高考物理试题分项版解析专题14机械振动和机械波.doc
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1、1 / 21【2019【2019 最新最新】精选高考物理试题分项版解析专题精选高考物理试题分项版解析专题 1414 机械振动机械振动和机械波和机械波一、选择题一、选择题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 2LC时,P 在平衡位置上方D时,P 的速度方向竖直向上8Tt 3 8Tt 【答案】C【考点定位】机械振动和机械波【名师点
2、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2 / 21Bt=2 s 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值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
3、 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 mB波速为 6 m/sC频率为 1.5 HzDt=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,故周期,
4、频率为1.5 Hz,波速,BC 正确;由,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,D 错误;由,t=03 / 21时,x=2 m 处的质点在平衡位置,t=2s 时,该质点同样经过平衡位置,E 正确。3 4x 30.5 s4T 2s3T 6 m/svf31 s=2T2 s3T【考点定位】机械波的传播、质点的振动【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 【2016北京卷】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
5、 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【答案】A【考点定位】简谐振动图像【方法技巧】在考纲上简谐振动这一块要求学生能从振动图象上获取信息,会求简谐运动的路程和位移,以及掌握简谐运动的表达式。sinxAt()5 【2016天津卷】在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动,其表达式为,它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播,某时刻波刚好传播到 x=12 m 处,波形图象如图所示,则5sin()2ytA此后再经 6 s 该波传播到 x=24 m 处BM 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正方向C波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向D此后 M 点第一次到
6、达 y=3 m 处所需时间是 2 s【答案】AB4 / 21【考点定位】机械波的传播、质点的振动【名师点睛】此题考查了质点的振动及机械波的传播;要知道质点振动一个周期,波向前传播一个波长的距离;各个质点的振动都是重复波源的振动,质点在自己平衡位置附近上下振动,而不随波迁移;能根据波形图及波的传播方向判断质点的振动方向。6 【2016四川卷】简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q 是传播方向上相距 10 m 的两质点,波先传到 P,当波传到 Q 开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示。则A质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向B该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 sC该波的传播速度可能为
7、 2 m/sD该波的波长可能为 6 m【答案】AD【解析】由图线可知,质点 Q 开始起振的方向沿 y 轴正方向,选项 A正确;振动由 P 向 Q 传播,由图线可知 T=6 s,故振动从 P 传到 Q 的时间可能为(nT+4) s=v(6n+4) s, (n=1、2、3、) ,故不可能为 7 s选项 B 错误;根据(nT+4)v=10 m 可得(n=1、2、3、) ,故波速不可能为 2 m/s,选项 C 错误;根据,当 n=1 时,=6 m,选项 D 正确;5 / 21故选 AD。10m/s64vn60m64vTn考点:振动图像;机械波的传播【名师点睛】此题是对振动图像及机械波传播问题的考查;首
8、先要掌握已知振动图像判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系;此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题,这是题目的难点所在.7 【2016上海卷】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 2 m/s,振幅相同;某时刻的图像如图所示。则A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【答案】ABD【考点定位】机械波的传播、质点的振动【方法技巧】通过波的前沿质点振动方向判断波的起振方向,根据波长、波速与频率关系计算两列波的频率
9、,通过平移法画出 3 s 时的波形,再分析问题。8 (4 分) 【2016海南卷】下列说法正确的是_。 (填入正确答6 / 21案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 3 分,选对 3 个得 4 分;有选错的得 0 分)A在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变C在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小D系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向【答案】ABD【考点定位】简谐运动、受迫振动【名师点睛】本
10、题关键抓住简谐运动的周期性,分析时间与周期的关系分析振子的位移变化,要掌握加速度与位移的关系,根据计时开始7 / 21时刻的加速度及方向解题。9 【2016全国新课标卷】某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以 1.8 m/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 15 s。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 HzC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【答案】ACE【解析】水面波是一种机械波
11、,故 A 正确;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 15 s,所以周期,该水面波的频率 f=06Hz,故 B 错误;该水面波的波长,故 C 正确;水面波没有将该同学推向岸边,只能说是因为波传播时振动的质点并不随波迁移,不能说波传播时能量不会传递出去,波的传播过程也是能量传递过程,故 D 错误,E 正确。155ss93tTn3mvT【考点定位】波的传播【名师点睛】本题考查了波的基本特点,波的波长、波速、周期三者的关系是考查的重点。还要理解波传播时介质中振动的质点并不随波迁移,只在各自的平衡位置附近振动;波的传播过程也是能量传递过程。10 【2015江苏12B(1)
12、】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_。8 / 21A波速变大 B波速不变 C频率变高 D频率不变【答案】BC【考点】多普勒效应【方法技巧】本题主要是识记,记住多普勒效应,能利用多普勒效应分析问题11 【2015上海17】质点运动的位移 x 与时间 t 的关系如图所示,其中做机械振动的是A B C D【答案】ABC【解析】机械振动是指物体在某一平衡位置附近做来回往复运动,质点运动的位移 x 与时间 t 的关系如图所示中,故 A、B、C 正确,D 错误。【考点定位】机械运动【名师点睛】本题考查了机械运动的概念,涉及位移表达式,属于容易题,意在考
13、查考生对机械振动的理解能力。机械运动是一个往复运动。12 【2015天津3】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和,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2axm6bxmA该波沿+x 方向传播,波速为 1m/sB质点 a 经过 4s 振动的路程为 4m9 / 21C此时刻质点 a 的速度沿+y 方向D质点 a 在 t=2s 时速度为零【答案】D考点:机械振动与机械波【名师点睛】对简谐波问题,把握好质点振动与波传递的关系以及周期、波长、波速、振幅关系是关键,如本题中,根据质点振动方向和波的延迟性(后面学前面)可以确定波的传播方向以及 a 点的振
14、动方向,再由振动周期和振幅可以求得振动路程。13 【2015上海2】如图,P 为桥墩,A 为靠近桥墩浮出水面的叶片,波源 S 连续振动,形成水波,此时叶片 A 静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是A提高波源频率 B降低波源频率C增加波源距桥墩的距离 D减小波源距桥墩的距离【答案】B【解析】叶片 A 之所以不动,是因为水波不能绕过桥墩传过来,也就是说水波衍射不太明显,而发生明显衍射的条件是,障碍物的尺寸也波长小或差不多,所以要让叶片 A 动起来方法只能是减小桥墩的民族尺寸或增大水波的波长,水波的速度一定,减小频率会增长波长,增大频率会减小波长,故 A 错误,B 正确;改变波源与桥墩的距
15、离不会让10 / 21衍射现象更明显,所以 C、D 错误。【考点定位】波的衍射【名师点睛】本题考查波的衍射,意在考查考生对波的衍射现象的理解能力和运用所学知识解决实际问题的能力。发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸也波长小或差不多。要让衍射明显,要么增大波长,要么减小障碍物的尺寸。14 【2015山东38(1) 】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(2.5t)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=10m/s2.以下判断正确
16、的是_(双选,填正确答案标号)ah=1.7m b简谐运动的周期是 0.8s c0.6s 内物块运动的路程是 0.2m dt=0.4s 时,物块与小球运动方向相反【答案】ab【考点定位】简谐振动;自由落体运动.【规律总结】首先要搞清简谐振动的特点及自由落体运动的规律;然后通过物块及小球的位置关系进行讨论.15 【2015上海15】一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为 v,周11 / 21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,且向上运动;经时间 t() ,M 位移仍为,但向下运动,则2AtT2AA在 t 时刻
17、,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,速度向下2A【答案】C【考点定位】波的传播【名师点睛】本题主要考查了波的传播,意在考查考生的理解能力。知道介质中相相距的两质点的振动区别,尤其是其有一个质点在特殊位置时,另一个质点的振动情况。4316 【2015北京15】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=20m/s B沿 x 轴正方向传播,波速 v=10m/sC沿 x 轴负方向传播,波速 v=20m/s
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- 高考 物理试题 分项版 解析 专题 14 机械振动 机械波
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