最新三年高考物理高頻考點(diǎn)精選分類解析 考點(diǎn)53 機(jī)械波.doc

最新三年高考物理高頻考點(diǎn)精選分類解析考點(diǎn)53 機(jī)械波【考點(diǎn)知識(shí)方法解讀】1.機(jī)械波傳播的振動(dòng)形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近振動(dòng)，不隨波遷移；波傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)跟著波源做受迫振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率等于波源振動(dòng)頻率；介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向與波源開始振動(dòng)方向相同，離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)；波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)，頻率不變，波長、波速隨介質(zhì)的不同而改變。2.波動(dòng)圖象具有周期性和傳播的雙向性。波的空間周期性說明，在同一波線上，相距波長整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同（為同相點(diǎn)），相距半波長奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相反（為反相點(diǎn)）。由某時(shí)刻的波動(dòng)圖象可判斷出介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)加速度和合外力方向，可判斷出從該時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)的速度變化和加速度變化情況。已知波速，可由某時(shí)刻的波動(dòng)圖象畫出另一時(shí)刻波動(dòng)圖象。3.計(jì)算波速的方法：由=vt得v=/t=f。由v=x/t計(jì)算波速。由于波動(dòng)的周期性和傳播方向的不明確導(dǎo)致波速的多解?！咀钚氯旮呖嘉锢砭x解析】1（2012四川理綜）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a。m、n是平衡位置相距2m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。在t=0時(shí)，m通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，n位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。則a該波的周期為sb在t=s時(shí)，n的速度一定為2m/s c從t=0到t=1s，m向右移動(dòng)了2md從t=s到t=s，m的動(dòng)能逐漸增大1.【答案】：d【解析】：根據(jù)題述可畫出m、n之間的波形，由波形圖知m、n之間距離等于(+n)，解得可能波長=m，可能波的周期t=/v=s。由于該波的周期大于1s，所以t=s，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度與波動(dòng)傳播速度不是同一概念，在t=s時(shí)，n的速度不一定為2m/s，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；波傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，不向前遷移，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；從t=s到t=s，m從最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大，m的動(dòng)能逐漸增大，選項(xiàng)d正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查波動(dòng)傳播及其相關(guān)知識(shí)。2. (201天津理綜)沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，m為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為40m/s，則t=s時(shí)a質(zhì)點(diǎn)m對平衡位置的位移一定為負(fù)值b質(zhì)點(diǎn)m的速度方向與對平衡位置的位移方向相同c質(zhì)點(diǎn)m的加速度方向與速度方向一定相同d質(zhì)點(diǎn)m的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反情況。3. （2012安徽理綜）一列簡諧被沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)波形如圖1所示，已知波的速度為10m/s。則t=0.1s時(shí)正確的波形應(yīng)是圖2中的3.【答案】c【解析】由波形圖可知波長為=4m，周期t=/v=0.4s。t=0.1s時(shí)正確的波形應(yīng)是圖2中的c?！究键c(diǎn)定位】此題考查波的傳播及其相關(guān)知識(shí)。4.（2012福建理綜）一列簡諧波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)p正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)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(fù)方向，60m/s b沿x軸正方向，60m/sc沿x軸負(fù)方向，30 m/s d沿x軸正方向，30m/s4.【答案】：a【解析】：由波動(dòng)圖像和p點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，該波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向；該波波長為=24m，周期t=0.4s，波速v=/t=60m/s。選項(xiàng)a正確。5. （2012浙江理綜）用手握住較長軟繩的一端連續(xù)上下抖動(dòng)。形成一列簡諧橫波。某一時(shí)刻的波形如圖所示。繩上a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置。下列說法正確的是a.a、b兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長b.a、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差半個(gè)周期c.b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)多一次d.b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次5.【答案】：d【解析】a、b兩點(diǎn)之間的距離為一個(gè)波長，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差一個(gè)周期，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；波動(dòng)先傳播到a點(diǎn)，b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次，選項(xiàng)c錯(cuò)誤d正確。6.（2011海南物理）一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)p沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin（5t）cm。關(guān)于這列簡諧波，下列說法正確的是_（填入正確選項(xiàng)前的字母。選對1個(gè)給2分，選對2個(gè)給4分；選錯(cuò)1個(gè)扣2分，最低得0分）。a.周期為4.0s b.振幅為20cmc.傳播方向沿x軸正向 d.傳播速度為10m/s7（2011新課標(biāo)理綜卷第34題）一振動(dòng)周期為t，振幅為a，位于x=0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動(dòng)，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)p，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)的說法正確的是_。a振幅一定為ab周期一定為tc速度的最大值一定為vd開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于他離波源的距離e若p點(diǎn)與波源距離s=vt，則質(zhì)點(diǎn)p的位移與波源的相同8（2010天津理綜物理）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到m點(diǎn)時(shí)波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，n點(diǎn)開始振動(dòng)，則該波的振幅a和頻率f為a. a= 1 m ，f =5 hz b. a= 0.5 m，f =5 hzc. a= 1 m， f =2.5 hzd. a= 0.5 m，f =2.5 hz【解析】由波形圖可知，該波的振幅a=0.5m，波長=4m；在t=0.6s時(shí)間內(nèi)，波傳播距離x=11m-5m=6m，該波波速v=x/t=10m/s，由v=f可得f=2.5 hz，所以選項(xiàng)d正確?！敬鸢浮縟【點(diǎn)評(píng)】波動(dòng)在介質(zhì)中勻速向前傳播，質(zhì)點(diǎn)圍繞平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng)。9（2011海南物理）一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)p沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin（5t）cm。關(guān)于這列簡諧波，下列說法正確的是_（填入正確選項(xiàng)前的字母。選對1個(gè)給2分，選對2個(gè)給4分；選錯(cuò)1個(gè)扣2分，最低得0分）。a.周期為4.0s b.振幅為20cmc.傳播方向沿x軸正向 d.傳播速度為10m/s【解析】由質(zhì)點(diǎn)p做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin（5t）cm可知=5， 周期為：t=0.4s，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；由波動(dòng)圖象可知振幅為10cm，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；根據(jù)介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)p沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin（5t）cm可知在t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)方向向上，波傳播方向沿x軸正向，選項(xiàng)c正確；由波動(dòng)圖象可知波長為4m，波的傳播速度為10m/s，選項(xiàng)d正確。【答案】cd【點(diǎn)評(píng)】此題考查波動(dòng)圖象、簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。10（2010安徽理綜）一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所示。p為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi)，p的速度v和加速度a的大小變化情況是a. v變小，a變大 b. v變小，a變小 c. v變大，a變大 d. v變大，a變小【解析】由波形圖可知，質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)方向向上，向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大，所受合外力減小，加速度減小，選項(xiàng)d正確?！军c(diǎn)評(píng)】此題由波形圖考查某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和速度、加速度的變化情況。11（2010上海物理）如右圖，一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，實(shí)線和虛線分別表示t1=0和t2=0.5s（t0.5s）時(shí)的波形，能正確反映t3=7.5s時(shí)波形的是圖【解析】由題述和波形圖可知，0.5s 波沿軸正方向傳播了四分之一波長，即t/4=0.5s，t=2s。t3=7.5s時(shí)的波形與t=1.5s時(shí)波形相同。t=1.5s時(shí)o處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波峰，據(jù)此可知能正確反映t3=7.5s時(shí)波形的是圖d?！敬鸢浮縟【點(diǎn)評(píng)】此題考查由兩時(shí)刻的波形圖判斷某一時(shí)刻的波形。12（2010北京理綜）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(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時(shí)刻的波形如圖1所示，此后，若經(jīng)過周期開始計(jì)時(shí)，則圖2描述的是a.a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 b.b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 c.c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 d.d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象【解析】由波的圖象可知，經(jīng)過周期質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)波谷，b到達(dá)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，c到達(dá)波峰，d到達(dá)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，這是四質(zhì)點(diǎn)在0時(shí)刻的狀態(tài)，只有b的運(yùn)動(dòng)情況符合圖2所示的振動(dòng)圖象，選項(xiàng)b正確?！敬鸢浮縝【點(diǎn)評(píng)】由波形圖判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象的方法是：首先明確計(jì)時(shí)起點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而找出符合要求的振動(dòng)圖象。13（2010浙江理綜）在o點(diǎn)有一波源，t=0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波。t1=4s時(shí)，距離o點(diǎn)為3m的a點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t2=7s時(shí)，距離o點(diǎn)為4m的b點(diǎn)第一次達(dá)到波谷。則以下說法正確的是a. 該橫波的波長為2m b. 該橫波的周期為4sc. 該橫波的波速為1m/s d. 距離o點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末【解析】由得： t1=+t/4，t2=+3t/4，聯(lián)立解得v=1m/s，t=4s。波長=vt=14m=4m，選項(xiàng)a錯(cuò)誤bc正確。振動(dòng)從o傳到距離o點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)所需時(shí)間=1s，所以距離o點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為1s末，選項(xiàng)d錯(cuò)誤?！敬鸢浮縝c【點(diǎn)評(píng)】此題考查由介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況判斷波動(dòng)的周期、波長、波速等。14. （2010上海物理）如圖，一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a，b的平衡位置相距0.4m（小于一個(gè)波長），當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在軸下方與軸相距1cm的位置，則a此波的周期可能為0.6sb此波的周期可能為1.2sc從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波谷位置d從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波峰位置【解析】根據(jù)題述可畫出質(zhì)點(diǎn)a，b之間的可能波形如下圖所示。對于圖1，a，b之間為/4+/12=0.4m，解得=1.2m，此波的周期可能為t=/v=0.6s，選項(xiàng)a正確； 對于圖2，a，b之間為/2+/6 =0.4m，解得=0.6m，此波的周期可能為t=/v=0.3s，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；對于圖1，質(zhì)點(diǎn)b向上振動(dòng)，從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，波向前傳播5/6=1.0m，b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波谷位置，選項(xiàng)c正確；對于圖2，質(zhì)點(diǎn)b向下振動(dòng)，從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，波向前傳播5/3=1.0m，b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置，選項(xiàng)d正確；【答案】acd【點(diǎn)評(píng)】解答此類題可根據(jù)題述中介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況畫出波形，根據(jù)波形應(yīng)用相關(guān)知識(shí)列出方程聯(lián)立解答。15. （2011山東理綜卷）如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實(shí)線為t1=0時(shí)的波形圖，此時(shí)p質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t2=0.01s時(shí)的波形圖。已知周期t0.01s。波沿x軸_(填“正”或“負(fù)”）方向傳播。求波速。【解析】由于t1=0時(shí)p質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以波沿x軸正方向傳播。由題意知，波長=8m，t2- t1=t/8，v=/t聯(lián)立解得v=100m/s?！敬鸢?正 v=100m/s?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查波動(dòng)圖象、波速計(jì)算等。16（2010年四川理綜）一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，a、相距.45m，右圖是a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。當(dāng)a處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，b處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這列波的波速可能是 a4.5m/s b . 3.0m/s c . 1.5m/s d .0.7m/s答案：a【解析】由a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知波動(dòng)周期為t=0.4s。由題述可得/4+n=0.45，解得=，n=0,1,2，。這列波的波速為v=/t=m/s，n=0,1,2，。當(dāng)n=0時(shí)，v=4.5m/s，所以這列波的波速可能是4.5m/s，選項(xiàng)a正確?！军c(diǎn)評(píng)】根據(jù)波動(dòng)特點(diǎn)和題述，得出波速表達(dá)式，求出可能值。17. （2010福建理綜）一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，t=0.02s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期t大于0.02s，則該波的傳播速度可能是 a.2m/s b.3m/s c.4m./s d.5m/s答案b【解析】由波形圖可知，波長=0.08m。若波沿x軸正向傳播，0.02s=t/4，t=0.08s，波速v=/t=1m/s；若波沿x軸負(fù)向傳播，0.02s=3t/4，t=0.08/3s，波速v=/t=3m/s；所以選項(xiàng)b正確?！军c(diǎn)評(píng)】由于波動(dòng)傳播具有雙向性和空間時(shí)間的周期性，所以計(jì)算波速時(shí)要考慮各種可能性。18.（2012新課標(biāo)理綜）一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸_（填“正向”或“負(fù)向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_m。18.答案：正向 0.8解析：由題述可知0.3m=/4+/8，該波的波長為=0.8m。【考點(diǎn)定位】此題考查波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象。19（2012江蘇物理）地震時(shí),震源會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種波,一種是傳播速度約為3. 5 km/ s 的s 波,另一種是傳播速度約為7. 0 km/ s 的p 波. 一次地震發(fā)生時(shí),某地震監(jiān)測點(diǎn)記錄到首次到達(dá)的p波比首次到達(dá)的s 波早3 min. 假定地震波沿直線傳播,震源的振動(dòng)周期為1. 2 s, 求震源與監(jiān)測點(diǎn)之間的距離x 和s 波的波長.19【答案】x=1260km。=4.2km。 【解析】設(shè)p波的傳播時(shí)間為t，則x=vpt，x=vs(t+t)，解得x=1260km。由= vs t，解得=4.2km?！究键c(diǎn)定位】此題考查地震波及其相關(guān)的知識(shí)。20（2012上海物理）如圖，簡諧橫波在t時(shí)刻的波形如實(shí)線所示，經(jīng)過t=3s，其波形如虛線所示。己知圖中x1與x2相距l(xiāng)m，波的周期為t，且2tt4t 。則可能的最小波速為_m/s，最小周期為_s。21（2012海南物理）某波源s發(fā)出一列簡諧橫波，波源s的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有a、b兩點(diǎn)，它們到s的距離分別為45m和55m。測得a、b兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0s。由此可知波長= m。當(dāng)b點(diǎn)離開平衡位