要知道同相点和反向点，即相隔波长的整数倍的点为同相点，振动步调一致，相隔半波长的奇数倍的点为反相点，即振动步调相反。

【2015·重庆·11（2）】12．题11图2为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P 点此时的振动方向。

12．【答案】 2.5/v m s ；P 点沿y 轴正向振动

【考点定位】横波的性质、机械振动与机械波的关系。

【名师点睛】横波的波动与振动的方向垂直，判断方法有四种：同侧法、带动法（特殊点法）、微平移法、口诀法（上坡下、下坡上）。

【2015·全国新课标Ⅰ·34（1）】13．在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距1x ?与绿光的干涉条纹间距2x ?相比

1x ?2x ?（填“＞”

“＜”或“＝”）。若实验中红光的波长为630nm ，双缝到屏幕的距离为1m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ，则双缝之间的距离为mm 。

13．【答案】＞0.3

【考点定位】 双缝干涉实验

【名师点睛】双缝干涉实验的条纹间距公式熟记，对于从红光到紫光的波长频率折射率全反射临界角等等要认清变化趋势。

【2015·全国新课标Ⅱ·34（2）】14．平衡位置位于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点（均位于x 轴正向），P 与Q 的距离为35cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T =1s ，振幅A =5cm 。当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置，求：

（ⅰ）P 、Q 之间的距离；

（ⅱ）从t =0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程。

14．【答案】（1）133cm ；（2）125cm

【考点定位】波的传播

【方法技巧】本题主要是波的传播周期性，注意时间的周期性与空间的周期性的统一。

【2015·全国新课标Ⅰ·34（2）】15．甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为25/cm s ，两列波在0t =时的波形曲线如图所示。求

（i ）0t =时，介质中偏离平衡位置位移为16cm 的所有质点的x 坐标；

（ii ）从0t =开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm -的质点的时间。

15．【答案】（i ）1(50300)x n cm =+1,2,3n =±±±……（ii ）0.1s

【考点定位】机械振动机械波

t 不存在波谷和波谷相遇的【名师点睛】○1列出波峰或波谷的坐标表达式是关键；○20

点。

【2015·天津·9（2）】16．某同学利用单摆测量重力加速度

①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是__________

A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D ．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大

②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m 的单摆，实验时，由于仅有量程为20cm 、精度为1mm 的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期1T ；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期2T ；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离L ?，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式

g=____________

16．【答案】①BC ；②222

124L T T π?-

考点：用单摆测定当地的重力加速度。

【名师点睛】单摆做为简谐振动在生活中的常见模型，除了熟记规律（单摆的周期公式）了，最重要的是一定要亲自动手完成测定当地重力加速度的单摆实验，从实验原理、操作步骤、误差分析上做好深入分析和探讨，如为何实验时摆角不能过大，如何减小空气阻力对实验的影响等等。

【2015·北京·21（2）】17．用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。

①组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）

A ．长度为1m 左右的细线

B ．长度为30cm 左右的细线

C ．直径为1.8cm 的塑料球

D ．直径为1.8cm 的铁球

②测出悬点O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g = （用L 、n 、t 表示）

③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

请计算出第3组实验中的T = s ，g = 2m/s

④用多组实验数据做出2T L -图像，也可以求出重力加速度g ，已知三位同学做出的2T L -图线的示意图如图3中的a 、b 、c 所示，其中a 和b 平行，b 和c 都过原点，图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b ，下列分析正确的是 （选填选项前的字母）。

A ．出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B ．出现图线c 的原因可能是误将49次全振动记为50次

C ．图线c 对应的g 值小于图线b 对应的g 值

⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图4所示，由于家里只有一根量程为30cm 的刻度尺，于是他在细线上的A 点做了一个标记，使得悬点O 到A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O 、A 间细线长度以改变摆长。实验中，当O 、A 间细线的长度分别为1l 和2l 时，测得相应单摆的周期为1T 、2T .由此可得重力加速度g = （用1l 、2l 、1T 、2T 表示）。

17．【答案】①AD ，② 222t L n 4π ，③2.01，9.76（9.76～9.77）；④B ；⑤21222

124()l l T T π--或22122214()()

l l T T π--

【考点定位】用单摆测重力加速度、实验器材选取、加速度表达式及计算，图象法处理数据。

【规律总结】结合函数表达式研究图像，是数行结合的体现，而图像法是研究实验规律，减小误差的方法。