2019-2020年高考物理高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編專題09機(jī)械振動機(jī)械波含解析選修.doc
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2019-2020年高考物理高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編專題09機(jī)械振動機(jī)械波含解析選修 1.【xx天津卷】手持較長軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡諧運(yùn)動,帶動繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動形成簡諧波沿繩水平傳播,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。t=0時,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.該簡諧波是縱波 B.該簡諧波的最大波長為2L C.時,P在平衡位置上方 D.時,P的速度方向豎直向上 【答案】C 【考點(diǎn)定位】機(jī)械振動和機(jī)械波 【名師點(diǎn)睛】本題應(yīng)注意波的周期性,要從波長入手。 2.【xx北京卷】某彈簧振子沿x軸的簡諧運(yùn)動圖象如圖所示,下列描述正確的是 A.t=1 s時,振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值 B.t=2 s時,振子的速度為負(fù),加速度為正的最大值 C.t=3 s時,振子的速度為負(fù)的最大值,加速度為零 D.t=4 s時,振子的速度為正,加速度為負(fù)的最大值 【答案】A 【考點(diǎn)定位】振動圖象 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)振動圖象判斷質(zhì)點(diǎn)振動方向的方法:沿著時間軸看去,“上坡”段質(zhì)點(diǎn)向上振動,“下坡”段質(zhì)點(diǎn)向下振動。 3.【xx新課標(biāo)Ⅲ卷】(5分)如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為t=0時的波形圖,虛線為t=0.5 s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡諧波,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4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。 A.波長為2 m B.波速為6 m/s C.頻率為1.5 Hz D.t=1 s時,x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰 E.t=2 s時,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置 【答案】BCE 【解析】由波形圖可知,波長為4 m,A錯誤;實(shí)線為t=0時的波形圖,虛線為t=0.5 s時的波形圖,波沿x軸正方向傳播,又該波的周期大于0.5 s,則0~0.5 s時間內(nèi)波傳播的距離,,故周期,頻率為1.5 Hz,波速,BC正確;由,t=0時,x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰位置,t=1時,該質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該在平衡位置向上振動,D錯誤;由,t=0時,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,t=2 s時,該質(zhì)點(diǎn)同樣經(jīng)過平衡位置,E正確。 【考點(diǎn)定位】機(jī)械波的傳播、質(zhì)點(diǎn)的振動 【名師點(diǎn)睛】本題知道兩個時刻的波形,可以運(yùn)用波形的平移法分析波傳播的最短距離,要理解“該簡諧波的周期大于0.5 s”表達(dá)的意義。 4.【xx江蘇卷】野生大象群也有自己的“語言”.研究人員錄下象群“語言”交流時發(fā)出的聲音,發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放時,能聽到比正常播放時更多的聲音.播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時,播出聲波的___________(選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉淼?倍,聲波的傳播速度____________(選填“變大”、“變小”或“不變”) 【答案】頻率 不變 【考點(diǎn)定位】機(jī)械波 頻率 波速 【名師點(diǎn)睛】機(jī)械波在傳播的過程中,傳播的速度由介質(zhì)決定,而頻率由波源決定. 5.【xx新課標(biāo)Ⅰ卷】(5分)如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,–2)。兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示,兩列波的波速均為1.00 m/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)的振動相互__________(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互__________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。 【答案】2 減弱 加強(qiáng) 【解析】由幾何關(guān)系可知AS1=10 m,AS2=8 m,所以波程差為2 m;同理可求BS1–BS2=0,為波長整數(shù)倍,由振動圖象知兩振源振動方向相反,故B點(diǎn)為振動減弱點(diǎn),CS1–CS2=1 m,波長,所以C點(diǎn)振動加強(qiáng)。 【考點(diǎn)定位】波的疊加、干涉 【名師點(diǎn)睛】本題只要考查產(chǎn)生兩列波相遇處是加強(qiáng)或減弱的條件,尤其小心兩波源振動的方向是相反的,即振動步調(diào)相反,剛好顛倒過來。 1.【xx廣東省惠州市4月模擬】如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖.已知該波的波速是0.8m/s,則下列說法正確的是______________。(填正確答案的標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每錯選1個扣3分,最低得分為0分) A.這列波的波長是14cm B.這列波的周期是0.15s C.這列波一定沿x軸負(fù)方向傳播的 D.從t=0時刻開始,x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)0.1s振動到波峰 E.每經(jīng)過0.15s介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)就沿x軸移動12cm 【答案】BCD 【解析】由圖可知,該波波長為12cm,A錯誤;波速為0.8m/s,周期為T=,B正確;0.2s為,由實(shí)線到虛線只能是向左傳播,C正確;x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)距離波峰8cm,,經(jīng)0.1s振動到波峰,D正確;介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動,不沿x軸移動,E錯誤。故選BCD 2.【xx廣東省揭陽市高三二?!咳鐖D為一簡諧橫波在t=0.10 s時刻的波形圖,P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點(diǎn),此刻P點(diǎn)振動方向沿y軸正方向,并經(jīng)過0.2 s完成了一次全振動,Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn),則________。(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,每選錯1個扣3分,最低得分為0分) A.波沿x軸負(fù)方向傳播 B.t=0.05 s時,質(zhì)點(diǎn)Q的加速度為0,速度為正向最大 C.從t=0.10 s到t=0.15 s,該波沿x軸傳播的距離是2 m D.從t=0.10 s到t=0.15 s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為10 cm E.t=0.25 s時,質(zhì)點(diǎn)Q縱坐標(biāo)為10 cm 【答案】ACE 3.【xx山西省太原市高三二?!坎ㄔ碨在t=0時刻從平衡位置開始向上振動,形成向左、右兩側(cè)傳播的簡諧橫波。S、a、b、c、和a、b、c是沿波傳播方向上的間距為1m的6個質(zhì)點(diǎn),t=0時刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置,如圖所示。已知波的傳播速度為8m/s,當(dāng)t=0,125s時波源S第一次達(dá)最高點(diǎn),則 ______(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。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。 A.任意時刻質(zhì)點(diǎn)c與質(zhì)點(diǎn)c振動狀態(tài)完全相同 B.t= 0.28s時質(zhì)點(diǎn)a的速度正在減小 C.t=2.375s時質(zhì)點(diǎn)b處于波谷 D.波傳到c點(diǎn)時,質(zhì)點(diǎn)c開始向上振動 E.若波源S向距它40m的接收器勻速靠近,接收器接收到的頻率將大于2Hz 【答案】ADE 4.【xx日照市高三下學(xué)期二?!咳鐖D甲所示,沿波的傳播方向上有六個質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f,相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離均為2 m,各質(zhì)點(diǎn)均靜止在各自的平衡位置,t=0時刻振源a開始做簡諧運(yùn)動,取豎直向上為振動位移的正方向,其振動圖象如圖乙所示,形成的簡諧橫波以2 m/s的速度水平向右傳播,則下列說法正確的是_________。 A.波傳播到質(zhì)點(diǎn)c時,質(zhì)點(diǎn)c開始振動的方向沿y軸正方向 B.0~4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的路程為12 cm C.4~5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)d的加速度正在逐漸減小 D.6 s時質(zhì)點(diǎn)e第一次回到平衡位置 E.各質(zhì)點(diǎn)都振動起來后,a與c的振動方向始終相同 【答案】ABE 【解析】由振動圖形可知,振動周期為2s,波長為 ;質(zhì)點(diǎn)a開始起振的方向?yàn)閥軸正方向,故波傳播到質(zhì)點(diǎn)c時,質(zhì)點(diǎn)c開始振動的方向也沿y軸正方向,選項(xiàng)A正確;振動傳到b點(diǎn)需要的時間為1s,故在剩下的3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為6A=12cm,選項(xiàng)B正確;第4s時刻振動傳到e點(diǎn),此時d點(diǎn)在平衡位置向下振動,故4~5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)d的加速度正在逐漸增大,選項(xiàng)C錯誤;振動傳到e點(diǎn)需時間4s,故6s時質(zhì)點(diǎn)正好振動一個周期第二次回到平衡位置,選項(xiàng)D錯誤;因ac之間正好相差一個波長的距離,故各質(zhì)點(diǎn)都振動起來后,a與c的振動方向始終相同,選項(xiàng)E正確;故選ABE. 5.【xx河南省南陽、信陽等六市高三第二次聯(lián)考】由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.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(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,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,P在波峰 E. 當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時,Q在波峰 【答案】BDE 【解析】波源振動的頻率為20Hz,波速為16m/s,由波長公式有: A、B、P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源的距離之差為:,為半個波長的奇數(shù)倍,所以P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)相反,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反,A錯誤;B正確; C、,,所以當(dāng)S恰好通過平衡位置時,P、Q兩點(diǎn)一個在波峰,一個在波谷,C錯誤; D、由可知,當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時,P在波峰,D正確; E、,當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時,Q在波峰,E正確; 故選BDE。 6.【xx四川省涼山州高三第三次診斷】一列簡諧橫波在t1=0.02s時刻的波形圖如圖甲所示,平衡位置在x=1m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像如圖乙所示。已知質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在x=1.75m處。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4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分) A.該波中每個質(zhì)點(diǎn)的振動周期都為0.02s B.該波波長2m C.M點(diǎn)在t1時刻位移為m D.質(zhì)點(diǎn)M從t1時刻起每過0.005s通過的路程均為0.2m E.在x軸上2m處有一觀察者,他接收到頻率小于50Hz 【答案】ABC 7.【xx安徽省江淮十校第三次聯(lián)考】某實(shí)驗(yàn)小組在研究單擺時改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案,將一力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上。圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn),現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉至A點(diǎn),此時細(xì)線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動,其中B點(diǎn)為運(yùn)動中的最低位置,∠AOB=∠COB=α,α小于10且是未知量。同時由計(jì)算機(jī)得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線圖乙(均為已知量),且圖中t=0時刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動的時刻(重力加速度為g)。根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息,下列說法正確的是( ) A.該單擺的周期為t2 B.根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息可求出擺球的質(zhì)量 C.根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息不能求出擺球在最低點(diǎn)B時的速度 D.若實(shí)驗(yàn)時,擺球做了圓錐擺,則測得的周期變長 E.若增加擺球的質(zhì)量,擺球的周期不變 【答案】ABE 8.【xx鄭州市第三次質(zhì)量預(yù)測】從坐標(biāo)原點(diǎn)O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,t=0時刻波的圖象如圖所示,此時波剛好傳播到M點(diǎn),x=1m的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10cm,再經(jīng)⊿t=0.1s,質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置。 (i)求波源的探動周期。 (ii)從t=0時刻起經(jīng)多長時間位于x=-81m處的質(zhì)點(diǎn)N(圖中未畫出)第一次到達(dá)波峰位置?并求出在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程。 【答案】(1)1.2s(2)5.2m 【解析】(i)波在0.1s內(nèi)傳播了1m,波速 由圖可知該波的波長m 故波源的振動周期為 (ii)t=0時,O點(diǎn)左側(cè)第一個波峰處于 x0=-3m處, 設(shè)經(jīng)時間t到達(dá)N點(diǎn),則 在此過程中P點(diǎn)運(yùn)動的路程為 9.【xx大連市高三二?!恳涣醒豿軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波,在t=0時刻的波形圖如圖所示,此時坐標(biāo)為(1,0)的質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動,在時刻,P質(zhì)點(diǎn)在t=0時刻首次位于波峰位置。Q點(diǎn)的坐標(biāo)是(-3,0),求: (i)這列波的傳播速度; (ii)質(zhì)點(diǎn)Q第三次位于波峰的時刻。 【答案】(i)0.05m/s(ii)2.6s 10.【xx山西省晉城市高三二?!咳鐖D所示為一列簡諧橫波在=0.05s時的波形圖,已知該簡諧橫波沿x軸的負(fù)方向傳播,A、B兩點(diǎn)為該簡諧波上平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)觀測可知A點(diǎn)通過的路程為振幅的10倍所用的時間為t=0.5s,求: (1)該簡諧橫波的傳播周期以及A點(diǎn)的振動方程; (2)由=0.05s時開始計(jì)時,B點(diǎn)回到平衡位置的時間。 【答案】(1)0.2s; (2)t=(0.1n+0.08)s,n=0、1、2、3……;- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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