專題13機械振動和機械波-三年高考物理試題分項版解析

13機械振動和機械一、選擇【2016·卷】如圖所示，彈簧振子在M、N之間做簡諧運動。以平衡位置O為原點，建立xN【答案】N0時刻位移為正，在正向最大位移處，A正確。【考點定位】簡諧振動圖xAsin（t）?！?016·卷】在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點O處有一波源做簡諧運動，其表達(dá)式為y

5sin(2

在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向，某時刻波剛好到x=12m處，波形圖象如圖所示，此后再經(jīng)6s該波到x=24mB．M3sy軸正方向Cy軸負(fù)方向DMy=–3m2s【答案】【考點定位】機械波的、質(zhì)點的振PQ開始計時，P、Q兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示。則QyPQ7該波的速度可能為26【答案】【解析】由圖線可知，質(zhì)點Q開始起振的方向沿y軸正方向，選項A正確；振動由P向Q，由圖T=6sPQ的時間可能為(nT+4)s=v(6n+4)s，（n=1、2、3、……），7B錯誤；根據(jù)（nT+4）v=10m可得v

m/s（n=1、2、3、……）2m/s6nC錯誤；根據(jù)vT

mn=1時，λ=6mDAD6n【2016·卷】甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點沿x軸相向，波速為2C3sx=7mD3s，兩波源間（不含波源）5【答案】【考點定位】機械波的、質(zhì)點的振3s時的波形，再分析問題。5．（4分）【2016·海南卷】下列說法正確的 。（填入正確答案標(biāo)號。選對1個得2分選對2個得3分，選對3個得4分；有的得0分）【答案】g

T

LgLgA

T

LgCDELg【考點定位】簡諧運動、受迫振【2016·新課標(biāo)Ⅰ卷】某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/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個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s。下列說法6該水面波的波長為3mE．水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因為波時振動的質(zhì)點并不隨波遷【答案】A11015s，所以周期Tn

15s5sf=0．6HzB vT3m，故C正確；水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，只能說是因為波時振動的質(zhì)點并不隨波遷移，不能說波時能量不會傳遞出去，波的過程也是能量傳遞過程，故D錯誤，E正確?！究键c定位】波xxb（xb0）。A點的振動規(guī)律如圖所示。已知波速為v10m/s，在t0.1s時b的位移為0.05m， 。（填入正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分；有0分波沿x軸正 ，xb0.5 B．波沿x軸正 ，xbC．波沿x軸負(fù) ，xb2.5 D．波沿x軸負(fù) ，xb3.5【答案】【考點】機械波【方法技巧】注意波的雙向性【2014·山東·38】一列簡諧橫波沿直線。以波源O為平衡位置開始振動為計時零點，質(zhì)點AO、A0.9m，以下判斷正確的是。（雙選，填正確答案標(biāo)號）a．波長為 b．波源起振方向沿y軸正方c．波速大小為 d．質(zhì)點A的動能在t4s時最【答案】【考點】機械振動和機械【方法技巧】本題重點在由振動圖像知，波從O到A需3s，故可求波速、波長等；質(zhì)點起振的方【2014··7】質(zhì)點做簡諧運動，其x—t關(guān)系如圖，以x軸正向為速度v的正方向，該質(zhì)點v—t【答案】

xv00A、C錯。后半個周期，斜DB對?！究键c定位】間歇振動的速度變x-t圖像判斷質(zhì)點振動的方向，還有就是質(zhì)點振動3/4波長，BA右方。tA1/4周期，B （C）下方且向上運動（D）上方且向下運【答案】A、B3t1T1 B的振動與tA2 BD【考點定位】機械A(chǔ)、BA、B的位置，【2014·浙江·17】一位游客在湖邊欲乘游船，當(dāng)日風(fēng)浪很大，游船上下浮動?？砂延瓮Ц?0cm時，游客能舒服地登船。在一個周期內(nèi)，游客能舒服地登船的時間是（） 【答案】yAsint，結(jié)合 3a 0-乙10cmC正確；A、B、D【考點定位】機械振【2014··16】一簡諧橫波沿x軸正向，圖1示t=0時刻的波形圖，圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象，則該質(zhì)點的x坐標(biāo)值合理的是（ B． C． D．【答案】【解析】由題圖2可知，該質(zhì)點在t=0時刻豎直方向的坐標(biāo)為-0.1m＞y＞-０.2m，并且向y軸負(fù)方向運x2.67m＞x＞2m之間，故選【考點定位】振動圖象和波的圖【2014?福建?17】在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向的橫波，其波源O在第一個周期內(nèi)的振動 【答案】y軸負(fù)方向，然后根據(jù)上下坡法判斷波動圖像，機械波的問題重點是理解圖像的含義。 B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1＋A2A正確；波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振動加強，其振幅為兩者振幅的和，但質(zhì)點依然在平衡B、CD正確?！究键c定位】本題主要考查了對波的疊加原理的理解與應(yīng)用問題，屬于中檔題 ·17】一簡諧橫波沿x軸正方 ，波長為，周期為T。t=0時刻的波形如圖所示，a、b2t=0abt=0ab2a的振動[學(xué)-科-2b【答案】【考點定位】對振動圖象和波動圖象的綜合考查[【2014··5】如圖所示，甲為t=1s時某橫波的波形圖象，乙為該波方向上某一質(zhì)點的振動圖象，距該質(zhì)點△x=0.5m處質(zhì)點的振動圖象可能是（ 【答案】2m，T2s，由乙圖知t1sy軸負(fù)向且向下運動，滿足該條件的點有兩無論向左傳x0.5m的圖（1），還是向右傳x0.5m的圖（2），都可確定在t1s時沿波的方向上據(jù)質(zhì)點該x0.5myA選項正確?！究键c定位】波的圖象振動圖象波的周期【2014·Ⅰ·34】（1）（6分）圖（a）為一列波在t=2s時的波形圖，圖（b）為媒質(zhì)是平x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖象，Px=2m的質(zhì)點，下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號，選對一個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每1個扣3分，最低得0分）。波的方向向0-2s時間內(nèi)，P02s時間內(nèi)，Pyt=7s時，P【答案】【解析】根據(jù)圖（a）的波形圖判斷機械波的波長2m，根據(jù)圖（b）可得振動周期T4s波速v0.5m/sA對。根據(jù)圖（b）x1.5m的質(zhì)點在t2syT 方向向左，選項B錯。t2s時質(zhì)點P在最低點，根據(jù)周期T4s，可知T0時質(zhì)點P在最高點，所以02s時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為2倍的振幅即8cm，選項C對。02s質(zhì)點P向y軸負(fù)方向運動，選項D錯。t2s到t7s共經(jīng)歷5s5TPE4【考點定位】機械振動機械【方法技巧】理解波動圖像、振動圖像的含義，能從圖像中獲取周期、波長等信息，判斷方向 波速變 【答案】【解析】在同種介質(zhì)中，超聲波的速度保持不變，根據(jù)效應(yīng)可知，當(dāng)波源與觀察者相互靠BC正確?！究键c】效【方法技巧】本題主要是識記，記住效應(yīng)，能利用效應(yīng)分析問【2015·江蘇·12B（2）】用2×106Hz的超聲波檢查膽，該超聲波在和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s，則該超聲波在中的波長時膽汁中的 倍。用超聲波檢查膽是因為超聲波的波長短，遇到時 【答案】1.5【考點】波的衍【方法技巧】本題主要 ，波長、波速與頻率的關(guān)系式

vf【2015··17】質(zhì)點運動的位移x與時間t的關(guān)系如圖所示，其中做機械振動的 【答案】xt的關(guān)系A(chǔ)、B、C正確，D錯誤?！究键c定位】機械運【2015··3】圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別xa2mxb6mb該波沿+x方向，波速為a4sa的速度沿+yat=2s【答案】【2015··2】如圖，P為橋墩，A為靠近橋墩浮出水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水A靜止不動。為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是提高波源頻 C．增加波源距橋墩的距 【答案】【考點定位】波的衍【名師點睛】本題考查波的衍射，意在考查考生對波的衍射現(xiàn)象的理解能力和運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。發(fā)生明顯衍射的條件是物的尺寸也波長小或差不多。要讓衍射明顯，要么增大波長，要么減小物的尺寸。t=0.6s （雙選，填正確答案標(biāo)號 c．0.6s內(nèi)物塊運動的路程是 d．t=0.4s時，物塊與小球運動方向相【答案】

y1gt2h=1.7m2aT

2s0.8sb正確；0.6sTc2

d【考點定位】簡諧振動；自由落體運動【2015··15】一簡諧橫波沿水平繩向右，波速為v，周期為T，振幅為A。繩上兩質(zhì)M、N的平衡位置相距四分之三波長，NMt=0M位移為A2t（tT），M位移仍為A2t時刻，Nt時刻，N位移為負(fù)，速度向上t時刻，N2t時刻，N位移為A2【答案】【解析】因為波向右，當(dāng)t/2時M在波峰位置時，N點在平衡位置且向下振動，當(dāng)M點由波峰向平衡位置運動過程中，Nt，M點的位置是+A/2時，N點在A、B錯誤，C正確；Mt/2時間從+A/2運動到波峰，所以從+A/2t/2，所以，M點從平衡位置向下運動，到返回平衡位位置向上運動過程中，N2t后，MN點速度方向向D錯誤?！究键c定位】波【名師點睛】本題主要考查了波 ，意在考查考生的理解能力。知道介質(zhì)中相相距3的兩4 ·· 】周期為.0s的簡諧橫波沿x軸，該波在某時刻的圖像如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動，則該波（ 沿x軸正方向，波速v=20m/s B．沿x軸正方向，波速v=10m/sC．沿x軸負(fù)方向，波速 D．沿x軸負(fù)方向，波速【答案】【解析】橫波的振動方向與方向垂直，已知P點的振動方向向下，由同側(cè)法可知方向右而讀圖得波長20mT2s，則波速v10msBT【2015·福建·16】簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向，波速為v。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻起，下列四副a最早到達(dá)波谷的是（）【答案】【考點】：機械【2015··2】平靜湖面著一列水面波（橫波），在波的方向上有相距3m的甲、乙頻率是 B．波長是 C．波速是 D．周期是【答案】有：sAB＝3λ2【2015·海南·16（1）】一列沿x軸正方向的簡譜橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點Px3m.20.4s。下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得3分，選3個得4分；每1個扣2分，最低得分為0分）C．x15mt=0.2sD．x22mt=0.2sP位于波峰時，x17m【答案】20.4s1T0.4s，解得T2從圖像中可知4m

vT

5m/s，故A錯誤；根據(jù)

1T1.25Hz，B正確；x15mx3m12m，為波長的整數(shù)倍，即兩質(zhì)x3mt=0.2sx15m的質(zhì)t=0.2s時振動到平衡位置，C錯誤；x22mx2m的質(zhì)點為同相點，x的坐2mt=0.2sx22mt=0.2s時恰好位于波峰，DPx17mx1m的質(zhì)點為x1m的質(zhì)點恰好位于波谷，E正確?！究键c定位】橫波圖像，波長，波速以及頻率的關(guān)【2016·新課標(biāo)Ⅲ卷】由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右。波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8m、14.6m，P、Q開始振動后，下列判 。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每130分A．P、QB．P、QCS恰好通過平衡位置時，P、QDS恰好通過平衡位置向上運動時，PES恰好通過平衡位置向下運動時，Q【答案】【考點定位】考查了機械波二、非選擇【2016·新課標(biāo)Ⅱ卷】（10分）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向，波長不小于10cmOAx=0x=5cm處的兩個質(zhì)點。t=0O的位移為1y=4cmA3

sO第一次回到平衡位置，t=1sAO 【答案】（i）4 7.5 30 【解析】（i）TA01s1是個周期，由此可知T=441由于質(zhì)點O與A的距離5cm小于半個波長，且波沿x軸正向，質(zhì)點O在3

s2At=1s3v=7.5

s，兩質(zhì)點平衡位置間的距離除以時間，可得波的速λ=30（ii）OT04A0

0Acos(π+) π3

，A=8O

+

或

【考點定位】機械振動和機械T

【2015·重慶·11（2）】題11圖2為一列沿x軸正方向的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，P0.4s.P點此時的振動方向?！敬鸢浮縱2.5ms；Py【解析】由波形圖可知1.0m，距v2.5mTxPy【名師點睛】橫波的波動與振動的方向垂直，判斷方法有四種：同側(cè)法、帶動法（特殊點法）移法、口訣法（上坡下、下坡上）【2015·新課標(biāo)Ⅰ·34（1）】在雙縫實驗中，分布用紅色和綠色的激光照射同一縫，在雙縫后的屏幕上，紅光 條紋間距x1與綠光 條紋間距x2相比 x2（“＞”“＜”或“＝”）。若實驗中紅光的波長為630nm，雙縫到屏幕的距離為1m，測得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為