《（北京專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題八 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波練習(xí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（北京專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題八 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波練習(xí)（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題八機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波挖命題【考情探究】考點(diǎn)考向5年考情預(yù)測(cè)熱度考題示例學(xué)業(yè)水平關(guān)聯(lián)考點(diǎn)素養(yǎng)要素機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像2017北京理綜,15,6分3振動(dòng)圖像物質(zhì)觀念2016北京理綜,15,6分3振動(dòng)圖像模型建構(gòu)2018北京理綜,16,6分4波的周期性科學(xué)推理單擺周期公式的應(yīng)用受迫振動(dòng)和共振機(jī)械波波速與振速的區(qū)別2015北京理綜,15,6分3科學(xué)推理振動(dòng)圖像和波的圖像2014北京理綜,17,6分4振動(dòng)圖像和波的圖像的關(guān)系科學(xué)推理波的干涉、衍射現(xiàn)象,多普勒效應(yīng)2017北京理綜,20,6分4電磁波科學(xué)推理分析解讀在北京的高考中,對(duì)該部分知識(shí)點(diǎn)的考查不會(huì)面面俱到,以中等難度的題目為主。對(duì)單擺和受迫振動(dòng)

2、以及波的干涉、衍射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)考查相對(duì)較少,主要考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)圖像及波的圖像等,考查的題型多以選擇題的形式出現(xiàn)。本專題綜合運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能的轉(zhuǎn)化等方面的知識(shí),討論機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的特點(diǎn)和規(guī)律,以及它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。熟練掌握振動(dòng)的周期、能量、波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系及機(jī)械波的干涉、衍射等知識(shí)對(duì)后面電磁波的干涉、衍射等內(nèi)容的復(fù)習(xí)具有較大的幫助?！菊骖}典例】破考點(diǎn)【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)1.(多選)如圖所示,物體A放置在物體B上,B與一輕彈簧相連,它們一起在光滑水平面上以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所能到達(dá)相對(duì)于O點(diǎn)的最大位移處分別為P點(diǎn)和Q點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。已知彈

3、簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)的振動(dòng)周期為T,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列說法中正確的是()A.物體B從P向O運(yùn)動(dòng)的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能逐漸變小B.物體B處于P、O之間某位置時(shí)開始計(jì)時(shí),經(jīng)T/2時(shí)間,物體B一定運(yùn)動(dòng)到O、Q之間C.物體B的速度為v時(shí)開始計(jì)時(shí),每經(jīng)過T時(shí)間,物體B的速度仍為vD.當(dāng)物體B相對(duì)平衡位置的位移為x時(shí),A、B間摩擦力的大小等于kx答案ABC2.如圖甲所示,上端固定的彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。規(guī)定向上為正方向,彈簧振子的振動(dòng)圖像如圖乙所示。則()A.彈簧振子的振動(dòng)頻率f=2.0HzB.彈簧振子的振幅為0.4mC.在00.5s內(nèi),彈簧振子的動(dòng)能逐漸減小D.在1.01.5s內(nèi)

4、,彈簧振子的彈性勢(shì)能逐漸減小答案C3.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示,下列說法正確的是()A.t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度最大B.t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力為0C.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為8cmD.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4Hz答案B4.如圖甲所示是用沙擺演示振動(dòng)圖像的實(shí)驗(yàn)裝置,此裝置可視為擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺,沙擺的運(yùn)動(dòng)可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)時(shí)在木板上留下圖甲所示的結(jié)果。若用手拉木板做勻速運(yùn)動(dòng),速度大小是v。圖乙所示的一段木板的長(zhǎng)度是s。下列說法正確的是()A.可估算出這次實(shí)驗(yàn)所用沙擺對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)B.若增大手拉木板的速度,則沙擺的周期將變大C.若減小沙擺擺動(dòng)時(shí)的最大擺角,則沙擺的周期將變小D.若增大沙擺的擺長(zhǎng),保持拉動(dòng)木板的

5、速度不變,則仍將得到與圖乙完全相同的圖樣答案A5.如圖所示,在一根張緊的水平繩上掛幾個(gè)擺,其中A、E擺長(zhǎng)相等。先讓A擺振動(dòng)起來(lái),其他各擺隨后也跟著振動(dòng)起來(lái),則()A.其他各擺振動(dòng)周期跟A擺相同B.其他各擺振幅大小相同C.其他各擺振幅大小不相同,E擺振幅最小D.其他各擺振動(dòng)周期大小不同,D擺周期最大答案A6.如圖甲所示,一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng),T形支架的下面系著一個(gè)由彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)。圓盤靜止時(shí),讓小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球做受迫振動(dòng)。小球振動(dòng)穩(wěn)定時(shí),下列說法正確的是()A.小球振動(dòng)的固有頻率是

6、4HzB.小球做受迫振動(dòng)時(shí)周期一定是4sC.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期在4s附近時(shí),小球振幅顯著增大D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期在4s附近時(shí),小球振幅顯著減小答案C7.受迫振動(dòng)是在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng),關(guān)于它與驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系,下面說法中正確的是()A.做受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振動(dòng)頻率一定小于驅(qū)動(dòng)力的頻率B.做受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振動(dòng)周期一定等于驅(qū)動(dòng)力的周期C.做受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振幅與驅(qū)動(dòng)力的周期無(wú)關(guān)D.做受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振動(dòng)周期與驅(qū)動(dòng)力的周期無(wú)關(guān)答案B考點(diǎn)二機(jī)械波8.(多選)如圖是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)2、3、4、 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依

7、次上下振動(dòng),把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。t=T4時(shí),質(zhì)點(diǎn)5剛要開始運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是()A.t=T4時(shí),質(zhì)點(diǎn)5開始向下運(yùn)動(dòng)B.t=T4時(shí),質(zhì)點(diǎn)3的加速度方向向下C.從t=T2開始的一小段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)8的速度正在減小D.從t=T2開始的一小段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)8的加速度正在減小答案BC9.如圖所示,1、2、3、4、是某繩(可認(rèn)為是均勻介質(zhì))上一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)。開始時(shí)繩處于水平方向,質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)2、3、4、各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng),把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。已知t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過二分之一周期,質(zhì)點(diǎn)9開始運(yùn)動(dòng)。則在二分之一周期時(shí),下列說法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)

8、3向上運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)5所受回復(fù)力為零C.質(zhì)點(diǎn)6的加速度向下D.質(zhì)點(diǎn)9的振幅為零答案A10.一根較長(zhǎng)輕質(zhì)柔軟細(xì)繩,用手握住一端連續(xù)上下抖動(dòng),形成一列波。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,不考慮能量損失。下列說法中正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)周期大于質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)周期B.a、b兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離等于半個(gè)波長(zhǎng)C.一個(gè)周期后質(zhì)點(diǎn)a將移動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)b的位置D.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先開始振動(dòng)答案D11.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速為5.0m/s。某時(shí)刻的波形如圖所示,下列說法正確的是()A.這列波的周期為4.0sB.這列波的振幅為8cmC.此時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大D.此時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)

9、沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)答案D12.如圖所示為一列沿著x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖。已知這列波的波速v=5.0m/s。下列說法正確的是()A.這列波的頻率f=1.0HzB.經(jīng)過一個(gè)周期,x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)沿著x軸正向運(yùn)動(dòng)的距離為1.0mC.在t=0到t1=0.4s時(shí)間內(nèi),x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程是20cmD.在t=0時(shí)刻,x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)正在沿著y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)答案D13.一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,a、b、c為波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)向上運(yùn)動(dòng)。由此可知()A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的周期比質(zhì)點(diǎn)c振動(dòng)的周期小C.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的速度比質(zhì)點(diǎn)c

10、振動(dòng)的速度小D.從該時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)平衡位置答案D14.圖1為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn);圖2為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.從t=0時(shí)起,質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)P先到達(dá)波谷C.在00.1s內(nèi),該波沿x軸正方向傳播了4mD.在00.2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為8m答案C15.物理學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)的進(jìn)步。彩色超聲波檢測(cè)儀,簡(jiǎn)稱彩超,工作時(shí)向人體發(fā)射頻率已知的超聲波,當(dāng)超聲波遇到流向遠(yuǎn)離探頭的血流時(shí)探頭接收的回波信號(hào)頻率會(huì)降低,當(dāng)超聲波遇到流向靠近探頭

11、的血流時(shí)探頭接收的回波信號(hào)頻率會(huì)升高。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)給這些信號(hào)加上色彩,顯示在屏幕上,可以幫助醫(yī)生判定血流的方向、流速的大小和性質(zhì)。計(jì)算機(jī)輔助X射線斷層攝影,簡(jiǎn)稱CT。工作時(shí)X射線束對(duì)人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描,部分射線穿透人體被檢測(cè)器接收。由于人體各種組織的疏密程度不同,檢測(cè)器接收到的射線就有了差異,從而可以幫助醫(yī)生診斷病變。根據(jù)以上信息,可以判斷下列說法中正確的是()A.彩超工作時(shí)利用了多普勒效應(yīng)B.CT工作時(shí)利用了波的衍射現(xiàn)象C.彩超和CT工作時(shí)向人體發(fā)射的波都是縱波D.彩超和CT工作時(shí)向人體發(fā)射的波都是電磁波答案A煉技法【方法集訓(xùn)】方法1利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性解題的方

12、法1.彈簧振子在振動(dòng)過程中,振子經(jīng)過a、b兩點(diǎn)的速度相同,若它從a到b歷時(shí)0.3s,從b再回到a的最短時(shí)間為0.4s,則該振子的振動(dòng)頻率為()A.1HzB.1.25HzC.2HzD.2.5Hz答案B方法2判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法2.一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波,波速為2m/s。某時(shí)刻波形如圖所示,下列說法中正確的是()A.這列波的周期為2sB.這列波的振幅為4cmC.此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)的速度為零D.此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)答案A3.圖1所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波動(dòng)圖像,圖2所示為該波中x=4m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,下列說法正確的是()圖1圖2A.此波的波速為0.

13、25m/sB.此波沿x軸正方向傳播C.t=0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P移動(dòng)到x=2m處D.t=0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P偏離平衡位置的位移為0答案D方法3利用波傳播的周期性、雙向性解題的方法4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,圖1是該橫波t=0時(shí)的波形圖,圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,則圖2描述的可能是()圖1圖2A.x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像B.x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像C.x=1m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像D.x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像答案A5.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由A向B傳播,相距10.5m的A、B兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖中a、b所示,則()A.該波的振幅一定是20cmB.該波的波長(zhǎng)可能是14mC.該波的波速可能是10.5m/sD.

14、該波由A傳播到B可能歷時(shí)7s答案C6.圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖,虛線為t=0.6s時(shí)的波形圖,波的周期T0.6s,則()A.波的周期為2.4sB.在t=0.9s時(shí),P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過0.4s,P點(diǎn)經(jīng)過的路程為4mD.在t=0.5s時(shí),Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置答案D過專題【五年高考】A組基礎(chǔ)題組1.(2017北京理綜,15,6分)某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示,下列描述正確的是()A.t=1s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值B.t=2s時(shí),振子的速度為負(fù),加速度為正的最大值C.t=3s時(shí),振子的速度為負(fù)的最大值,加速度為零D.t=4s時(shí),振子的速

15、度為正,加速度為負(fù)的最大值答案A2.(2016北京理綜,15,6分)如圖所示,彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O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(dòng)圖像為()答案A3.2016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1.8m/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(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s。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6HzC.該水面波的波長(zhǎng)為3mD.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(huì)傳遞出去E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)?/p>

16、波傳播時(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移答案ACE4.(2017天津理綜,5,6分)手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)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(zhǎng)。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(jiǎn)諧波是縱波B.該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2LC.t=T8時(shí),P在平衡位置上方D.t=3T8時(shí),P的速度方向豎直向上答案C5.(2018北京理綜,16,6分)如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距0.15m。當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處時(shí),Q剛好運(yùn)動(dòng)到下方最大位移處,則這列波的波

17、長(zhǎng)可能是()A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m答案B6.(2015北京理綜,15,6分)周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,該波在某時(shí)刻的圖像如圖所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。則該波()A.沿x軸正方向傳播,波速v=20m/sB.沿x軸正方向傳播,波速v=10m/sC.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=20m/sD.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=10m/s答案B7.(2014北京理綜,17,6分)一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播,波長(zhǎng)為,周期為T。t=0時(shí)刻的波形如圖1所示,a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法中正確的是()A.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b

18、的大B.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C.圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D.圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)答案D8.(2017北京理綜,20,6分)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如,利用波的干涉,可將無(wú)線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示,兩個(gè)可發(fā)射無(wú)線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè),它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng)為1和2的無(wú)線電波。飛機(jī)降落過程中,當(dāng)接收到1和2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是()A.天線發(fā)出的兩種無(wú)線電波必須一樣強(qiáng)B.導(dǎo)航利用了1與2兩種無(wú)線電波之間的干涉C.兩種無(wú)線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D.兩種無(wú)線電波各自在空

19、間的強(qiáng)弱分布完全重合答案CB組提升題組1.(2018天津理綜,8,6分)(多選)一振子沿x軸做簡(jiǎn)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-0.1m,t=1s時(shí)位移為0.1m,則()A.若振幅為0.1m,振子的周期可能為23sB.若振幅為0.1m,振子的周期可能為45sC.若振幅為0.2m,振子的周期可能為4sD.若振幅為0.2m,振子的周期可能為6s答案AD2.2018課標(biāo),34(1),5分(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=0.20s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知該波的周期T0.20s。下列說法正確的是()A.波速為0.40m/sB.波長(zhǎng)為0.08mC.x=0

20、.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70s時(shí)位于波谷D.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12s時(shí)位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s,則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32m答案ACE3.2017課標(biāo),34(1),5分(多選)如圖,一列簡(jiǎn)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=0.5s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波,下列說法正確的是。A.波長(zhǎng)為2mB.波速為6m/sC.頻率為1.5HzD.t=1s時(shí),x=1m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰E.t=2s時(shí),x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置答案BCE4.(2016四川理綜,6,6分)(多選)簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,P

21、、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點(diǎn)。波先傳到P,當(dāng)波傳到Q開始計(jì)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。則()A.質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(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7sC.該波的傳播速度可能為2m/sD.該波的波長(zhǎng)可能為6m答案AD5.2017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(jiǎn)諧運(yùn)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1.00m/s。兩列波從波源傳播到點(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

22、強(qiáng)”或“減弱”)。答案2減弱加強(qiáng)6.2018課標(biāo),34(2),10分一列簡(jiǎn)諧橫波在t=13s時(shí)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)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求()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()18cm/s沿x軸負(fù)方向傳播()xQ=9cmC組教師專用題組1.(2016天津理綜,7,6分)(多選)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(2t),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=12m處,波形圖像如圖所示,則()A.此后再經(jīng)6s該波傳播到x=24m處B.M點(diǎn)在此后第3s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.波

23、源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3m處所需時(shí)間是2s答案AB2.(2016海南單科,6,4分)(多選)下列說法正確的是()A.在同一地點(diǎn),單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比B.彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)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)諧運(yùn)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ABD3.2018課標(biāo),34(1),5分聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直

24、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1.00s。橋的長(zhǎng)度為m。若該聲波在空氣中的波長(zhǎng)為,則它在鋼鐵中的波長(zhǎng)為的倍。答案365245174.2016課標(biāo),34(1),5分(多選)由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20Hz,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15.8m、14.6m。P、Q開始振動(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恰好通過平衡位置時(shí),

25、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(dòng)時(shí),P在波峰E.當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q在波峰答案BDE5.2018江蘇單科,12B(3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0和x=0.6m處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖像如圖所示。已知該波的波長(zhǎng)大于0.6m,求其波速和波長(zhǎng)。答案2m/s0.8m【三年模擬】時(shí)間:45分鐘分值:80分一、選擇題(每小題6分,共66分)1.(2017西城一模,15)彈簧振子在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過程中,振子通過平衡位置時(shí)()A.速度最大B.回復(fù)力最大C.加速度最大D.彈性勢(shì)能最大答案A2.(2018西城一模,15)如圖所示為某一單擺的振動(dòng)圖像,下列說法正

26、確的是()A.單擺的振幅為2cmB.單擺的周期為2sC.t=1s時(shí)擺球所受的回復(fù)力最大D.t=2s時(shí)擺球的速度為0答案C3.(2018海淀期中,5)一個(gè)彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),經(jīng)過二分之一的周期,振子具有沿x軸正方向的最大加速度。圖中能正確反映該彈簧振子的位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖像是()答案D4.(2017石景山一模,17)如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t1=0時(shí)刻波傳播到x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)C。在t2=0.1s時(shí)刻,x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)B第一次運(yùn)動(dòng)到負(fù)方向最大位移處,則()A.質(zhì)點(diǎn)C開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向B.該簡(jiǎn)諧橫波的波速

27、等于5m/sC.在t1t2時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)B通過的路程為4.0cmD.在t2時(shí)刻,這列波剛好傳播到位于x=3.0m處的質(zhì)點(diǎn)D答案B5.(2019屆海淀期中,2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,其中a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置,且向上運(yùn)動(dòng),由此可知下列說法正確的是()A.該波沿x軸正方向傳播B.a的振幅為零C.該時(shí)刻以后,b和c始終有相同的加速度D.該時(shí)刻以后,c比b先到達(dá)平衡位置答案D6.(2017東城一模,16)機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波。下列說法正確的是()A.如果波源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止B.在縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是垂直于波的傳播方向C.在橫

28、波中兩個(gè)相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長(zhǎng)D.橫波中振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,縱波中振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)隨波遷移答案C7.(2017朝陽(yáng)保溫練習(xí)二,17)一列橫波從t=0時(shí)刻開始,從原點(diǎn)O沿著x軸傳播,t=0.6s時(shí)刻傳至A點(diǎn),若OA=12m,AB=8m,BC=10m,則下列說法正確的是()A.從t=0時(shí)刻開始到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)以后的時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程總是比C點(diǎn)的路程多18cmB.從t=0時(shí)刻開始到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)以后的時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)的路程總是比B點(diǎn)的路程多8cmC.t=1.5s時(shí)刻C點(diǎn)第一次在波峰D.t=1s時(shí)刻B點(diǎn)的位移是2cm答案B8.(2018東城二模,16)在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。一質(zhì)點(diǎn)由平衡位置

29、豎直向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.1s第一次到達(dá)最大位移處,在這段時(shí)間內(nèi)波傳播了0.8m,則可知這列波的()A.周期是0.2sB.波長(zhǎng)是0.8mC.波速是8m/sD.振幅是0.4m答案C9.(2017昌平期末,5)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時(shí)波形如圖所示。已知波速為10m/s。當(dāng)t=0.1s時(shí)的波形圖應(yīng)是選項(xiàng)中的()答案C10.(2017朝陽(yáng)一模,16)圖甲為一列橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖像,圖乙為圖甲中P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則()A.該波沿x軸正方向傳播B.該波的周期為4.0sC.該波的波速為40m/sD.P質(zhì)點(diǎn)在0.5s時(shí)的速度最大答案D11.(2017海淀二模,16)如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t

30、=10s時(shí)波的圖像,P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,那么該波的傳播速度v和傳播方向是()A.v=1.0m/s,沿x軸負(fù)方向B.v=0.5m/s,沿x軸負(fù)方向C.v=0.5m/s,沿x軸正方向D.v=1.0m/s,沿x軸正方向答案C二、非選擇題(14分)12.(2018西城二模,24)(14分)合成與分解是物理學(xué)中常用的一種研究問題的方法,如研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)就可以將其分解成兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)來(lái)研究。請(qǐng)應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)與方法,思考并解決以下問題。(1)如圖1所示,將一小球以v0=20m/s的初速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O水平拋出,兩束平行光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射小球,在兩個(gè)坐標(biāo)軸上留下了小球的

31、兩個(gè)“影子”,影子的位移和速度描述了小球在x、y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力的影響,g=10m/s2。圖1a.分析說明兩個(gè)“影子”分別做什么運(yùn)動(dòng);b.經(jīng)過時(shí)間t=2s小球到達(dá)如圖1所示的位置,求此時(shí)小球的速度v。(2)如圖2所示,把一個(gè)有孔的小球A裝在輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球穿在沿水平x軸的光滑桿上,能夠在桿上自由滑動(dòng)。把小球沿x軸拉開一段距離,小球?qū)⒆稣穹鶠镽的振動(dòng),O為振動(dòng)的平衡位置。另一小球B在豎直平面內(nèi)以O(shè)為圓心,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,沿順時(shí)針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。O與O在同一豎直線上。用豎直向下的平行光照射小球B,適當(dāng)調(diào)整B的轉(zhuǎn)速,可以觀察到,小球B在x方向上的“影

32、子”和小球A在任何瞬間都重合。已知彈簧勁度系數(shù)為k,小球A的質(zhì)量為m,彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為Ep=12kx2,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧的形變量。圖2a.請(qǐng)結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)證明:小球A振動(dòng)的周期T=2mk。b.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一種定義是:如果質(zhì)點(diǎn)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律,即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條正弦曲線,這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)這個(gè)定義并結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)證明:小球A在彈簧作用下的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),并寫出用已知量表示的位移x與時(shí)間t關(guān)系的表達(dá)式。答案(1)a.在x方向,因?yàn)樾∏虿皇芰Φ淖饔?所以影子做勻速直線運(yùn)動(dòng);在y方向,因?yàn)樾∏騼H受重力的作用,且初速度為0,所以影子做初

33、速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。b.此時(shí)x方向影子的速度vx=v0=20m/sy方向影子的速度vy=gt=20m/s小球的速度v=vx2+vy2代入數(shù)據(jù)解得v=202m/stan=vyvx=20m/s20m/s=1,得=45速度方向與x軸正方向成45角(2)a.以小球A為研究對(duì)象,設(shè)它經(jīng)過平衡位置O時(shí)的速度為v,它從O運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒有12mv2=12kR2,由此得v=Rkm由題中實(shí)驗(yàn)可知,小球B在x方向上“影子”的速度時(shí)刻與小球A的相等,A經(jīng)過O點(diǎn)的速度v與B經(jīng)過最低點(diǎn)的速度相等,即小球B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度也為v。小球A振動(dòng)的周期與小球B做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等。根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)周期公式,小球B的運(yùn)動(dòng)周期T=2Rv解得小球B的運(yùn)動(dòng)周期T=2mk所以小球A的振動(dòng)周期也為T=2mkb.設(shè)小球B做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為。設(shè)小球A從O向右運(yùn)動(dòng)、小球B從最高點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t,小球B與O的連線與豎直方向成角,小球B在x方向上的位移x=Rsin=Rsint又=2T,聯(lián)立以上各式得x=Rsinkmt由題中實(shí)驗(yàn)可知B在x方向上的“影子”和A在任何瞬間都重合即小球A的位移也為x=Rsinkmt,其中R、k、m為常量所以,小球A的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。22