近6年高考物理真題《機械振動及機械波》word版含解析

1、機械振動與機械波【2014高考真題】L【物理一一選修342014新課標(biāo)全國卷I 乂1）圖為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖.圖（b）為媒質(zhì)中平衡位置在x= m處的質(zhì)點的振動圖像，P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點.下列說法正確的是圖(b)B.波的傳播方向向右C.。2 s時間內(nèi)，P運動的路程為8 cmD.。2s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動E.當(dāng)t=7s時，P恰好回到平衡位置【答案】ACE【解析】本題考查了機械振動與機械波.V；2-4-4 - T在f=2 5時正在向下振動，根據(jù)“上坡下”法可判斷機械波向左傳播，B錯誤J2 5是半個周期，P點運動的路程為2X4 cm= 8 cm, C正確，D錯誤；7s是此時

2、刻再經(jīng)過5 5,即這時P點剛好回到平衡位置，E正確，2.【2014安徽卷】一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖1是t=0時刻的波形圖，圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像，則該質(zhì)點的X坐標(biāo)值合理的是（）y/raA. m B. mC. m D. m【答案】ct解析】本題考查機械振動與機械波綜合知識及圖像分析熊力.根據(jù)振動圖像可知某質(zhì)點在I =0 S的位移為負，與此符合的是B、C選項，此時該展點的振動方向向下，根據(jù)機械淤的傳播方 向分析B、C選項中每個質(zhì)點的振動方向可知，此時橫坐標(biāo)*=L5m的質(zhì)點的振動方向向上，而橫 坐標(biāo)x=2.5 m的質(zhì)點的振動方向向下，選項B錯誤，C正確.3.12014安徽卷】在科學(xué)研究中，

3、科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進行比較，找出其共同點， 進一步推測未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律.法國物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力問題時，曾 將扭秤的振動周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動周期與擺球到地心距離的關(guān)系已知 單擺擺長為/，引力常量為G,地球質(zhì)量為M,擺球到地心的距離為r,則單擺振動周期T 與距離r的關(guān)系式為（）/gmrrA. r=2nyB. T=2nryj -2 ngmrrCT=KT D.7=2吟y嬴【答案】B【解析】本題考查單擺周期公式、萬有引力定律與類比的方法，考查推理能力.在地球表面 有G”=mg,解得g=G'.單擺的周期T=2TvyJ=27uyJj,選項B正確.4.12

4、014北京卷】一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為人周期為=0時刻的波形如 圖1所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點.圖2是波上某一質(zhì)點的振動圖像.下列說法中正確的是（）A. t=0時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點6的大B. t=0時質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的小C.圖2可以表示質(zhì)點a的振動D.圖2可以表示質(zhì)點b的振動【答案】D【解析】本題考查簡諧運動的振動和波動圖像.圖1為波動圖像，圖2為振動圖像.t=0 時刻，。在波峰位置，速度為零，加速度最大，b在平衡位置，加速度為零，速度最大，A、 B錯誤.在波動圖像中，根據(jù)同側(cè)法由波傳播方向可以判斷出質(zhì)點的振動方向，所以t=0 時刻，b點在平衡位置且向下振動，故圖2可以表

5、示質(zhì)點b的振動，C錯誤，D正確.5.12014全國卷】兩列振動方向相同、振幅分別為4和4的相干簡諧橫波相遇.下列說法 正確的是（）A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|4一4|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為4+4C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移 D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅【答案】AD解析本題考查波的蠡加.波隆與波谷相遇，振動方向相反，振幅等于兩列波振幅之差，A 正確3波峰與波峰相遇7振動方向相同，振幅等于兩列波振幅之和7質(zhì)點仍在振動而不會停在最 大位移處，B錯誤；無論波峰與波谷相遇處還是波峰與波峰相遇處，底點都

6、在自己的平衡位蠱附 近做簡諧運動，只是波峰與波峰相遇處質(zhì)點振幅大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅，C錯誤，D正 確.6.12014福建卷I】在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周期 內(nèi)的振動圖像如圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是（）ABCD【答案】D【解析】由振動圖像可知，波源的起振方向是沿y軸負方向的，由題干可知該波沿x軸正方 向傳播，由質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系可知，該波在第一個周期末的波形圖如圖 D所示.7.12014山東卷】（1）一列簡諧橫波沿直線傳播.以波源O由平衡位置開始振動為計時零點， 質(zhì)點A的振動圖像如圖所示，己知0、A的平衡位置相距m.以下判斷正確

7、的是. （雙選，填正確答案標(biāo)號） a.波長為m b.波源起振方向沿y軸正方向 c.波速大小為m/sd.質(zhì)點4的動能在t=4s時最大【答案】（l）ab【解析】（D以波源。由平衡位置開始振動計時，到質(zhì)點力開始振動歷時3 s, O. A平衡位置 相距O9m,所以可得波速為=竽m/s=0.3m c錯誤.由圖得知，振動周期74 s,所以波長 為丈=vT= l.2m, a正確. A點沿y軸正向起振，所以波源起振方向也沿y軸正向，b正確. f= 4 § 時，質(zhì)點位于正向最大位移處，動能為零，所以d錯誤.8.【2014四川卷】如圖所示，甲為t=ls時某橫波的波形圖像，乙為該波傳播方向上某一質(zhì) 點的振

8、動圖像，距該質(zhì)點= m處質(zhì)點的振動圖像可能是（）1G /:fczXX/200：25l / 2 點【答案】A【解析】從甲圖可以得到波長為2m,從乙圖可以得到周期為2s,即波速為lm/s；由乙圖 的振動圖像可以找到t=ls時，該質(zhì)點位移為負，并且向下運動，距該質(zhì)點Ax= m處的質(zhì)T1點與該質(zhì)點的振動情況相差不即將乙圖中的圖像向左或右平移工周期即可得到距該質(zhì)點axm處質(zhì)點的振動圖像，故只有A正確.9.12014天津卷】平衡位置處于坐標(biāo)原點的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡諧 橫波向x軸正、負兩個方向傳播，波速均為100 m/s,平衡位置在x釉上的P、Q兩個質(zhì)點隨 波源振動著，P、Q的x軸

9、坐標(biāo)分別為刈=m. xq=-3m.當(dāng)S位移為負且向一y方向運動時，P、Q兩質(zhì)點的（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、【答案】D速度方向相同【解析】本題是對機械振動和機械波的綜合考查,根據(jù)波速和頻率之間的關(guān)系v三得該波的 波長為2m,可知，當(dāng)5經(jīng)過平衡位置向負方向運動時,距離S為1.75個波長的P點從最大的負位 移處向平衡位匿運動,距離5為1.5個波長的。點經(jīng)平衡位差向正方向運動，所以兩質(zhì)點的位移方 向相反 , 速度方向相同,D正確.10.12014浙江卷】一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動.可 把游

10、船浮動簡化成豎直方向的簡諧運動，振幅為20cm,周期為s.當(dāng)船上升到最高點時, 甲板剛好與碼頭地而平齊.地面與甲板的高度差不超過10 cm時，游客能舒服地登船.在一個周期內(nèi)，游客能舒服登船的時間是（）A. s B. s C. s D. s【答案】C【解析】本題考查簡諧運動的知識點和建模能力.從平衡位置開始計時，游船的振動方程 20shic孑必1,游客要舒服地登船需滿足的條件10,解得025 sWfWl.25 s,故游客 能舒服地登船的時間i=LO s,選項C正確.11.12014浙江卷】下列說法正確的是（）A.機械波的振幅與波源無關(guān)B.機械波的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定C.物體受到的靜摩擦力

11、方向與其運動方向相反D.動摩擦因數(shù)的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料無關(guān)【答案】B【解析】本題考查機械、波、靜摩擦力、動摩擦因數(shù)等知識.機械源的振幅與波源有關(guān)，選項A 錯誤；傳播速度由介質(zhì)決定，選項B正確；善摩擦力的方向可以與運動方向相同，也可以相反， 也可以互成一定的夾角，選項C錯誤j動摩擦因數(shù)描述相互接觸物體間的粗糙程度，與材料有 關(guān)，選項D錯誤.12.12014重慶卷】（6分）一豎直懸掛的彈簧振子下端裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有一 記錄紙.當(dāng)振子上下振動時，以速率v水平向左勻速拉動記錄紙，記錄筆在紙上留下如題 11圖2所示的圖像.九、九、x。、2x。為紙上印跡的位置坐標(biāo).由此圖求振動的周

12、期和振幅.【答案】字用【解析】設(shè)周期為7,振幅為A 由題圖得了=學(xué)，八=寫與【考點定位】考查波的干涉及其相關(guān)知識°(2013 四川卷)5.圖1是一列簡諧橫波在G時的波形圖，已知c位置的質(zhì)點比a位置的 晚起振，則圖2所示振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點可能位于A. a<x<bB. b <x<cC. c<x<dID. d<x <e【答案ID【解析】因為C位置的質(zhì)點比a位署的晚0.53起振，所以波向右傳播，周期是1s,在t=125s 的波形圖也就是在t = nT + 的波形圖，因此在t = nT的波形圖就是圖1左移1/4波長后的卻分,跟圖2對照，可知，對應(yīng)

13、的質(zhì)點可能位于Oa之間或加之間，因此選D?！究键c定位】推動與波的波形圖與振動圖象(2013 上海卷)14. 一列橫波沿水平繩傳播，繩的一端在t=0時開始做周期為7的簡諧3運動，經(jīng)過時間繩上某點位于平衡位置上方的最大位移處。則在2t時，該點位于平衡位置的(A)上方，且向上運動(B)上方，且向下運動(C)下方，且向上運動(D)下方，且向下運動【答案】A 【解析】t到2t這段時間內(nèi)，該質(zhì)點由上方最大位移處開始運動，先向下，,7到平衡位4113置，再過到最低點，再過上丁到回到平衡位置，至此一共經(jīng)過了二7,剩下的時間不到 444-T ,因此質(zhì)點在平衡位置上方，正在向上運動，答案A正確 4【考點定位】機械

14、波的傳播和質(zhì)點的振動（2013 上海卷）4.做簡諧振動的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，可能不同的物理量是（A）位移（B）速度（C）加速度（D）回復(fù)力【答案】B【解析】同一位置，說明相對平衡位置的位移相同，A錯。簡諧運動的回復(fù)力和位移的關(guān) 系F=-kx,位移相同則回復(fù)力相同,D錯誤。根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=-kx=ma,因此加速度也 相同，C錯誤。經(jīng)過同一位置，可能是遠離平衡位置也可能是靠近平衡位置，速度方向不同， B對?！究键c定位】簡諧振動的位移，速度，加速度，回復(fù)力的關(guān)系。（2013 上海卷）1.電磁波與機械波具有的共同性質(zhì)是（A）都是橫波（B）都能傳輸能量（C）都能在真空中傳播（D）都具有恒

15、定的波速t答案】Bt解析】 ,波的振動方向和傳播方向垂者為橫波，振動方向和傳播方向同軸者為縱波。電磁波 有變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，儂據(jù)電磁感應(yīng)定律變化的電場方向和磁場方向垂直，與傳播 方向垂直；為橫波。而機械波中的聲波是縱波，繩波則為橫波。故從錯誤。電磁波能在真空中傳播, 而聲波不葭在真空中傳播，C錯誤。電磁波真空的傳播速度3x10? m/s,而聲波在空氣中340m回 在固體和液體中傳播的速度都大于340m%故D錯誤。不管是機械避或者是電磁波，都可以傳遞 信息和能量。D正確。1考點定位】機械波和電磁波的基本性底（2013 福建卷）16.如圖，t=0時刻，波源在坐標(biāo)原點從平衡位置沿y軸正

16、向開始振動， 振動周期為，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧波。下圖中能夠正確表 示七=時波形的圖是（）【答案】c【解析】由于波源位于坐標(biāo)原點，從在t=0時刻起分別沿+x、-X方向傳播，起振方向相 同，為+y方向，因此波動圖象應(yīng)關(guān)于y軸對稱，故選項A、B錯誤，又因為波的傳播過程, 傳遞的是振動的形式和能量，因此途徑各質(zhì)點的息振方向均為+y方向，經(jīng)過時間t=后, 在+x、-x方向應(yīng)各形成個完整波形，根據(jù)最后傳至的質(zhì)點的起振方向沿+y方向和波的傳 播方向應(yīng)滿足同側(cè)關(guān)系，故選項C正確：選項D錯誤。【考點定位】本題主要考查了振動方向與波的傳播方向的關(guān)系、波的圖象問題，難度中等。 （201

17、3北京卷）15. 一列沿x軸正方向傳播的間諧機械橫波，波速為4m/s.某時刻波形如 圖所示，下列說法正確的是6 A 10 12 .v/m這列波的振幅為4cm這列波的周期為Is此時x=4m處質(zhì)點沿y軸負方向運動此時x=4m處質(zhì)點的加速度為0【答案】D【解析】根據(jù)機械波同側(cè)法可知，此刻此時環(huán)如處底點沿y軸正方向運動，c錯。由于此刻 找=如處位移為零，說明回復(fù)力為零即加速度為零，D對。波長為8刑，根據(jù)，周期為0.5s。 由圖可知振幅為2cm,即答案為D機械波與機械振動雖然不是主干知識,但在歷次高考中都是作為必考的知識點。其中機械波的 圖像跟其中某點振動圖像相聯(lián)系，考察考生對兩者之間關(guān)系的理解。這類問

18、題可以結(jié)合數(shù)學(xué)模型： 圖的振動來處理非特殊位置的運動情況?！究键c定位】本題考查了機械波的傳播問題，包括常見的波速、周期、質(zhì)點的振動方向 的判赤12012高考直題】（2012大綱版全國卷）20.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖（a）是t=0時刻的波形圖， 圖（b）和圖（c）分別是x軸上某兩處質(zhì)點的振動圖像。由此可知，這兩質(zhì)點平衡位置之間 的距離可能是4D. m312A. m B. m 33【答案】B 【解析】根據(jù)題述及波形圖和兩處質(zhì)點的振動圖像，圖（b）所示質(zhì)點在t=0時在正向 最大位移處，圖（C）所示質(zhì)點在t=O時，x=0.05m,運動方向沿y軸負方向，結(jié)合波形圖找到對 應(yīng)的點，如圖所示。若圖

19、（c）所示質(zhì)點為圖中左側(cè)波峰上的點，這兩質(zhì)點平衡位置之間的距離是4V2+V6=M= 選項D正確；若圖（c）所示族點若為圖申右側(cè)波峰上的點,這兩質(zhì)點平衡位2置之間的距離可能是V4+V12=?J3=§ m,選項B正確?！究键c定位】考查波圖象、振動圖象及其相關(guān)知識。18.模塊3-4試題（12分）（1）（2012海南）某波源s發(fā)出一列簡諧橫波，波源s的振動圖像如圖所示。在波的傳播 方向上有A、B兩點，它們到s的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間 間隔為。由此可知波長入=m。當(dāng)B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離開平衡位置的位移是 cm?！敬鸢浮?0-6【解析】由“x

20、/At,得v=10m/s。由振動圖像可知波動周期T=,波長 X=vT=100x2m=20mo由于A、B兩點相距10m,為半個波長，當(dāng)B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離 開平衡位置的位移是-6cm.【考點定位】此題考查波動傳播、振動圖像及其相關(guān)知識。（2012,福建）13、一列簡諧波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖甲所示，此時質(zhì)點P正沿y軸負方向運動，其振動圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是A.沿x軸負方向，60m/sB.沿x軸正方向，60m/sC.沿x軸負方向，30 m/sD.沿x軸正方向，30m/s【答案】A【解析】從甲圖的波動圖像可知，質(zhì)點P向y軸負方向運動說明波沿x軸負

21、方向傳播, 從圖中還可在波長為24m,周期為杪，可得到波速為60m/s,所以答案選A,【考點定位】波動圖像和振動圖像，會讀圖和處理波長、波速、周期三者的關(guān)系，較容易。（2012浙江）16、用手握住較長軟繩的一端連續(xù)上下抖動，形成一列簡諧橫波。某一時刻的波形圖如圖所示，繩上a、b兩質(zhì)點均處于波鋒位置。下列說法正確的是第16題圖A.a、b兩點之間的距離為半個波長B. a、b兩點開始時刻相差半個周期C. b點完成全振動的次數(shù)比a點多一次D. b點完成全振動的次數(shù)比a點少一次 【答案】D【解析】由圖可知：A、B之間距離為一個波長，開始時刻相差1個周期，a點振動先于b點，所以D正確?！究键c定位】振動和波

22、、波的基本特征（2012天津）7.沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t = 0時刻的波形如圖所示，M 為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該波的傳播速度為40m/s,則時-VA.質(zhì)點M對平衡位置的位移一定為負值B.質(zhì)點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C.質(zhì)點A4的加速度方向與速度方向一定相同D.質(zhì)點例的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反【解析】由圖可知波長為4=4m,周期=/ = 0時刻質(zhì)點A/向y軸正方向運動，當(dāng)即?寸，質(zhì)點M對平衡位置的位移一定為正值，A錯誤。質(zhì)點M向y軸負方向運動，與對平衡位置的位軫方向相反，B錯誤。底點”的加速度方向與對平衡位差的位軫方向相反, 向向y軸負方向，與速度方向相同，c

23、、D正確?！究键c定位】本題考查機械波。質(zhì)點振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，位移、速度、加速度方 向的判斷。（2012四川）19.在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s,振幅 為4。M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點，如圖所示。在t = 0時，M通過其平衡位置沿 y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處。己知該波的周期大于1s。則O MN 工/ mA.該波的周期為sB.在1= s時，N的速度一定為2m/sC.從t = 0到t=ls, M向右移動了 2mD.從1= s到t=s, M的動能逐漸增大【答案】D【解析】在t = 0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其

24、平衡位置上方最大位移處，且該波的周期大于Is。則-= 2",可得上=-m,周期丁 = = s, A錯誤。質(zhì)點 4.3振動速度不同于波的傳播速度，B錯誤。質(zhì)點不隨波的傳播而遷移，C錯誤。從亡=$到1 =s, M由最大位移處向平衡位置移動，速度逐漸增大，動能逐漸增大，D正確?！究键c定位】本題考查機械波。（2012北京）17. 一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動，取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點。從某時刻開始計時，經(jīng)過四分之一的周期，振子具有沿X軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移X與時間，關(guān)系的圖像是【答案】A【解析】強籥振子所受回復(fù)力產(chǎn)=5加速度a=-M與偏離平衡位盤的位移方向相反，四分之一周

25、期時，振子具有沿'軸正方向的最大加速度，偏離平衡位置的位移為負方向最大 值，所以A正確。【考點定位】本就考查彈簧振子儆簡諧運動時，位移、回復(fù)力、加速度的關(guān)系，屬簡單獨。（2012全國新課標(biāo)卷）34.物理一一選修3-4 （15分）（1） （6分）一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=處的質(zhì)點的振 動圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點在t=0時刻的運動方向沿y軸（填“正向”或"負向"）。 已知該波的波長大于，則該波的波長為 m.（2） （9分）一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表而鍍上不透明薄膜，以 致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立

26、方體。已知該玻璃的折射率為血，求鍍膜 的面積與立方體表而積之比的最小值。【答案】（1）正向 （2） n/4【解析】（1）根據(jù)振動圖像可知在t=0后的很小一段時間內(nèi)，位移增大，故物體在t=0時向 上運動；由圖（a）、圖（b）及題意可知2皿=2sin3n4所以此質(zhì)點距O點距離為波長的濃, 即招入二：得入二（2012山東）37. （8分）【物理一物理3-4（1）一列簡諧橫波沿X軸正方向傳播，f=0時 刻的波形如圖所示，介質(zhì)中質(zhì)點尸、。分別位于x = 2、x=4處。從f=0時刻開始 計時，當(dāng)f = 15s時質(zhì)點剛好第4次到達波峰。求波速。寫出質(zhì)點尸做簡諧運動的表達式（不要求推導(dǎo)過程）o（2）如圖所示，

27、一玻璃球體的半徑為R,。為球心，A3為直徑。來自8點的光線AW 在M點射出。出射光線平行于A3,另一光線3N恰好在N點發(fā)生全反射。已知ZABM = 30 ,求（臺玻璃的折射率。3球心O到BN的距離。【解析】解：（1）設(shè)簡諧橫波的波速為v ,波長為2,周期為T,有圖像知，2 = 4m . 由題意得3 A，=37 + / "下聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得p = 1"s質(zhì)點p做簡諧運動的表達式為y = 0.2sin（0.5）w（2）設(shè)光線BM在M點的入射角為i,折射角為廣，由幾何關(guān)系可知，i = 30°, r = 60 ,sinr廠根據(jù)折射定律得=豆彳 代入數(shù)據(jù)得 =J3 光線b

28、n恰好在N點發(fā)生全反射，則N8NO為臨界角csinC =，n設(shè)球心到bn的距離為d,由幾何關(guān)系可知d = RsinC 聯(lián)立式得d = RJ【考點定位】機械振動和機械波（2012上海）24.如圖，簡諧橫波在t時刻的波形如實線所示，經(jīng)過03s,其波形如虛線所 示。己知圖中刈與X2相距1m,波的周期為T,且27<At<4r °則可能的最小波速為 m/s，最小周期為 s。【答案】5, 7/9,【解析】從圖申可知波長久=7用，'波可能向右傳摧也可能向左傳播，由于2rs<47，著向右 傳播，傳播的距離為岳= 24 + 1 = 15掰或跖=34 + 1 = 22掰；若向左

29、傳播，傳播的距離為 S3 =2A+6= 20m或邑=3/1 + 6 = 27m，根兆v =-知傳播距離最短的漢速最小,這時最小波速15為：v = =3mfs o32s 27根據(jù)=?？芍ㄋ俣茸畲髸r周期最小,而最大波速度為 = = =9m/s）此時對應(yīng)的最T（327小周期T= g為9【考點定位】機械振動和機械波（2012安徽）15.一列簡諧被沿X軸正方向傳播，在仁0j時波形如圖1所示，己知波速度為【解析】由波形圖知波長為，波長除以波速的周期為，所以是四分之一周期，則用質(zhì)點振 動法結(jié)合波形圖中上下坡法判斷時的波形圖應(yīng)為Co【考點定位】機械振動和機械波（2012重慶）裝有砂粒的試管豎直靜浮于水而，如

30、圖所示.將試管豎直提起少許，然后由 靜止釋放并開始計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動.若取豎直向上為正方 向，則以下描述試管振動的圖象中可能正確的是（）【答案】D【解析】根據(jù)題中規(guī)定的正方向，開始計時時刻位移為正的最大值，由于簡諧運動的圖象是 正弦或余弦曲線，可知D正確.【考點定位】機械振動2011高考真題】1 .（全國）一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為m,振幅為4當(dāng)坐標(biāo)為x = 0處質(zhì)元的位移 為坐A且向y軸負方向運動時，坐標(biāo)為x= m處質(zhì)元的位移為坐A.當(dāng)坐標(biāo)x=處的質(zhì)元位 于平衡位置且向y軸正方向運動時，x= m處質(zhì)元的位移和運動方向分別為A. § 4沿y軸正方向 B

31、. § 4沿y軸負方向C.-孚4、沿y軸正方向D.-坐 4沿y軸負方向【答案】C【解析】由波長彳=L2昭，某時刻在波的傳播方向上相距Ax =O.4W = 1a,坐標(biāo)分別為x=0 3和x=O.4m的兩質(zhì)元位移分別為-里/ 里N畫出草圖，結(jié)合三角國數(shù)知識可以判定該時刻的 2和2 ,波形圖具有唯一性，且根據(jù)坐標(biāo)為x=O處底元向y軸負方向運動，可確定波的傳播方向為x軸正方 向，且此時坐標(biāo)為x=0.2m處的質(zhì)元正位于平衡位置向y軸負方向運動，直到當(dāng)坐標(biāo)為x=O.2in處的 質(zhì)元位于平衡位置目向y軸正方向運動時，其間歷時& =（2"十1）日方=012.，根據(jù)簡諧運動 的對稱性，

32、x=0.4m處質(zhì)元的位移和運動方向分別為一41、沿y軸正方向，C項正確。jL2.（北京）介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質(zhì)點，A.它的振動速度等于波的傳播速度B.它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C.它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長D.它的振動頻率等于波源的振動頻率答案;D解析：介質(zhì)中某個振動質(zhì)點做簡諧運動，其速度按正弦（或余弦）規(guī)律變化，而在同一介質(zhì)中 波的傳播速度是不變的，振動速度和波的傳播速度是兩個不同的速度，A錯誤；在橫波中振動方向 和波的傳播方向垂直，在縱波中振動方向和波的傳播方向在一條直線上，B錯誤；振動底點在一個 周期內(nèi)走過的路程為4個推幅，C錯誤；波在傳播的過程

33、中，頻率不變?yōu)椴ㄔ吹念l率，D正確。 3.（重慶）介質(zhì)中坐標(biāo)原點。處的波源在t=0時刻開始振動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播， %時刻傳到L處，波形如題17圖所示。下列能描述X。處質(zhì)點振動的圖象是【答案】C.【解析】從波形圖上看出，X。處的質(zhì)點下一時刻的振動方向是向y軸負方向運動，所以振動圖線或是A或C,考慮到波傳播到1處，L處質(zhì)點的起振方向向下，所以，振動圖線必是C.4 .（浙江）關(guān)于波動，下列說法正確的是A ,各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B,用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動速度等于聲波的傳播速度D.已知地震波得縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波

34、的預(yù)警【答案】BD【解析】只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯誤：用白光做單縫衍射與雙縫衍射，都可以 觀察到彩色條紋，故B正確：聲波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的速度并不等于聲波的傳播 速度，故C錯誤：已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警，故D 正確。5 .（天津）位于坐標(biāo)原點處的波源A沿y軸做簡諧運動，八剛好完成一次全振動時，在介質(zhì) 中形成的簡諧橫波的波形如圖所示，8是沿波傳播方向上介質(zhì)的一個質(zhì)點，則A.波源4開始振動時的運動方向沿y軸負方向B.此后1周期內(nèi)回復(fù)力對波源4 一直做負功4C.經(jīng)半個周期時間質(zhì)點8將向右遷移半個波長D.在一個周期時間內(nèi)4所受回復(fù)力的沖量為零【解析】由/

35、剛好完成一次全振動時的圖線可知波源A的起振方向沿y軸負方向,A選項正確; 經(jīng)過;周期之后質(zhì)點A將向負向最大位移運動，回復(fù)力做負功，B正確；質(zhì)點不履波遷移，C選項 錯誤；由簡諧運動的對稱性可知回復(fù)力在一個周期內(nèi)的沖量為零，D選項正確?！敬鸢浮緼BD6 .（四川）如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形圖，當(dāng)Q點在t=0時的 振動狀態(tài)傳到P點時，則<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負方向運動 處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向C.Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置D. Q處的質(zhì)點此時運動到p處答案：B解析：由波動圖像可知，質(zhì)點Q在t=0時刻平衡位置向上振動，所以當(dāng)Q的狀態(tài)傳到P時

36、， 剛好經(jīng)歷第周期，Q處于波谷位置，故B正確，CD錯誤：此刻lcm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì) 點均在x軸上面，其中l(wèi)cm<xV2cm范圍內(nèi)質(zhì)點向上運動，2cm<xV3cm范惘內(nèi)質(zhì)點向下 運動，A錯誤；7 .(上海)兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速看、匕(匕匕)在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為/；,_/；和4,4,則(A) J> f?' A = A/ &，A = A(c) f = fi» A > &(d) f = fif 4 < 41答案】c.【解析】根據(jù)單擺的周期公式丁 = 2噌，兩單擺的

37、擺長相同則周期相同，頻率相同，又因 為% >修，所以最低點動能后£1>垣2,根據(jù)機械能守恒，在最高點的重力勢能三町>紇叨，即振 幅4)出，所以C選項正確.8 .(上海)兩波源$、S?在水槽中形成的波形如圖所示，其中實線表示波峰，虛線表示波 谷，則(A)在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉(B)在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉(C)。點的振動始終加強(D)。點的振動始終減弱【答案】B.【解析】從圖中看，兩列水波的波長相不同，波在水中的速度都相等，根據(jù)丁 =«,可知 v兩列波的周期不相等，不滿足相干條件，在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，B正確.9 .（上海）兩列簡諧

38、波沿x軸相向而行，波速均為u = O.47/s,兩波源分別位于A、B處,/=0時的波形如圖所示。當(dāng)/ = 2.5s時，M點的位移為 cm, N點的位移為cm。【答案】2, 0【解析】2.5s內(nèi);兩列波傳播的距離&=心=04><2.5加=1掰：當(dāng)A波向右傳播1m時：A波如圖中的虛線所示，E波如圖中的實線所示，所以，M點位移為2c肛N點位移為零，【2010高考真題】1. 2010重慶14 一列簡諧波在兩時刻的波形如題14圖中實踐和虛線所示，由圖可確定這列波的A.周期【答案】CB.波速 C.波長 D.頻率【解析】只能確定波長，正確答案C。題中未給出實線波形和虛線波形的時刻，不知道

39、時間 差或波的傳播方向，因此無法確定波速、周期和頻率。2. 2010全國卷121 簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標(biāo)原點0 / = 0時刻振子的位4移x = 0.1m： f = s時刻x = 0.lm； /=4s時刻x = 0.lm。該振子的振幅和周期可能為 388A. 0lm, sB. m, 8s C. m, s D. m> 8s33【答案】A4【解析】在和f=4s兩時刻振子的位移相同，第一種情況是此時間差是周期的整數(shù)倍4844-=力T，當(dāng)n=l時T =在;3的半個周期內(nèi)振子的位移由負的最大變?yōu)檎淖畲?，所?3344 T振幅是0.1m。A正確。第二種情況是此時間差不是周期的整數(shù)倍則(

40、3-O) + (4-)=«T + -,當(dāng)n=0時T =8s,且由于純2是&】的二倍說明振幅是該位移的二倍為0.2m。如圖答案D。3. 2010北京17一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點3的平衡位置。某時刻的波形如圖1所示，此后，若經(jīng)過二周期開始計時，則圖2描述的是4處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象圖2【答案】B3【解析】由波的圖像經(jīng)過二周期a到達波谷，b到達平衡位置向下運動，c到達波峰，d到 4達平衡位置向上運動，這是四質(zhì)點在0時刻的狀態(tài)，只有b的符合振動圖像，答案B。4. 2010上海物理16如右圖，一列簡諧

41、橫波沿.X軸正方向傳播，實線和虛線分別表示時的波形，能正確反映q =7.5s時波形的是圖y/cm答案：D解析：因為t2<T,可確定波在的時間沿x軸正方向傳播1%,即，T = 0.5s,所以T=2s, 44331G =7.55 = 3-7,波峰沿x軸正方向傳播二義,從一X處到4處，選D。4445.2010上海物理20如圖，一列沿X軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2。，波速為2八， 在波的傳播方向上兩質(zhì)點4,。的平衡位置相距0.4,（小于一個波長），當(dāng)質(zhì)點。在波峰位置 時，質(zhì)點。在x軸下方與x軸相距的位置，則（A）此波的周期可能為0.6s（B）此波的周期可能為1.2s（C）從此時刻起經(jīng)過0.5

42、s, 點可能在波谷位置（D）從此時刻起經(jīng)過0.5s, 點可能在波峰位置(ii ) i 7解析：如上圖，十 一 4 = 0.4, A = 1.2o 根據(jù) y = , 7 = _ = _ = 0,65, A 正確， (4 2)Tv 2從此時刻起經(jīng)過，即波沿x軸正方向傳播？2二,波峰到x二處，b不在波峰，C錯誤。 66< 1 11 22nA如下圖，- +2 = 0.4,彳=0.6，根據(jù) =，T = _ = = 0,3s, B錯誤：2 4 2)Tv 2從此時可起經(jīng)過，即27，波沿X軸正方向傳播2% =,波峰到x=處，*=的6在波峰，D正6. 2010海南物理18右圖為某一報告廳主席臺的平面圖，A

43、B是講臺，5、邑是與講臺 上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回 話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫.為了進免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈恢茫谶@ 些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s,若報告人聲音的 頻率為136Hz，問講臺上這樣的位置有多少個【答案】4【解析】相應(yīng)于聲頻/ = I'6Hz的聲'波的波長是，V 1z = =2.5m f式中y = 340m/s是空氣中的聲速。在右圖中,O是AB的中點,P是OB上任一點。將工尸一名產(chǎn)表示為 2式中4為實數(shù)，當(dāng)4 = 02：4：時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而加

44、強；當(dāng)衣=1：工5時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而相消。由此可知，O是干涉加強點；對于B點， ；5" S、8 = 20m15m = 4 一 2所以，B點也是干涉加強點。因而0、B之間有兩個干涉相消點，由對稱性可知，AB上有4個干涉相消點.r2009高考真題】1. （09全國I20） 一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為x=和x=。P點的振動圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點的振動圖像可能是)答案：BC解析：本題考查波的傳播.該波的波長為4m.,PQ兩點間的距離為3m.當(dāng)波沿x軸正方向傳播 時當(dāng)P在平衡位置向上振動時而Q點此時應(yīng)處于波峰,B正確.當(dāng)沿

45、x軸負方向傳播時,P點處 于向上振動時Q點應(yīng)處于波谷,C對。2. （09全國卷n-14）下列關(guān)于簡諧振動和簡諧波的說法，正確的是（）A.媒質(zhì)中質(zhì)點振動的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等B.媒質(zhì)中質(zhì)點振動的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等C.波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點振動的方向一致D.橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質(zhì)點振幅的兩倍解析：本題考查機械波和機械振動,介質(zhì)中的質(zhì)點的振動周期和相應(yīng)的波傳播周期一致A正確. 而各質(zhì)點做簡諧運動速度隨時間作周期性的變化，但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的，所以不相等,8錯. 對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的,C錯.根據(jù)波的特點D正確。答案：AD3. （09

46、北京-15）類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高 學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對機械波和電磁 波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是 A.機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用B.機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C.機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D.機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波解析：波長、'波速、頻率的關(guān)系對任何波都是成立的，對電磁波當(dāng)然成立，故A選項正確；干 涉和衍射是波的特性，機械波、電磁'波都是'波，這些特性都具有，故B項正確：機械'波是

47、機械振動 在介質(zhì)中傳搐形成的，所以機械波的傳搐需要介質(zhì)而電磁波是交昔變化的電場和磁場由近及遠的傳 播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項正確；機械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能 是橫波，其證據(jù)就是電磁波能鰭發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的，D項錯誤。故正確答 案應(yīng)為Do答案：D4. （09北京"）一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，周期為T,波長為a。若在x=0處質(zhì)點的 振動圖像如右圖所示，則該波在弋=弘時刻的波形曲線為解析：從振動圖上可以看出x=0處的質(zhì)點在t=T/2時刻處于平衡位置，且正在向下振動，四 個選項中只有A圖符合要求，故A項正確。答案：A5. （09上海物理4）做

48、簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過 平衡位置時速度減小為原來的172,則單擺振動的A.頻率、振幅都不變 B.頻率、振幅都改變C.頻率不變、振幅改變 D.頻率改變、振幅不變解析：由單擺的周期公式T = 27g,可知，單擺擺長不變，則周期不變，頻率不變；振幅A 是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量，由& = g掰y可知，擺球經(jīng)過平衡位置時的動能不 變，因此振幅改變，所以C正確。6. （09天津8）某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為*=八$m三/,則質(zhì)點 4A.第1 s末與第3 s末的位移相同B.第1 s末與第3 s末的速度相同s末至5 s末的位移方向都

49、相同s末至5 s末的速度方向都相同解析：由關(guān)系式可知0 = ：nid/s , T = 8s ,將t=ls和t=3s4co代人關(guān)系式中求得兩時刻位移相同，A對：畫出對應(yīng)的位移-時間 圖像，由圖像可以看出，第1S末和第3s末的速度方向不同，B錯: 仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度 是大小相同，方向也相同。故C錯、D對。答案：AD（09四川19）圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t=0時刻的波形圖，虛線為弋=s時的波形圖，波的周期T> s,則A.波的周期為sB.在t =時，P點沿y軸正方向運動C.經(jīng)過，P點經(jīng)過的路程為4mD.t=時，Q點到達波峰位置3解析

50、：根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知:T=0.6s,解得T=O.g與A錯；由圖可知振幅A=0.2血、波 4長?l= 8mo t=0.9s=l- T,此時P點沿y軸負方向運動，B錯j 045= ； T,運動路程為2A=0.4m, o2C錯；t=0.5s=：T= ：T+波形圖中Q正在向下振動，從平衡位置向下振動了 ； T,姿;T 82888到波谷，再過5T到波峰,D對。2答案:D（09福建17）圖甲為一列簡諧橫波在弋=時刻的波形圖，P是平衡位置為x=lm處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則（）=時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大=時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向C.從弋=到t=，該

51、波沿x軸正方向傳播了 6 mD.從1=到1=,質(zhì)點P通過的路程為30 cm解析：由y-t圖像知，周期丁=,且在t=點在平衡位置沿y負方向運動，可以推斷波沒x負方 向傳播，所以C錯；從t到0時，At=T/,質(zhì)點Q從圖中所示的位置振動了心到達負最大 位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度 達到正向最大，而P點從圖甲所示位置運動M時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途 中，速度沿y軸負方向，所以A、B都對：振動的質(zhì)點在Q1T內(nèi)，質(zhì)點運動的路程為44質(zhì)點運動的路程為24但占加，質(zhì)點運動的路程不一定是1A： t=37A，質(zhì)點運動的 路程也不一定是34本題中從G到Q

52、內(nèi)，&=3必，P點的起始位置既不是平衡位置，又不 是最大位移處，所以在3%時間內(nèi)的路程不是30cm。答案：AB10. （09浙江21） 一列波長大于1m的橫波沿著X軸正方向傳播，處在=17和& = 2m的兩質(zhì)點4、8的振動圖像如圖所示。由此可知（）4A.波長為一m 3B.波速為l?/sC. 3s末A、8兩質(zhì)點的位移相同D. 15末A點的振動速度大于B點的振 動速度解析：4-馮=1的，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動,又由于波長大于1m,所以2k = 3s =T,所以Ax = -A' X = 2雁, A對'波速？=生='加/§ , B錯；由振動

53、圖像知, 443Ai 3在攵末，/、以兩質(zhì)點的位移不相同，c錯；Is末A點速度為零，B點速度最大，D錯。答案：A11. (09上海物理12)彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點，用手握住繩的左端，當(dāng)t=0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t =時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為cm/s, t=時，位于x2=45cm的質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。i yfcm8 0-8/ 1020 3J 4答案：20,解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm,周期T=x4=ls ,所以該波的波速 j onv = - = cm/s = 20cm/s ；從t=0時刻開始到N質(zhì)點開始振動需

54、要時間 T 1x 45T乙=二=一 s = 2.255，在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過人=0.55 ,所以 v 20. 2當(dāng)弋=(+ ) s=,質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。12. (09廣東物理14) (2)圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起，A 管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振 幅：若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅 O答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：（2）聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，

55、若兩列波傳播的 路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加 強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍14. （09江蘇物理）（4分）在/=0時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所 示。質(zhì)點A振動的周期是 s； /=85時，質(zhì)點A的運動沿y軸的 方向（填"正"或"負"）；質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m,已知波的傳播速度為2m/s,在/=9s時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是 emo答案：B. （2） 4正10解析：（2）振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s,波源的起振方向與波 頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點在平衡位置向下振動，故8s時質(zhì)點在平衡位置向上 振動：波傳播到B點，需要時間八=）= "s=8s,故/=%時，質(zhì)點又振動了 ls（L個周期）, v 24處于正向最大位移處，位移為10cm.。15. （09山東物理37） （1）圖1為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為片4sin5x/,求該波的速度，并指出時的波形圖（至少畫出一個波長）解析：（1）由簡諧運動的表達式可知3 = 5m2d/ s , t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波