1、机械振动和机械波【满分：110 分 时间：90 分钟】一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分。填正确答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得4 分，选对 3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）1关于振动和波动，下列说法正确的是_。A.单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关 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来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【答案】 BCE【点睛】考查影响单摆的振动周期的因素，掌握共振现
2、象的条件，理解干涉现象中质点振动的位移大小，及波的偏振同时掌握根据多普勒效应来确定间距的变化。 【名师点睛】解决本题时要抓住在同一介质中传播的同一类波波速相等，知道干涉的条件和波的叠加原理要知道波形图是反应某时刻各质点的位置，而振动图则是反应某质点在各时刻的位置5如图为一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图，波源位于坐标原点，已知当 t=0.5s 时 x=4cm 处的质点第一次位于波谷。下列说法正确的是_。A、此波的波速为 5cm/sB、此波的频率为 1.5HzC、波源在 t=0 时运动速度沿 y 轴正方向D、波源振动已经历 0. 6sE、x=10cm 的质点在 t=1.5s 时处于波峰【答案】
3、 ADE考点：考查了横波图像，波速、波长以及周期关系【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反6北京时间 2013 年 4 月 20 日 8 时 02 分四川省雅安市芦山县(北纬 30.3，东经 103.0)发生 7.0 级地震受灾人口 152 万，受灾面积 12 500 平方公里。一方有难八方支援，全国人
4、民与雅安人民永远站在一起。地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成，如图所示。地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差 5 s 开始振动，则不正确的是_。A P 先开始振动，震源距地震仪约 36 kmB P 先开始振动，震源距地震仪约 25 kmC H 先开始振动，震源距地震仪约 36 kmD H 先开始振动，震源距地震仪约 25 km【答案】 BCD;【解析】【分析】纵波的速度快，纵波先到根据 求出震源距地震仪的距离 10一列简谐横波沿 x 轴 传播，波速为 5m/s， t=0 时刻的波形如图所示，
5、此时刻质点 Q 位于波峰，质点 P沿 y 轴负方向运动，经过 0.ls 质点 P 第一次到达平衡位置，则下列说法正确的是_A这列波的周期是 1.2sB该波沿 x 轴负方向传播C x=3.5m 处的质点与 P 点振动的位移始终相反DP 点的横坐标为 x=2.5mEQ 点的振动方程为【答案】 ABD【解析】【详解】E. 0 时刻 Q 点的纵坐标为 6cm，角速度 ，所以 Q 点的振动方程为 ，故 E错误。故选：ABD。11一物理教师某天正在一湖边钓鱼，突然湖的周围起了风，他发现湖中钓鱼的浮标上下浮动。他根据自己的经验认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动，他通过观测绘制出了浮标的振动图像，如图
6、甲所示，接着他又根据湖面的波纹绘制出了水的波动图像，如图乙所示。假设图乙是一列沿 x 轴正方向传播的水波在 t0.5 s 时的波形图，图甲是图乙中离原点 04 m 范围内某质点的振动图像，则下列说法正确的（_）A浮标上下振动的周期为 T2 sB该列波的波速为 2 m/sC该波传播过程中遇到频率为 1 Hz 的机械波时能产生干涉D图甲是 x2 m 处质点的振动图像E不能确 定图甲是 04 m 范围内哪个质点的振动图像【答案】 ABD【解析】【详解】【点睛】此题关键是理解振动图像和波的图像的物理意义；能从图像中获取有用的信息，根据振动图像和波形图能判断质点的振动方向. 15一列简谐横波在均匀介质中
7、传播，t10 s 时波传到 M 点并且波形如图甲所示，此时 B 点恰好离开平衡位置 5 m，A 点的振动情况如图乙所示，则：简谐横波从 M 点传到 N 点需要多长时间；在简谐横波从 M 点传到 N 点的过程中，B 点在哪些时刻与其在 t10 s 时的速度相等。【答案】 72 s，t(108n) s (n1，29)和考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系【名师点睛】简谐波是一种理想的运动模型，在传播过程中没有能量损失，介质中各质点的振幅、周期都与波源相同。16弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 B、C 两点间做简谐运动，在 t=0 时刻，振子从 O、B 间的 P 点以速度v 向 B 点运动；在 t=0.2s 时，振子速度第一次变为-v；在 t=0.5s 时，振子速度第二次变为-v.（1）求弹簧振子振动周期 T.（2）若 B、C 之间的距离为 25cm，求振子在 4.0s 内通过的路程. （3）若 B、C 之间的距离为 25cm.从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象.【答案】 （1）1.0s （2）200cm (3)【解析 】 （1）根据弹簧振子简谐运动的对称性可得：T=0.5 2 s=1.0 s点睛：本题在于关键分析质点 P 的振动情况，确定 P 点的运动方向和周期写振动方程时要抓住三要素：振幅、角频率和初相位