2018版高三物理一輪復(fù)習(xí)專題7機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波含2016年高考真題

1、專題7機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波1. 2016 海南卷物理選修 3-44分（1） （ 4分）下列說(shuō)法正確的是 。A.在同一地點(diǎn)，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比B.彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變C.在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長(zhǎng)不變時(shí)，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期越小D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率E.已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期，就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向答案：ABD解析：在同一地點(diǎn)，重力加速度g為定值，根據(jù)單擺周期公式 T 2.上可知，周期的平方與擺長(zhǎng)成正比，故選項(xiàng)A正確；彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)， 只有動(dòng)能和勢(shì)能參與轉(zhuǎn)化，根據(jù)

2、機(jī) 械能守恒條件可知，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)單擺周期公式T 2 jg可知，單擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，故選項(xiàng)D正確；若彈簧振子初始時(shí)刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向，若彈簧振子初始時(shí)刻不在波峰或波谷位置，則無(wú)法確定，故選項(xiàng) E錯(cuò)誤。2.2016 北京卷6分如圖1-所示，彈簧振子在 M N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).以平衡位置原點(diǎn)，建立Ox軸.向右為x軸正方向.若振子位于N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖像為（）M 0 N x解析： 彈簧振子的初始位置 N點(diǎn)位于x軸的正向位移處.選項(xiàng)

3、A正確，選項(xiàng)B、C D不正 確.3. (2016年上海卷20題4分)甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播，波速為 2m/s,振幅相同；某時(shí)刻的圖像如圖所示。則匚用(A)甲乙兩波的起振方向相反(B)甲乙兩波的頻率之比為 3:2(C)再經(jīng)過(guò)3s,平衡位置在x=7m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下(D)再經(jīng)過(guò)3s,兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零答案：ABD解析：據(jù)題意，甲波向右傳播，起振方向向下，乙波向左傳播，起振方向向上，故選項(xiàng)A1正確；據(jù)圖可知甲波波長(zhǎng)為4m,甲波周期為：T 2s,頻率f Hz,乙波波長(zhǎng)為v21 6m,周期為：T 3s,頻率為：f Hz,故選項(xiàng)B正確；再經(jīng)過(guò)3

4、s,甲波波谷到達(dá) v3x=7m處，乙波是平衡位置與波峰之間某一振動(dòng)到達(dá)x=7m處，所以該質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該向上振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)除了波源還有 x=9m處、x=6-7m處、x=6m處、x=5-6m處、x=2-3m處質(zhì)點(diǎn)位 移為零，故選項(xiàng) D正確。4. 2016 全國(guó)卷I 物理選修 3- 4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(guò)身下的時(shí)間間隔為15 s.下列說(shuō)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(zhǎng)為 3 mD.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞

5、出去E.水面波沒(méi)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：(1) ACE解析：水面波是一種機(jī)械波，故A正確；該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第 1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身上的時(shí)間間隔為15 s ,所以周期T= -=15 s =5 s ,該水面波的頻率f=0.6 Hz ,故B錯(cuò)誤; n 93該水面波的波長(zhǎng) 入=vT= 3 m,故C正確；水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，只能說(shuō)是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，不能說(shuō)是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去，波的傳播過(guò)程也是能量傳遞的過(guò)程，故 D錯(cuò)誤，E正確.5.2016 全國(guó)卷H 物理選修 3-4一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿 x軸正向傳播，波長(zhǎng)不小于10 cm.

6、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(kāi)始觀測(cè)，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=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 3平衡位置.求： (i)簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng)；(ii)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.答案：(i)4 s 7.5 cm/s 30 cm解析：(i)設(shè)振動(dòng)周期為T.由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，一，1 ., 一經(jīng)歷的是二個(gè)周期，由此可知 4T= 4 s由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng)，且波沿x軸正向傳播，O在t=1 s時(shí)回到平衡3位置，而A

7、在t = 1s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差2s .兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間，3可得波的速度v= 7.5 cm/s利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系得，簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)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27tt_y= Acos 1 + 6。將式及題給條件代入上式得4= Acos ()0兀0= Acos -+ 6 0一，1兀一解得 6 o= , A= 8 cm 質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y=0.08cos 衛(wèi)十。（國(guó)際單位制） 23Tt t 5 71 一或y=0.08sin 三十-6-（國(guó)際單位制）.6.2016 全國(guó)卷出物理選修 3-4由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、

8、右傳播.波源振動(dòng)的頻率為20 Hz,波速為16m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)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15.8 m、14.6 m . P、Q開(kāi)始振動(dòng)后，下列判斷正確的是.A. P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同B. P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置D.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰E.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰答案：BDEv一1解析：波長(zhǎng)X =vT=f=0.8 m, SQ= 14.6 m=18；入，當(dāng)S處于平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q應(yīng)3. 處于波谷

9、；SP= 15.8 m=194入，當(dāng)S處于平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，P應(yīng)處于波峰；可見(jiàn) P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)始終相反，A、C錯(cuò)誤，B、D E正確.7 .2016 北京卷下列說(shuō)法正確的是（）A.電磁波在真空中以光速c傳播8 .在空氣中傳播的聲波是橫波C.聲波只能在空氣中傳播D.光需要介質(zhì)才能傳播答案：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(dòng)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D不正確.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(guò)電磁場(chǎng)的交替變化傳遞

10、的，不需要介質(zhì)，選項(xiàng)圖1-8. 2016 天津卷6分在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn) O處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y =5sin yt ,它在介質(zhì)中形成的簡(jiǎn)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（）圖1-A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x= 24 m處B. M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向D.此后 M自第一次到達(dá) y=-3 m處所需時(shí)間是2 s答案：AB解析：根據(jù)波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，周期為 4 s ,從波的圖像可以看出波長(zhǎng)為8 m,根據(jù)波速公式可以得出，波速為2 m/s,再經(jīng)過(guò)6 s ,波向前傳播了

11、12 m,故振動(dòng)的形式傳.3到x=24 m處，A正確；M點(diǎn)在此時(shí)振動(dòng)的方向沿 y軸負(fù)方向，則第3 s末，即經(jīng)過(guò)了二周期,4該點(diǎn)的振動(dòng)方向沿 y軸正方向，B正確；波傳播到x= 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(gè)點(diǎn)的起振方向一致，C錯(cuò)誤；該時(shí)刻 M點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t1運(yùn)動(dòng)到平衡位置，由 3= 5sin _2-t1 ,得t1 = 37 s ,故M點(diǎn)第一次到達(dá)y= 3 m處所需時(shí) 990、，37間為45 s, D錯(cuò)誤.9.2016 四川卷5分簡(jiǎn)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)，波先彳到P,當(dāng)波傳到Q時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖 1-所示.則（）A.質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿 y軸正方向B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7 sC.該波的傳播速度可能為 2 m/sD.該波的波長(zhǎng)可能為 6 m答案：AD解析： 讀圖可知，質(zhì)點(diǎn) P的振動(dòng)圖像為虛線，質(zhì)點(diǎn) Q的振動(dòng)圖像為實(shí)線.從 0時(shí)刻開(kāi)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(jiǎn)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(dòng)圖像向左平移 4 s后與P點(diǎn)的振動(dòng)圖像重合，意味著Q比P的振動(dòng)滯后了 4 s ,即P傳至ij Q的時(shí)間A t可能為4 s ,同時(shí)由周期性可知，從 P 傳到Q的時(shí)間A t為(4 + n