《2017年高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题09机械振动机械波含解析选修3_420170808.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题09机械振动机械波含解析选修3_420170808.wps（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题 0909 机械振动 机械波 1【2017天津卷】手持较长软绳端点 O 以周期 T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其 他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点 P，且 O、P 的平衡位置间距 为 L。t=0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是 A该简谐波是纵波 B该简谐波的最大波长为 2L t T 时，P 在平衡位置上方 D 3T C t 时，P 的速度方向竖直向上 8 8 【答案】C 【考点定位】机械振动和机械波 【名师点睛】本题应注意波的周期性，要从波长入手。 2【2017北京卷】某弹簧振子沿 x 轴的简谐运动图象如图所示，下
2、列描述正确的是 At=1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 Bt=2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 1 Ct=3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 Dt=4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 【答案】A 【考点定位】振动图象 【名师点睛】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“”上坡 段质点向上 “”振动， 下坡 段质点向下振动。 3【2017新课标卷】（5 分）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_（填
3、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波长为 2 m B波速为 6 m/s C频率为 1.5 Hz Dt=1 s 时，x=1 m 处的质点处于波峰 Et=2 s 时，x=2 m 处的质点经过平衡位置 【答案】BCE 【解析】由波形图可知，波长为 4m，A 错误；实线为 t=0 时的波形图，虚线为 t=0.5 s时的波 形图，波沿 x 轴正方向传播，又该波的周期大于 0.5 s，则 00.5 s 时间内波传播的距离 ， 3 0.5 s x T ，频率为 1.5 Hz，波速 v f 6 m/s，B
4、C正确； 3 T ，故周期 2 s 4 4 3 3 1 s= T ，t=0时，x=1 m 处的质点在波峰位置，t=1 时，该质点应该在平衡位置向上振动， 由 2 D 错 误；由 2 s 3T ，t=0 时，x=2 m 处的质点在平衡位置，t=2 s 时，该质点同样经过平衡位 置，E 正确。 【考点定位】机械波的传播、质点的振动 2 【名师点睛】本题知道两个时刻的波形，可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要理 “解 该简谐波的周期大于 0.5 s”表达的意义。 4【2017“”“”江苏卷】野生大象群也有自己的 语言 研究人员录下象群 语言 交流时发 出的声音，发现以 2 倍速度快速播放时，
5、能听到比正常播放时更多的声音播放速度变为原来 的 2 倍时，播出声波的_“”“”（选填 周期 或 频率 ）也变为原来的 2 倍，声波的 传播速度_“”“”“”（选填 变大 、 变小 或 不变 ） 【答案】频率 不变 【考点定位】机械波 频率 波速 【名师点睛】机械波在传播的过程中，传播的速度由介质决定，而频率由波源决定 5【2017新课标卷】（5 分）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
6、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 ）。 【答案】2 减弱 加强 【解析】由几何关系可知 AS1=10 m，AS2=8 m，所以波程差为 2 m；同理可求 BS1BS2=0，为波 长整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故 B 点为振动减弱点，CS1CS2=1 m，波长 vT ，所以 C 点振动加强。 【考点定位】波的叠加、干涉 【名师点睛】本题只要考查产生两列波相遇处是加强或减弱的条件，尤其小心两波源振动的方 向是相反的，即振动步调相反，刚好颠倒过来。 3 1【2017广东省惠州市 4
7、 月模拟】如图所示，实线是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t0 时 刻的波形图，虚线是这列波在 t02s时刻的波形图已知该波的波速是 08m/s，则下列说 法正确的是_。（填正确答案的标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每错选 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A这列波的波长是 14cm B这列波的周期是 015s C这列波一定沿 x 轴负方向传播的 D从 t0 时刻开始，x5cm处的质点经 01s 振动到波峰 E每经过 015s介质中的质点就沿 x 轴移动 12cm 【答案】BCD 【解析】由图可知，该波波长为 12cm，A 错误；波速为 08
8、m/s，周期为 T= ，B 正 确；02s为 ，由实线到虚线只能是向左传播，C 正确；x5cm 处的质点距离波峰 8cm， ，经 01s振动到波峰，D 正确；介质中的质点只在平衡位置附近振动， 不沿 x 轴移动，E 错误。故选 BCD 2【2017广东省揭阳市高三二模】如图为一简谐横波在 t=010 s 时刻的波形图，P 是平衡 位置为 x=1 m 处的质点，此刻 P 点振动方向沿 y 轴正方向，并经过 02 s 完成了一次全振动， Q 是平衡位置为 x=4 m 处的质点，则_。(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
9、，最低得分为 0 分) 4 A波沿 x 轴负方向传播 Bt=005 s 时，质点 Q 的加速度为 0，速度为正向最大 C从 t=010 s 到 t=015 s，该波沿 x 轴传播的距离是 2 m D从 t=010 s 到 t=015 s，质点 P 通过的路程为 10 cm Et=025 s 时，质点 Q 纵坐标为 10 cm 【答案】ACE 3【2017山西省太原市高三二模】波源 S 在 t=0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、 右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、和 a、b、c是沿波传播方向上的间距为 1m 的 6 个质 点，t=0 时刻各质点均处于平衡位置，如图所示。已知波的传播速度
10、为 8ms，当 t=0,125s时 波源 S 第一次达最高点，则 _（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任意时刻质点 c 与质点 c振动状态完全相同 Bt= 028s时质点 a 的速度正在减小 Ct=2375s 时质点 b处于波谷 5 D波传到 c 点时，质点 c 开始向上振动 E若波源 S 向距它 40m 的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于 2Hz 【答案】ADE 4【2017日照市高三下学期二模】如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点 a、b、c、d、 e、f，相邻两质点之间
11、的距离均为 2m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0 时刻振源 a 开始 做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以 2 ms 的速度水平向右传播，则下列说法正确的是_。 A波传播到质点 c 时，质点 c 开始振动的方向沿 y 轴正方向 B04 s 内质点 b 运动的路程为 12 cm C45 s 内质点 d 的加速度正在逐渐减小 D6 s 时质点 e 第一次回到平衡位置 E各质点都振动起来后，a 与 c 的振动方向始终相同 【答案】ABE 【解析】由振动图形可知，振动周期为 2s，波长为 ；质点 a 开始起振的方向为 y 轴正方向，故波传播到质点 c
12、时，质点 c 开始振动的方向也沿 y 轴正方向，选项 A 正确；振动 6 传到 b 点需要的时间为 1s，故在剩下的 3s 内，质点 b 通过的路程为 6A=12cm，选项 B 正确； 第 4s时刻振动传到 e 点，此时 d 点在平衡位置向下振动，故 45 s 内质点 d 的加速度正在逐 渐增大，选项 C 错误；振动传到 e 点需时间 4s，故 6s 时质点正好振动一个周期第二次回到平 衡位置，选项 D 错 误；因 ac之间正好相差一个波长的距离，故各质点都振动起来后，a 与 c 的 振动方向始终相同，选项 E 正确；故选 ABE 5【2017河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】由波源 S
13、形成的简谐横波在均匀介质 中向左、右传播波源振动的频率为 20Hz，波速为 16m/s已知介质中 P、Q 两质点位于波源 S 的两侧，且 P、Q 和 S 的平衡位置在一条直线上，P、Q 的平衡位置到 S 的平衡位置之间的距离 分别为 158m、146m，P、Q 开始振动后，下列判断正确的是 A P、Q 两质点运动的方向始终相同 B P、Q 两质点运动的方向始终相反 C 当 S 恰好通过平衡位置时，P、Q 两点也正好通过平衡位置 D 当 S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰 E 当 S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰 【答案】BDE 【解析】波源振动的频率为 20Hz，波速为 16
14、m/s，由波长公式 有： A、B、P、Q 两质点距离波源的距离之差为： ，为半个波长 的奇数倍，所以 P、Q 两质点振动步调相反，P、Q 两质点运动的方向始终相反，A 错 误；B 正确； C、 ， ，所以当 S 恰好通过平衡位置时，P、 Q 两点一个在波峰，一个在波谷，C 错误； D、由 可知，当 S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰，D 正确； E、 ，当 S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰，E 正确； 故选 BDE。 6【2017四川省凉山州高三第三次诊断】一列简谐横波在 t1=002s 时刻的波形图如图甲 所示，平衡位置在 x=1m 处的质点 P 的振动图像如图乙所示。已知
15、质点 M 的平衡位置在 x=175m 处。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） 7 A该波中每个质点的振动周期都为 002s B该波波长 2m CM 点在 t1时刻位移为 m D质点 M 从 t1时刻起每过 0005s通过的路程均为 02m E在 x 轴上 2m处有一观察者，他接收到频率小于 50Hz 【答案】ABC 7【2017安徽省江淮十校第三次联考】某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力 传感器连接到计算机上。图甲中 O 点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为
16、质点）拉至 A 点， 此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的 A、B、C 之间来回摆动，其中 B 点为运动中的最低位置，AOB=COB=， 小于 10且是未知量。同时由计算机得到了摆 线对摆球的拉力大小 F 随时间 t 变化的曲线图乙（均为已知量），且图中 t=0 时刻为摆球从 A 点开始运动的时刻（重力加速度为 g）。根据题中（包括图中）所给的信息，下列说法正确的 是( ) A该单摆的周期为 t2 8 B根据题中（包括图中）所给的信息可求出摆球的质量 C根据题中（包括图中）所给的信息不能求出摆球在最低点 B 时的速度 D若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长 E若增加摆球
17、的质量，摆球的周期不变 【答案】ABE 8【2017郑州市第三次质量预测】从坐标原点 O 产生的简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方 向传播，t=0时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到 M 点，x=1m的质点 P 的位移为 10cm， 再经t=01s，质点 P 第一次回到平衡位置。 (i)求波源的探动周期。 (ii)从 t=0时刻起经多长时间位于 x=81m处的质点 N(图中未画出)第一次到达波峰位置?并求 出在此过程中质点 P 运动的路程。 【答案】（1）12s（2）52m 【解析】（i）波在 01s内传播了 1m，波速 由图可知该波的波长 m 故波源的振动周期为 9 （ii）t=0时，O
18、点左侧第一个波峰处于 x0=3m处， 设经时间 t 到达 N 点，则 在此过程中 P 点运动的路程为 9【2017大连市高三二模】一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，在 t=0 时刻的波形图如图 所示，此时坐标为（1,0）的质点刚好开始振动，在 时刻，P 质点在 t=0 时刻首次位 于波峰位置。Q 点的坐标是（-3,0），求： （i）这列波的传播速度； （ii）质点 Q 第三次位于波峰的时刻。 【答案】（i）005m/s（ii）26s 10【2017山西省晋城市高三二模】如图所示为一列简谐横波在 =005s时的波形图，已 知该简谐横波沿 x 轴的负方向传播，A、B 两点为该简谐波上平衡位置在 处的质点。经观测可知 A 点通过的路程为振幅的 10倍所用的时间为 t=05s，求： （1）该简谐横波的传播周期以及 A 点的振动方程； （2）由 =005s时开始计时，B 点回到平衡位置的时间。 10 【答案】（1）02s； （2）t=(01n+008)s,n=0、1、2、3； 11