第三部分 特色练 第17练 机械振动和机械波（Word练习）-【优化指导】2023高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

第17练　机械振动和机械波 [母题探源]—高考真题指明热点 1．(2021·浙江1月选考)两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48 m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12 s，下列说法正确的是(　　) A．简谐波 Ⅰ 和 Ⅱ 的波长均为0.24 m B．简谐波 Ⅰ 和 Ⅱ 的周期均为0.48 s C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m D　解析：简谐波 Ⅰ 和 Ⅱ 的波长均为0.48 m，A错误；从波形1到波形5经历的时间为T，则T＝4×0.12 s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96 s，B错误；绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，C错误；A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离之差分别为(2n＋1)和(2n－1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是＝λ＝0.48 m，D正确。 2．(2021·湖南卷改编)(多选)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t ＝ 0时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是(　　) A．该波从A点传播到B点，所需时间为4 s B．t＝6 s时，B处质点位于波峰 C．t＝8 s时，C处质点速度方向竖直向上 D．t＝10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上 AC　解析：由题图甲、乙可看出，该波的波长、周期分别为λ＝10 m，T＝ 4 s，根据波速公式得出v ＝＝ 2.5 m/s，则该波从A点传播到B点，所需时间为t ＝＝ s＝4 s，故A正确；由选项A可知，该波从A点传播到B点，所需时间为4 s，则在t＝6 s时，B点运动了2 s，即，则B处质点位于波谷，故B错误；波从AE波面传播到C的距离为x＝(10－10) m，则波从AE波面传播到C的时间为t＝≈4.9 s，则t＝8 s时，C处质点动了3.1 s，则此时质点速度方向向上，故C正确；波从AE波面传播到D的距离为x＝ m，则波从AE波面传播到D的时间为t＝≈1.7 s，则t ＝ 10 s时，D处质点振动了8.3 s，则此时质点位于z轴上方，回复力方向竖直向下，故D错误。 3．(2021·全国乙卷)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。经过0.3 s后，其波形图曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3 s。若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为________m/s，周期为________ s；若波是沿x轴负方向传播的，则该波的周期为________ s。 答案：0.5　0.4　1.2 解析：若波是沿x轴正方向传播的，波形移动了15 cm，由此可求出波速和周期为v1＝ m/s＝0.5 m/s，T1＝＝ s＝0.4 s。若波是沿x轴负方向传播的，波形移动了5 cm，由此可求出波速和周期为v2＝ m/s＝ m/s，T2＝＝ s＝1.2 s。 [衍生演练]—名校模拟引领趋势 4．(2022·山东潍坊模拟)(多选)如图甲所示为一弹簧振子自由振动(做简谐运动)时的位移随时间变化的图像，图乙为该弹簧振子在某外力作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图像，则下列说法中正确的是(　　) 　 A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4 s B．由图乙可知该弹簧振子的固有周期为8 s C．由图乙可知外力的周期为8 s D．如果改变外力的周期，在接近4 s的附近该弹簧振子的振幅较大 ACD　解析：图像甲是物体自由振动时的图像，由图像甲可知，物体的固有周期为T0＝4 s，故A正确，B错误；图像乙是受迫振动的图像，则实际的振动周期为8 s，即外力周期T＝8 s，故C正确；当物体驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当外力的周期在4 s附近时，弹簧振子的振幅较大，故D正确。 5．(2022·辽宁长春模拟)如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向(垂直xOy平面)做简谐运动的点波源S1(1，0)和S2(4，0)，振动方程分别为zS1＝A sin 、zS2＝A sin 。两列波的波速均为1 m/s。两列波在点B(2.5，3)和点C(4，4)相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互(　　) A．加强、加强　　　　　　 B．减弱、减弱 C．加强、减弱 D．减弱、加强 D　解析：因为B点距两波源距离相等，而两波源的相位相反，所以在B处叠加总是相互减弱。由振动方程可知，周期为T＝＝ s＝2 s，波长为λ＝vT＝2 m，C距两波源的距离差为Δs＝1 m＝λ，而两波源的