2019年高考物理总复习(教科版)试题：机械波含解析

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机械振动与机械波-高考物理典型例题

答案 ACE 本题考查机械振动和机械波的综合应用。由图像可知,该波的波长λ=16 cm=0.1
6
m,选项B错误;Δt=nT+
1 2
T(n=0,1,2,…),可得T=
t n 1
>0.20
s,即
0.20s n 1
>0.20
s,解得n=0,T=0.40
s,
22Leabharlann 波速v= λ = 0.16
T 0.40
l g
;当x<0时,摆长为
l 4
,T2=π
l g
,则T1=2T2,由机械能守恒定律可知,小球将运动
到与初始位置等高的地方,由几何关系可知,当x<0时,振幅变小,故A项正确。
解题关键将整个全振动分为x>0与x<0两种情况来分析,比较两种情况下的周期大小和振幅大小。
2.[2017课标Ⅰ,34(1),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,
专题十六机械振动与机械波
A组统一命题·课标卷题组
考点一机械振动
1.[2019课标Ⅱ,34(1),5分]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 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
4
(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
2
在原点处的质点在平衡位置且向y轴负方向运动,所以A选项错误,D选项正确。分析可知,在t= 0时刻,质点P位于波谷,此时质点P的速率为0,加速度最大,位移大小最大,但质点Q在平衡位置, 速率最大,加速度为0,位移为0,所以B选项错误,C和E选项均正确。

高考物理机械波试题经典

高考物理机械波试题经典高考物理机械波试题经典1.在图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象的情况下，经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，答案为A。

经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度，答案为B。

经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m，答案为C。

经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向，答案为D。

2.一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。

经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。

已知波的周期为T，且0.25s＜T＜0.5s，则在这0.5s内，x=1m处的质点M通过的路程都相等，答案为A。

当波向+x方向传播时，波速等于10m/s，答案为B。

当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等，答案为C。

当波沿﹣x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零，答案为D。

3.一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v=4m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图所示，在幅图B中能够正确表示t=0.15s时波形的图，答案为B。

4.一列简谐横波在t=13s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的振动图象。

该列波沿x轴负方向传播，答案为A。

该列波的波速是1.8m/s，答案为B。

质点P的平衡位置的坐标x=3cm，在t=13s时质点Q的位移为32，答案为C。

5.一列简谐波沿x正方向传播，振幅为2cm，周期为T，如图所示，在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移大小都是3cm，但运动方向相同，其中质点a沿y轴负方向运动。

该列波的波长可能为75cm，答案为A。

该列波的波长可能为45cm，答案为B。

当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负，答案为C。

在t=23T时刻，质点b的速度最大，答案为D。

6.如图所示，坐标原点处的波源t=0时开始从平衡位置沿y轴做简谐运动，t=0.5s时在x=0cm和x=7cm之间第一次出现了如图所示的波形，x>7cm部分的波形图没有画出。

2019年高考物理试题分类汇编：机械振动、机械波(带详细解析)

2019年高考物理试题分类汇编——机械振动、机械波（全国卷1）21．一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点。

0t 时刻振子的位移0.1m x ；4s 3t 时刻0.1m x ；4s t时刻0.1m x 。

该振子的振幅和周期可能为A ．0. 1 m ，8s 3B ．0.1 m, 8s C ．0.2 m ，8s 3D ．0.2 m ，8s 【答案】A【解析】在t=34s 和t=4s 两时刻振子的位移相同，第一种情况是此时间差是周期的整数倍nT 344，当n=1时38T s 。

在34s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大，所以振幅是0.1m 。

A 正确。

第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则2)344()034(T nT ，当n=0时8T s ，且由于2t 是1t 的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m 。

如图答案D 。

【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。

（全国卷2）15.一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。

已知t=0时的波形如图所示，则 A．波的周期为1s B．x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动 C．x=0处的质点在t= 14s 时速度为0 D ．x=0处的质点在t=14s 时速度值最大答案：AB解析：由波的图像可知半个波长是2m ，波长是4m ，周期是414T s v ，A 正确。

波在沿x 轴正方向传播，则x =0的质点在沿y 轴的负方向传播，B 正确。

x=0的质点的位移是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是113412Ts ，则14t 时刻x=0的质点越过了平衡位置速度不是最大，CD 错误。

【命题意图与考点定位】本题属于波的图像的识图和对质点振动的判断。

（新课标卷）33.[物理——选修3-4] (2)(10分)波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O A 、两点处，OA=2m ，如图所示.两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4/m s .己知两波源振动的初始相位相同.求：△t 1 △t 2。

高考物理总复习第2讲机械波

第2讲机械波【必备知识·自主排查】一、机械波1．机械波：机械振动在________中的传播，形成了机械波．(1)产生条件①有________．②有能传播振动的________，如空气、水、绳子等．(2)传播特点①传播振动形式、________和信息．②质点不________．③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源________．2．分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波________凹凸相间；有________、________绳波等纵波在同一条直线上疏密相同；有________、________弹簧波、声波等3.波速、波长和频率(周期)的关系(1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是________的两个________质点间的距离．(2)频率f：在波动中，各个质点的振动频率是相同的，都等于________的振动频率．(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系：v＝＝________．机械波的波速大小由________本身的性质决定，与机械波的频率无关．4．波的图像表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的________．坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的________，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的________．二、波的干涉、衍射和多普勒效应波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须________明显条件：障碍物或孔的________比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔波能够________或孔继续向前传播开的________________2.多普勒效应(1)定义：波源与观察者__________________，接收到的频率________________的现象．(2)实质：波源频率________，观察者接收到的频率________．(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的________．②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的________．③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率________波源的频率．【生活情境】1.在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷．彩带上的波浪向前传播时，彩带上的(1)蝴蝶结随波远离运动员．()(2)蝴蝶结的振动频率与运动员手(波源)的振动频率相同．()(3)蝴蝶振动的能量是从运动员手(波源)获得的．()(4)彩带传播的是振动形式和能量．()【教材拓展】2.[人教版选择性必修第一册P63《思考与讨论》](多选)一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s，则()A．这列波沿x轴正方向传播B．t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25HzD．x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π) m3．[人教版选择性必修第一册P73T1](多选)如图所示，实线与虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是()A．该时刻位于O点的质点正处于平衡位置B．位于P、N两点的质点始终处在平衡位置C．从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置D．O点是振动加强的点，其振幅为2A【关键能力·分层突破】考点一机械波的传播规律角度1波的传播规律及波速公式的应用1.机械波的传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同．(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同．(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质不同，波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变．(4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离．2．波速公式v＝＝λf的理解(1)波速v：机械波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定，与波源的周期T无关．(2)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率．各个质点振动的频率等于波源的振动频率．例1[2021·全国甲卷，34节选]均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和x B＝16cm.某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝20cm/s，波长大于20cm，振幅为y＝1cm，且传播时无衰减．t＝0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔Δt＝0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同．已知在t1时刻(t1>0)，质点A位于波峰．求(1)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移．命题分析试题情境属于综合性题目，以波动图像为素材创设学习探索问题情境必备知识考查简谐横波的图像、质点的振动规律、周期等知识关键能力考查理解能力、演绎推理能力．由某两时刻波的图像推断某点的振动情况学科素养考查运动观与相互作用观念、科学推理．要求考生建立质点的振动和波动情境，由此推断合理的结果角度2波的图像的应用波的传播方向判定质点的振动方向的方法方法内容图像“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向例2[2022·泰安模拟]如图所示是一列简谐横波沿x轴正方向传播在t＝0时刻的波形，从此时刻开始，介质中的质点P、Q回到平衡位置的最短时间分别为0.2s、0.8s，下列说法正确的是()A．t＝1.5s时刻质点P正沿y轴的负方向运动B．t＝1.5s时刻质点Q加速度最大C．0～1.5s内质点Q发生的路程为30cmD．0～1.5s内波传播的路程为9cm[解题心得]【跟进训练】1.(多选)在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急．如图，假设“丝”上有相邻两点间距相等的点1、2、3、4、…，朱紫国国王在搭上丝线后图中质点1在t＝0时开始向上振动，产生的机械波沿丝线向孙悟空传播，t＝0.75s时质点1第一次到达最低点，此时质点4刚好开始振动，则()A．该波所有质点的振动频率均为1HzB．t＝0.75s时质点4振动的方向向下C．t＝0.75s时质点1和质点3的加速度相同D．t＝2.5s时质点2恰好位于波峰位置2．[2022·河南顶尖名校联考]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，P质点的坐标为(3，0)．在t1＝0.6s时刻，P质点第二次位于波峰位置，Q质点的坐标是(－3，0)．求：(1)这列波的传播速度大小；(2)t2＝1.5s时质点Q的位移．考点二振动图像与波动图像的综合应用两种图像的比较：振动图像波的图像图像物理意义表示某质点各个时刻的位移表示某时刻各质点的位移图像信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻质点速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图像变化随时间推移，图像延续，但已有形状不变随时间推移，图像沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长形象比喻记录着一个人一段时间内活动的录像带记录着许多人某时刻动作、表情的集体照片例3[2021·山东卷，10](多选)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝5s时的波形图．以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是()[解题心得]命题分析试题情境属于综合性题目，以波动图像和振动图像为素材创设学习探索问题情境必备知识考查简谐横波的图像、振动图像、周期等知识关键能力考查理解能力、信息加工能力．由某两时刻波的图像推断某点的振动图像学科素养考查运动观念与相互作用观念、科学推理．要求考生建立质点的振动和波动情境，由此推断合理的结果【跟进训练】3.(多选)在一次实验中，某简谐横波在t＝0时刻的波形图像如图甲所示，乙图为在该波的传播方向上某质点的振动图像．下列说法中正确的是()A．该波的波长为2mB．若图乙是质点Q的振动图像，则该波一定沿x轴负方向传播C．若图乙是质点P的振动图像，则在t＝0.35s时刻，质点Q的坐标为(2m，－4cm) D．若图乙是质点Q的振动图像，则在t＝0.35s时刻，质点P的坐标为(4.5m，－4cm) 4．[2022·山东临沂模拟]如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0m和x2＝4.0m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像，求：(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式．[思维方法]求解波的图像与振动图像综合问题三关键：“一分、一看、二找”考点三波的多解问题1．波动问题多解的主要因素(1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确．②空间周期性：波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确．(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定．②振动方向双向性：质点振动方向不确定．2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0、1、2、…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0、1、2、…)例4如图甲所示，某宇航员在太空中进行实验，左边为弹簧振动系统，弹簧振子连接一根很长的软绳，取沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴(x轴与y轴垂直)，振子从平衡位置(坐标原点O点)沿y轴方向振动，某时刻绳子的波形如图乙中实线所示(t0＝0)，经过t1＝0.2s后的波形如图乙中虚线所示，P为x＝4m处的质点，则()A．绳子上产生的波的传播速度可能为35m/sB．质点P的振动频率可能为1.25HzC．从t＝0开始，质点P经过0.8s沿x轴正方向运动4mD．t＝0.4s时，质点P的位置在y＝4cm处[解题心得]【跟进训练】5.(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A．m B．1mC．2m D．m6．[2022·广东深圳一模]如图所示，左图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳子上产生简谐横波，右图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t＝0和t ＝0.75s时刻的波形图，已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75s<T<2s.(1)判断哪侧(左侧/右侧)小孩在抖动绳子，并写出判断依据；(2)求此列波在绳子中传播的速度．考点四波的衍射、干涉和多普勒效应1．波的干涉中振动加强点、减弱点的判断方法(1)公式法某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.①当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，则振动减弱．②当两波源振动步调相反时若Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，则振动减弱．(2)波形图法在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间．2．多普勒效应的成因分析(1)接收频率是指观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．例5[2021·浙江1月，13]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0.48m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0.12s，下列说法正确的是()A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24mB．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC．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0.48m[解题心得]命题分析试题情境属于基础性题目，以波的叠加为素材创设学习探索问题情境必备知识考查横波的叠加、波长、周期和叠加区质点的振幅等知识关键能力考查理解能力、推理论证能力．由叠加原理判断两列波相遇区域各质点的振动情况学科素养考查运动观与相互作用观念、科学推理．要求考生建立质点的振动和波动情境，由此推断合理的结果【跟进训练】7.[2021·浙江6月，9]将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上．在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播．因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形．下列说法正确的是()A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形8．如图为波源O传出的一列水波，相邻实线间的距离等于一个波长．下列说法正确的是()A．波通过孔A，发生明显的衍射现象B．波通过孔B，不发生衍射现象C．波遇到障碍物C，发生明显的衍射现象D．波遇到障碍物D，不发生衍射现象第2讲机械波必备知识·自主排查一、1．介质(1)①波源②介质(2)①能量②随波迁移③相同2．垂直波峰波谷密部疏部3．(1)相同相邻(2)波源(3)λf介质4．位移平衡位置位移二、1．相同尺寸稳定的干涉图样绕过障碍物2．(1)相互靠近或者相互远离时会发生变化(2)不变发生变化(3)①频率变大②频率变小③等于生活情境1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)√教材拓展2．解析：由图可知波的波长λ＝4m，由题可知在时间t＝0.2s内，波传播的距离为x＝v t＝5×0.2m＝1m＝，根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负向传播，A错误；由波的传播方向可知，t＝0时刻质点a沿y轴负方向运动，B错误；由v＝，得T＝＝0.8s，频率为f＝1.25Hz，要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，C正确；x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π) m，D正确．答案：CD3．解析：由题图知，O点是波谷和波谷叠加的位置，是振动加强点，该时刻位于O点的质点处于波谷，其振幅为2A，A错误，D正确；P、N两点是波谷和波峰叠加，由于两列波的振幅、频率相等，位于P、N两点的质点的位移始终为零，即始终处于平衡位置，B正确；该时刻位于M点的质点处于波峰，位于O点的质点处于波谷，从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置，此时位移为零，C正确．答案：BCD关键能力·分层突破例1解析：(1)在t1时刻质点A位于波峰，A、B的平衡位置坐标分别为0和x B＝16cm 波峰从A传到B所用时间t AB＝＝0.8s故从t1时刻开始，质点B最少要经过0.8s位于波峰(2)由题意，Δt＝又Δt＝0.6s，解得周期T＝1.2s若选t1时刻为计时零点，则由题意可知质点A的振动方程为y A＝y cosωt质点B的振动方程为y B＝y cosω(t－t AB)t AB＝0.8s，ω＝，t＝0联立解得t1时刻即t＝0的时刻质点B偏离平衡位置的位移为y B＝－0.5cm答案：(1)0.8s(2)－0.5cm例2解析：根据“同侧”法可知，0时刻P质点向下振动，Q质点向上振动，根据题意可知，P质点回到平衡位置的最短时间t P＝0.2s，Q质点回到平衡位置的最短时间t Q＝0.8s，且t P＋t Q＝T＝1s，所以该波的周期T＝2s，因为t＝1.5s＝T，所以t＝1.5s时刻，质点P正由平衡位置向波峰运动，其速度方向沿y轴的正方向，而Q质点正由波谷向平衡位置运动，未到达最大位移处，其加速度不是最大，故A、B错误；由于Q质点在0时刻并不是在平衡位置或者最大位移处，所以经过T，其路程不等于3A，即Q质点发生的路程不等于30cm，故C错误；因为t＝1.5s＝T，所以波朝着传播方向传播的路程为x＝λ＝9cm，故D正确．答案：D1．解析：质点1开始振动时方向向上，t＝0.75s时质点1第一次到达最低点，即T＝0.75s，故周期T＝1s，频率为1Hz，A正确；质点1开始时振动方向向上，t＝0.75s时质点4刚好开始振动，振动的方向也向上，B错误；t＝0.75s时质点1在波谷、质点3在波峰，两质点加速度大小相等、方向相反，C错误；波从质点1传到质点2用时0.25s，质点2在t＝2.5s时发生振动的总时间为2.5s－0.25s＝2.25s＝2.25T，即此时质点2恰好位于波峰位置，D正确．答案：AD2．解析：(1)由图示波形图可知，这列波的波长λ＝4cm＝0.04m，波沿x轴负方向传播，根据波形平移法知t＝0时刻P点向下振动，经过个周期第二次到达波峰位置，由此可知t1＝T＝0.6s则得T＝0.8s所以波速为v＝＝m/s＝0.05m/s(2)因为t2＝1.5s＝T＋T故t2＝1.5s时质点Q的位移为y＝4sin cm＝－2cm答案：(1)0.05m/s(2)－2cm例3解析：若机械波沿x轴正方向传播，在t1＝2s时O点振动方向竖直向上，则传播时间Δt＝t2－t1＝3s，满足Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时，解得周期T＝4s，A项正确，B项错误；若机械波沿x轴负方向传播，在t1＝2s 时O点振动方向竖直向下，则Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时，解得周期T＝12s，C项正确，D项错误．答案：AC3．解析：由题图甲读出波长λ＝2m，所以A正确．若题图乙是质点Q的振动图像，t ＝0时Q向下振动，则波沿x轴正方向传播，故B错误．若题图乙是质点P的振动图像，t ＝0时P向下振动，则波沿x轴负方向传播，所以此时Q正向上振动，经过时间t＝0.35s＝1T质点Q处于波谷，坐标为(2m，－4cm)，故C正确．若题图乙是质点Q的振动图像，t ＝0时Q向下振动，则波沿x轴正方向传播，所以此时P向上振动，经过时间t＝0.35s＝1T质点P处于波谷，坐标为(1m，－4cm)，故D错误．答案：AC4．解析：(1)由图可知波长：λ＝8m，质点振动的周期：T＝0.2s传播速度v＝＝40m/s结合图像可知，横波沿x正向传播故t1＝0到t2：nλ＋2m＝v t2，解得t2＝0.2n s＋0.05s(n＝0、1、2、3…)(2)质点P做简谐运动的位移表达式：y＝A sin由图可知A＝10cm，t＝0时y＝5cm且向－y方向运动解得y＝10sin cm答案：见解析例4解析：振源在坐标原点，绳子上产生的波只能向右传播，由t0到t1波传播的距离x＝nλ＋λ＝(4n＋1) m(n＝0、1、2、…)，0.2s＝nT＋T(n＝0、1、2、…)，则波速v＝(20n＋5) m/s(n＝0、1、2…)，T＝s(n＝0、1、2、…)，据以上分析可知，该波的波速不可能为35m/s，故A错误．当n＝0时，该波振动周期为0.8s，则质点P的振动频率为1.25Hz，故B正确．根据机械波的传播特点可知，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误．根据波的图像和以上分析可知，t＝0.4s时，质点P的位置不可能在y ＝4cm处，故D错误．答案：B5．解析：题图(b)所示质点在t＝0时在正向最大位移处，图(c)所示质点在t＝0时，y ＝－0.05m，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图所示若题图(b)所示质点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为m＝m，若题图(b)所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为m＝m，考虑到空间周期性，则x＝nλ＋(m)＝2n＋(m)，或x＝nλ＋(m)＝2n＋(m)(n＝0，1，2…)，因此A、D正确，B、C错误．答案：AD6．解析：(1)如果左侧小孩抖动绳子，则波向右传播，在0.75s内其波向右传播1m，波速v＝＝m/s＝m/s，周期T＝＝s＝3s，不符合题意周期0.75s<T<2s.如果右侧小孩抖动绳子，波向左传播0.75s，又小于一个周期，波向左传播的距离是3m (小于一个波长4m)，v＝＝m/s＝4m/s，周期T＝＝s＝1s，符合题意．(2)由(1)知，波速等于4m/s.答案：(1)见解析(2)4m/s例5解析：由题图可知，简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，A错误；从波形1到波形5经历的时间为＝0.48s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96s，B错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C错误；由题图可知A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为(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＝0.48m，D正确．答案：D7．解析：题图甲中两列频率相同的波传播到分叉点均向上振动，该点振动加强，B错误；两列波在相同绳子上传播速度相同，故甲图中两手开始振动时的方向相同，A错误；题图乙中两列波传播到分叉点振动相反，振动减弱，由于振幅相同，故叠加后见不到明显的波形图，C正确；每经过一个周期就会出现一个与乙图相同的波形，D错误．答案：C8．解析：当孔、缝、障碍物的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件．观察题图，孔B和障碍物C尺寸明显大于波长，不会发生明显衍射现象，但仍然有衍射现象，只是不明显，不易观察；孔A和障碍物D尺寸小于和接近波长，会发生明显衍射现象．故A正确，B、C、D错误．答案：A。

2019年高考理综物理试题分项汇编机械振动和机械波

2019年高考物理试题机械振动和机械波
1．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0.15m。

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.0.60m
B.0.30m
C.0.20m
D.0.15m
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）
【答案】B
【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：
拓展：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值。

2．（多选）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-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则
A.若振幅为0.1m，振子的周期可能为
B.若振幅为0.1m，振子的周期可能为
C.若振幅为0.2m，振子的周期可能为4s
D.若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合物理试题（天津卷）
【答案】AD
【拓展】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为。

高考物理总复习机械波

和频率的关系.
2.知道波的反射和折射现象.通过实验，了解波的干涉与衍射现象.
3.通过实验，认识多普勒效应.能解释多普勒效应产生的原因.能列举多普勒效应的
应用实例.
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第2讲
机械波
核心考点
五年考情
2023：新课标T14，北京T4，上海T7，天津T7，全国甲T34(2)；
2022：广东T16(1)，辽宁T3，河北T16(1)，全国甲T34(1)；
机械波的形成与传播
1. [2022北京]在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表
绳上的质点，相邻质点的间距为a.t＝0时，x＝0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振
3
4正确的是(
D )
A. t＝0时，质点P0沿y轴负方向运动
位移
平衡位置，
⁠
，连接各位移矢量的末
⁠
端，得出的曲线即波的图像.简谐波的图像是正弦(或余弦)曲线.
(2)物理意义：某一时刻介质中各质点相对[16]
平衡位置的位移.
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第2讲
机械波
测绘科技人员利用声呐绘制海底地形图、地震波对建筑物造成破坏……种种现象
表明：波既能传递信息，又能传播能量.判断下列关于机械波的说法的正误.
波波形图如图所示，则下列说法正确的是(
BC )
A. 机械波的波速v＝4 m/s
B. x＝1 m处的质点在t＝0.3 s时位于波谷
C. 波源的振动方程为y＝0.02 sin (5πt＋π) m
D. x＝-1 m处的质点半个周期内向左移动半个波长
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第2讲
机械波
波源位于坐标原点，则由题图可知，该波源形成两列波，且在Δt＝0.5 s的

2019年高考物理试题分项解析【专题12】机械振动和机械波(选修3-4)

专题12 机械振动和机械波（选修3-4）1.【2018·浙江卷】下列说法正确的是（）A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关2.【2018·浙江卷】一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动。

可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。

当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。

地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。

在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s3．【2018·天津卷】平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s ，平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为m 3m 5.3-==Q P x x 、，当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的A ．位移方向相同、速度方向相反B ．位移方向相同、速度方向相同C ．位移方向相反、速度方向相反D ．位移方向相反、速度方向相同4.【2018·安徽卷】在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。

法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。

已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为（） A. l GM r T π2= B. GM l r T π2= C. l GM r T π2= D. GMrl T π2= 【答案】B5.【2018·山东卷】一列简谐横波沿直线传播。

2019年高考物理二轮复习精品资料：专题11 机械振动和机械波及答案解析

2019年高考物理二轮复习精品资料专题十一机械振动和机械波光本专题在高考中的出题方向，一是以图象为主，考查简谐运动的特点和波传播的空间关系，题型为选择题、填空题或计算题；二是以常规模型或实际生活材料为背景，考查折射率、全反射等基本规律的应用，题型为选择题或计算题。

高频考点：波动图象的分析及应用；振动图象与波动图象的综合分析；波的多解问题；光的折射及折射率的计算；光的折射与全反射的综合。

一．机械振动1.回复力:使物体回到平衡位置的力.它是按力效果的命名的。

2.位移x:振动中位移是指振动物体相对于平衡位置的位移。

3.振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离。

4.周期T:振动物体完成一次全振动所需要的时间。

5.频率f:单位时间内完成全振动的次数,单位是赫兹。

6.受迫振动:物体在周期性策动力的作用下的振动.物体作受迫振动的频率等于策动力的频率,跟物体的固有频率无关。

7.共振:当策动力频率等于物体的固有频率时发生共振,共振时振幅最大。

8.简谐运动:（1）受力特征:回复力F=-kx（2）运动特征:加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置,简谐运动是一种变加速度运动。

在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。

（3）规律＊在平衡位置达到最大值的量有速度、动能。

＊在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能。

＊能过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能可能有不同的运动方向。

＊经过半个周期，物体运动到对称点，速度大小相等，方向相反。

＊一个周期内能过的路程为4倍振幅，半个周期内2倍振幅，在1/4周期内通过的不一定等于一个振幅。

（４）两种实例*单摆摆角小于５°的范围，T=回复力为重力的切向分力，平衡位置合力不为零。

应用：计时器；测重力加速度g=*弹簧振子二．机械波１．ｖ＝λf ＝λ/T （ｖ由介质决定，ｆ由振源决定）2．波动中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动。

【高考复习强化】全国2019届高考物理试题汇编(第四期)G2机械波(含解析)

G2 机械波【题文】（物理卷·2015届河北省衡水中学高三小一调考试（2014.08））12. 图甲是一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P是波上的质点，图乙是质点P以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法正确的是（）A．经过0.05s质点Q的加速度大于质点P的加速度B．经过0.1s质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.05s质点Q的运动方向沿y轴负方向D．经过0.1s质点Q的运动方向沿y轴负方向【知识点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．G2 G4【答案解析】BD解析：A、B由乙图读出，t=0时刻质点P的速度向下，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播．由图知：λ=4m，T=0.2s，则波速因，此刻质点P到达波谷，Q到达平衡位置上方，由Q的加速度小于质点P的加速度．故A错误，B正确．C、D，t=0时刻，质点Q的速度方向沿y轴正方向，，Q扔沿正方向运动，，两个质点的运动情况相反，则知经过0.1s质点Q的运动方向沿y轴负方向．故C错误，D正确．故选BD【思路点拨】由振动图象读出t=0时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，根据时间与周期的关系，判断Q 点的运动方向，即可判断加速度的大小关系．波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，熟练要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况．【题文】（物理卷·2015届河北省衡水中学高三小一调考试（2014.08））13. 某横波在介质中沿x轴传播，下面左图为t=0.25s时的波形图，右图为P点（x=1.5m处的质点）的振动图象，那么下列说法正确的是（）A ．该波向右传播，波速为2m/sB ．t=0.5s 时，质点K 加速度为零C ．t=0.75s 时，质点M 处于平衡位置，并正在往正方向运动D ．t=1.25s 时，质点K 向右运动了2m【知识点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．G2 G4【答案解析】AC 解析：：A 、从振动图象可知，在t=0.25s 时，P 点振动方向向上，所以波向右传播，且据2m/s ，故A 正确；B 、左图为t=0.25s 时的波形图,再经0.25s,K 点不处于平衡位置,所以加速度不为零，故B 错误；C 、左图为t=0.25s时的波形图，再经过t ′t=0.75s 时，质点M 处于平衡位置，并正在往正方向运动，故C 正确．D 、在1.25s 时间内，质点K 在平衡位置来回振动，并不随着波迁移．故D 错误．故选：AC ．【思路点拨】根据质点P 点的振动图象，可确定波的传播方向，再由波的传播方向来确定质点L的振动方向．由振动图象读出质点的振动周期，从而知道波的传播周期，根据而求出波速，质点不随着波迁移．本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力，同时掌握由振动图象来确定波动图象的传播方向．【题文】（物理卷·2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08））(1)一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t =0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N 的振幅是 m ，振动周期为 s ，图乙表示质点 (从质点K 、L 、M 、N 中选填)的振动图象．该波的波速为 m ／s ．【知识点】横波的图象；简谐运动的振动图象；波长、频率和波速的关系．G2【答案解析】 0.8 4 L 0.5 解析：由甲图知，质点N 的振幅是A=0.8m ．由甲图得到波长为2m ，由乙图得到周期为4s，故波速；由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，在甲图上，由于波沿x 轴正方向传播，运用波形平移法可知L 点处于平衡位置且向上振动，所以乙图是L 的振动图象．【思路点拨】简谐波传播过程中，介质中各振动的振幅相同，由甲图直接读出振幅和波长，由乙图得到周期，根据t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，运用波形平移法分析甲图中哪个质点与之对应．本题关键要能够区分振动图象和波动图象，由图象得到周期、波长、振幅以及振动情况，不难．【题文】（物理卷·2015届内蒙古赤峰二中（赤峰市）高三9月质量检测试题（2014.09））16.【选修模块3-4】(1) 如图所示，两列简谐横波分别沿z轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=l.2m处，两列波的速度均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（）A．两列波相遇彼此穿过后，后振幅仍然为2cmB．t=1s时刻，质点M的位移为-4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点E．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向【知识点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．G2 G4【答案解析】 ABE 解析：A、两列波相遇过后不改变波的性质，所以振幅不变，振幅仍然为2cm，故A正确；B、由图知波长λ=0.4m，由，两质点传到M，当t=1s时刻，两波的波谷恰好传到质点M，所以位移为-4cm．故B 正确，C错误；D、质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故C错误；E、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q均沿y轴负方向运动，故E正确；故选：ABE．【思路点拨】由图读出波长，从而算出波的周期．根据所给的时间与周期的关系，分析质点M 的位置，确定其位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习含答案解析(1)

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波知识点总复习含答案解析(1)一、选择题1．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻a、b两质点均到达波峰位置，c质点加速度正在增大。

下列判断正确的是A．a、b两质点之间的距离为半个波长B．a、b两质点振动开始时刻相差半个周期C．a质点完成全振动的次数比b多一次D．a质点完成全振动的次数比b少一次2．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。

B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。

C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。

D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。

3．如图所示，从入口S处送入某一频率的声音。

通过左右两条管道路径SAT和SBT，声音传到了出口T处，并可以从T处监听声音。

右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最弱的声音。

设声速为v，则该声音的频率（）A．B．C．D．4．如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是（）A．0.2s时的位移与0.4s时的位移相同B．0.4s时的速度与0.6s时的速度相同C．弹簧振子的振动周期为0.9s，振幅为4cmD．0.2s时的回复力与0.6s时的回复力方向相反5．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m．则两单摆摆长l a与l b分别为( )A．l a＝2.5 m，l b＝0.9 m B．l a＝0.9 m，l b＝2.5 mC．l a＝2.4 m，l b＝4.0 m D．l a＝4.0 m，l b＝2.4 m6．如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像，那么振动系统在( )A．t3 和t5具有相同的动能和动量B．t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C．t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D．t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度7．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。

高考物理机械波试题经典(1)

高考物理机械波试题经典(1)一、机械波选择题1．一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v ，周期为T ，振幅为A ．绳上两质点M 、N 的平衡位置相距四分之三波长，N 位于M 右方．设向上为正，在t =0时刻M 位移为2A +，且向上运动；经时间t （t T <），M 位移仍为2A+，但向下运动，则（） A ．在t 时刻，N 恰好在波谷位置 B ．在t 时刻，N 位移为负，速度向上 C ．在t 时刻，N 位移为负，速度向下 D ．在2t 时刻，N 位移为2A-，速度向下 2．一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。

经过0.5s 后的波形如图中的虚线所示。

已知波的周期为T ，且0.25s ＜T ＜0.5s ，则（）A ．不论波向x 轴哪一方向传播，在这0.5s 内，x =1m 处的质点M 通过的路程都相等B ．当波向+x 方向传播时，波速等于10m/sC ．当波沿+x 方向传播时，x =1m 处的质点M 和x =2.5m 处的质点N 在这0.5s 内通过的路程相等D ．当波沿﹣x 方向传播时，经过0.1s 时，质点M 的位移一定为零 3．利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则( )A ．图a 、b 均显示了波的干涉现象B ．图a 、b 均显示了波的衍射现象C ．图a 显示了波的干涉现象，图b 显示了波的衍射现象D ．图a 显示了波的衍射现象，图b 显示了波的干涉现象4．如图，a b c d 、、、是均匀媒质中x 轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m 4m 、和6m 。

一列简谐横波以2m /s 的波速沿x 轴正向传播，在0t =时刻到达质点a 处，质点a 由平衡位置开始竖直向下运动，3s t =时a 第一次到达最高点。

下列说法正确的是（）A．在6st=时刻波恰好传到质点d处B．在5st=时刻质点c恰好到达最高点C．质点b开始振动后，其振动周期为4sD．在4s6st<<的时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时，质点b一定向上运动5．一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。

2019年高考物理真题和模拟题分项汇编专题16机械振动和机械波含解析

专题16 机械振动和机械波1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）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【答案】CDE【解析】由图（b ）可知，在2T t =时刻，质点正在向y 轴负方向振动，而从图（a ）可知，质点Q 在2T t = 正在向y 轴正方向运动，故A 错误；由2T t =的波形图推知，0t =时刻，质点P 正位于波谷，速率为零；质点Q 正在平衡位置，故在0t =时刻，质点P 的速率小于质点Q ，故B 错误；0t =时刻，质点P 正位于波谷，具有沿y 轴正方向最大加速度，质点Q 在平衡位置，加速度为零，故C 正确；0t =时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿y 轴正方向运动，跟（b ）图吻合，故D 正确；0t =时刻，质点P 正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点Q 在平衡位置，偏离平衡位置位移为零，故E 正确。

故本题选CDE 。

2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）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34l 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【答案】A【解析】由T =2πT 1=2πT 2=2ππ12T 1 ，故BD 错误；112sin 2x l θ=⋅，222sin 2x l θ'=⋅ 22sin 42L θ=⋅ 2sin 22L θ=⋅，122sin 2sin 22l x l x θθ=⋅ 124sin 2sin 2θθ=，由能量守恒定律可知，小球先后摆起得最大高度相同，故l -l cos θ1=2cos 44l l θ-⋅，根据数学规律可得：21sin 2sin 22θθ= 故11224sin 2=2sin 2x x θθ=，即第一次振幅是第二次振幅得2倍，故A 正确，C 错误。

(完整版)2019高考物理二轮专题复习机械振动与机械波及答案及解析

2019高考物理二轮专题复习机械振动与机械波1•如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。

以平衡位置O为原点，建立Ox轴。

向右为x的轴的正方向。

若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（）A B C D2•如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。

以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y 0.1sin（2.5 t） m。

t 0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t 0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。

取重力加速度的大小为g 10 m /s2以下判断正确的是（）A• h 1.7 mB.简谐运动的周期是0.8 sC.0.6 s内物块运动的路程是0.2 mD.t 0.4 s时，物块与小球运动方向相反3•一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动。

可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm,周期为3.0 s。

当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。

地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船。

在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）A . 0.5 sB . 0.75 s C. 1.0 s 4•一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A •若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B •质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C・质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D • 1.5 sA. 甲乙两波的起振方向相反B .甲乙两波的频率之比为 3:2C .再经过3 s ,平衡位置在x 7 m 处的质点振动方向向下D .再经过3 s ,两波源间（不含波源）有5个质点位移为零 10.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 25cm/s ，两列波在t 0时的波形曲线如图所示。

求：B. 在10s 内质点经过的路程是 20 cmC. 在5s 末，速度为零，加速度最大D. 在t 1.5s 和t 4.5s 两时刻质点的位移大小相等6.光滑的水平面上叠放有质量分别为 m 和m 的两木块，下方木块与一劲度系数为 2一端固定在墙上，如图所示，已知两木块之间的最大静摩擦力为f成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（ k 弹簧相连，弹簧的另，使这两个木块组 f2f 3f A.— B . — C .— k k k 7. 下列说法正确的是（）A .物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B .医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C .两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D .一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显 4f k & （多选）将一单摆向右拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向左摆动，用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，摆球从最高点M 摆至左边最高点N 时，以下说法正确的是（） A .摆线碰到障碍物前后的摆长之比为4:1 B .摆线碰到障碍物前后的摆长之比为 2:1C .摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D .摆线经过最低点时，角速度不变，半径减小，摆线张力变大9. 甲、乙两列横波在同一介质中分波速为 2m/s ，振幅相同；某（i）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；（ii）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。

2019年高考重点理综物理选编机械波解析版

2019年高考重点理综物理选编机械波-解析版【一】单项选择题〔本大题共5小题，共30分〕时波形如下在t=0s一列简谐横波沿x轴正方向传播，时正确的波形是图中的〔10m/s，那么t=0.1s图，波速为〕B.A.D.C.C物理备课组整理〕〔2019，所以T=〔备课组长指导〕解：根据图象可知，波长λ=4mt=0.1s正确．时，波形向右平移个波长，所以C所以C 应选先根据图象得到波长，根据波长和波速的关系求出周期，进而即可求解．此题采用波形平移法研究波形图的，是经常运用的方法．抓住波形经过一个周期向前平移一个波长．其轴上做简谐运动，一质点以坐标原点为中心位置在y轴正方x振动图线如下图，振动在介质中产生的简谐横波沿0.3st=01m/s．此质点从开始振动，经过向传播，波速为后此质点立即停止运动，那么在t=0.4s时刻，波形图将是以下图中的〔〕A. B.D.C.C物理备课组整理〕〔2019轴正方向时刻质点沿yt=0〔备课组长指导〕解：根据振动图象得知，轴正方向，那么介质中各质点的起振方向均y振动，即波源的起振方向沿此质点立即y沿轴正方向，与波最前头的质点振动方向相同．起振后0.3s=vT=0.λ，波长T=0.4s波长的波形．由振动图象读出周期停止运动，形成．4m，那么再经过0.1s后，即t=0.4s时波总共传播的距离为S=vt=0.4m，传到x=0.4x处，故C正确，ABD错误．应选：C、根据振动图象t=0时刻质点的振动方向确定波传播时各质点起振的方向．由振动图象读出周期，求出波长，分析再经过0.1s后，即总共经过0.4s时波传播的距离，确定波形图．此题要抓住质点的振动与波动之间关系的理解．根据时间与周期的关系、波传播距离与波长的关系分析．刚好完轴做简谐运动，AA沿y位于坐标原点处的波源B在介质中形成简谐横波的波形如下图．成一次全振动时，是沿波传播方向上介质的一个质点，那么以下说法不正确〕的选项是〔轴负方向A开始振动时的运动方向沿yA. 波源将向右迁移半个波长经半个周期时间质点BB.一直做负功周期内回复力对波源C. A此后的所受回复力的冲量为零AD. 在一个周期时间内B2019物理备课组整理〕〔、波向右传播，图示时刻波最右端质点的振动〔备课组长指导〕解：A轴负方向．故开始振动时的运动方向沿yy轴负方向，所以波源A 方向沿正确．A 错误．不向右迁移．故BB、波向右传播过程中，质点B点的回复力向上，位移向下，那么回复力对波周期内CA、此后的正确．A一直做负功．故C源A的动量变化量为零，根据动量定理得，A D、在一个周期时间内D所受回复力的冲量为零．故正确．B 此题选错误的，应选简谐波传播过程中，质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同．波在同一均匀介质中匀速传播，振动在一个周期内传播一个波长．但质点不随波迁移．当回复力方向与质点运动的位移方向相同时，回复力做正功，否那么，回复力做负功．在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零．此题应用到机械波两个基本特点：一是机械波向前传播时，介质中质点不随波迁移；二是介质中质点起振方向与波源起振方向相同．某一列简谐横波中的质点a的振动图象如图甲所示，这列简谐横波在t=1.0s时的波形图如图乙所示，那么〔〕v=0.02m/s 轴负方向传播，波度A. 这列波沿xv=0.5m/s 轴负方向传播，波度B. 这列波沿x 的位移始终在增大的时间内，质点aC. t=0至t=1s质点经平衡位置向下振动at=4s时刻，D.B2019物理备课组整理〕〔，的振动周期为2sB、根据甲图得到质点a、〔备课组长指导〕解：A方向传播；时刻向下振动；运用波形平移法可知波向1s-x；故A错误，B1m，故波速为：v=正确；波长为的位移先增大后减小，a的时间内，质点t=1s至t=0、从甲图可以看出，C C故错误；质点经平衡位图象的斜率表示速度，从甲图可以看出，、Dx-tt=4s时刻，a D置向上振动，故错误；B应选、的振动情况和周期，根据乙图得到波长，运用波形平根据甲图得到质点a 移法得到波形的平移方向．此题关键是明确波动图象与振动图象的关系，波动图反映了不同质点同一时刻的运动情况，而振动图象反映一个质点各个不同时刻的运动情况．图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m 处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，那么〔〕y轴正方向t=0.25s时，质点P的速度方向为A. 在cm〕x=10sint〔B. 质点Q简谐运动的表达式为4m x轴正方向传播了到t=0.20s，该波沿C. 从t=0.10s30cm通过的路程为t=0.25s，质点P到D. 从t=0.10sA物理备课组整理〕〔2019处于平衡位Q、由振动图象知，t=0.10s时，〔备课组长指导〕解：A 时，即在t=0.25sx轴负方向传播，当置向下振动，根据上下坡法知，波沿轴yPt=0.10s在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿开始经过，质点A正确．正方向，故，〕cm〔tπBy=10sin10、简谐运动的表达式为Q那么质点，错误．B 故、根据图象可以看出波在向左传播，故CC错误．个周期，即经过，点不是在波峰或波谷，由于D、P或平衡位置，经过0.15s 30cm错误．，故D，即质点经历的路程不等于3A 、应选：A从而确定了该波的运动方向，Q由乙图确定Q时t=0.10s点在平衡位置上，的运动方P的位置，从而得出质点P向左传播，结合经历的时间确定质点．向．根据周期得出角速度，从而得出振动的表达式．根据波长求出波速，结合经历的时间求出波传播的距离．此题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析．【二】多项选择题〔本大题共4小题，共24分〕如下图，甲图是一列沿z轴正方向传播的简谐机械横波在t=2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点，以下说法正确的选项是〔〕2m/s该波的波速是A.b两质点的速度相同时刻，在t=2sa、B.20cma质点运动的路程为～4s内，0C. 在0 轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为x=200mD. 处的观察者向x25Hz可能发生稳定的的另一波时，E. 假设该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz干涉现象ACE物理备课组整理〕〔2019，由振动图象知周λ=8m〔备课组长指导〕解：A、根据波形图知波长正确；，故期T=4sA，频率，该波的波速、a轴负方向振动，y质点沿b轴正方向振动，y质点沿a时刻，t=2s、在B．b两质点速度大小相等，方向相反，故B错误；C、在0～4s内，一个周期的时间通过的路程为4A=4×5cm=20cm，故C正确；D、根据多普勒效应，观察者与波源靠近，接收到该波的频率大于20Hz，故D错误；E、发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，所以遇到另一列频率为0.25Hz的波时，可能发生稳定的干涉现象，故E正确；应选：ACE由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率．根据时间与周期的关系求质点a通过的路程；根据多普勒效应判断接收到的频率与波实际频率的关系；发生干涉的必要条件：两列波频率相同．此题关键要把握两种图象的联系，知道质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系求解质点通过的路程．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=0.5s时的波形图．该简谐波的周期大于0.5s．关于该简谐波，以下说法正确的选项是〔〕m 波长为2 A.m/s 6 B. 波速为1.5Hz频率为C.处的质点处于波峰时，x=1mD. t=1s处的质点经过平衡位置时，x=2mt=2sE.BCE2019物理备课组整理〕〔A，故错误；、由图象可知，波长为〔备课组长指导〕解：Aλ=4m，因为该简谐波的周=T=，所以周期为T=0.5〕n+〔、由题意知：BC．f==1.5Hz，T=s，频率＞0.5，解得：nn=0＜，即当时，期大于0.5s．==6m/s，故v=BC正确；波速为：D、t=0时x=1 m处的质点位于波峰，经t=1 s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误；E、t=0时x=2 m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2 s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确．应选：BCE、根据图中实线与虚线之间的关系，得到t=0.5s与波的周期关系，结合0.5s＜T，求得周期，读出波长，再求得波速．周期与频率互为倒数，可求频率．根据时间与周期的关系分析P点的位置，确定其速度大小和方向．根据时间与周期的关系分析x=1 m和x=2m处的状态和位置．根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图象如下图．那么〔〕A. 甲乙两波的起振方向相反2：B. 甲乙两波的频率之比为3 x=7m出的质点振动方向向下，平衡位置在C. 再经过3s个质点位移为零5再经过3s，两波源间〔不含波源〕有D.ABD2019〔物理备课组整理〕〔备课组长指导〕解：A、根据上下坡法知，甲波的起振方向向下，乙波的起振方向向上，可知甲乙两波的起振方向相反，故A正确．B、两列波的波速相同，甲波的波长为4m，乙波的波长为6m，那么两列波f=知，频率之比为3：2，故B的波长之比为2：3，根据正确．C、再经过3s，甲乙两波传播的距离x=2×3m=6m，即波谷到达x=7m 处，乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7m处，根据叠加知，该质点向上振动，故C错误；D、根据波的叠加知，此时除了波源还有x=9m处、x=6-7m处、x=6m 处、x=5-6m处、x=2-3m处质点位移为零，故D正确．应选：ABD、根据上下坡法判断甲乙两波的起振方向，根据波长关系，结合波速相等，求出甲乙两波的频率之比，根据3s内两波传播的距离，通过波的叠加分析x=7m处质点的振动方向以及合位移为零的位置．此题考查了波长、波速、频率之间的关系以及波的叠加，会根据波的传播方向判断振动方向，知道质点的实际位移等于两列波单独传播时引起位移的矢量和．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图a所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5m和x=6.5m．P点的振动图象如图b所示．在以下四幅图中，Q点的振动图象可能是〔〕B. A.D.C.AB物理备课组整理〕〔2019两QPλ=4cm．由题，、〔备课组长指导〕解：由波动图象读出波长x=6cm=两者平衡位置相距为△，x=6.5cm和x=0.5cm质点的横坐标分别为λ．在t=0时刻，由P点的振动图象读出，P点经平衡位置沿y轴正方向振动．波假设向右传播，结合波形得到，P点在平衡位置向上振动，那么Q点处于平衡位置沿y轴负方向振动；假设波向左传播，P 点在平衡位置向下振动，那么Q点处于平衡位置沿y轴正方向振动，故AB正确．应选：AB由波动图象读出波长．由题，P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5cm 和x=6.5cm，两者平衡位置相距为△x=6m，根据△x与波长的关系，结合波形，分别分析波沿x轴正方向和负方向传播时在同一时刻P、Q两点状态的关系，选择Q的振动图象．此题考查理解和把握振动与波关系的能力，根据两质点平衡位置间的关系，常常画出波形，分析状态间的关系．【三】填空题〔本大题共1小题，共5分〕如下图，在坐标轴x=0和x=20m处有两个连续振动的波源，在介质中形成相同传播的两列波，t=0时刻两列波刚好传到x=2m和x=16m 处，两列波的波速均为2.5m/s。

2019高考物理题分类汇编12机械振动、机械波、光学解析版

2019高考物理题分类汇编12机械振动、机械波、光学1.【2019年全国Ⅰ】一简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图所示，P、Q是介质中的两个质点。

图表示介质中某质点的振动图象。

下列说法正确的是A. 质点Q的振动图象与图相同B. 在时刻，质点P的速率比质点Q的大C. 在时刻，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象如图所示E. 在时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大【答案】CDE【解析】解：A、简谐机械波沿x轴正方向传播，在时刻，质点Q的振动方向向上，而在振动图象上在时刻质点的振动方向向下，所以图b不是质点Q的振动图象。

故A错误。

B、在时刻，质点P位于波谷，速度为零，质点Q位于平衡位置，则质点P的速率比质点Q的小，故B错误。

C、在时刻，质点P的位移比质点Q的大，则质点P的加速度的大小比质点Q的大。

故C正确。

D、在时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图所示。

故D正确。

E、在时刻，质点P位于波谷，质点Q位于平衡位置，则质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大。

故E正确。

故选：CDE。

根据波的传播方向确定Q点在时刻的振动方向，与振动图象上在时刻质点的振动方向比较，确定是哪个质点的振动图象。

在波动图象上，根据位移大小研究加速度和速度的大小关系。

本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力。

对于波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。

同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。

2.【2019年全国Ⅰ】如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。

距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为取。

已知水的折射率为。

求桅杆到P点的水平距离；船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。