2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 機(jī)械振波和機(jī)械波（高考真題+模擬新題）（有詳解）（通用）

1、G單元機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波G1機(jī)械振動(dòng) 122020江蘇物理卷 【選做題】本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分B(選修模塊34)(12分)(3)G12020江蘇物理卷 將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T.(3)G12020江蘇物理卷 【答案】 T2【解析】 單擺周期公式T2，且klmg解得T2.G2機(jī)械波342020課標(biāo)全國(guó)卷 G2(1)振動(dòng)周期為T、振幅為A

2、、位于x0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)該波源產(chǎn)生的一維簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的是_A振幅一定為AB周期一定為TC速度的最大值一定為vD開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離E若P點(diǎn)與波源距離svT，則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同【答案】 ABE【解析】 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于其振動(dòng)的振幅，由于波傳播過程中無能量損失，故其振幅A不變，A正確；機(jī)械波的周期等于各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期，B正確；質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的速度在y軸方向上，而波沿x軸正向傳播，其傳播速度不同于波上質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P的起振

3、方向與波源的起振方向相同，沿y軸正向開始振動(dòng)，D錯(cuò)誤；若P點(diǎn)與波源距離svT，則P點(diǎn)與波源正好相距一個(gè)波長(zhǎng)，故質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同，E正確16G22020四川卷 如圖14為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()圖14A1 cmx3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)BQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向CQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置DQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處【解析】 B當(dāng)t0時(shí)，Q點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)此狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，此時(shí)波應(yīng)向左傳播n，根據(jù)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系，由“微平移法”可知：12 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，2

4、3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；Q處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在波谷處，C錯(cuò)誤；根據(jù)a可知，位移x沿y軸負(fù)方向，加速度a沿y軸正方向，B正確；質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移，D錯(cuò)誤21G22020全國(guó)卷 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，波長(zhǎng)為1.2 m，振幅為A.當(dāng)坐標(biāo)為x0處質(zhì)元的位移為A且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)為x0.4 m處質(zhì)元的位移為A.當(dāng)坐標(biāo)為x0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，x0.4 m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動(dòng)方向分別為()AA、沿y軸正方向 BA、沿y軸負(fù)方向CA、沿y軸正方向 DA、沿y軸負(fù)方向【解析】 C根據(jù)題意，畫出此時(shí)坐標(biāo)為波形圖，可以看到，此時(shí)坐標(biāo)為x0

5、.2 m處的質(zhì)元正在平衡位置且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)再經(jīng)過半個(gè)周期，坐標(biāo)為x0.2 m處的質(zhì)元回到平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，在這半個(gè)周期當(dāng)中，坐標(biāo)為x0.4 m處的質(zhì)元已經(jīng)過了波谷且正在向著平衡位置運(yùn)動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，此時(shí)的位移與半個(gè)周期之前的位移大小相等所以C正確37G22020山東卷 (物理物理34)(1)如圖120所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t10時(shí)的波形圖，此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t20.01 s時(shí)的波形圖已知周期T0.01 s.波沿x軸_(填“正”或“負(fù)”)方向傳播求波速圖120圖121【答案】 正100 m/s【解析】 沿著波的傳播方向，質(zhì)點(diǎn)處在上坡的位置的則

6、向下運(yùn)動(dòng)，處在下坡位置的則向上運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，所以波向正方向傳播由題意知，8 mt2t1Tv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得v100 m/s(2)如圖121所示，扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角AOB60.一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB.求介質(zhì)的折射率折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線_(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射【答案】 不能【解析】 依題意作出光路圖由幾何知識(shí)可知，入射角i60，折射角r30根據(jù)折射定律得n代入數(shù)據(jù)解得n由圖可知，到達(dá)M點(diǎn)的光線的入射角為30，臨界角Carcsinarcsin30，故不能發(fā)生全反射7G22020天津卷 位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的

7、波源A沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)A剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)，在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖所示B是沿波傳播方向上介質(zhì)的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則()圖3A波源A開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向B此后的周期內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源A一直做負(fù)功C經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B將向右遷移半個(gè)波長(zhǎng)D在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)A所受回復(fù)力的沖量為零72020天津卷 ABD【解析】 如圖所示，此時(shí)波恰好傳播到C點(diǎn)，由“上下坡”法可知，質(zhì)點(diǎn)C正向下振動(dòng)，由于“任意質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同”，波源A開始振動(dòng)時(shí)沿y軸負(fù)方向，A正確；此后周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A由平衡位置向下振動(dòng)，回復(fù)力向上，速度向下，回復(fù)力做負(fù)功，B正確；質(zhì)點(diǎn)只能“上下振動(dòng)”，不能“隨波逐流”，C錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理Ip

8、0，D正確G3實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度19(1)G32020福建卷 (1)某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖17所示，則該擺球的直徑為_ cm.小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是_(填選項(xiàng)前的字母)圖17A把單擺從平衡位置拉開30的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)B測(cè)量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為C用懸線的長(zhǎng)度加擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大D選擇密度較小的擺球，測(cè)得的重力加速度值誤差較小19(1)G32020福建卷 【答案】 0.97(0.96或0.98)C【解析】 游標(biāo)卡尺讀數(shù)方

9、法：主尺讀數(shù)對(duì)齊格數(shù)精確度9 mm70.1 mm9.7 mm0.97 cm單擺最大擺角為5，A錯(cuò)；通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間為50個(gè)周期，所以T，B錯(cuò)；擺球密度較小時(shí)，擺球重力沒有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其所受的空氣阻力，空氣阻力不可忽略，實(shí)驗(yàn)誤差大，D錯(cuò)G4機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波綜合17G42020重慶卷 介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t0時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，t0時(shí)刻傳到L處，波形如圖12所示下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是()圖12ABCD圖1317G42020重慶卷 C【解析】 由波動(dòng)圖象知，L處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故x0處質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向，A、B錯(cuò)誤；又由波動(dòng)圖象知，t0時(shí)刻

10、x0處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤16G42020北京卷 介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)()A它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度B它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向C它在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率16G42020北京卷 D【解析】 簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)速度時(shí)刻發(fā)生變化，波的傳播速度v，這兩個(gè)速度是不一樣的，A項(xiàng)錯(cuò)誤橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波傳播的方向垂直，縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向和波傳播的方向在同一條直線上，B項(xiàng)錯(cuò)誤質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于振幅的四倍，C項(xiàng)錯(cuò)誤波在傳播的過程中，所有質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都等于波源的頻率，D項(xiàng)

11、正確1【2020承德模擬】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某一時(shí)刻的波形圖如圖X281所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、S跟質(zhì)點(diǎn)Q、R的振動(dòng)位移大小相等、方向相反由圖X281可知，在此后的任一時(shí)刻()圖X281A質(zhì)點(diǎn)P和S的振動(dòng)加速度大小和方向總相同B質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動(dòng)位移大小總相同、方向總相反C質(zhì)點(diǎn)P和S的振動(dòng)速度大小和方向總相同D質(zhì)點(diǎn)P和R的振動(dòng)加速度大小總相同、方向總相反1D【解析】 由波動(dòng)圖象可得，P、R兩點(diǎn)相隔半個(gè)波長(zhǎng)，所以在振動(dòng)過程中的位移、加速度總是大小相等、方向相反，故只有D對(duì)22020甘肅模擬如圖X283所示為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為2 m/s.則以下說

12、法正確的是()圖X283A質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向BP點(diǎn)振幅比Q點(diǎn)振幅小C經(jīng)過t4 s，質(zhì)點(diǎn)P將向右移動(dòng)8 mD經(jīng)過t4 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程是0.4 m2AD【解析】 波沿x軸正方向傳播，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P左邊的點(diǎn)在其下方，故其振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，A對(duì)；P點(diǎn)振幅與Q點(diǎn)振幅相同，B錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C錯(cuò)；T2 s，所以4 s為兩個(gè)周期，Q通過的路程等于8A85 cm0.4 m，D對(duì)32020西城模擬振源A帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻繩上形成的波形如圖X284所示規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是圖X285中的()圖X284ABCD圖X2853B【解析

13、】 由繩上形成的波形可知，P點(diǎn)開始時(shí)向下振動(dòng)，故B正確圖X28542020湖北模擬如圖X286甲所示，一條水平張緊的彈性長(zhǎng)繩上有等間距的Q、P、O、P、Q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1 m, t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O從平衡位置開始沿y軸正方向振動(dòng)，并產(chǎn)生分別向左向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，質(zhì)點(diǎn)O振動(dòng)圖象如圖乙所示，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)，則下列說法正確的是()甲乙圖X286A這列波的波長(zhǎng)為2 m，傳播速度為2 m/sB當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q第二次達(dá)到正向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O已經(jīng)走過35 cm路程Ct3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、P均在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)Dt2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰，質(zhì)點(diǎn)P則位于波谷4B【解析】

14、由乙圖可得，T4 s，由當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)，可知4 m，傳播速度v1 m/s，A錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)Q第二次達(dá)到正向最大位移需要1T7 s，質(zhì)點(diǎn)O已經(jīng)走過的路程為7A35 cm，B對(duì)；1 s的時(shí)間，振動(dòng)傳到P、P處，再過1 s，兩質(zhì)點(diǎn)均達(dá)到波峰，再過1 s的時(shí)間，兩質(zhì)點(diǎn)均經(jīng)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，C、D均錯(cuò)5. 2020蘇州模擬一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，如圖X287甲、乙所示分別為傳播方向上相距3 m的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則波的傳播速度大小可能為()圖X287A30 m/sB20 m/sC15 m/sD5 m/s5A【解析】 由t0時(shí)振動(dòng)圖象可得如圖所示的波的形狀，考慮到周期性，xn(n0,1,2，)， m，v m/s m/s，分析知A正確62020萊蕪模擬一列簡(jiǎn)諧波沿x軸方向傳播，已知x軸上x10和x21 m兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線分別如圖X288甲、乙所示，求此波的傳播速度圖X2886【解析】 由所給