素养培优集训3　机械振动与机械波—2021-2022学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册

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素养培优集训(三)　机械振动与机械波
一、选择题
1．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是(　　)
A．物体做机械振动，一定产生机械波
B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步
C．参与振动的质点群频率各不相同
D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递
B　[机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质．只有物体做机械振
动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械
波，故选项 A错误；任何波动都是由波源带动它周围的质点、周围的质点(相当
于新的波源)带动更远的质点，所以后一质点总是落后前一质点的振动，故选项
B正确；参与振动的质点的振动情况同振源，频率都相同，故选项 C错误；形
成机械波的各个质点，只在各自的平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，
离振源远的质点振动的能量，是通过各质点的传递从振源获得的，故选项 D错
误．]
2．(多选)如图为一列简谐横波在 t＝1.0 s 时刻的波形图．已知图中质点 b
的起振时刻比质点 a超前了 0.2 s，则以下说法正确的是(　　)
A．这列波的波速为 10 m/s
B．这列波的频率为 2.5 Hz
C．这列波沿 x轴正方向传播
D．再经过 0.4 s，质点 P第一次回到平衡位置
AB　[从题中可知波长 λ＝4 m，T＝0.4 s，解得 v＝＝10 m/s，A正确；根
据f＝，可得 f＝2.5 Hz，B正确；质点 b起振比质点 a早，可知波沿 x轴负方向
传播，C错误；再经过 0.4 s，也就是一个周期，质点 P是第二次回到平衡位置，
D错误．]
3．一简谐机械横波沿 x轴正方向传播，波长为 λ，周期为 T．t＝0时刻的
波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图像．
下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　乙
A．t＝0时质点 a的速度比质点 b的大
B．t＝0时质点 a的加速度比质点 b的小
C．图乙可以表示质点 a的振动
D．图乙可以表示质点 b的振动
D　[根据题图甲所示的波动图像，由于波沿 x轴正方向传播，t＝0时刻 a
点速度为零，b点速度最大，即 t＝0时刻质点 a的速度比质点 b的速度小，选
项A错误；由于 t＝0时刻质点 a位移最大，所受回复力最大，加速度最大，质
点b处于平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，所以 t＝0时刻质点
a的加速度比质点 b的大，选项 B错误；根据题图甲所示的波动图像，由于波
沿x轴正方向传播，t＝0时刻，质点 a从正的最大位移处向下运动，质点 b从
平衡位置向下运动，所以题图乙可以表示质点 b的振动，选项 C错误，D正
确．]
4．(多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的两个图像，其中图
甲是一列波的图像，A是介质中的一个质点，图乙是介质中另一个质点的振动
图像，B为振动中的某一个时刻，关于图甲中 A质点在该时刻的运动方向和图
乙中 B时刻质点的运动方向，下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　　乙
A．A质点向下 B．A质点向上
C．B时刻向下 D．B时刻向上
AC　[图甲表示的是波的图像，由于波沿 x轴负方向传播，所以，图中质
点A的振动方向向下，选项 A正确，B错误；图乙表示的是振动图像，在图中
B所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值)，选项 C正确，D
错误．]
5．(多选)图(a)为一列简谐横波在 t＝0.10 s 时刻的波形图，P是平衡位置在
x＝1.0 m 处的质点，Q是平衡位置在 x＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点 Q的振动
图像．下列说法正确的是(　　)
(a)　　　　　　　　　(b)
A．在 t＝0.10 s 时，质点 Q向y轴正方向运动
B．在 t＝0.25 s 时，质点 P的加速度方向与 y轴正方向相同
C．从 t＝0.10 s 到t＝0.25 s，该波沿 x轴负方向传播了 6 m
D．从 t＝0.10 s 到t＝0.25 s，质点 P通过的路程为 30 cm
BC　[由图(a)得λ＝8 m，由图(b)得T＝0.2 s，所以 v＝＝40 m/s．由图(b)
知，在 t＝0.10 s 时，质点 Q通过平衡位置向 y轴负方向运动，A错误；结合图
(a)，由“同侧法”判得波沿 x轴负方向传播，根据特殊点法，画出 t＝0.25 s 时
的波形图，标出 P、Q点，如图所示，此时 P点在 x轴下方，其加速度沿 y轴正
方向，B正确；Δt＝0.25 s－0.10 s＝0.15 s，Δx＝v·Δt＝6 m，C正确；P点起始
位置不在平衡位置或最大位移处，故 D错误．]
6．(多选)如图甲所示的 yx 图线表示一列简谐波在沿 x轴方向传播时的波形
图，若以图甲所示情况为计时起点，那么图乙所示 yt 图线表示的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．当这列波沿 x轴正方向传播时，是表示 a质点的振动图像
B．当这列波沿 x轴负方向传播时，是表示 a质点的振动图像
C．当这列波沿 x轴正方向传播时，是表示 b质点的振动图像
D．当这列波沿 x轴负方向传播时，是表示 b质点的振动图像
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