廣東版高考物理總復(fù)習(xí)專題十六機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波（試題練）教學(xué)講練

1、物理高考總復(fù)習(xí)PAGE PAGE 20學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕專題十六機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波備考篇【考情探究】課標(biāo)解讀考情分析備考指導(dǎo)考點(diǎn)內(nèi)容機(jī)械振動(dòng)1.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)簡諧運(yùn)動(dòng)的特征。能用公式和圖像描述簡諧運(yùn)動(dòng)。2.通過實(shí)驗(yàn),探究單擺的周期與擺長的定量關(guān)系。知道單擺周期與擺長、重力加速度的關(guān)系。會(huì)用單擺測量重力加速度的大小。3.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)受迫振動(dòng)的特點(diǎn)。了解產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用考查內(nèi)容:1.描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量,簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和振動(dòng)規(guī)律。2.波的形成特點(diǎn);從波的圖像中分析波的傳播特點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)特點(diǎn)。3.波的疊加。4.波的傳播的多解性與不確定性問題。命題趨勢:多以振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像為載體綜合

2、考查機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波,命題取向的大方向保持穩(wěn)定,具體細(xì)節(jié)、考向會(huì)有一定變化1.本專題難度適中,因此在復(fù)習(xí)備考中應(yīng)保證記牢、練熟,力爭滿分。2.熟練掌握波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像機(jī)械波1.通過觀察,認(rèn)識(shí)波的特征。能區(qū)別橫波和縱波。能用圖像描述橫波。理解波速、波長和頻率的關(guān)系。2.知道波的反射和折射現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn),了解波的干涉與衍射現(xiàn)象。3.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)多普勒效應(yīng)。能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例【真題探秘】基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)1.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.在平衡位置所受的合外力一定為零B.在平衡位置時(shí)勢能一定為零C.單擺的回復(fù)力是重力和懸線拉力的合力D.振

3、幅與最大位移不相同答案D2.(多選)如圖甲所示,水平的光滑桿上有一彈簧振子,振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在a、b兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示。由振動(dòng)圖像可以得知()A.振子的振動(dòng)周期等于2t1B.在t=0時(shí)刻,振子的位置在a點(diǎn)C.在t=t1時(shí)刻,振子的速度為零D.在t=t1時(shí)刻,振子的速度最大E.從t1到t2,振子正從O點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)答案ADE3.(多選)某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=A sin4t,則質(zhì)點(diǎn)(A.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C.3 s末至5 s末的位移方向都相同D.3 s末至5 s末的速度方向都相同答案AD4.(多選

4、)某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率為f,若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變,下列說法正確的是()A.當(dāng)ff0時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于f0D.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于f答案BD考點(diǎn)二機(jī)械波5.(多選)關(guān)于多勒普效應(yīng),下列說法中正確的是()A.設(shè)波源相對(duì)介質(zhì)不動(dòng),觀察者遠(yuǎn)離波源,則接收到機(jī)械波的頻率減小B.設(shè)波源相對(duì)介質(zhì)不動(dòng),觀察者靠近波源,則接收到機(jī)械波的頻率增大C.設(shè)觀察者相對(duì)介質(zhì)不動(dòng),波源靠近觀察者時(shí),觀察者接收到的頻率減小D.設(shè)觀察者相對(duì)介質(zhì)不動(dòng),波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí),觀察者接收到的頻率增大答案AB

5、6.(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,甲、乙兩圖分別為傳播方向上相距3 m的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,如果波長大于1.5 m,則波的傳播速度大小可能為() A.30 m/sB.15 m/sC.10 m/sD.6 m/s答案AC7.如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q處質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí),則()A.1 cmx0.20 s。下列說法正確的是()A.波速為0.40 m/sB.波長為0.08 mC.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70 s時(shí)位于波谷D.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12 s時(shí)位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長

6、為0.32 m答案ACE3.(2019北京理綜,13,6分)一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示,比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c,則()A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x軸正方向傳播,此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.若波沿x軸負(fù)方向傳播,a比c先回到平衡位置答案C4.2016課標(biāo),34(1),5分(多選)某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15 s。下列說法正確的是。A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6 HzC.該水面波的波長為3 mD.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊

7、,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移答案ACE水面波是一種機(jī)械波,傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),不隨波的傳播而遷移,因此水面波不會(huì)將該同學(xué)推向岸邊,故D錯(cuò),A、E均正確。由題意可知該波的周期T=159 s=53 s,頻率f=1T=0.6 Hz,波長=vT=1.853 m=3 m,故5.2019課標(biāo),34(1),5分(多選)水槽中,與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上。振動(dòng)片做簡諧振動(dòng)時(shí),兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源。兩波源發(fā)出的波在水面上相遇,在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣。關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上

8、振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同B.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同C.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同D.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同E.同一質(zhì)點(diǎn)處,兩列波的相位差不隨時(shí)間變化答案BDE6.2019課標(biāo),34(1),5分(多選)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=T2時(shí)刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是。A.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像與圖(b)相同B.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大C.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大D.平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示E.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)

9、P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大答案CDEB組綜合題組1.2019課標(biāo),34(1),5分如圖,長為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a,繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處,在O點(diǎn)正下方34l的O處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開,使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2)后由靜止釋放,并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí),細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃酢ＴO(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x,向右為正。下列圖像中,能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的x-t關(guān)系的是(答案A2.(2018天津理綜,8,6分)(多選)一振子沿x軸做簡諧運(yùn)動(dòng),平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t=0時(shí)振子的位移為-0.1 m,t=1 s時(shí)位移為0.1 m,則() A.

10、若振幅為0.1 m,振子的周期可能為23 sB.若振幅為0.1 m,振子的周期可能為45 C.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 sD.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s答案AD3.2017課標(biāo),34(1),5分(多選)如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖,虛線為t=0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡諧波,下列說法正確的是()A.波長為2 mB.波速為6 m/sC.頻率為1.5 HzD.t=1 s時(shí),x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰E.t=2 s時(shí),x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置答案BCE4.(2019天津理綜,7,6分)(多選)一列簡

11、諧橫波沿x軸傳播,已知x軸上x1=1 m和x2=7 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖1、圖2所示,則此列波的傳播速率可能是()A.7 m/sB.2 m/sC.1.2 m/sD.1 m/s答案BC5.2016課標(biāo),34(2),10分一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開始觀測,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4 cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置;t=13 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A()簡諧波的周期、波速和波長;()質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。答案()設(shè)振動(dòng)周期為T。由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位

12、移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是14個(gè)周期,T=4 s由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長,且波沿x軸正向傳播,O在t=13 s時(shí)回到平衡位置,而A在t=1 s時(shí)回到平衡位置,時(shí)間相差23 s。兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間v=7.5 cm/s利用波長、波速和周期的關(guān)系得,簡諧波的波長=30 cm()設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為y=A cos2將式及題給條件代入上式得4cm解得0=3,A=8 cm質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y=0.08 cost2+或y=0.08 sint2+6.2018課標(biāo),34(2),10分一列簡諧橫波在t=13 s時(shí)的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的

13、兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q()波速及波的傳播方向;()質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。答案()18 cm/s沿x軸負(fù)方向傳播()xQ=9 cmC組教師專用題組1.(2017天津理綜,5,6分)手持較長軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡諧波沿繩水平傳播,示意如圖。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P,且O、P的平衡位置間距為L。t=0時(shí),O位于最高點(diǎn),P的位移恰好為零,速度方向豎直向上,下列判斷正確的是()A.該簡諧波是縱波B.該簡諧波的最大波長為2LC.t=T8時(shí),PD.t=3T8時(shí)答案C2.(2016北京理綜,15,6分)如圖所示,彈簧振子在M、N之間做簡諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn)

14、,建立Ox軸。向右為x軸正方向。若振子位于N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),則其振動(dòng)圖像為()答案A3.2018課標(biāo),34(1),5分聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s。一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00 s。橋的長度為m。若該聲波在空氣中的波長為,則它在鋼鐵中的波長為的倍。答案3652454.2017課標(biāo),34(1),5分如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,-2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波

15、源傳播到點(diǎn)A(8,-2)的路程差為m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。答案2減弱加強(qiáng)5.2015課標(biāo),34(2),10分甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,波速均為v=25 cm/s。兩列波在t=0時(shí)的波形曲線如圖所示。求()t=0時(shí),介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo);()從t=0開始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。答案()x=(50+300n)cm,n=0,1,2,()0.1 s【三年模擬】時(shí)間:40分鐘分值:55分一、選擇題(每

16、小題5分,共35分)1.2019珠海一模,34(1)(多選)關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng),下列說法正確的是()A.做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體,經(jīng)過同一位置時(shí),加速度可能不同B.在受迫振動(dòng)中,驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率C.在波的干涉中,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處D.波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí),接收到的頻率會(huì)發(fā)生變化E.在波的傳播方向上對(duì)平衡位置的位移始終相同的質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長答案BCD2.2019惠州4月模擬,34(1)(多選)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,若已知這列波周期為1 s,則下列判斷中正確的是()A.這列波的振幅為0.8 cmB.這列波的波速為5

17、m/sC.圖示時(shí)刻x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.此后經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P將向右遷移半個(gè)波長E.圖示時(shí)刻x=3 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大答案ACE3.2019深圳一模,34(1)(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,甲圖中A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為2 m,且小于一個(gè)波長,乙圖為A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。由此可知()A.B質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為8 cmB.該簡諧橫波的周期為4 sC.該簡諧橫波的波速為4 m/sD.t=1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同E.t=1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度相同答案ABE4.2019揭陽二模,34(1)(多選)如圖所示,a、b兩列沿x軸傳播的簡諧橫波

18、,t=0時(shí)刻的波形如圖所示,兩列波傳播的速度大小均為v=2 m/s。a波的振幅為2 cm,沿x軸正向傳播,b波的振幅為1 cm,沿x軸負(fù)方向傳播,下列說法中正確的是()A.橫波a的周期為2 sB.x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為1 cmC.t=0.5 s時(shí)刻,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移為-3 cmD.t=0.5 s時(shí)刻,x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)E.t=1.0 s時(shí)刻,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小等于3 cm答案ABD5.2020屆湛江調(diào)研,34(1)(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,O質(zhì)點(diǎn)為波源,t=0時(shí)刻波源開始振動(dòng),t=4 s時(shí)波形如圖所示。下列說法正確的是()A.該簡諧橫波的周期為0.5 sB.該簡諧橫波的波速等于0.5 m/sC.波恰好傳到C質(zhì)點(diǎn)時(shí),B通過的路程為10 cmD.t=8 s時(shí)該波傳播到x軸上的質(zhì)點(diǎn)D,D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)C第一次出現(xiàn)在波峰位置時(shí),質(zhì)點(diǎn)B恰好出現(xiàn)在波谷位置答案BDE6.2020屆肇慶第一次統(tǒng)考,34(1)(多選)如圖所示,圖甲為一列簡諧橫波在t=1 s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置x=4.0 m處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像,下列說法正確的是()A.該橫波沿x軸正方向傳播B.該波的傳播速度是4 m/sC.t=2.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向?yàn)閥軸正