2020高考物理振動和波練習(xí)題

1、振動和波一、考點(diǎn)介紹從近幾年的高考試題看 ,試題多以選擇題、填空題形式出現(xiàn)，但 試題信息量大，一道題中考查多個概念、規(guī)律 .對機(jī)械振動的考查著 重放在簡諧運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特征和動力學(xué)特征和振動圖象上； 同時也通 過簡諧運(yùn)動的規(guī)律考查力學(xué)的主干知識 . 對機(jī)械波的考查著重放在波 的形成過程、 傳播規(guī)律、波長和波動圖象及波的多解上； 對波的疊加、 干涉和衍射、多普勒效應(yīng)也有涉及 .實(shí)際上許多考題是振動與波的綜 合,考查振動圖象與波動圖象的聯(lián)系和區(qū)別；同時也加強(qiáng)了對振動和 波的聯(lián)系實(shí)際的問題的考查 ,如利用單擺，結(jié)合萬有引力知識測量山 的高度，共振篩、隊(duì)伍過橋等共振現(xiàn)象的利用與防止，醫(yī)用 B 型超 聲波

2、圖、心電圖、地震波圖線的分析等。二、高考真題1. （高考寧夏卷 .理綜 .32 ）下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機(jī)械波的說法 正確的是 。（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯的不得分）A. 彈簧振子的周期與振幅有關(guān)B. 橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定 C.在波傳播方向上的某個質(zhì)點(diǎn)的振動速度就是波的傳播速度 D.單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點(diǎn)的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻 率2. （江蘇省卷 .物理選修模塊 3-4B模塊）（1）一列沿著 x軸正方向傳播的 橫波，在 t=O時刻的 波形如 圖1甲所示圖甲中某質(zhì)點(diǎn) 的振動圖象如圖 1乙所示。質(zhì)點(diǎn)N的振幅是m，振動周期為 s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)（從質(zhì)點(diǎn) K、L、M、N

3、 中 選填 ）的 振 動圖 象 該 波 的波 速 為m圖1 （2）慣性系S中有一邊長為 l的正方形 （如圖2A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是圖2（3）描述簡諧運(yùn)動特征的公式是 x自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下。若不考慮空氣阻力及在地面反彈時 的能量損失，此運(yùn)動（填“是”或“不）是簡”諧運(yùn)動3. （上海卷.物理.22）有兩列簡諧橫波 a、b 在同一媒質(zhì)中沿 x 軸正方 向傳播，波速均為 v 2.5m/s 。在 t0 時，兩列波的波峰正好在 x2.5m 處重合，如圖 3 所示。（1）求兩列波的周期 Ta和 Tb。2）求 t 0 時，兩列波的波峰重合

4、處的所有位置。3）辨析題：分析并判斷在 t0 時是否存在兩列波的波谷重合某同學(xué)分析如下： 既然兩列波的波峰存在重合處， 那么波谷與波谷重合處也一定存 在。只要找到這兩列波 半波長的最小公倍 數(shù)，即可得到波谷與波谷重合處的所有位置。 你認(rèn)為該同學(xué)的分析正確嗎？若正確，求出這些點(diǎn)的位置。若不正確，指出錯誤處并通過計(jì)算說 明理由。圖圖34. （上海卷 .物理.2A）沿 x 軸正方向傳播的簡諧橫波在 t0 時 的波形如圖所示， P、Q 兩個質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于 x3.5m 和 x 6.5m 處。在 t10.5s 時，質(zhì)點(diǎn) P 恰好此后第二次處于波峰位置； 則 t2s 時，質(zhì)點(diǎn) Q 此后第二次在平衡位

5、置且向上運(yùn)動；當(dāng) t1 0.9s 時，質(zhì)點(diǎn) P 的位移為 cm。L L5. （上海卷.物理.9）如圖 4 所示，位于 介質(zhì) I 和 II 分界面上的波源 S，產(chǎn)生兩列分別沿 x 軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波。若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為 f1、f2 和 v1、v2，則( ) 圖4A) f12f2，v1v2。B) f1f2，v10.5v2。C) f1f2，v12v2。D)f10.5f2，v1v2。xt6法中正確的是圖5A、任一時刻，如果質(zhì)點(diǎn)B 向上運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)C 一定向下運(yùn)動B、任一時刻，如果質(zhì)點(diǎn)B 速度為零，則質(zhì)點(diǎn)C 的速度也為零C、如果波是向右傳播的，則波的周期可能為D、如果波是向

6、左傳播的，則波的周期可能為 163 7. (山東卷。物理 3-4 模塊。 38)圖 6為某波動在 t=10s 時的圖像， 圖 7 為圖 6 中 x=10cm 處 P 點(diǎn)的振動圖像。根據(jù)圖示信息回答下列 問題。(2)波向哪個方向(1)該波動的振幅、波長、周期、頻率是多少？傳播？速度是多少？(3)畫出圖 1 中 x=20cm 處 Q 點(diǎn)的振動圖像。8. ( 全國 I 卷.理綜 .16)一列簡諧橫波沿 x 軸傳播，周期為 T·t=0 時刻 的波形如圖 8 所示 .此時平衡位置位于x=3 m 處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動，若 a、 b 兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為 xa=2.5 m, x=5.5 m,

7、 則A. 當(dāng) a 質(zhì)點(diǎn)處在波峰時，b 質(zhì)點(diǎn)恰在波谷B. t=T/4 時，a 質(zhì)點(diǎn)正在向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動C. t=3T/4 時，b質(zhì)點(diǎn)正在向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動D. 在某一時刻， a、b 兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同9. 某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s 和 9km/s. 一種簡易地震儀由豎直彈簧振子 P 和水平彈簧振子 H 組成（如圖 9 所示）.在一次地震 中，震源地地震儀下方，觀察到兩振子相差 5s 開始振動，則A. P 先開始振動，震源距地震儀約 36kmB. P 先開始振動，震源距地震儀約 25kmC. H 先開始振動，震源距地震儀約 36kmD. H 先 開 始 振

8、 動 ， 震 源 距 地 震 儀 約 25km 圖910. （全國卷.理綜.17）一列簡 i 皆橫波沿 x 軸正方向傳播，振幅為 A。 t = 0 時，平衡位置在 x=0 處的質(zhì)元位于 y=0 處，且向夕軸負(fù)方向運(yùn) 動；此時，平衡位置在 x0.15m 處的質(zhì)元位于 y A 處。該波的波 長可能等于A 0.60 m B 0.20 mC 0.12mD0.086m 三、名校試題1（江蘇南京市高三總復(fù)習(xí)試卷物理 7）在均勻介質(zhì)中選取平衡 位置在同一直線上的 9 個質(zhì)點(diǎn).相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為 L，如圖 10（a） 所示。一列橫波沿該直線向右傳播， t=0 時到達(dá)質(zhì)點(diǎn) 1，質(zhì)點(diǎn) 1 開始向下運(yùn)動，經(jīng)過時

9、間t 第一次出現(xiàn)如圖 10（b）所示的波形。則該波的（ ）圖 10A周期為t，波長為 8L8LB周期為 32 t，波長為C周期為 32 t，波速為12LtD周期為t，波速為8L2（湖南長沙二中 2009 屆高三第一次質(zhì)量檢測試卷 物理13） 某人 利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單 擺周期為 T。求此高山 離海平面高度 h 為多 少？（把地球看作質(zhì)量 均勻分布的半徑為 R 的球體） 3（江蘇如東、啟東 2009 屆期中聯(lián)合測試卷物理 30）如圖 11 所示是一列橫波上 A、B 兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，該波由 A 傳向 B，兩質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向上的距離 x

10、=4.0m ，波長大于 3.0m ，求這列波的圖 11波速v已知介質(zhì)x/m6y/cm 4 4（蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研試卷物理 13 ）一簡 波沿 x 軸正方向傳播，在 t=0 時刻的波形如圖 12 所示0 質(zhì)點(diǎn) P 的振動周期為 2s，此時 P 質(zhì)點(diǎn)所在位置的縱坐標(biāo)為 2cm ，橫-4坐標(biāo)為 0.5 m 試求從圖示時刻開始在哪些時刻質(zhì)點(diǎn) P 會出現(xiàn)在波 峰？125（山東省煙臺市 2009 屆高三上學(xué)期學(xué)段檢測物理 12）從甲地向乙地發(fā)出頻率為 50Hz 的聲波， 當(dāng)波速為 330m/s 時，剛好在甲、乙 兩地形成一列有若干個完整波形的 波，當(dāng)波速為 340m/s 時，兩地還是 存在若干個完整波

11、形，但完整波形的波數(shù)減少了兩個，求甲、乙兩地 距離。6（山東省青島市 2009 屆高三上學(xué)期期中練習(xí)卷物理 17）圖13 是一列簡諧波在某一時刻的波形圖線。 圖 13 虛線是 0.2s 后它的波形圖線。這列波可能的傳播速度是多大？7（河北省衡水中學(xué) 2009 屆高三調(diào)研考試卷。物理 12）將一測力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測量快速變化的力，圖 14 甲表示小 滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A 、A'之間來回滑動， A, A'點(diǎn)與 O 點(diǎn)連線與豎直方向之間夾角相等且都為， 很小。圖 14 乙表示滑塊對器壁的壓力 F 隨時間 t 變化的曲線， 且圖中 t

12、0為滑塊從 A 點(diǎn)開始運(yùn)動的時刻，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中包括圖中）所給的信息，求：1）容器的半徑；2）小滑塊的質(zhì)量；（3）滑塊運(yùn)動過程中的守恒量。圖 148（廣州惠州市模擬物理 32）一列簡諧橫波沿直線傳播，在波的 傳播方向上有 P、Q 兩個質(zhì)點(diǎn)，它們相距 0.8m當(dāng) t=0 時， P、Q 兩點(diǎn)位移恰好都是正的最大值， 且 P、Q間只有一個波谷 當(dāng) t=0.6 s 時，P、Q 兩點(diǎn)正好都處于平衡位置，且 P、Q 兩點(diǎn)間有一個波峰和 一個波谷，且波峰距 Q 點(diǎn)距離第一次 0.2m ，試求：(1) 若波由 P 傳到 Q，波的周期；(2) 若波由 Q 傳到 P，波的速度；(3) 若波由 Q 傳到 P，

13、從 t=0 時開始觀察，哪些時刻 P、Q 間(P、 Q 除外 ) 只有一個質(zhì)點(diǎn)位移等于振幅9 (廣東深圳市 2009 屆高三九校聯(lián)考卷物理， 6)鋪設(shè)鐵軌時，每 兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行列車經(jīng)過軌端接 縫處時，車輪就會受到一次沖擊由于每一根鋼軌長度相等，所以 這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通 鋼軌長為 12.6 m ，列車固有振動周期為 0.315s 下列說法正確的是 ( )A列車的危險速率為 40m sB列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行10 (海南省民族中

14、學(xué)模擬卷物理 19) 某研究性學(xué)習(xí)小組想利用停 表、鐵架臺 ( 帶鐵夾 )和表中所列器材探究單擺的周期與哪些因素有關(guān)，經(jīng)小組討論分析認(rèn)為， 影響單擺周期的因素可能有振幅、擺球質(zhì)量和擺長等 他們在實(shí)驗(yàn)探究過程中， 始終保持單擺的最大擺角小于 10°。(1) 甲同學(xué)探究單擺的周期與振幅的關(guān)系， 他用器材 1 和 4 組裝單擺， 通過改變擺角，多次實(shí)驗(yàn)，測出周期，得到的結(jié)論是單擺的周期 與其振幅無關(guān)(2) 乙同學(xué)想探究單擺的周期跟擺球質(zhì)量的關(guān)系請你為他設(shè)計(jì)探究思路： 乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，得到的正確結(jié)論應(yīng)該是：1長l1的細(xì)線2長l2的細(xì)線3長l3的細(xì)線4質(zhì)量m1，的小 球5質(zhì)量m2，的

15、小 球6質(zhì)量m3，的小 球11(上海梅山高級中學(xué)高三測試卷物理 18)用測力探頭和計(jì) 算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力 (單擺擺角小于 5o），計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖 15a 所示的 Ft 圖象。然后將單 擺掛在測力探頭上，使單擺保持靜止， 得到如圖 15b 所示的 Ft 圖象。 那么：、此單擺的周期為 秒。、設(shè)擺球在最低點(diǎn)時 Ep=0 ，已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g，單 擺的周期用 T 表示，那么測得此單擺擺動時的機(jī)械能 E 的表達(dá)式是 :圖 1512S1、S2是兩個振動頻率相同的波源，它們發(fā)出兩列波長均為 的簡諧橫波，圖 16 中虛線和實(shí)線分別代表某時刻這兩列波的波 谷和波

16、峰，（1）在空間有很多條加強(qiáng)點(diǎn)的連線，試用筆線畫出過 P 點(diǎn)的一條振動加強(qiáng)點(diǎn)的連線。請?jiān)購?A、 B 兩點(diǎn)五列中）。試由上2）填寫下表中各項(xiàng)（下表中已給出四點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)PQMN到 S1 的距離322.5到 S2 的距離2.521.5中找出一個與給出的四點(diǎn)有相同特征的點(diǎn)填在第表中數(shù)據(jù)歸納出振動加強(qiáng)點(diǎn)到兩個波源的距離間的關(guān)系， 應(yīng)符合什么 條件？13有一測量微小時間差的裝置，是由兩個擺長略有微 小差別的單擺同軸水平懸掛構(gòu)成兩個單擺擺動平面前后相 互平行。1）現(xiàn)測得兩單擺完成 50 次全振動的時間分別為500 S 和 490 S，則兩單擺的周期差 Ts；（2）某同學(xué)利用此裝置測量小于單擺周期的微小時間

17、差，具體操作如下：把兩擺球向右拉至相同的擺角處，先釋 放長擺擺球，接著再釋放短擺擺球，測得短擺經(jīng)過若干次全 振動后，兩擺恰好第一次同時同方向通過某位置，由此可得 圖 16出釋放兩擺的微小時間差 若測得釋放兩擺的時間差 t0.165s ，則 在短擺釋放s（填時間）后，兩擺恰好第一次同時向（填方向）通過 （填位置）；（3）為了能更準(zhǔn)確地測量微小的時間差，你認(rèn)為此裝置還可做 的改進(jìn)是。四、考點(diǎn)預(yù)測（一）文字介紹預(yù)測 2009 年的機(jī)械振動與波的考題仍將保持以選項(xiàng)題為主，考查的 知識綜合較強(qiáng)的風(fēng)格 一個考題往往多個知識點(diǎn)， 重點(diǎn)在簡諧運(yùn)動的 規(guī)律和圖象；波的形成過程和波長、波速和頻率的關(guān)系，波的圖象和

18、 波的多解問題仍是考查的熱點(diǎn) 尤其是波的圖象中已知某一時刻的波 形圖，判斷方向和求位移、 路程及質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)；已知某兩時刻的波形圖 涉用的多解；振動圖象與波動圖象的綜合運(yùn)用預(yù)測是重點(diǎn)考查的重點(diǎn)另外對共振現(xiàn)象和波的特性在實(shí)際中的應(yīng)用問題也要引起注意(二 )考點(diǎn)預(yù)測題1 如圖 17 所示， 某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝 上的 P 處，樹枝在 10 s 內(nèi)上下振動了 6 次，鳥飛走 后，他把 50 g 的砝碼掛在 P 處，發(fā)現(xiàn)樹枝在 10 s 內(nèi) 上下振動了 12 次.將 50 g的砝碼換成 500 g 砝碼后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s 內(nèi)上下振動了 6 次，你估計(jì)鳥的質(zhì)量最接近 ( )A.50 gB.200

19、gC.500 g D.550 g圖 172.一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖18 所示，以下說法正確的At1 時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小Bt2 時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力Ct3時刻擺球速度為零，x 小xt1 t2t3 t4tDt4 時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大18并粘在一的最高點(diǎn)球質(zhì)量是3如圖 19 所示的單擺，擺球 a 向右擺動到最低點(diǎn)時，恰好與一沿 水平方向向左運(yùn)動的粘性小球 b 發(fā)生碰撞， 起，且擺動平面不便。已知碰撞前 a 球擺動 與最低點(diǎn)的高度差為 h，擺動的周期為 T，aA、擺動的周期為 56TB、擺動的周期為 65Tb 球質(zhì)量的 5 倍，碰撞前 a 球在

20、最低點(diǎn)的速度是 b 球速度的一半。 則 碰撞后（ ）C、擺球最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為 0.3h 19D、擺球最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為 0.25h4如圖 20 所示，物體 A 置于物體 B 上，一輕質(zhì)彈簧一端固定， 另一端與 B 相連，在彈性限度范圍內(nèi)， A 和 B 一起在光滑水平面上 作往復(fù)運(yùn)動 （ 不計(jì)空氣阻力 ）,并保持相對靜止。則下列說法正確的是 （）A A 和 B 均作簡諧運(yùn)動B作用在 A 上的靜摩擦力大小與彈簧的 形變量 成正比CB 對 A 的靜摩擦力對 A 做功 ,而 A 對 B 的靜 摩擦力對 B 不做 功 圖 20DB 對 A 的靜摩擦力始 終對 A 做正功而 A 對 B 的靜

21、摩擦力始終對 B 做負(fù)功 5鋪設(shè)鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn) y/cm行列車經(jīng)過軌端接縫處時， 車輪就會受到一次沖擊。 由于每一根鋼軌 長度相等， 所以這個沖擊力是周期性的， 列車受到周期性的沖擊做受 迫振動。普通鋼軌長為 12.6m ，列車固有振動周期為 0.315s 。下列 說法正確的是A列車的危險速率為 40m/sB列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的 D增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行6一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖 21 （a）所示的裝置可用 于研究該彈簧振子的受迫振動。 勻速轉(zhuǎn)動把手時， 曲桿給彈簧振子

22、以 驅(qū)動力，使振子做受迫振動。把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期， 改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期。若保持把手不 動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運(yùn)動，振動圖線如圖 21（b）所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達(dá)到穩(wěn)定時，砝 碼的振動圖線如圖 21 （c）所示。若用 T0表示彈簧振子的固有周期， T 表示驅(qū)動力的周期， Y 表示受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則（ ）y/cm012c圖 21A. 由圖線可知 T0=4sB. 由圖線可知 T0=8sC. 當(dāng) T在 4s 附近時， Y顯著增大；當(dāng) T比 4s 小得多或大得多時， Y很小D. 當(dāng) T在 8s 附近時， Y顯

23、著增大；當(dāng) T比 8s 小得多或大得多時， Y 很小7關(guān)于波的形成過程下例說法正確的是（）二、波動過程是把振源的運(yùn)動形式由近及遠(yuǎn)的傳播過程三、波動過程是把振源的能量，從振源向外傳播的過程四、波動過程是把介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，由近及遠(yuǎn)的遷移過程五、波的傳播過程中， 若振源停止運(yùn)動， 在介質(zhì)中傳播的波也立即停止傳播。8一波源在繩子的左瑞發(fā)生波 P另一波源在同一根繩子右端發(fā)生 波 Q，波速為 lm s在 t0 時繩上的波形如圖 22 中 的 a 所示，根據(jù)波的疊加原理， 以下判斷正確的是 （ ）A當(dāng) t2s 時波形圖如 b 圖 t4s 時波形圖如 c 圖；B當(dāng) t2s 時，波形圖如 b 圖， t4s 時，波

24、形圖如 d 圖C當(dāng) t2s 時，波形圖如 C 圖，t4s 時，波形圖如 b 圖；D當(dāng) t2s 時，波形圖如 C 圖， t=4s 時，波形圖如 d 圖 圖 229一簡諧橫波在 x 軸上傳播，在某時刻的波形如 23 所示。已知此時質(zhì)點(diǎn) F 的運(yùn)動方向向下，則（ ）A此波朝 x 軸負(fù)方向傳播圖 23B質(zhì)點(diǎn) D 此時向下運(yùn)動C質(zhì)點(diǎn) B 將比質(zhì)點(diǎn) C 先回到平衡位置D質(zhì)點(diǎn) E 的振幅為零10如圖 24 所示，是一列簡諧波在 t0 時的波動圖象。波的傳播速度為 2 米 /秒，則從 t 0 到 t 2.5 秒的時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn) M 通過的路程是米，位移是 米。圖 2411如圖 25 所示，實(shí)線是沿 x 軸傳播的

25、一列簡諧橫波在 t = 0 時刻 的波形圖，虛線是這列波在 t = 0.2 s 時刻的波形圖。已知該波的波速是 0.8 m s ，則下列說法正確的是（A這列波的波長是 14 B這列波的周期是 0.125 sC這列波可能是沿 x 軸正方向傳播的Dt = 0 時， x = 4 處的質(zhì)點(diǎn)速度沿 y 軸負(fù)方向2512圖 26 甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖， 圖 30 乙為質(zhì)點(diǎn) P）以此時刻為計(jì)時起點(diǎn)的振動圖象。從該時刻起（.圖 26A經(jīng)過 0.35 s 時，質(zhì)點(diǎn) Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn) P 距平 衡位置的距離B經(jīng)過 0 .25s 時，質(zhì)點(diǎn) Q 的加速度大于質(zhì)點(diǎn) P的加速度C經(jīng)過 0.15s

26、，波沿 x 軸的正方向傳播了 3m圖 27（甲 ）D經(jīng)過 0.1s 時，質(zhì)點(diǎn) Q 的運(yùn) 動方向沿 y 軸正方向13圖 27 甲所示為一列簡諧波在 t=20s 時的波形圖，圖 27 乙是這列波中 P 點(diǎn)的振動圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是（ ）A V=25cm/s, 向左傳播；圖 27（乙 ）B V=50cm/s, 向左傳播；C V=25cm/s, 向右傳播；D V=50cm/s, 向右傳播。14 某山高聳入云， 兩登山運(yùn)動員想估算一下山腳到山頂?shù)母叨龋?但 他們沒有帶尺子，也沒有帶手表等計(jì)時裝置。他們開動腦筋，在背包 上抽出一根較長的細(xì)線， 兩人合作在山腳和山頂各做了一次實(shí)驗(yàn)， 便 估算

27、出了高度。 （設(shè)他們的身體狀況沒有因?yàn)榈巧交顒佣淖?，山腳 的重力加速度為 g0 9.8m/ s2 ，地球半徑為 R），請同學(xué)們回答：（ 1）實(shí)驗(yàn)原理為： ；（2）實(shí)驗(yàn)步驟為： 。1521 世紀(jì)是全世界大規(guī)模開發(fā)利用海洋資源、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的新 時期。為了人類和平利用海洋資源，今年我國環(huán)球科學(xué)考察船“大洋 一號”首次執(zhí)行環(huán)球大洋科學(xué)考察任務(wù)?！按笱笠惶枴迸鋫溆幸环N聲吶探測系統(tǒng)，用它可測量海水的深度。 其原理是： 用超聲波發(fā)生器垂直向海底發(fā)射超聲波， 超聲波在海底會 反射回來， 若已知超聲波在海水中的波速， 通過測量從發(fā)射超聲波到 接收到反射波的時間， 就可推算出船所在位置的海水深度。 現(xiàn)已知超

28、聲波在海水中的波速為 1500m/s ，船靜止時，測量從發(fā)射超聲波到接 收到反射波的時間為 8s，試計(jì)算該船所在位置的海水深度。ab16淺水處水波的速度跟 水深度有關(guān)，其關(guān)系式是 v gh ，式中 h 為深度， g 為重力加速度，如圖 28（a） 上往下俯視，看到從 P 處向外傳播水波波形 圖 28 （弧形實(shí)線代表波峰 ），垂直池岸有一把刻度尺， 若已知 A 處水深 20cm, 那么 B 處水深是多少？所示是一個池溏的剖面圖，A、B 兩部分深度不同，圖28（b）是從參考答案高考真題1【解析】彈簧振子的周期由本身的結(jié)構(gòu)決定與振幅無關(guān) ,選項(xiàng) A 錯； 波的傳播速度由介質(zhì)決定 ,選項(xiàng) B 正確；波

29、傳播方向上的某個質(zhì)點(diǎn)的 振動速度是變化的 ,而波是勻速傳播 ,選項(xiàng) C 錯；單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì) 中一點(diǎn)的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率；選項(xiàng) D 對【答案】 BD2【解析】（ 1）從甲、乙圖可看出波長 =2.0m，周期T= 4s ，振 幅A = 0.8m ；乙圖中顯示 t=0 時刻該質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動， 甲圖波形圖中，波向 x軸正方向傳播，則 L質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置向上振 動，波速 v = /T=0.5m/s ；（2）由相對論知識易得運(yùn)動方向上的邊長變短，垂直運(yùn)動方向的邊 長不變， C 圖像正確；（3）簡諧運(yùn)動的特征公式為 x = Asin t ，其中A 是振幅；自由落體 由反彈起來的過程

30、中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位 置的位移不是成正比的，不符合簡諧運(yùn)動的規(guī)律?！敬鸢浮浚?1）0.8；4；L；0.5；（2）C；（3）Asin t；不是 3【解析】（1）從圖中可以看出兩列波的波長分別為 a 2.5m ，b 4.0m，因此它們的周期分別為Ta a 2.5 s1s Tb b 4.0 s 1.6sv 2.5 v 2.5（2）兩列波的最小公倍數(shù)為 S 20mt0 時，兩列波的波峰生命處的所有位置為x（ 2.5 20k ）m，k0，1，2,3，（3）該同學(xué)的分析不正確。要找兩列波的波谷與波谷重合處， 必須從波峰重合處出發(fā)， 找到這兩 列波半波長的廳數(shù)倍恰好相等的位置。設(shè)距離

31、 x 2.5m 為 L 處兩列 波的波谷與波谷相遇，并設(shè)L（ 2m1） aL（2n1），式中 m、n 均為正整數(shù)只要找到相應(yīng)的 m、n 即可 將 a2.5m ，b 4.0m 代入并整理，得2m 1 a 4.0 82n 1 b 2.5 5由于上式中 m、n 在整數(shù)范圍內(nèi)無解， 所以不存在波谷與波谷重合處?！敬鸢浮?1)1s ；1.6s (2)x(2.5 20k)m，k0，1，2,3， (3)不存在波谷與波谷重合處。4【解析】由在 t10.5s 時，質(zhì)點(diǎn) P 恰好此后第二次處于波峰位置， 可知波的周期為 T= 0.4s ，而 Q 第二次在平衡位置且向上運(yùn)動需要一 個半周期，所以 t2 0.6s 。

32、當(dāng) t1 0.9s 時質(zhì)點(diǎn) P 運(yùn)動了 7T ，故其位移為 2 cm4【答案】 (1) 0.6s (2)2 cm5【解析】此題考查波在傳播過程中波長、波速、頻率的關(guān)系。因 波在傳播過程中頻率不變，所以 f1f2， 又由圖可知波長 1 2 2 ，根 據(jù) v f ，所以 v1 2v 2。故選項(xiàng) C 正確。【答案】C6【解析】由圖可知 B和 C 既不是同相點(diǎn)，也不是反相點(diǎn)，所以選f=0.05Hz(2)向右。 V=2cm/s.(3)x=20cm 處 Q 點(diǎn)的振動圖像如圖所示【答案】 (1)A=15cm ，=40cm ，T=20s ， f=0.05Hz(2)向右。 V=2cm/s8【解析】由圖可看出波長

33、為 4m， t=0 時刻 x=3m 處的質(zhì)點(diǎn)向上 振動，可得該波向左傳播。將整個波形圖向左平移 1.5m 時， a 質(zhì)點(diǎn) 到達(dá)波峰，此時 b 質(zhì)點(diǎn)正好在平衡位置，與 t=0 時刻平衡位置在 7m 處的質(zhì)點(diǎn)振動狀態(tài)一樣，故 a 質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰時， b 質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置 并向上振動， A 錯；將圖像整體向左平移 1m，即波傳播 T/4 時， a 的振動狀態(tài)與與 t=0 時刻平衡位置在 3.5m 處的質(zhì)點(diǎn)振動狀態(tài)一樣， 即處在平衡位置上方并向 y 軸正方向運(yùn)動， B 錯；將圖像整體向左平 移 3m ，即波傳播 3T/4 時， a 的振動狀態(tài)與與 t=0 時刻平衡位置在 9.5m 處和 1.5m 的質(zhì)點(diǎn)

34、振動狀態(tài)一樣，即處在平衡位置下方并向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動， C 對； a、b 質(zhì)點(diǎn)相隔 3m，即相差 3T/4 ，速度相同 的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該在半周期內(nèi)才會出現(xiàn)，故 D 錯【答案】C 9【解析】由于縱波的傳播速度快些，所以縱波先到達(dá)地震儀處， 所以 P先開始振動。設(shè)地震儀距震源為 x,則有 x x 5解得：49x=36km.【答案】A10【解析】因?yàn)椴ㄑ卣较騻鞑?，?x=0 處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動，故此時波形圖為正弦函數(shù)圖像， 則 x=0.15m (n 1) ，4 當(dāng) n=0 時， 0.60m ，A 項(xiàng)正確；當(dāng) n=1 時， 0.12m ，C 項(xiàng)正確； 當(dāng) n 3時， 0.066m ，D

35、 項(xiàng)錯【答案】 AC名校試題1【解析】 由圖所示，知運(yùn)動時間t 3T/2，波長為 8L，故T 2 t /3，波速V/T 12L / t答案】 BC2【解析】根據(jù)單擺周期公式有：T0g0 ,T 2 g由萬有引力公式得：g0GMGR2G(RMh)2聯(lián)立解得： h ( T 1)RT0答案】 h ( T 1)RT03【解析】由振動圖象可知，質(zhì)點(diǎn)振動周期T=0.4s取 t=0 時刻分析 , 質(zhì)點(diǎn) A 經(jīng)平衡位置向上振動 , 質(zhì)點(diǎn) B 處于波谷 ,設(shè)波長為 則 x n 14所以該波波長為n=0、1、2、34 x 16m4n 1 4n 1因?yàn)橛?>3.0m的條件，所以取 n0，1當(dāng) n 0 時， 1

36、16m ，波速 v1 1 40m/s當(dāng) n1 時， 1 3.2m ，波速 v2 T2 8.0m/s【答案】 v1 1 40m/s v2 2 8.0m/s1 T 2 T4【解析】 P 質(zhì)點(diǎn)振動方程為 y Asin( t )由題意知此時刻 P 向下振動， t=0 時， =-6所以 P 向下振動到平衡位置（令上述振動方程中 y =0 ）所用時為 1s6 第一次到達(dá)波峰需時為 3T 1 s=5s4 6 3考慮到周期性，圖示位置開始在 t=kT+ 5s=6k 5s（式中 k N ） 時33 刻，質(zhì)點(diǎn) P 會出現(xiàn)在波峰位置 另解：波的傳播速度為 v= T 由題意知此時刻 P 向下振動，所以 P 向下振動到

37、平衡位置所需時間 等于波沿 x 軸方向傳播 0.5 m 的時間 t1= x （1 分）v第一次到達(dá)波峰的的時刻為 t2=3T + t1（1 分）4所以質(zhì)點(diǎn) P 會出現(xiàn)在波峰位置的時刻是 t=kT + t2 （k N ） （1 分）即： t= 6k 5s （k N ）（23【答案】 6k 5s35【解析】由v f 可求得當(dāng)波速為 330m/s 時波長為330 / 50 6.6m.甲、乙兩地的間距為此波長的整數(shù)倍，即 d=n （n=1,2,3,4 當(dāng)波速變?yōu)?340m/s 時 d=（n- 2） , （n=1,2,3,4 ）340 / 50 6.8m由上述幾式可解得： d=448.8m【答案】 d=

38、448.8m6【解析】由于波的傳播方向未給定，所以必須分別討論波向右傳 播和向左傳播兩種情況，又由于周期 （或頻率 ）未給定，要注意時間的 周期性，用通式表示一段時間 t。由圖線可直接讀出波長 4m 。當(dāng)波向右傳播時，此題還有另一種解法， 因?yàn)椴ň哂锌臻g周期性，在 0.2s 內(nèi)，傳播的距離應(yīng)為：則傳播速度為：當(dāng)波向左傳播時，在 0.2s 內(nèi)，傳播的距離為：則傳播速度為：答案】7【解析】由圖乙得小滑塊做簡諧振動的周期： T s5由 T 2 R得 R T g2 0.1mg542在最高點(diǎn)，有 Fminmgcos 0.495N在最低點(diǎn)，有 Fmax2vm mg 0.510NR從到，滑塊機(jī)械能守恒，有

39、mgR(1 cos ) 1 mv2解得： m 0.05kg滑塊機(jī)械能守恒：E mgR(1 cos ) 1 mv2 5 10 4 J答案】R(T1g)2 0.1m4E(2m)gR0(1.05kcgos ) 1(mv32)5 10 4 J28【解析】本類型題往往先畫出波形圖，在波形圖上依據(jù)題意找出適合題目要求的質(zhì)點(diǎn)，從而確定該波的波長、周期、波速等 ,本題可畫=0.8 m解答：由題意 =0.8 m(1) 若波由 P 傳至 Q，依題意可作出如圖 16 所示波形圖，則 t0.6s 3T 解得 T=0.8s4圖 16（2）若波由 Q 傳至 P，依題意可作出如圖 17 所示波形圖，則 t0.6s 1T解得

40、 T=2.4 s圖 17波速 f /T 0.8/ 2.4 1m/s3（3）若波由 Q 傳至 P，則 T=2.4 s ，依題意可作出如圖 18 所示波形圖， 從 t=0 時刻開始，每經(jīng)過半個周期， P、 Q 間只有一個質(zhì)點(diǎn)的位移 等于振幅，即 t nT 1.2n 式中 n=O，1，2，2圖 18答案】（ 1）T=0f.8s /T （0.82/ ）2.4 1m/s（3），P、Q 間只有一個質(zhì)點(diǎn)的位移等于振幅9【解析】對于受迫振動，當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等時將發(fā) 生共振現(xiàn)象，所以列車的危險速率TL 40 ms，A 正確為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生， B 正確，由 L 知 L 增大時， T 不變， v 變

41、大正確， 所以 A、 B、D 正確【答案】 ABD10 【解析】本實(shí)驗(yàn)是一個“控制變量法”的探究性實(shí)驗(yàn)，其中第（ 1） 問提供了一個范例，第（ 2）問研究單擺周期與質(zhì)量的關(guān)系同第（ 1）一樣也應(yīng)是改變質(zhì)量，測出其對應(yīng)的周期，研究周期同質(zhì)量的關(guān)系。（2） 保持?jǐn)[長不變，改變擺球質(zhì)量，測出周期；周期與擺球質(zhì)量無關(guān)?！敬鸢浮浚?1）“控制變量法” （2）保持?jǐn)[長不變，改變擺球質(zhì)量， 測出周期； 周期與擺球質(zhì)量無關(guān)11【解析】由圖可知周期為 0.8s ； ，求得單擺擺動時的機(jī)械能 E 的表達(dá)式為 BD【答案】 0.8s BD12【解析】（ 1）圖略，（ 2）表如下質(zhì)點(diǎn)QM NA到33224S1的距離.

42、5.5.5到42214S2的距離.5.5.53）加強(qiáng)點(diǎn)到兩個波源的距離之差為波長的整數(shù)倍答案】見上13【解析】（ 1）兩單擺的周期差50 4950 500.02s2）由題意知：設(shè)長擺振動 N 次以后，兩擺同時同方向通過某位置，則有：NT1-NT2= t，解得 N=8.25. 又因?yàn)?T1=1s，短擺釋放 8.25-0.165=8.085 s （填時間）后，兩擺恰好第一次同時向左通過平衡位置（3） 能更準(zhǔn)確地測量微小的時間差 ,必須使 T1、T2 測得更準(zhǔn)確， 故應(yīng)增加擺長?！敬餞案】50（ 419） 0.02s （2）8.085 s（3）應(yīng)增加擺長50 50考點(diǎn)預(yù)測題1【解析】由題中所述實(shí)驗(yàn)可

43、以看出： 在 P 處懸掛物體的質(zhì)量越大， 則樹枝振動的頻率越低。 因此可以斷定鳥的質(zhì)量介于 50g 與 500g 之 間，由題給選項(xiàng)可知只有選項(xiàng) B 可能是正確的?！敬鸢浮緽 2【解析】本題重在理解振動圖象的物理意義，知道時間軸上各個 特殊時刻對應(yīng)的單擺的位置； 由圖給振動圖象知， t1和 t3 時刻對應(yīng)的 都是最高點(diǎn)，此時擺球速度為零，懸線對它的拉力最小； t2 和 t4 時 刻對應(yīng)的是最低點(diǎn)，此時擺球速度為最大，懸線對它的拉力最大。綜 上知，D 選項(xiàng)正確?！敬鸢浮?D 3【解析】此是在考查碰撞單擺的振動周期的同時，綜合考查機(jī)械 能守恒、動量守恒。擺長不變，因此周期不變?nèi)詾?T， AB 錯；

44、碰撞 中動量守恒，則 5m-m 2=6m' ， = 2gh ，擺動時機(jī)械能守恒，故 122 6m' 2= 6mgh' ，解得 D 正確。【答案】D4【解析】以 A 、B 整體為研究對象，在光滑水平面上水平方向受到合力為彈簧的彈力，所以一起作簡諧運(yùn)動，即選項(xiàng) A 正確。同時對整體由牛頓第二定律得：加速度為 a= kx ，再隔離物體 A，由mM 牛頓第二定律得所受摩擦力大小為： f=ma=m kx 。故選項(xiàng) B 正確。 mMB 對 A 的靜摩擦力對 A 做功，而 A 對 B 的靜摩擦力對 B 也做功，所 以選項(xiàng) C 錯；B 對 A 的靜摩擦力并不是始終對 A 做正功，而 A

45、 對 B 的靜摩擦力也并不是始終對 B 做負(fù)功，故選項(xiàng) D 錯【答案】 AB5【解析】考查受迫振動、共振的相關(guān)知識，體現(xiàn)了高考對理論 聯(lián)系實(shí)際的要求。 解答的關(guān)鍵是抓住共振時驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的 固有頻率 列車在鋼軌上運(yùn)行時， 受鋼軌對它的沖擊力作用做受迫振 動，當(dāng)列車的固有頻率等于沖擊力的頻率時， 發(fā)生共振。由 l T 可 v 求出危險車速為 40 m/ s ，故選項(xiàng) A 正確；列車過橋需要減速，是 為了防止橋與火車發(fā)生共振現(xiàn)象，故選項(xiàng) B 錯誤；列車運(yùn)行的振動 頻率若與列車的固有頻率相同，則列車振動最劇烈，危害最大，所以 C 錯；由 l T 知，列車固有振動周期一定，若增加鋼軌長度，列車

46、v 運(yùn)行時的危險速率增大，即有利于列車高速運(yùn)行， D 對 【答案】 AD 6【解析】本題考查了簡諧運(yùn)動的圖象和受迫振動的有關(guān)知識。由 圖 b 可知 T O =4S ，選項(xiàng) A 正確。當(dāng)驅(qū)動力的周期 T 等于彈簧振子的 周期 T 0時，受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅 y 最大，T 和 T0相 差越小，所以選項(xiàng) C 也正確?！敬鸢浮緾 7【解析】波傳播的是振動的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。故選項(xiàng) A、B 正確。 C 錯。當(dāng)振源停止運(yùn)動時，振動的形式還在向前傳 播，故選項(xiàng) D 錯?！敬鸢浮?AB8【解析】由圖中的所示的圖形來看， b 圖肯定是不正確的，因?yàn)?波在同一媒質(zhì)中傳播時的波長是不變， 而 b 圖中波長發(fā)生了變化， 所 以選項(xiàng)內(nèi)容中凡涉及到了 b 圖的情況肯定是不正確的， 本題 4 個選項(xiàng) 中只有 D 選項(xiàng)沒有涉及到 b 圖，所以 D 選項(xiàng)肯定正確從波的疊加 角度來分析，在 t2s 時，兩列波均傳播了 2m ，它們剛好重合，由 于它們是波峰和波谷相遇， 所以疊加的結(jié)果是相遇后的質(zhì)點(diǎn)位移均為 零， C 圖是正確