1、2019北京高考一模物理分类汇编机械振动机械波1(2019丰台区一模)一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为,周期为TtT时刻的波形如图1所示,a、b是波上两个质点,图2是波上某质点的振动图象。下列说法中正确的是()AtT时质点a的振幅比质点b的大BtT时质点a的速度比质点b的大C质点a的振动图象是图2D质点b的振动图象是图22(2019海淀区模拟)一简谐横波沿x轴正方向传播,波长为,周期为Tt0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图象。下列说法正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大B图2可以表示质点a的振动C增大波源的振动频率,图1中的将变大D增大波源
2、的振动频率,图2中的T将变小3(2019西城区一模)一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看做一个质点,这些质点之间存在着相互作用。如图是某绳波形成过程的示意图。质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。t=T2时,质点9刚要开始运动。下列说法正确的是()At=T2时,质点9开始向下运动Bt=T2时,质点5加速度方向向上Ct=T4时,质点5开始向上运动Dt=T4时,质点3的加速度方向向上4(2019石景山区模拟)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,波沿x轴的正方向传播,P为介质中的一个质点。下列说法正确的是()A质点P此时刻的速度沿x
3、轴正方向B质点P此时刻的速度沿y轴负方向C经过一个周期,质点P通过的路程为4aD经过一个周期,质点P通过的路程为2b5(2019朝阳区一模)一列简谐横波某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点,波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是()A质点P此时刻的速度沿y轴的负方向B质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向C再过半个周期时,质点P的位移为负值D经过一个周期,质点P通过的路程为2a6(2019平谷区模拟)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为2m/s。某时刻波形如图所示,下列说法正确的是()A这列波的周期为4sB这列波的振幅为6cmC此时x4m处的质点速度为零D此时x8m处的质点沿y轴负方向
4、运动7(2019怀柔区模拟)简谐横波某时刻的波形如图所示,P为介质中的一个质点,波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是()A再过一个周期时,质点P的位移为正值B质点P此时刻的速度沿x轴的正方向C质点P此时刻的速度沿y轴的负方向D经过一个周期,质点P通过的路程为2a8(2019延庆区一模)在平静的水面上激起一列水波,使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动,当树叶a运动到上方最大位移处时,树叶b刚好运动到下方最大位移处,经过1.0s后,树叶a的位移第一次变为零。则该波的波速可能是()A1.5m/sB2m/sC3m/sD6m/s物理试题答案1【分析】质点的速度和加速度可根据质点的位置进行判
5、断。在平衡位置时,速度最大,加速度最小;在最大位移处,速度为零,加速度最大。根据图2中tT时刻质点的位置和振动方向,在图1上找出对应的质点。【解答】解:A、二者的振幅是相同的,与具体的时刻无关,故A错误;B、tT时质点a位于最大位移处,b质点经过平衡位置,所以质点a的速度比质点b的小,故B错误;C、D、由图2知,tT时刻质点经过位置向下运动,图1是tT时刻的波形,此时a位于波峰,位移最大,与图2中tT时刻质点的状态不符,而质点b在tT时刻经过平衡位置向下运动,与图2中tT时刻质点的状态相符,所以图2不能表示质点a的振动,可以表示质点b的振动,故C错误,D正确。故选:D。【点评】本题既要能理解振
6、动图象和波动图象各自的物理意义,又要抓住它们之间内在联系,能熟练根据波的传播方向判断出质点的速度方向。2【分析】质点的速度和加速度可根据质点的位置进行判断。在平衡位置时,速度最大,加速度最小;在最大位移处,速度为零,加速度最大。根据图2中t0时刻质点的位置和振动方向,在图1上找出对应的质点。【解答】解:A、t0时质点a位于最大位移处,b质点经过平衡位置,所以质点a的速度比质点b的小,故A错误;B、结合振动图象与波动图象可知,图2是b的振动图象,故B错误;C、增大振动频率,周期会变短,因为传播速度不变,因此波长会变短,故C错误;D、增大振动频率,波源的周期会变短,波中的质点周期会变短,故D正确。
7、故选:D。【点评】本题既要能理解振动图象和波动图象各自的物理意义,又要抓住它们之间内在联系,能熟练根据波的传播方向判断出质点的速度方向。3【分析】根据波的传播方向得到质点振动方向,从而得到加速度方向;根据图示得到波长,根据波的传播得到质点8的振动;再根据质点做简谐振动,由质点1的振动方向得到波形。【解答】解:A、质点1为波源,波向右传播,t=T2时,质点9开始振动,故A错误;B、t=T2时质点5的位移为正,故回复力向下,那么,加速度方向向下,故B错误;C、在t=T2时质点5在最大位移处,则当t=T4,质点5刚好在平衡位置且向上振动,故C正确D、在t=T2时质点3在图示位置处,则当t=T4,质点
8、3的位移为正向,故回复力向下,那么,加速度方向向下,故D错误;故选:C。【点评】机械振动问题中,一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向;再根据波形图得到波长和波的传播方向,从而得到波速及质点振动,进而根据周期得到路程。4【分析】根据“上下坡”法判断质点P的速度方向。质点P上下振动,在一个周期内通过的路程是4倍的振幅。【解答】解:AB、简谐横波沿x轴的正方向传播,根据“上下坡”法判断可知,质点P此时刻的速度沿y轴正方向。故AB错误;CD、简谐横波沿x轴的正方向传播,质点P上下振动,在一个周期内通过的路程是4倍的振幅,即为4a,故C正确,D错误。故选:C。【点评】已知波的传播方向,判断质点
9、振动方向的方法较多,常用的有:“上下坡”法、波形的平移法、质点的带动法等,都要学会运用。5【分析】根据“上下坡”法判断质点P的速度方向。质点P上下振动,在一个周期内通过的路程是4倍的振幅。【解答】解:A、简谐横波沿x轴的正方向传播,根据“上下坡”法判断可知,质点P此时刻的速度沿y轴正方向,故A错误。B、波沿x轴正方向传播,由图示波形图可知,质点P向上振动,加速度方向沿y轴负方向,故B错误;C、经过半个周期,质点位于x轴下方。质点P的位移是负的,故C正确;D、由图示波形图可知,质点振幅为a,经过一个周期,质点P的路程:s4a,故D错误;故选:C。【点评】已知波的传播方向,判断质点振动方向的方法较
10、多,常用的有:“上下坡”法、波形的平移法、质点的带动法等,都要学会运用。6【分析】由波的图象读出振幅和波长,由波速公式v=T算出周期。由波的传播方向判断质点的振动方向,根据质点的位置分析质点的速度。【解答】解:A、由图可知波长为8m,则由v=T可知T=v=82=4S,则A正确B、由图可知振幅为3cm,则B错误C、此时x4m处的质点速度最大,则C错误D、质点要运动到它前面点的位置,则可知此时x8m处的质点沿y轴正方向运动,则D错误故选:A。【点评】根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况,加速度方向及大小变化情况等,是应具备的基本能力。7【分析】根据波的传播方向,由波形平移法确定质点的
11、振动方向,从而确定质点的位移如何变化。经过一个周期,质点P通过的路程是4倍振幅。【解答】解:A、图示时刻质点P的位移为正值,再过一个周期时,质点P回到原位置,位移仍为正值,故A正确。BC、波沿x轴的正方向传播,根据波形平移法知质点P此时刻的速度沿y轴的正方向,故BC错误。D、经过一个周期,质点P通过的路程为4a。故D错误,故选:A。【点评】只要掌握了质点的振动方向和波的传播方向之间的关系,运用波形平移法或上下坡法就能判断质点的运动方向。要理解波的周期性即重复性。8【分析】根据两质点振动关系得到平衡位置间距离和波长的关系,从而确定波长,再根据波长、波速和周期间的关系确定波速的可能值。【解答】解:由树叶a的振动可知振动周期T为4s;6m是半波长的奇数倍,6(n+0.5)(n0、1、2、3)。则波速为:v=T=6n+0.54(n0,1,2,3),通过计算,当n0时,v3m/sn1时,v1m/s。故仍有C正确ABD错误。故选:C。【点评】当两质点同时处于两个相反的最大位移处时,两质点振动总是相反,这两质点平衡位置间距离为波长的(n+12)倍。