2016年高考物理真题分类题库考点15 机械振动与机械波

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高考物理专题力学知识点之机械振动与机械波分类汇编及答案

高考物理专题力学知识点之机械振动与机械波分类汇编及答案一、选择题1．一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v ，传播周期为T ，介质中质点的振幅为A 。

绳上两质点M 、N 的平衡位置相距34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 位移为负，速度向下B ．在t 时刻，N 位移为负，速度向上C ．在t 时刻，N 恰好在波谷位置D ．在t 时刻，N 恰好在波峰位置 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，弹簧振子以O 点为平衡位置，在M 、N 两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（）A ．振子从O 向N 运动的过程中位移不断减小B ．振子从O 向N 运动的过程中回复力不断减小C ．振子经过O 时动能最大D ．振子经过O 时加速度最大4．如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A ．质点振动的振幅为2cmB ．质点振动的频率为4HzC ．在2s 末，质点的加速度最大D ．在2s 末，质点的速度最大5．图甲所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A．在t＝0.2s时，弹簧振子运动到O位置B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D．在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同6．关于下列四幅图的说法中，正确的是（）A．图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B．图乙为两列水波产生的干涉图样，这两列水波的频率可以不同C．图丙是波的衍射现象，左图的衍射更明显D．图丁是声波的多普勒效应，该现象说明，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变低了7．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示．则从图中可以看出（）A．这列波的波长为5mB．波中的每个质点的振动周期为4sC．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的8．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是 ( )A．振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变C．振子的加速度方向总跟速度方向相反D．振子离开O点运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动9．一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。

2016-2020五年高考物理试题分类汇总-机械振动和机械波(原卷版)

2016-2020五年高考物理试题分类汇总-机械振动和机械波（解析版）【2020年】1.（2020·浙江卷）如图所示，x 轴上2m −、12m 处有两个振动周期均为4s 、振幅均为1cm 的相同的波源1S 、2S ，0t =时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4m 沿x 轴传播的简谐横波。

P 、M 、Q 分别是x 轴上2m 、5m 和8.5m 的三个点，下列说法正确的是（）A. 6.0s 时P 、M 、Q 三点均已振动B. 8.0s 后M 点的位移始终是2cmC. 10.0s 后P 点的位移始终是0D. 10.5s 时Q 点的振动方向竖直向下2.（2020·天津卷）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为T ，0t =时的波形如图所示。

4T t =时（）A. 质点a 速度方向沿y 轴负方向B. 质点b 沿x 轴正方向迁移了1mC. 质点c 的加速度为零D. 质点d 的位移为-5cm3.（2020·山东卷）一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播，已知54x λ=处质点的振动方程为2πcos()y A t T =，则34t T =时刻的波形图正确的是（）A. B.C. D.4.（2020·新课标Ⅰ）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。

c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。

已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为38l。

求：（i）波的波长；（ii）波的传播速度。

5.（2020·新课标Ⅱ）用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_______cm（保留1位小数）。

（提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。

高考物理专题机械振动与机械波(含答案)

专题十六机械振动与机械波考纲解读分析解读在新课标省区的高考中,对该部分知识点的考查不会面面俱到,以中等难度的题目为主。

对简谐运动的考查相对较少,主要考查振动图像和波动图像以及波的传播规律等,考查的题型在不同省、市略有差别,但大多以非选择题的形式出现。

本专题综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识,讨论机械振动和机械波的特点和规律,以及它们之间的联系和区别。

熟练掌握振动的周期、能量、波速、波长与频率的关系及机械波的干涉、衍射等知识对后面电磁振荡及电磁波的干涉、衍射等内容的复习具有较大的帮助。

命题探究解法一图像法由题意可知此波t=0时的图像如图所示(1)A点第一次回到平衡位置时t=,即T=4s;A点比O点晚到平衡位置Δt=s。

即Δt=T,故O、A平衡位置间的距离x=λ即5cm=λ,λ=30cm,v==7.5cm/s(2)设质点O的位移随时间变化的关系式为y=Acos代入数据4=Acosφ00=Acos联立解得φ0=,A=8cm故质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cos(国际单位制)或y=0.08sin(国际单位制)解法二解析法(ⅰ)设振动周期为T。

由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可知T=4s①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差s。

两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5cm/s②利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长λ=30cm③(ⅱ)设质点O的位移随时间变化的关系为y=Acos④将①式及题给条件代入上式得⑤解得φ0=,A=8cm⑥质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cos(国际单位制)⑦或y=0.08sin(国际单位制)五年高考考点一机械振动1.(2017北京理综,15,6分)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是()A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值答案 A2.(2017上海单科,10,4分)做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增加为原来的倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则单摆振动的()A.周期不变,振幅不变B.周期不变,振幅变小C.周期改变,振幅不变D.周期改变,振幅变大答案 B3.(2016北京理综,15,6分)如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。

高考理综物理知识点总结考点复习机械振动与机械波

高考理综物理知识点总结考点复习机械振动与机械波1.（15北京卷）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，则该波沿X 轴正方向传播，波速s m 20=υ沿X 轴正方向传播，波速m 10=υ沿X 轴负方向传播，波速s m 20=υ沿X 轴负方向传播，波速m 10=υ答案：B解析：根据机械波的速度公式v=T λ,由图可知波长为 20m ，再结合周期为2.0s ，可以得出波速为 10m/s.应用“上下坡法”方法判断波沿 x 轴正方向传播.故答案为 B 选项.2.（15海南卷）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答案：BDE解析：任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s ，则，解得,从图像中可知，所以根据公式，故A 错误；根据公式可得波的频率为1.25Hz ，B 正确；x 坐标为15m 的质点和x 坐标为3m 的质点相隔12m ，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x 坐标为3m 的质点经过t =0.2s 即四分之一周期振动到平衡位置，所以x 坐标为15m 的质点在t =0.2s 时振动到平衡位置，C 错误；x 的坐标为22m 的质点和x 的坐标为2m 的质点为同相点，x 的坐标为2m 的质点经过t =0.2s 即四分之一周期恰好位于波峰，故x 的坐标为22m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波峰，D 正确；当质点P 位于波峰时，经过了半个周期，而x 坐标为17m 的质点和x 坐标为1m 的质点为同相点，经过半个周期x 坐标为1m 的质点恰好位于波谷，E 正确；3.（15重庆卷）题11图2为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P 点此时的振动方向.答案：；P 点沿y 轴正向振动解析：由波形图可知 1.0m λ= 距 2.5/v m s T λ==波沿x 轴正方向，由同侧法可知P 点沿y 轴正向振动.4.（15新课标2卷）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Q 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：（ⅰ）P 、Q 之间的距离（ⅱ）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.解析：（1）由题意，O 、P 两点的距离与波长满足：λ45=OP 波速与波长的关系为：T v λ=在t =5s 时间间隔内波传播的路程为vt ，由题意有：4λ+=PQ vt2.5/v m s =综上解得：PQ =133cm（2）Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：T t t 451+= 波源由平衡位置开始运动，每经过4T ，波源运动的路程为A ，由题意可知：T t 41251⨯= 故t 1时间内，波源运动的路程为s =25A =125cm。

专题15 机械振动机械波(第02期)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(江苏特刊)(解析版)

1\【2016·清江二月月考】在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎。

若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为f。

下列说法正确的是。

A、包租婆震碎酒杯是声波的共振现象B、包租婆震碎酒杯是声波的干涉现象C、包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定接近fD、包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于f【答案】AC考点：产生共振的条件及其应用【名师点睛】根据共振的条件与共振的特点：用声波将酒杯震碎是酒杯发生了共振现象，而物体发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率。

2、【2016·清江中学周练】下列说法中正确的是A、光的偏振证明了光和声波一样是纵波B、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加投射光的强度C、在“单摆测定重力加速度”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点处开始计时D、单摆做简谐运动时回复力与小球对平衡位置的位移关系为mgF xl=-【答案】CD【解析】光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，故B错误；在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点处开始计时，而不是在最高位置，故C正确；在单摆做简谐运动时，对小球进行受力分析，根据三角形相似，可以得到：mgF xl=-，故选项D正确。

考点：光的衍射、光的干涉、用单摆测定重力加速度【名师点睛】阳光下油膜呈现彩色是光的干涉造成的，光的偏振说明光的是横波，狭义相对论认为：光速不变原理，在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，应该在最低点处开始计时，从而即可各项求解。

3、【2016·苏锡常镇3月学情调研（一）】下列说法正确的是▲A．弹簧振子在驱动力作用下一定发生共振B．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物C．火车以接近光速通过站台时，车上乘客观察到站在站台上旅客变矮D．光的偏振现象说明光是横波【答案】BD考点：长度的相对性；自由振动和受迫振动；光的衍射【名师点睛】考查共振现象、光的干涉、及光的偏振现象等知识点的内容，理解各种现象的原理，注意激光的各自特点及用途，注意尺缩效应的方向是解答的关键。

2016年高考物理机械振动机械波类型大全(附答案)

一、波的传播与振动的基本关系【例题1】（2012年天津）（多选）沿X 轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M 为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s ，则t=（1/40）s 时A. 质点M 对平衡位置的位移一定为负值B. 质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C. 质点M 的加速度方向与速度方向一定相同D. 质点M 的加速度与对平衡位置的位移方向相反【针对训练1】图示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t ＝0.6 s 时的波形图，波的周期T ＞0.6s ，则（）A.波的周期为2.4 sB.在t ＝0.9s 时，P 点沿y 轴正方向运动C.经过0.4s ，P 点经过的路程为4mD.在t ＝0.5s 时，Q 点到达波峰位置二、先传后振【例题2】（多选）一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴正方向传播,波源位于坐标原点,在t =0时刻波源开始振动,在t =3 s 时刻的波形如图所示,此时,x =3 m 处的质点刚开始振动.则( )A.波源开始振动时的方向沿y 轴正方向B.波源开始振动时的方向沿y 轴负方向C .t =7 s 时,x =2 m 处的质点在波谷 D.t =7 s 时x =6 m 处的质点在波峰【针对训练2】（多选）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波t 时刻的波形图象如图所示，已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点。

则下列说法中正确的是A ．在2T t 时，质点c 的速度达到最大值 B ．在t+2T 时，质点d 的加速度达到最大值C ．从t 到t+2T 的时间间隔内，质点d 通过的路程为6cmD ．t 时刻后，质点b 比质点a 先回到平衡位置E ．从t 时刻起，在一个周期的时间内，a 、b 、c 、d 四个质点沿x 轴通过的路程均为一个波长5．质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为1.0m/s ，起振后0.3s 此质点立即停止运动，在经过0.1s 后的波形图为（ A ）7.（2014 福建卷）在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源O 在第一个周期内的振动图像，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（ D ）三、波振对照【例题3】（多选）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是( )A.从该时刻起经过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B.从该时刻起经过0.15 s时,波沿x轴的正方向传播了3 mC.从该时刻起经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度D.从该时刻起经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向【针对训练3】如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t =0时刻的波动图象,乙图为参与波动质点P的振动图象,则下列判断正确的是( )A.该波的传播速率为4 cm/sB.该波的传播方向沿x轴正方向C.经过0.5 s时间,质点P沿波的传播方向向前传播2 mD.该波在传播过程中若遇到3 m的障碍物,能发生明显衍射现象四、由振推波【例题4】【2008天津】21、一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图所示中a、b所示，则A．该波的振幅可能是20 cmB．该波的波长可能是8.4 mC．该波的波速可能是10.5 m/sD．该波由a传到b可能历时7 s【针对训练4】（多选）一列横波在x轴上传播，在x＝0与x＝1 cm的两点的振动图线分别如图7中实线与虚线所示，由此可以得出()A．波长一定是4 cmB．波的周期一定是4 sC．波的振幅一定是2 cmD．波的传播速度一定是1 cm/s1 2 3 4 5 t/sb aO10－10y/cm。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编附答案

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编附答案一、选择题1．一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v ，传播周期为T ，介质中质点的振幅为A 。

绳上两质点M 、N 的平衡位置相距34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 位移为负，速度向下B ．在t 时刻，N 位移为负，速度向上C ．在t 时刻，N 恰好在波谷位置D ．在t 时刻，N 恰好在波峰位置 2．下列关于单摆运动过程中的受力说法，正确的是（）A ．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B ．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C ．单摆过平衡位置时，所受的合力为零D ．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力 3．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz ～1000 MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）A ．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m ～150m 之间B ．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C ．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D ．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离4．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 ．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X 射线波长短5．下列说法中正确的是（）A ．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B ．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C ．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D ．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故6．关于下列四幅图的说法中，正确的是（）A ．图甲中C 摆开始振动后，A 、B 、D 三个摆中B 摆的振幅最大B ．图乙为两列水波产生的干涉图样，这两列水波的频率可以不同C ．图丙是波的衍射现象，左图的衍射更明显D．图丁是声波的多普勒效应，该现象说明，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变低了7．如图所示两个频率、相位、振幅均相同的波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是（）A．在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰B．B点在干涉过程中振幅始终为零C．两波在B点路程差是波长的整数倍D．当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰8．一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b（x b>0）.a 点的振动规律如图所示。

(五年高考真题)高考物理专题十四机械振动与机械波(全国通用)

（五年高考真题）2016届高考物理专题十四机械振动与机械波（全国通用）考点一机械振动1．[2015·山东理综，38(1)](难度★★)(多选)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(2.5πt )m.t ＝0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下； t ＝0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2. 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解析 t ＝0.6 s 时，物块的位移为y ＝0.1sin(2.5π×0.6)m ＝－0.1 m,则对小球 h ＋|y |＝12gt 2，解得h ＝1.7 m ，选项a 正确；简谐运动的周期是T ＝2πω＝ 2π2.5πs ＝0.8 s ，选项b 正确；0.6 s 内物块运动的路程是3A ＝0.3 m ，选项c 错误；t ＝0.4 s ＝T2，此时物块在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同，选项d 错误．答案 ab2．(2014·安徽理综，14，6分)(难度★★)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 ．T ＝2πr GMl B ．T ＝2πr l GM C ．T ＝2πrGM lD ．T ＝2πlr GM解析由单摆周期公式T ＝2πl g及黄金代换式GM ＝gr 2，得T ＝2πrl GM.答案 B3．(2014·浙江理综，17，6分)(难度★★)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船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，游客能舒服登船的时间是( )A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s解析解法一由题意知，游客舒服登船时间t＝23×T4×2＝1.0 s.解法二设振动图象表达式为y＝A sin ωt，由题意可知ωt1＝π6或ωt2＝56π，其中ω＝2πT＝23πrad/s，解得t1＝0.25 s或t2＝1.25 s，则游客舒服登船时间Δt＝t2－t1＝1.0 s.答案 C4．[2013·江苏单科，12B(1)](难度★)如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz. 现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为______．A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz解析弹簧振子做受迫振动，稳定时其振动频率等于驱动力的频率，则把手转动的频率f＝1 Hz，选项A 正确．答案 A5．(2013·上海单科，4,2分)(难度★)做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是( )A．位移 B．速度 C．加速度 D．回复力解析做简谐运动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向可能不同，故A、C、D错误，B正确．答案 B6．(2012·重庆理综，14，6分)(难度★★)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是( )解析试管被竖直提起少许，说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放，因规定竖直向上为正方向，故选项D正确．答案 D7．[2014·山东理综，38(1)](难度★★)(多选)一列简谐横波沿直线传播．以波源O 由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A 的平衡位置相距0.9 m．以下判断正确的是( )A．波长为1.2 mB．波源起振方向沿y轴正方向C．波速大小为0.4 m/sD．质点A的动能在t＝4 s时最大解析由图可知波源起振后3 s质点A开始振动,故波速大小v＝ΔxΔt＝0.9 m3 s＝0.3 m/s,C错误；由图知波的周期即质点A的振动周期T＝4 s,故该波的波长λ＝v-t＝1.2 m，A正确；因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，故由图知B正确；由图知t＝4 s时质点A处于正向最大位移处，此时质点A的速度为零、动能为零，故D错误．答案AB8．[2013·新课标全国Ⅱ,34(1)](难度★★)如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A________A0(填“＞”、“＜”或“＝”)，T________T0(填“＞”、“＜”或“＝”)．解析振子振动时机械能守恒，物块通过平衡位置，a 、b 脱开后，振子的动能减小，根据机械能守恒定律可知，振子的最大弹性势能也减小，振幅减小，即A <A 0；振子从平衡位置到最大位移的过程中，速度变化与a 、b 脱开之前相等，但距离减小，故时间减小，所以周期减小，即T <T 0.答案＜＜9．(2012·全国卷，25,19分)(难度★★★)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k .设地球的半径为R .假定地球的密度均匀．已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d .解析根据万有引力定律，地面处质量为m 的物体的重力为mg ＝G mM R2式中，g 是地面处的重力加速度，M 是地球的质量，设ρ是地球的密度，则有M ＝43πρR 3摆长为l 的单摆在地面处的摆动周期T ＝2πl g若该物体位于矿井底部，则其重力mg ′＝G mM ′（R －d ）2式中g ′是矿井底部的重力加速度，且M ′＝43πρ(R －d )3在矿井底部此单摆的周期为T ′＝2πl g ′由题意得T ＝kT ′联立以上各式得d ＝(1－k 2)R答案 (1－k 2)R考点二机械波1．(2015·北京理综，15,6分)(难度★★)周期为2.0 s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，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 ＝20 m/sD．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s解析已知P点的运动方向为沿y轴负方向，可知波沿x轴正方向传播；由波的图象可知λ＝20 m，又T＝2.0 s，则波速v＝λT＝10 m/s.故B选项正确．答案 B2．(2015·四川理综，2，6分)(难度★★)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( )A．频率是30 Hz B．波长是3 mC．波速是1 m/s D．周期是0.1 s解析由题意知T＝6030s＝2 s，f＝1T＝0.5 Hz，A、D错误；32λ＝3 m，则λ＝2 m，B错误；由v＝λT ＝22m/s＝1 m/s，所以C正确．答案 C3．(2015·天津理综,3，6分)(难度★★★)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 a＝2 m和x b＝6 m，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1 m/sB．质点a经4 s振动的路程为4 mC．此时刻质点a的速度沿＋y方向D．质点a在t＝2 s时速度为零解析由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8 m，周期T＝8 s，所以波速为v ＝λT＝1 m/s，该时刻开始b质点向上运动，所以该波沿－x方向传播，A错误；经过4 s(半个周期)a质点振动的路程为2A＝1 m,B 错误；此刻a质点运动方向与b质点相反，沿－y方向,C错误；在t＝2 s时a质点在波谷处，速度为0，D正确．答案 D4．[2015·江苏单科，12B(1)](难度★★)(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )A ．波速变大B ．波速不变C ．频率变高D ．频率不变解析在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，所以B 、C 正确．答案 BC5．[2015·海南单科，16(1)，4分](难度★★★)(多选)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形如图所示，质点P 的x 坐标为3 m ．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ．下列说法正确的是( )A ．波速为4 m/sB ．波的频率为1.25 HzC ．x 坐标为15 m 的质点在t ＝0.6 s 时恰好位于波谷D ．x 坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰E ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点恰好位于波谷解析任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ，则12T ＝0.4 s ，解得T ＝0.8 s ．从图象中可知λ＝4 m ，所以波速为v ＝λT＝40.8＝5 m/s ，故A 错误；根据公式f ＝1T可得波的频率为1.25 Hz,B 正确；x 坐标为15 m 的质点距波源Δx ＝3λ＋34λ，此时在波谷位置经t ＝0.6 s 即t ＝34T ，质点振动到平衡位置,C 错误；x 的坐标为22 m 的质点距波源Δx ＝5λ＋λ2，此时在平衡位置向上运动,质点经过t ＝0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰，D 正确；当质点 P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点距P 的距离Δx ＝14 m 即Δx ＝3λ＋λ2，此时坐标为17 m 的质点恰好位于波谷，E 正确．答案 BDE6．[2014·新课标全国Ⅰ，34(1)，6分](难度★★★)(多选)图(a)为一列简谐横波在 t ＝2 s 时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象， P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析由图(a)可知，波长λ＝2 m ，由图(b)可知周期T ＝4 s ，则波速v ＝λT＝ 0.5 m/s ，A 正确；t ＝2s 时,x ＝1.5 m 处的质点振动方向向下，则波向左传播， B 错；0～2 s 时间内P 质点运动的路程x P ＝t T×4A ＝8 cm,C 正确；0～2 s 内 P 质点向y 轴负方向运动，D 错；t ＝0时P 质点位于正向最大位移处，故P 质点达到平衡位置的时刻为t ＝(2n ＋1)T4，则n ＝3时，t ＝7 s ，P 恰好回到平衡位置，E 正确．答案 ACE7．[2014·新课标全国Ⅱ，34(1)，5分](难度★★★)(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 的振动图象．下列说法正确的是( )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 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin(10πt )(国际单位制)解析由图(a)得λ＝8 m,由图(b)得T ＝0.2 s ，所以v ＝λT＝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，画出t ＝0.25 s 时的波形图，标出P 、 Q 点，如图,此时P 点在x 轴下方，其加速度向上，B 正确；Δt ＝0.25 s －0.10s ＝0.15 s ，Δx ＝v ·Δt ＝6.0 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；由图知A ＝0.1 m ，ω＝2πT＝10 π rad/s ，所以Q 点简谐运动表达式为y ＝0.10 sin(10πt )(国际单位制)，E 正确．答案BCE8．(2014·浙江理综，14，6分)(难度★★)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解析机械波的振幅与波源振幅有关，而机械波的传播速度由介质决定，A 错，B对；物体受到的静摩擦力方向与其相对运动趋势方向相反，并不一定与运动方向相反，C错；动摩擦因数的数值跟相互接触的两物体的材料有关，选项D错误．答案 B9．(2014·天津理综,5，6分)(难度★★)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50 Hz 的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/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x P＝3.5 m、x Q＝－3 m．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、速度方向相同解析该波的波长λ＝vf＝100500m＝2 m,x P＝3.5 m＝λ＋34λ，x Q＝3 m＝λ＋12λ，此时P、Q两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项D正确．答案 D10．(2014·北京理综,17，6分)(难度★★)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1所示，a、b是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图象．下列说法中正确的是( )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2可以表示质点a 的振动D ．图2可以表示质点b 的振动解析由图1可知,t ＝0时，a 在正向最大位移处，v ＝0，加速度最大；b 在平衡位置，速度最大，a ＝0，且振动方向沿y 轴负向，图2可以表示质点b 的振动，选项A 、B 、C 都错误，选项D 正确．答案 D11．(2014·安徽理综，16，6分)(难度★★)一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t ＝0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是( )A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m解析由图2知，t ＝0时刻此质点相对平衡位置的位移为－0.15 m ，且振动方向向下，图1中符合此要求的点在2～3 m 之间，故C 正确．答案 C12．(2014·四川理综，5，6分)(难度★★)如图所示，甲为t ＝1 s 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx ＝0.5 m 处质点的振动图象可能是( )解析由图甲知波长λ＝2 m,因此距该点为Δx ＝0.5 m ＝14λ的质点的振动图象可由图乙图象向左或向右平移T4＝0.5 s 得到，故只有A 图象正确．答案 A13．(2014·福建理综,17，6分)(难度★★)在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源O 在第一个周期内的振动图象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是( )解析由振动图象可知,在t＝T时，波源O的振动方向向下，再结合波形可知形成的波动图象为D 图．故选项D正确．答案 D14．(2014·大纲全国卷，18，6分)(难度★★)(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( )A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误；在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，故A、D项正确．答案AD15．(2013·北京理综，15,6分)(难度★★★)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A．这列波的振幅为4 cmB．这列波的周期为1 sC．此时x＝4 m处质点沿y轴负方向运动D．此时x＝4 m处质点的加速度为0解析由图可知，振幅为2 cm,A错误；由v＝λT可知，T＝λv＝84s＝2 s，B 错误；波向右传播，由波动与振动的关系可知，x＝4 m处质点向y轴正方向运动，C错误；x＝4 m处质点处于平衡位置，此时加速度为0，故D正确．答案 D16．(2013·福建理综，16,6分)(难度★★)如图所示，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是( )解析波源形成的波同时向正、负两个方向传播，所以A 、B 错误；0.6 s 时波源回到平衡位置，向下振动，由波动与振动的关系可知，C 正确．答案 C17．(2012·全国卷，20，6分)(难度★★)(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图甲是t ＝0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x 轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )A.13 mB.23 m C ．1 m D.43m解析图乙对应t ＝0时刻位于波峰位置并向下振动的质点，而图丙所示质点 t ＝0时刻应位于y ＝－0.05m 的位置并向下振动.综上所述两质点在一个周期内的位置关系如图所示，其中a 、b 相距43m ，a 、b ′相距23m ．根据波的周期性，距离还可以更大．所以，A 、C 错误，B 、D 正确．答案 BD18．(2012·安徽理综，15，6分)(难度★★★)一列简谐波沿x 轴正方向传播，在t ＝0时波形如图所示,知波速为10 m/s.则t ＝0.1 s 时正确的波形应是下图中的( )解析由图象可知，λ＝4 m ，得T ＝λv ＝0.4 s ，当t ＝0.1 s 时该波传播了14个周期，判断此刻波形有多种方法．方法一：简谐波波形向x 轴正方向平移14λ；方法二(特殊点振动分析)：x ＝0处质点经14个周期运动到平衡位置，x ＝1.0 m 处质点在t ＝0时向y 轴正方向运动,14个周期运动到波峰位置．由此判断C 正确．答案 C19．[2011·新课标全国卷，34(1)，6分](难度★★★)(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐振动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播,速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为TC ．速度的最大值一定为vD ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离E ．若P 点与波源距离s ＝v-t ，则质点P 的位移与波源的相同解析机械波是将波源的振动形式和能量向外传递的过程，对简谐波而言，介质中各振动质点的周期与波源的相同，A 正确；又因为传播过程中无能量损失，故振幅也与波源相同，B 正确；质点P 的振动速度不是波的传播速度 v ，C 错误；质点P 开始振动的方向与波源开始振动的方向相同,它们的距离无关，D 错误；P点与波源距离s ＝v-t ＝λ，相距波长λ整数倍的质点振动情况都相同，故E 正确．答案 ABE20．[2012·新课标全国，34(1)，6分](难度★★★)一简谐横波沿x 轴正向传播，t ＝0时刻的波形如图(a)所示,＝0.30 m 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0.30 m ，则该波的波长为______m.解析依据振动图象描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知t ＝0时刻质点运动方向沿y 轴正向.因为横波沿x 轴正向传播且波长大于0.30 m,则 0.3 m ＝38λ，解得λ＝0.8 m ．(对应P 点)答案正向 0.821．[2015·新课标全国Ⅱ,34(2)，10分](难度★★★)平衡位置位于原点O 的波源发出的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35 cm ，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 ＝1 s ，振幅A ＝5 cm. 当波传到P 点时,波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：(ⅰ)P 、Q 间的距离；(ⅱ)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的路程．解析 (ⅰ)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ＝35 cm解得λ＝28 cm ① 波速为v ＝λT＝28 m/s ②在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝v-t ＝140 m ③ 由题意有s ＝PQ ＋λ4④ 解得PQ ＝133 cm ⑤(ⅱ)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋54T ＝6T ＋T4⑥波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源运动的路程为A .故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm ⑦答案 (ⅰ)133 cm (ⅱ)125 cm22．[2015·新课标全国Ⅰ，34(2)，10分](难度★★★)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v ＝25 cm/s.两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示．求：(ⅰ)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 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－16 cm 的质点的时间．解析 (ⅰ)两列波的振幅均为8 cm ，故偏离平衡位置位移为16 cm 的质点应为两列波的波峰相遇处的质点．根据波形图可知，甲、乙的波长分别为λ乙＝60 cm ，λ甲＝50 cm则甲、乙两列波的波峰坐标分别为x 甲＝(50＋k 1×50)cm (k 1＝0，±1，±2，±3，…)x 乙＝(50＋k 2×60)cm (k 2＝0，±1，±2，±3，…)综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x 坐标应为x ＝(50＋300n ) cm (n ＝0，±1，±2，±3，…)(ⅱ)偏离平衡位置位移为－16 cm 对应为两列波的波谷相遇.t ＝0时，波谷之差 Δx ＝(50＋2n 1＋12×60) cm －(50＋2n 2＋12×50) cm 整理可得Δx ＝[10(6n 1－5n 2)＋5]cm 波谷之间最小的距离为Δx ′＝5 cm 两列波相向传播，相对速度为2v ＝50 cm/s所以出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的最短时间t ＝Δx ′2v＝0.1 s答案 (ⅰ)x ＝(50＋300n ) cm (n ＝0，±1，±2，±3，…) (ⅱ)0.1 s23. [2015·重庆理综，11(2)，6分](难度★★)下图为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4 s ．求该波的波速并判断 P 点此时的振动方向．解析由波形图可知，波长λ＝1.0 m ，则波速为v ＝λT＝2.5 m/s由波传播方向和质点振动方向可知，P 点的振动方向沿y 轴正方向．答案 2.5 m/s 沿y 轴正方向24．[2014·重庆理综，11(2)，6分](难度★★)一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题图所示的图象．y 1、y 2、x 0、2x 0 为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．解析设周期为T ，振幅为A . 由题意得T ＝2x 0v 和A ＝y 1－y 22.答案2x 0v y 1－y 22考点三实验：探究单摆的运动用单摆测定重力加速度1．[2015·天津理综，9(2)](难度★★★)某同学利用单摆测量重力加速度． ①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是________． A ．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B ．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C ．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D ．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m 的单摆．实验时，由于仅有量程为20 cm 、精度为1 mm 的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T 1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T 2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL .用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g ＝________．解析 ①在利用单摆测重力加速度实验中，为了使测量误差尽量小，须选用密度大、半径小的摆球和不易伸长的细线，摆球须在同一竖直面内摆动，摆长一定时，振幅尽量小些，以使其满足简谐运动条件，故选B 、C.②设第一次摆长为L ，第二次摆长为L －ΔL ，则T 1＝2πLg ，T 2＝2π L －ΔL g 联立解得g ＝4π2ΔLT 21－T 22.答案①BC ②4π2ΔL T21－T222. [2015·北京理综，21(2)](难度★★★)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．①组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)．A．长度为1 m左右的细线B．长度为30 cm左右的细线C．直径为1.8 cm的塑料球D．直径为1.8 cm的铁球②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________(用L、n、t表示)．③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.请计算出第3组实验中的T＝________s，g＝________m/s2.④用多组实验数据做出T2L图象，也可以求出重力加速度g.已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是________(选填选项前的字母)．A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值⑤某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm 的刻度尺，于是他在细线上的A 点做了一个标记，使得悬点O 到A 点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O 、A 间细线长度以改变摆长．实验中，当O 、 A 间细线的长度分别为l 1、l 2时，测得相应单摆的周期为T 1、T 2.由此可得重力加速度g ＝________(用l 1、l 2、T 1、T 2表示)．解析 ①单摆模型需要满足的两个基本条件是摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好．所以应选A 、D. ②由T ＝tn，T ＝2πL g 得g ＝4π2n 2L t 2③T ＝t n ＝100.550s ＝2.01 sg ＝4π2n 2L t 2＝4×3.142×502×1100.52m/s 2＝9.76 m/s 2，④b 图线为正确图线，a 图线与b 图线相比，测量的周期相同时,摆长短，说明测量摆长偏小,A 错误；c图线与b 图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数,所以B 正确;由T ＝2πL g 得T 2＝4π2gL ，图线斜率小，说明g 偏大，故C 错误．⑤设A 到铁锁重心的距离为l ，有T 1＝2πl ＋l 1gT 2＝2πl ＋l 2g联立消去l 解得g ＝4π2（l 1－l 2）T 21－T 22答案 ①AD ②4π2n 2Lt2③2.01 9.76④B ⑤4π2（l 1－l 2）T 21－T 223．(2013·安徽理综，21Ⅰ，5分)(难度★★★)根据单摆周期公式T ＝2πlg，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm.(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______．a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的c．为了使摆的周期大一些,以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d．拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期Te．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T＝Δt 50解析(1)游标卡尺读数：18 mm＋6×0.1 mm＝18.6 mm；(2)摆线细一些有助于减小空气阻力，伸缩性小一些保证摆长不变，尽可能长一些使周期较大，容易测量，故a正确．摆球质量大一些，体积小一些能减小空气阻力对实验的影响，故b正确．根据T＝2πl g 可知，周期T与摆幅无关，且摆角太大时,小球运动不能看做是简谐运动，不符合实验要求，故c 错误．测量周期时应以小球经过最低位置时开始计时，而且应记录n次全振动的时间，用T＝Δtn去计算，故d错误，e正确．答案(1)18.6 (2)abe4．[2012·天津理综，9(2)](难度★★★)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是________．A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径．结果如图所示，则该摆球的直径为______mm.单摆摆长为________m.。

16年机械振动机械波综合题含答案

一、选择题：（1—12单选,其余多选，请将正确答案填在下表中） 1．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。

2．如图所示,在张紧的绳上挂了a 、b 、c 、d 四个单摆,四个单摆的摆长关系为l c ＞l b =l d ＞l a ,先让d 摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( )．A ．b 摆发生振动,其余摆均不动B ．所有摆均以相同摆角振动C ．摆动过程中，b 摆的振幅最大D ．摆动过程中，c 摆的周期最大3．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝5sin4t（cm ），则下列关于质点运动的说法中正确的是( )．A ．质点做简谐运动的振幅为10cmB ．质点做简谐运动的周期为4sC ．在t = 4 s 时质点的速度最大D ．在t = 4 s 时质点的加速度最大 4．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．质点振动频率是4 Hz B ．在10 s 内质点经过的路程是20 cm C ．第4 s 末质点的速度是零 D ．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同5．摆长为L 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t ＝0)，当振动至t ＝3π2l g时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的6．振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的波形如图所示。

规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是（）PA7．振源以原点O 为平衡位置,沿y 轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在x 轴上沿正、负两个方向传播，在某一时刻沿x 轴正向传播的波形如图所示，x 轴负方向的波形未画出。

(五年高考真题)2016届高考物理专题十四机械振动与机械波(全国通用)

（五年高考真题）2016届高考物理专题十四机械振动与机械波（全国通用）考点一机械振动1．[2015²山东理综，38(1)](难度★★)(多选)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(2.5πt )m.t ＝0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下； t ＝0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2. 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解析 t ＝0.6 s 时，物块的位移为y ＝0.1sin(2.5π³0.6)m ＝－0.1 m,则对小球 h ＋|y |＝12gt 2，解得h ＝1.7 m ，选项a 正确；简谐运动的周期是T ＝2πω＝ 2π2.5π s ＝0.8 s ，选项b 正确；0.6 s 内物块运动的路程是3A ＝0.3 m ，选项c错误；t ＝0.4 s ＝T2，此时物块在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同，选项d 错误．答案 ab2．(2014²安徽理综，14，6分)(难度★★)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 ．T ＝2πr GMl B ．T ＝2πr l GM C ．T ＝2πrGM lD ．T ＝2πlr GM解析由单摆周期公式T ＝2πl g及黄金代换式GM ＝gr 2，得T ＝ 2πrl GM.答案 B3．(2014²浙江理综，17，6分)(难度★★)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船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，游客能舒服登船的时间是( )A ．0.5 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s 解析解法一由题意知，游客舒服登船时间t ＝23³T4³2＝1.0 s.解法二设振动图象表达式为y ＝A sin ωt ，由题意可知ωt 1＝π6或ωt 2＝56π，其中ω＝2πT ＝23π rad/s ，解得t 1＝0.25 s 或t 2＝1.25 s ，则游客舒服登船时间 Δt ＝t 2－t 1＝1.0 s.答案 C4．[2013²江苏单科，12B(1)](难度★)如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz. 现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz ，则把手转动的频率为______．A ．1 HzB ．3 HzC ．4 HzD ．5 Hz解析弹簧振子做受迫振动，稳定时其振动频率等于驱动力的频率，则把手转动的频率f ＝1 Hz ，选项A 正确．答案 A5．(2013²上海单科，4,2分)(难度★)做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是( ) A ．位移 B ．速度 C ．加速度 D ．回复力解析做简谐运动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向可能不同，故A 、C 、D 错误，B 正确．答案 B6．(2012²重庆理综，14，6分)(难度★★)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是( )解析试管被竖直提起少许，说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放，因规定竖直向上为正方向，故选项D 正确．答案 D7．[2014²山东理综，38(1)](难度★★)(多选)一列简谐横波沿直线传播．以波源O 由平衡位置开始振动为计时零点，质点A 的振动图象如图所示，已知O 、A 的平衡位置相距0.9 m ．以下判断正确的是( )A ．波长为1.2 mB ．波源起振方向沿y 轴正方向C ．波速大小为0.4 m/sD ．质点A 的动能在t ＝4 s 时最大解析由图可知波源起振后3 s 质点A 开始振动,故波速大小v ＝Δx Δt ＝0.9 m3 s＝0.3m/s,C 错误；由图知波的周期即质点A 的振动周期T ＝4 s,故该波的波长λ＝v-t ＝1.2 m ，A 正确；因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，故由图知B 正确；由图知t ＝4 s 时质点A 处于正向最大位移处，此时质点A 的速度为零、动能为零，故D 错误．答案 AB8．[2013²新课标全国Ⅱ,34(1)](难度★★)如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A 0，周期为T 0.当物块向右通过平衡位置时， a 、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ，则 A ________A 0(填“＞”、“＜”或“＝”)，T ________T 0(填“＞”、“＜”或“＝”)．解析振子振动时机械能守恒，物块通过平衡位置，a 、b 脱开后，振子的动能减小，根据机械能守恒定律可知，振子的最大弹性势能也减小，振幅减小，即A <A 0；振子从平衡位置到最大位移的过程中，速度变化与a 、b 脱开之前相等，但距离减小，故时间减小，所以周期减小，即T <T 0.答案＜＜9．(2012²全国卷，25,19分)(难度★★★)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k .设地球的半径为R .假定地球的密度均匀．已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d .解析根据万有引力定律，地面处质量为m 的物体的重力为mg ＝G mMR2式中，g 是地面处的重力加速度，M 是地球的质量，设ρ是地球的密度，则有M ＝43πρR 3摆长为l 的单摆在地面处的摆动周期T ＝2πl g 若该物体位于矿井底部，则其重力mg ′＝G mM ′（R －d ）2式中g ′是矿井底部的重力加速度，且M ′＝43πρ(R －d )3在矿井底部此单摆的周期为T ′＝2πl g ′由题意得T ＝kT ′联立以上各式得d ＝(1－k 2)R答案 (1－k 2)R考点二机械波1．(2015²北京理综，15,6分)(难度★★)周期为2.0 s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，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 ＝20 m/sD ．沿x 轴负方向传播，波速v ＝10 m/s解析已知P 点的运动方向为沿y 轴负方向，可知波沿x 轴正方向传播；由波的图象可知λ＝20 m ，又T ＝2.0 s ，则波速v ＝λT＝10 m/s.故B 选项正确．答案 B2．(2015²四川理综，2，6分)(难度★★)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( ) A ．频率是30 Hz B ．波长是3 m C ．波速是1 m/sD ．周期是0.1 s解析由题意知T ＝6030 s ＝2 s ，f ＝1T ＝0.5 Hz ，A 、D 错误；32λ＝3 m ，则λ ＝2 m ，B错误；由v ＝λT ＝22 m/s ＝1 m/s ，所以C 正确．答案 C3．(2015²天津理综,3，6分)(难度★★★)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 a ＝2 m 和x b ＝6 m ，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1 m/s B．质点a经4 s振动的路程为4 m C．此时刻质点a的速度沿＋y方向D．质点a在t＝2 s时速度为零解析由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8 m，周期T＝8 s，所以波速为v ＝λT＝1m/s，该时刻开始b质点向上运动，所以该波沿－x方向传播，A错误；经过4 s(半个周期)a质点振动的路程为2A＝1 m,B错误；此刻a质点运动方向与b质点相反，沿－y方向,C错误；在t＝2 s时a质点在波谷处，速度为0，D正确．答案 D4．[2015²江苏单科，12B(1)](难度★★)(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变解析在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，所以B、C正确．答案BC5．[2015²海南单科，16(1)，4分](难度★★★)(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s．下列说法正确的是( )A．波速为4 m/sB．波的频率为1.25 HzC．x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷D ．x 坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰E ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点恰好位于波谷解析任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ，则12T ＝0.4 s ，解得T ＝0.8 s ．从图象中可知λ＝4 m ，所以波速为v ＝λT ＝40.8＝5 m/s ，故A 错误；根据公式f ＝1T 可得波的频率为1.25 Hz,B 正确；x 坐标为15 m 的质点距波源Δx ＝3λ＋34λ，此时在波谷位置经t ＝0.6 s 即t ＝34T ，质点振动到平衡位置,C 错误；x 的坐标为22 m 的质点距波源Δx ＝5λ＋λ2，此时在平衡位置向上运动,质点经过t ＝0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰，D 正确；当质点 P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点距P 的距离Δx ＝14 m 即Δx ＝3λ＋λ2，此时坐标为17 m 的质点恰好位于波谷，E 正确．答案 BDE6．[2014²新课标全国Ⅰ，34(1)，6分](难度★★★)(多选)图(a)为一列简谐横波在 t ＝2 s 时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象， P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析由图(a)可知，波长λ＝2 m ，由图(b)可知周期T ＝4 s ，则波速v ＝λT＝ 0.5m/s ，A 正确；t ＝2 s 时,x ＝1.5 m 处的质点振动方向向下，则波向左传播， B 错；0～2 s 时间内P 质点运动的路程x P ＝t T³4A ＝8 cm,C 正确；0～2 s 内 P 质点向y 轴负方向运动，D 错；t ＝0时P 质点位于正向最大位移处，故P 质点达到平衡位置的时刻为t ＝(2n ＋1)T4，则n ＝3时，t ＝7 s ，P 恰好回到平衡位置，E 正确．答案 ACE7．[2014²新课标全国Ⅱ，34(1)，5分](难度★★★)(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 的振动图象．下列说法正确的是( )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 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin(10πt )(国际单位制)解析由图(a)得λ＝8 m,由图(b)得T ＝0.2 s ，所以v ＝λT＝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，画出t ＝0.25 s 时的波形图，标出P 、 Q 点，如图,此时P 点在x 轴下方，其加速度向上，B 正确；Δt ＝0.25 s －0.10 s ＝0.15 s ，Δx ＝v ²Δt ＝6.0 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；由图知A ＝0.1 m ，ω＝2πT＝10 π rad/s ，所以Q 点简谐运动表达式为y ＝0.10 sin(10πt )(国际单位制)，E 正确．答案 BCE8．(2014²浙江理综，14，6分)(难度★★)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解析机械波的振幅与波源振幅有关，而机械波的传播速度由介质决定，A 错，B对；物体受到的静摩擦力方向与其相对运动趋势方向相反，并不一定与运动方向相反，C 错；动摩擦因数的数值跟相互接触的两物体的材料有关，选项D 错误．答案 B9．(2014²天津理综,5，6分)(难度★★)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50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为 100 m/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x P ＝3.5 m 、x Q＝－3 m ．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、速度方向相同解析该波的波长λ＝v f ＝100500 m ＝2 m,x P ＝3.5 m ＝λ＋34λ，x Q ＝3 m ＝λ＋12λ，此时P 、Q 两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项D 正确．答案 D10．(2014²北京理综,17，6分)(难度★★)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1所示，a 、b 是波上的两个质点．图 2是波上某一质点的振动图象．下列说法中正确的是( )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2可以表示质点a 的振动D ．图2可以表示质点b 的振动解析由图1可知,t ＝0时，a 在正向最大位移处，v ＝0，加速度最大；b 在平衡位置，速度最大，a ＝0，且振动方向沿y 轴负向，图2可以表示质点b 的振动，选项A 、B 、C 都错误，选项D 正确．答案 D11．(2014²安徽理综，16，6分)(难度★★)一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t ＝0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是( )A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m解析由图2知，t ＝0时刻此质点相对平衡位置的位移为－0.15 m ，且振动方向向下，图1中符合此要求的点在2～3 m 之间，故C 正确．答案 C12．(2014²四川理综，5，6分)(难度★★)如图所示，甲为t ＝1 s 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx ＝0.5 m 处质点的振动图象可能是( )解析由图甲知波长λ＝2 m,因此距该点为Δx ＝0.5 m ＝14λ的质点的振动图象可由图乙图象向左或向右平移T4＝0.5 s 得到，故只有A 图象正确．答案 A13．(2014²福建理综,17，6分)(难度★★)在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源O 在第一个周期内的振动图象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是( )解析由振动图象可知,在t ＝T 时，波源O 的振动方向向下，再结合波形可知形成的波动图象为D 图．故选项D 正确．答案 D14．(2014²大纲全国卷，18，6分)(难度★★)(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A 2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( )A ．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A 1－A 2|B ．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1＋A 2C ．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D ．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0到最大值之间,B 、C 项错误；在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，故 A 、D 项正确．答案 AD15．(2013²北京理综，15,6分)(难度★★★)一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A ．这列波的振幅为4 cmB ．这列波的周期为1 sC ．此时x ＝4 m 处质点沿y 轴负方向运动D ．此时x ＝4 m 处质点的加速度为0解析由图可知，振幅为2 cm,A 错误；由v ＝λT 可知，T ＝λv ＝84s ＝2 s ，B 错误；波向右传播，由波动与振动的关系可知，x ＝4 m 处质点向y 轴正方向运动，C 错误；x ＝4 m 处质点处于平衡位置，此时加速度为0，故D 正确．答案 D16．(2013²福建理综，16,6分)(难度★★)如图所示，t ＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动，振动周期为0.4 s ，在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t ＝0.6 s 时波形的图是( )解析波源形成的波同时向正、负两个方向传播，所以A 、B 错误；0.6 s 时波源回到平衡位置，向下振动，由波动与振动的关系可知，C 正确．答案 C17．(2012²全国卷，20，6分)(难度★★)(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图甲是t ＝0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x 轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )A.13 mB.23m C ．1 m D.43m解析图乙对应t ＝0时刻位于波峰位置并向下振动的质点，而图丙所示质点 t ＝0时刻应位于y ＝－0.05 m 的位置并向下振动.综上所述两质点在一个周期内的位置关系如图所示，其中a 、b 相距43 m ，a 、b ′相距23 m ．根据波的周期性，距离还可以更大．所以，A 、C 错误，B 、D 正确．答案 BD18．(2012²安徽理综，15，6分)(难度★★★)一列简谐波沿x 轴正方向传播，在t ＝0时波形如图所示,知波速为10 m/s.则t ＝0.1 s 时正确的波形应是下图中的( )解析由图象可知，λ＝4 m ，得T ＝λv ＝0.4 s ，当t ＝0.1 s 时该波传播了14个周期，判断此刻波形有多种方法．方法一：简谐波波形向x 轴正方向平移14λ；方法二(特殊点振动分析)：x ＝0处质点经14个周期运动到平衡位置，x ＝1.0 m处质点在t ＝0时向y轴正方向运动,14个周期运动到波峰位置．由此判断C 正确．答案 C19．[2011²新课标全国卷，34(1)，6分](难度★★★)(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐振动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播,速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为vD ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离E ．若P 点与波源距离s ＝v-t ，则质点P 的位移与波源的相同解析机械波是将波源的振动形式和能量向外传递的过程，对简谐波而言，介质中各振动质点的周期与波源的相同，A 正确；又因为传播过程中无能量损失，故振幅也与波源相同，B 正确；质点P 的振动速度不是波的传播速度 v ，C 错误；质点P 开始振动的方向与波源开始振动的方向相同,它们的距离无关，D 错误；P 点与波源距离s ＝v-t ＝λ，相距波长λ整数倍的质点振动情况都相同，故E 正确．答案 ABE20．[2012²新课标全国，34(1)，6分](难度★★★)一简谐横波沿x 轴正向传播，t ＝0时刻的波形如图(a)所示,＝0.30 m 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0.30 m ，则该波的波长为______m.解析依据振动图象描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知t ＝0时刻质点运动方向沿y 轴正向.因为横波沿x 轴正向传播且波长大于0.30 m,则 0.3 m ＝38λ，解得λ＝0.8 m ．(对应P 点)答案正向 0.821．[2015²新课标全国Ⅱ,34(2)，10分](难度★★★)平衡位置位于原点O 的波源发出的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35 cm ，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 ＝1 s ，振幅A ＝5 cm. 当波传到P 点时,波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求： (ⅰ)P 、Q 间的距离；(ⅱ)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的路程．解析 (ⅰ)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ＝35 cm解得λ＝28 cm ① 波速为v ＝λT＝28 m/s ②在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝v-t ＝140 m ③ 由题意有s ＝PQ ＋λ4④解得PQ ＝133 cm ⑤(ⅱ)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋54T ＝6T ＋T4⑥波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源运动的路程为A .故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm ⑦答案 (ⅰ)133 cm (ⅱ)125 cm22．[2015²新课标全国Ⅰ，34(2)，10分](难度★★★)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v ＝25 cm/s.两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示．求：(ⅰ)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 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－16 cm 的质点的时间．解析 (ⅰ)两列波的振幅均为8 cm ，故偏离平衡位置位移为16 cm 的质点应为两列波的波峰相遇处的质点．根据波形图可知，甲、乙的波长分别为λ乙＝60 cm ，λ甲＝50 cm则甲、乙两列波的波峰坐标分别为x 甲＝(50＋k 1³50)cm (k 1＝0，±1，±2，±3，…)x 乙＝(50＋k 2³60)cm (k 2＝0，±1，±2，±3，…)综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x 坐标应为x ＝(50＋300n ) cm (n ＝0，±1，±2，±3，…)(ⅱ)偏离平衡位置位移为－16 cm 对应为两列波的波谷相遇.t ＝0时，波谷之差 Δx ＝(50＋2n 1＋12³60) cm －(50＋2n 2＋12³50) cm整理可得Δx ＝[10(6n 1－5n 2)＋5]cm 波谷之间最小的距离为Δx ′＝5 cm 两列波相向传播，相对速度为2v ＝50 cm/s所以出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的最短时间t ＝Δx ′2v＝0.1 s答案 (ⅰ)x ＝(50＋300n ) cm (n ＝0，±1，±2，±3，…) (ⅱ)0.1 s23. [2015²重庆理综，11(2)，6分](难度★★)下图为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4 s ．求该波的波速并判断 P 点此时的振动方向．解析由波形图可知，波长λ＝1.0 m ，则波速为v ＝λT＝2.5 m/s由波传播方向和质点振动方向可知，P 点的振动方向沿y 轴正方向．答案 2.5 m/s 沿y 轴正方向24．[2014²重庆理综，11(2)，6分](难度★★)一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题图所示的图象．y 1、y 2、x 0、2x 0 为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．解析设周期为T ，振幅为A . 由题意得T ＝2x 0v 和A ＝y 1－y 22.答案2x 0v y 1－y 22考点三实验：探究单摆的运动用单摆测定重力加速度1．[2015²天津理综，9(2)](难度★★★)某同学利用单摆测量重力加速度． ①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是________． A ．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B ．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C ．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D ．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m 的单摆．实验时，由于仅有量程为20 cm 、精度为1 mm 的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T 1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T 2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL .用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g ＝________．解析 ①在利用单摆测重力加速度实验中，为了使测量误差尽量小，须选用密度大、半径小的摆球和不易伸长的细线，摆球须在同一竖直面内摆动，摆长一定时，振幅尽量小些，以使其满足简谐运动条件，故选B 、C.②设第一次摆长为L ，第二次摆长为L －ΔL ，则T 1＝2πLg ，T 2＝2π L －ΔL g联立解得g ＝4π2ΔLT 21－T 22.答案 ①BC ②4π2ΔLT 21－T 222. [2015²北京理综，21(2)](难度★★★)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．①组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)． A ．长度为1 m 左右的细线 B ．长度为30 cm 左右的细线 C ．直径为1.8 cm 的塑料球 D ．直径为1.8 cm 的铁球②测出悬点O 到小球球心的距离(摆长)L 及单摆完成n 次全振动所用的时间 t ，则重力加速度g＝________(用L、n、t表示)．③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.请计算出第3组实验中的T＝________s，g＝________m/s2.④用多组实验数据做出T2L图象，也可以求出重力加速度g.已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是________(选填选项前的字母)．A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值⑤某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O 到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A 间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2.由此可得重力加速度g＝________(用l1、l2、T1、T2表示)．解析①单摆模型需要满足的两个基本条件是摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好．所以应选A、D.②由T ＝t n ，T ＝2πL g 得g ＝4π2n 2Lt 2③T ＝t n ＝100.550s ＝2.01 sg ＝4π2n 2L t 2＝4³3.142³502³1100.52m/s 2＝9.76 m/s 2，④b 图线为正确图线，a 图线与b 图线相比，测量的周期相同时,摆长短，说明测量摆长偏小,A 错误；c 图线与b 图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数,所以B 正确;由T ＝2πL g 得T 2＝4π2gL ，图线斜率小，说明g 偏大，故C 错误．⑤设A 到铁锁重心的距离为l ，有T 1＝2πl ＋l 1gT 2＝2πl ＋l 2g联立消去l 解得g ＝4π2（l 1－l 2）T 21－T 22答案 ①AD ②4π2n 2Lt2③2.01 9.76④B ⑤4π2（l 1－l 2）T 21－T 223．(2013²安徽理综，21Ⅰ，5分)(难度★★★)根据单摆周期公式T ＝2πlg，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm. (2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______． a ．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b ．摆球尽量选择质量大些、体积小些的c ．为了使摆的周期大一些,以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d ．拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt 即为单摆周期Te ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt ，则单摆周期T ＝Δt 50解析 (1)游标卡尺读数：18 mm ＋6³0.1 mm ＝18.6 mm ；(2)摆线细一些有助于减小空气阻力，伸缩性小一些保证摆长不变，尽可能长一些使周期较大，容易测量，故a 正确．摆球质量大一些，体积小一些能减小空气阻力对实验的影响，故b 正确．根据T ＝2πlg可知，周期T 与摆幅无关，且摆角太大时,小球运动不能看做是简谐运动，不符合实验要求，故c 错误．测量周期时应以小球经过最低位置时开始计时，而且应记录n 次全振动的时间，用T ＝Δtn去计算，故d 错误，e 正确．答案 (1)18.6 (2)abe4．[2012²天津理综，9(2)](难度★★★)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是________． A ．保证摆动过程中摆长不变 B ．可使周期测量得更加准确 C ．需要改变摆长时便于调节 D ．保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L ＝0.999 0 m ，再用游标卡尺测量摆球直径．结果如图所示，则该摆球的直径为______mm.单摆摆长为________m.(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过。

近6年全国卷高考物理真题分类汇编：机械振动与机械波(Word版含答案)

2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：机械振动与机械波学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题（本大题共12小题）1．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。

已知该波的周期T>0.20s。

下列说法正确的是（）A．波速为0.40m/sB．波长为0.08mC．x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷D．x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m2．（2020·全国·高考真题）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。

A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E．天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化3．（2019·全国·高考真题）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_____．A ．B ．C ．D ． 4．（2017·全国·高考真题）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s ．下列说法正确的是（）A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6HzC ．该水面波的波长为3mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移5．（2019·全国·高考真题）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（）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6．（2019·全国·高考真题）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7．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5 m，xb=5.5m,则A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同8．（2017·全国·高考真题）由波源S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15. 8 m，14.6m．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9．（2018·全国·高考真题）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 ．13mB ．23m C ．1m D ．43m 10．（2018·全国·高考真题）一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点，0=t 时刻振子的位移0.1m x =-；4s 3t =时刻0.1m x =；4s t =时刻0.1m x =。

【创新设计】2016届高考(四川专用)物理(课件+练习)复习专题提升突破：专题五机械振动和机械波第11讲

答案 D
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2.(2014· 四川理综，5)如图2所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx ＝0.5 m处的质点振动图像可能是( )
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乙图为该波传播方向上Q点振动图像,距该质点Δx＝0.5 m
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，游客能舒服登船的时间是( A.0.5 s C.1.0 s ) B.0.75 s D.1.5 s
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游船的振动图像如图所示。
地面与甲板的高度差不超过 10 cm 的时间有三分之一周期，即 t T ＝＝1.0 s，选项 C 正确。 3 答案 C
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t＝0.6 s 时,物块的位移为 y＝0.1sin(2.5π×0.6)m＝－0.1 m，
1 2 则对小球 h＋|y|＝ gt ，解得 h＝1.7 m，选项 A 正确；简谐运动 2 2π 2π 的周期是 T＝ ω ＝ s＝0.8 s，选项 B 正确；0.6 s 内物块运动 2.5π T 的路程是 3A＝0.3 m，选项 C 错误；t＝0.4 s＝，此时物块在平 2 衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项 D 错误。
＝0.5 m/s，选项 A 对；根据图(b)可知 x＝1.5 m 处的质点在 t＝2 s 时，振动方向沿 y 轴负方向，利用“爬坡”法可以判断波的传播方向向左，选项 B 错；在 t＝2 s 时质点 P 在最低点，又因 T＝4 s，可知 T＝0 时质点 P 在最高点，所以 0～2 s 时间内质点通过的路程为 8 cm，选项 C 正确；0～2 s 质点 P 向 y 轴负方向运动，选 5 项 D 错；t＝2～7 s 共经过 T，所以 P 刚好回到平衡位置，选项 E 4 对。

2016年上海一模机械振动和机械波专题汇编

上海市各区县2016届高三物理机械振动和机械波专题分类精编1、（青浦15题）如图所示，在x 轴上传播的一列简谐横波，实线表示t ＝0时刻的波形图，虚线表示在t ＝0.2s 时刻的波形图。

已知该波的波速是80m/s ，则下列说法正确的是（）（A ）波长是10m （B ）周期是0.15s（C ）波可能沿x 轴正方向传播（D ）t ＝0时，x ＝4m 处的质点速度沿y 轴正方向2、（虹口6题）弹簧振子做简谐运动，周期为T ，则变化周期为2T的物理量是（）（A ）位移（B ）振幅（C ）动能（D ）加速度 3、（虹口14题）图（甲）是一列简谐横波在t ＝4.5s 时的波形图，已知b 位置的质点比a 位置的质点晚0.5s 起振。

则图（乙）所示振动图像对应的质点可能位于（）（A ）a 、b 两个质点之间（B ）b 、c 两个质点之间（C ）c 、d 两个质点之间（D ）d 、e 两个质点之间 4、（虹口19题）如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播足够长的时间，在t ＝0时刻两列波的波峰正好在x ＝0处重合，则下列说法中正确的是（）（A ）x ＝0处质点的振动始终加强（B ）两列波的频率之比为f A ∶f B ＝5∶3（C ）t ＝0时刻一定存在振动位移y ＝－20cm 的质点（D ）t ＝0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为x ＝7.5m5、（崇明8题）一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S 点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示．则该波的 A ．频率逐渐增大 B ．频率逐渐减小 C ．波速逐渐增大 D ．波速逐渐减小6、（崇明15题）一弹簧振子振幅为A ，周期为04T t =．若振子从平衡位置处开始经过03t 时间时的加速度大小和动能分别为a 1和E 1，而振子在位移为3A时加速度大小和动能分别为a 2和E 2，则a 1、a 2和E 1、E 2的大小关系为A ．a 1＞a 2，E 1＜E 2B ．a 1＞a 2，E 1＞E 2C ．a 1＜a 2，E 1＜E 2D ．a 1＜a 2，E 1＞E 27、（崇明17题）如图所示，S 1、S 2分别是两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．则下列判断中正确的是 A ．两列波的频率相同，将在相遇区域形成干涉图像 B ．两列波的频率不同，不会在相遇区域形成干涉图像 C ．两列波在相遇区域内叠加使得A 点振幅始终为零D ．两列波在相遇区域内叠加使得B 、C 两点振幅有时增大有时减小8、（崇明19题）如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在0t =时刻的波形图，质点P 恰在平衡位置，虚线是这列波在0.2t =s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s ，则 A ．这列波是沿x 轴负方向传播的B ．质点P 在0.4s 时刻速度方向与加速度方向相同C ．0.5s t =时，质点P 的速度沿y 轴负方向D ．质点P 在0.9s 时间内经过的路程为0.48m9、（闸北13题）一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图中的实线所示，t ＝0.04s 时刻的波形如图中虚线所示。

专题15 机械振动和机械波-三年高考(2016-2018)物理试题分项版解析(原卷版)

2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题15 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0.15 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 m【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）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-0.1 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【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）3．（多选）两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴，某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰，Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。

a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点。

下列判断正确的是A. 质点a的振幅为2AB. 质点b始终静止不动C. 图示时刻质点c的位移为0D. 图示时刻质点d的振动方向沿-y轴【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题4．一列简谐横波沿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___________。

（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．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 m【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）6．声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。

专题15 机械振动机械波(选修3-4)-2016年高考全国名校试题物理分项汇编(北京特刊)(解析版)

一、选择题：1.【北京市西城区2014—2015学年度第一学期期末试卷】一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图所示，质点a 、b 均处于平衡位置，质点a 正向上运动。

则下列说法正确的是A ．波沿x 轴负方向传播B ．该时刻质点b 正向上运动C ．该时刻质点a 、b 的速度相同D ．质点a 、b 的振动周期相同【答案】D 【解析】考点：机械振动和机械波2.【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】一列自右向左传播的简谐横波，在t ＝0时刻的波形图如图所示。

已知在t 1＝0.3s 时刻，P 质点首次位于波峰，Q 点的坐标是（－3，0），则以下说法正确的是（）A ．这列波的传播速度为0.2m/sB ．在t ＝0时刻，质点P 向上运动C ．在t 1＝0.3s 时刻，质点A 仍位于波谷D ．在t 2＝0.5s 时刻，质点Q 首次位于波峰【答案】D 【解析】试题分析：t ＝0时刻P 点向下振动，在t 1＝0.3s 时刻首次到达波峰，故T =0.4s ，因为λ=4cm,故波速s m sTv /1.04.0m04.0===λ，选项AB 错误；在t 1＝0.3s 时刻，质点A 处于平衡位置向下振动，选项C 错误；在t 2＝0.5s 时刻，波向前传播5cm ，则在t =0时刻的x =2cm 处的波峰恰好能传到Q 点，故在t 2＝0.5s 时刻，质点Q 首次位于波峰，选项D 正确；故选D. 考点：质点的振动；机械波的传播；波的图像.3.【北京市东城区2015届高三上学期期末教学统一检测物理试题】一根较长轻质柔软细绳，用手握住一端连续上下抖动，形成一列波。

某一时刻的波形如图所示，绳上a 、b 两质点均处于波峰位置，不考虑能量损失。

下列说法中正确的是( )A ．质点 a 的振动周期大于质点b 的振动周期B ．a 、b 两质点之间的距离等于半个波长C ．一个周期后质点a 将移动到质点b 的位置D ．质点a 比质点b 先开始振动【答案】D 【解析】考点：本题考查了波长、频率和波速的关系；横波的图象．4.【北京市海淀区2015届高三上学期期中练习物理试题】如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于B 位置。

专题15 机械振动机械波-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(江苏特刊)(原卷版)

一、多项选择题1.【2015·江苏省扬州市高三上学期期末考试物理试题】下列关于光现象的说法正确的是A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象C．偏振光可以是横波，也可以是纵波D．全息照相利用了激光方向性好的特点2.【2015·江苏省扬州中学高三物理开学考试】下列说法中正确的是。

A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm长的细线和小铁球3.【2015·南通市高三第一次调研测试】一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是x=3m 处质点的振动图象，则该波的传播速度为m/s，传播方向为．二、非选择题1.【2015·江苏省扬州市高三上学期期末考试物理试题】一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为0.5Hz，t ＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标x a＝2.5 m，从图示再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．2.【2015·江苏省扬州市高三上学期期末考试物理试题】如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光从AC边入射，刚好能垂直AB边射出，入射方向如图所示，求该激光在棱镜中的传播速度．(结果保留两位有效数字)3.【2015•江苏省扬州市扬州中学高三8月开学考试物理试题】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 ．4.【2015•江苏省扬州市扬州中学高三8月开学考试物理试题】描述简谐运动特征的公式是x＝．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。

高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及答案

高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及答案一、选择题1．一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象．下列说法正确的是（）A．若波沿x轴正方向传播，则图乙表示的是质点N的振动图象B．若波沿x轴负方向传播，则图乙表示的是质点K的振动图象C．若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向传播D．若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向传播2．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 m3．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是A．速度、加速度、动能B．动能、冋复力、对平衡位置的位移C．加速度、速度、势能D．速度、动能、回复力4．如图所示，一单摆在做简谐运动，下列说法正确的是A．单摆的幅度越大，振动周期越大B．摆球质量越大，振动周期越大C．若将摆线变短，振动周期将变大D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大5．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（）A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C．振子经过O时动能最大D．振子经过O时加速度最大6．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A．①B．③C．①④D．②④7．下列说法中正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故8．图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A．在t＝0.2s时，弹簧振子运动到O位置B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D．在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同9．如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，A ．若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T 的整数倍B ．若2Tt ∆=，则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C ．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D ．当整体离开平衡位置的位移为x 时，物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 10．一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图所示，质点a 、b 均处于平衡位置，质点a 正向上运动．则下列说法正确的是A ．波沿x 轴负方向传播B ．该时刻质点b 正向上运动C ．该时刻质点a 、b 的速度相同D ．质点a 、b 的振动周期相同11．在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m 的小树叶a 和b 发生振动，当树叶a 运动到上方最大位移处时，树叶b 刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s 后，树叶a 的位移第一次变为零。

2016年高考分类题库物理考点15 机械振动与机械波

考点15 机械振动与机械波一、选择题1.(2016·全国卷I ·T34（1）) 某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/s 的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。

该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s 。

下列说法正确的是 ( ) A.水面波是一种机械波 B.该水面波的频率为6 Hz C.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【解析】选A 、C 、E 。

水波是机械振动在介质中传播形成的,A 对;由题意可知s 35s 915==T ,f=0.6Hz,波长λ=vT=3m,B 错、C 对;波传播时将振源能量向外传播,而振动的质点并不随波迁移,D 错、E 对。

故选A 、C 、E 。

2.(2016·全国卷III ·T34（1）)由波源S 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16 m/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15.8m 、14.6 m 。

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【解析】选B 、D 、E 。

由题意知T=0.05s,v=16m/s,故波长λ=vT=0.8m,找P 点关于S 的对称点P 1,由对称性可知P 1和P 的振动情况完全一致,P 1Q 两点相距λλ238.06.14-8.08.15x ==∆）（,为半波长的整数倍,所以P 1、Q 两点的振动方向始终相反,P 、Q 两点的振动方向也始终相反,A 错误,B 正确;P 点距离S 点x=λ80815..= 1943λ,当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰,同理Q 点距离S 点x 1=λ80614..=1841λ,当S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰,C 错误,D 、E 正确。