专题16 选修3-4机械振动与机械波题型一、简谐振动的规律 (1)题型二、利用波动规律求振动参数 (3)题型三、波形图与振动图像的综合考查 (11)题型四、波的干涉规律 (14)题型五、电磁波与麦克斯韦方程 (16)题型一、简谐振动的规律1.（2019全国3）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。
两波源发出的波在水面上相遇。
在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。
关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，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4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化2.（2019全国2）如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。
绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方3 4 l的O 处有一固定细铁钉。
将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。
当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。
设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。
下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。
A. B. C. D.3.（2018天津）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。
t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则（）A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 sD. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s题型二、利用波动规律求振动参数4.(2017·全国3)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。
已知该简谐波的周期大于0.5 s。
关于该简谐波，下列说法正确的是________。
A．波长为2 mB．波速为6 m/sC．频率为1.5 HzD．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置5.（2019北京）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（）A. 此刻a的加速度最小B. 此刻b的速度最小C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置6.（2018全国3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。
己知该波的周期T>0.20 s。
下列说法正确的是______A．波速为0.40 m/sB．波长为0.08 mC．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m7.（2018北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。
当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（）A. 0.60 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0.15 m8.(2015全国2）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25m/s，两列波在t=0时的波形曲线如图所示,求（1）t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标（2）从t=0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9.（2015全国2）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O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：（1）P、Q之间的距离（2）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。
10.（2015北京）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 = 20 m/sB．沿x 轴正方向传播，波速v =10 m/sC．沿x 轴负方向传播，波速v = 20m/sD．沿x 轴负方向传播，波速v =10 m/s11.（2015海南）（1）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/sB. 波的频率为1.25HzC. 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12.（2012四川）在XOY平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2/m s，振幅为A。
M、N 是平衡位置相距2m的两上质点，如图所示。
在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。
已知该波的周期大于1s。
则（）A．该波的周期为3 5 sB．在13t s=时，N的速度一定为2/m sC．从t=0到t=1s，M向右移动了2mD．从13t s=到23t s=，M的动能逐渐增大13.（2012山东）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x=2m、x=4m处。
从t=0时刻开始计时，当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰。
（1）求波速。
（2）写出质点P做简谐运动的表达式（不要求推导过程）。
0.2-0.2y/mx/mvP1 2 3 4 5Q14.（2011四川）如图为一列沿x 轴方向传播的简谐横波在t = 0时的波形图，当Q 点在t = 0时的振动状态传到P 点时，则（ ）A ．1cm ＜x ＜3cm 范围内的质点正在向y 轴的负方向运动B ．Q 处的质点此时的加速度沿y 轴的正方向C ．Q 处的质点此时正在波峰位置D ．Q 处的质点此时运动到p 处15.（2011山东）如图所示，一列简谐波沿x 轴传播，实线为t 1=0时的波形图，此时P 质点向y 轴负方向运动，虚线为t 2=0.01s 时的波形图。
已知周期T ＞0.01s 。
①波沿x 轴________(填“正”或“负”）方向传播。
②求波速。
题型三、波形图与振动图像的综合考查16.2019天津）一列简谐横波沿x 轴传播，已知x 轴上11m x =和27m x =处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（ ）A. 7m/sB. 2m/sC. 1.2m/sD. 1m/s17.（2019全国1）一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =2T 时刻，该波的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点。
图（b ）表示介质中某质点的振动图像。
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4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A. 质点Q 的振动图像与图（b ）相同B. 在t =0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C. 在t =0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b ）所示E. 在t =0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大18.（2018全国1）一列简谐横波在s 31 t 时的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点。
图（b ）是质点Q 的振动图像。
求（1）波速及波的传播方向；（2）质点Q 的平衡位置的x 坐标。
19.（2015天津）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x=2m和x=6m，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/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿+y方向D．质点a在t =2 s时速度为零20.（2012全国2）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_______（填“正向”或“负向”）。
已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。
题型四、波的干涉规律21.（2017·全国1）如图(a)，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2)。
两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。
两列波的波速均为1.00 m/s。
两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)。
22.（2013山东）如图甲所示，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为m )20sin(1.0=t πx ，介质中P 点与A 、B 两波源间的距离分别为4m 和5m ，两波源形成的简谐波分别沿AP 、BP 方向传播，波速都是10m/s 。
○1求简谐横波的波长。
○2P 点的振动 （填“加强”或“减弱”）。
题型五、电磁波与麦克斯韦方程23.(2016·全国1)关于电磁波，下列说法正确的是________。
A ．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B ．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C ．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D ．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E ．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失24.（2014·四川）电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A ．电磁波不能产生衍射现象B ．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同25.（2014·四川）如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大专题16 选修3-4机械振动与机械波题型一、简谐振动的规律 (1)题型二、利用波动规律求振动参数 (2)题型三、波形图与振动图像的综合考查 (5)题型四、波的干涉规律 (7)题型五、电磁波与麦克斯韦方程 (8)题型一、简谐振动的规律1.（2019全国3）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。