高考真題匯編G單元機(jī)械振動和機(jī)械波

1、G單元機(jī)械振動和機(jī)械波G1機(jī)械振動15. G1 2016北京卷如圖1-所示，彈簧振子在 M、N之間做簡諧運(yùn)動.以平衡位置 為原點(diǎn)，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)，則其振動圖像為(圖1-ABG1A.B.C.D.E.向16. (1)答案ABD解析在同一地點(diǎn)，重力加速度g為定值,簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比，故選項(xiàng) 能和勢能參與相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,根據(jù)單擺周期公式T=2冗、可知，單擺做A正確；彈簧振子做簡諧振動時(shí)，只有動 振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)單擺周期公式 T = 2n，單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，故選項(xiàng)圖1-15. A 解析彈簧

2、振子的初始位置 N點(diǎn)位于x軸的正向位移處.選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C、D不正確.16. 2016海南卷選修3-4(1)下列說法正確的是 .在同一地點(diǎn)，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比 彈簧振子做簡諧振動時(shí)，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變 在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長不變時(shí)，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小 系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時(shí)，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率 已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動周期，就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動速度的方故選項(xiàng)D 知道周期后，可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動速度的 則無法確定任意時(shí)刻運(yùn)動速度的方向，G2機(jī)械波C錯誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時(shí)，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的

3、頻率, 正確；若彈簧振子初始時(shí)刻在波峰或波谷位置， 方向，若彈簧振子初始時(shí)刻不在波峰或波谷位置， 選項(xiàng)E錯誤.34. 2016全國卷I 物理選修3-4但他S.下G2(1)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，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(shí)間間隔為15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，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會傳遞出去E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移34.(1) ACE 解析水面波是一種機(jī)械波，

4、故第10個波峰通過身上的時(shí)間間隔為15 S,所以周期A正確；該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第 1個波峰到t 155T=-=石 s=T s,該水面波的頻率 f n 93故C正確；水面波沒有將該同學(xué)推向 不能說是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會傳=0.6 Hz，故B錯誤；該水面波的波長入=vT = 3 m,岸邊，只能說是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移， 遞出去，波的傳播過程也是能量傳遞的過程，故34. 2016全國卷n 物理一一選修3-4G2(2)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D錯誤，E正確.位置分別位于x= 0和x = 5 cm處的兩個質(zhì)點(diǎn).t = 0時(shí)開始觀測，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)0

5、的位移為y= 4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t =1 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第 一次回到平衡位置求：(i) 簡諧波的周期、波速和波長；(ii) 質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.34. (2)答案(i)4 s 7.5 cm/s 30 cm解析(i)設(shè)振動周期為T.由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置, 經(jīng)歷的是4個周期，由此可知T= 4 s 1平衡位置，而 A在t =1s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差I(lǐng) S.兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個波長，且波沿x軸正向傳播，O在t= 3 s時(shí)回到時(shí)間，可得波的速度v= 7.5

6、cm/s 利用波長、波速和周期的關(guān)系得，簡諧波的波長入=30 cm (ii)設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為化 n t 、ey= Acos + % J 將式及題給條件代入上式得j4 = Acos 0 0 ifn、|0 = Acos + 0 丿解得亦=， A= 8 cm 3質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為f n t n 1y= 0.08cosU +亍）國際單位制）或y= 0.08sin佇+罟)國際單位制).34. 2016全國卷川物理一一選修3-420 Hz,右傳播.波源振動的頻率為G2(1)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、波速為16 m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源 S的兩側(cè)，且

7、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15.8 m、14.6 m . P、Q開始振動后，下列判斷正確的是 .A . P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同B. P、 Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反C. 當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置D. 當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時(shí)，P在波峰E .當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時(shí)，Q在波峰34. (1)BDE 解析波長 匸vT= f = 0.8 m, SQ= 14.6 m= 砒 入，當(dāng)S處于平衡位置向上振動時(shí),3Q應(yīng)處于波谷；SP= 15.8 m= 194入，當(dāng)S處于平衡位置向上振動時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向

8、應(yīng)始終相反，A、C錯誤，B、D、E正確.N32016北京卷下列說法正確的是（）P應(yīng)處于波峰；可見14. G2電磁波在真空中以光速 c傳播 在空氣中傳播的聲波是橫波 聲波只能在空氣中傳播 光需要介質(zhì)才能傳播A.B.C.D.14. A 解析光波屬于電磁波，光波在真空中的速度也就是電磁波在真空中的速度， 選項(xiàng)A正確空氣中的聲波是振源的振動造成空氣密度的變化而產(chǎn)生的，它存在密部和疏 部，屬于縱波，選項(xiàng) B不正確.聲波不僅僅能在空氣中傳播，在固體、液體中都可以傳播, 選項(xiàng)C不正確光波屬于電磁波，電磁波是通過電磁場的交替變化傳遞的，不需要介質(zhì)， 選項(xiàng)D不正確.G3實(shí)驗(yàn)：用單擺測定重力加速度G4機(jī)械振動與機(jī)

9、械波綜合7. G42016天津卷在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)0處有一波源做簡諧運(yùn)動，其表達(dá)式為yfn 一一=5si丿它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x= 12 m處，波形圖像如圖1-所示，則（）A. 此后再經(jīng)B . M點(diǎn)在此后第3 s末的振動方向沿y軸正方向C. 波源開始振動時(shí)的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向D. 此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y= 3 m處所需時(shí)間是2 s7 . AB 解析根據(jù)波源做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知，周期為4 S,從波的圖像可以看出波長為8 m，根據(jù)波速公式可以得出，波速為 2 m/s，再經(jīng)過6 s,波向前傳播了 12 m，故振動的形式傳到x= 24 m處，A正確；M點(diǎn)在此

10、時(shí)振動的方向沿 y軸負(fù)方向，則第 3 s末，即3經(jīng)過了 3周期，該點(diǎn)的振動方向沿 y軸正方向，B正確；波傳播到4x= 12 m時(shí)的起振方向?yàn)閥軸正方向，波源的起振方向與每個點(diǎn)的起振方向一致，C錯誤;振動，設(shè)經(jīng)時(shí)間t1運(yùn)動到平衡位置，由3 = 5Sin ，得t1 = 97該時(shí)刻M點(diǎn)向y軸負(fù)方向S,故M點(diǎn)第一次到達(dá)y =373 m處所需時(shí)間為45 S, D錯誤.6. G42016四川卷簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到 P,當(dāng)波傳到Q時(shí)開始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖1-所示.則( )A .質(zhì)點(diǎn)Q開始振動的方向沿 y軸正方向B .該波從P傳到Q的時(shí)

11、間可能為7 SC.該波的傳播速度可能為 2 m/sD .該波的波長可能為 6 m6. AD 解析讀圖可知，質(zhì)點(diǎn) P的振動圖像為虛線，質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像為實(shí)線.從0時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn) Q的起振方向沿y軸正方向，A選項(xiàng)正確.由題可知，簡諧橫波的傳播方 向從P到Q,由圖可知，周期T = 6 S,質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像向左平移 4 S后與P點(diǎn)的振動圖像 重合，意味著Q比P的振動滯后了 4 S,即P傳到Q的時(shí)間 t可能為4 S,同時(shí)由周期性可 知，從 P 傳到 Q 的時(shí)間 t 為(4 +nT)s, n = 0, 1, 2,，即 t= 4 s, 10 s,v =咅，考慮到簡諧波的周期性，當(dāng)t= 4 S, 10 S,

12、16 S,以B選項(xiàng)錯誤.由可能為2.5 m/s, 1波長可能為15 m ,20. G42016上海卷甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源 傳播，波速為2 m/s，振幅相同；某時(shí)刻的圖像如圖1-所示.則(m/s, 0.625 m/s,，C選項(xiàng)錯誤.同理，考慮周期性，由6 m , 3.75 m,，D選項(xiàng)正確.16 S,，所時(shí)，速度v入=vT可得，M、N兩點(diǎn)沿)x軸相向A. 甲、乙兩波的起振方向相反B. 甲、乙兩波的頻率之比為3 : 2C. 再經(jīng)過3 S,平衡位置在x= 7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向下D .再經(jīng)過3 S,兩波源間(不含波源)有5個質(zhì)點(diǎn)位移為零A正確；甲、B正確；再經(jīng)過乙兩波3 S,甲、2

13、0. ABD 解析甲波的起振方向向下，乙波的起振方向向上， 的波長之比為2 : 3,波速相等，根據(jù)v =入,f故頻率之比為3 : 2,乙均傳播6 m距離,乙各傳播6 m距離,3 S,甲、D正確.x軸正方平衡位置在 x= 7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上， C錯誤；再經(jīng)過 作出此時(shí)刻的波形，可以看出正、負(fù)位移相等的點(diǎn)有5個，皖南八校第二次聯(lián)考如圖K47-1所示，兩列簡諧橫波分別沿1.（多選）2016向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于 x=- 0.2 m和x= 1.2 m處，兩列波的速度均為 v = 0.4 m/s, 兩列波的振幅均為2 cm.圖示為t= 0時(shí)刻兩列波的圖像（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置

14、1' li2 P M Q ' 04'' 0處于x= 0.2 m和x= 0.8 m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動.質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于 x= 0.5 m處, 下列說法正確的是（）圖 K47-1P、Q都運(yùn)動到M點(diǎn)4A . t = 0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)B .質(zhì)點(diǎn)M的起振方向沿y軸負(fù)方向的縱坐標(biāo)為-2 cmC. t = 2 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)MD. 0到2 S這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn) M通過的路程為20 cmE. M點(diǎn)振動后的振幅是4 cm不沿波的傳播方向移動，故M點(diǎn)的時(shí)間是0.75 S,當(dāng)t= 2 S1. BDE 解析P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置來回振動，A錯誤；由同側(cè)法可判斷B正確；波

15、的周期為1 S,波傳播到時(shí)，M點(diǎn)振動的時(shí)間為1.25 S,是周期的5倍，兩列波疊加 M點(diǎn)振幅為4 cm，故E正確；路 程為5倍振幅，即20 cm,質(zhì)點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為4 cm，故C錯誤，D正確.2. （多選）2016黑龍江牡丹江一中期末考試 一列簡諧橫波沿 x軸正向傳播，振幅為 2 cm,周期為T.已知在t= 0時(shí)刻波上相距50 cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是需cm,但運(yùn)動方 向相反，其中質(zhì)點(diǎn) a沿y軸負(fù)向運(yùn)動，如圖 K47-2所示，下列說法正確的是（ ）5qy-圖 K47-237.5 cm12 cmA. 該列簡諧橫波波長可能為B. 該列簡諧橫波波長可能為C. 質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b的速度在某一時(shí)刻可以相同

16、D. 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為+ 2 cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為負(fù)E. 在t = T時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b速度最大32. BCE 解析根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動方程：y= ASin 3 t，設(shè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，則對b點(diǎn)：逅=2sin 3 t1所以：3 1= , a點(diǎn)振動的時(shí)間比 b點(diǎn)的長，所以：3= 2sin 3 t2,則32T32 = 3 n + 2nn , a、b兩個質(zhì)點(diǎn)振動的時(shí)間差： t = t2- ti= 6+nT,所以a、b之間的距離:("1 300n+6丿入=50 cm,則波長 L 67 cm (n= 0, 1, 2, 3,)，若波長為 37.5t=訓(xùn)刻質(zhì)點(diǎn)bcm，則n不為整數(shù)，故波長不可能為 37.5

17、cm , A錯誤；當(dāng)n= 4時(shí)，12 cm, B正確；在 兩質(zhì)點(diǎn)振動時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)的速度可以相同，C正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為+ 2 cm時(shí)，b到達(dá)正向 最大位移處，此時(shí) a還未到達(dá)平衡位置， D錯誤；由以上分析可知，當(dāng)經(jīng) 到達(dá)平衡位置處，故 b的速度最大，E正確.a、b、c分別3. (多選)2016開封一模如圖K47-3甲所示，在水平面內(nèi)，有三個質(zhì)點(diǎn)位于直角三角形的三個頂點(diǎn)上，已知 ab= 6 m, ac= 8 m .在t1= 0時(shí)刻a、b同時(shí)開始振動, 振動圖像均如圖乙所示，所形成的機(jī)械波在水平面內(nèi)傳播，在t2= 4 s時(shí)c點(diǎn)開始振動，則()圖 K47-3A .該機(jī)械波的傳播速度大小為2 m/sc

18、點(diǎn)的振動頻率增大B. c點(diǎn)的振動頻率先是與 a點(diǎn)相同，兩列波相遇后2 mc點(diǎn)振動加強(qiáng)c點(diǎn)振動先加強(qiáng)后減弱C. 該列波的波長是D .兩列波相遇后，E. 兩列波相遇后，3. ACD 解析s由于兩列波的波速相同， 則a處振動先到達(dá)c點(diǎn)，所以波速為v=-=84 m/s = 2 m/s,故A正確；由于兩列波在同種介質(zhì)中傳播，且周期相同，所以兩列波的頻率 相同，因此產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，兩列波相遇后c點(diǎn)的振動頻率不變，B錯誤；由振動圖像知：周期為T = 1 S,貝U入=vT= 2X 1 m = 2 m, C正確；又c點(diǎn)到a、b兩點(diǎn)的路程差為 s= bc- ac =2 m =人故兩列波相遇后，c點(diǎn)振動加強(qiáng)，D正確，E錯