（三年模拟精选）高考物理 专题十四 机械振动与机械波（全国通用）.doc

【大高考】（三年模拟精选）2016届高考物理 专题十四 机械振动与机械波（全国通用）a组基础训练一、选择题1(2015云南三校考试)一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10 m/s，在t0时的波形图如图所示，则下列说法正确的是()a此时x1.25 m处的质点正在做加速度减小的加速度运动bx0.7 m处的质点比x0.6 m处的质点先运动到波峰的位置cx0处的质点再经过0.05 s时间可运动到波峰位置dx0.3 m处的质点再经过0.08 s可运动至波峰位置ex1 m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y0.4sin (10t)m解析波沿x轴正方向传播,由同侧法可知此时x1.25 m处的质点振动的方向向下，离开平衡位置的位移正在减小，所以质点正在做加速度减小的加速运动,故a正确；由同侧法可知x0.7 m处的质点与x0.6 m处的质点都正在向下运动，x0.6 m的质点先到达波谷，又先到达波峰的位置，故b错误；根据图象可知波长2 m，则t s0.2 s，由同侧法可知x0 m处的质点a正向上振动,经过 t0.2 s0.05 s时间可运动到波峰位置，故c正确；波沿x轴正方向传播，x0.3 m处的质点到左侧相邻的波峰之间的距离为x0.3 m20.30.8 m，再经过t s0.08 s可运动至波峰位置，故d正确；由图可知，振幅a0.4 m，角速度10 rad/s，从此时开始计时，x1 m处质点先向下振动，则x1 m处质点的振动函数表达式为y0.4sin 10t(m)，故e错误答案acd2(2015河北“五个一名校”质监)如图甲所示为一简谐波在t0时刻的图象，图乙所示为x4 m处的质点p的振动图象，则下列判断正确的是()a这列波的波速是2m/sb这列波的传播方向沿x正方向ct3.5 s时p点的位移为0.2 md从t0时刻开始p点的振动方程为y0.2 sin(t) me从t0时刻开始p点的振动方程为y0.2 sin(t) m解析由yx图象得波长4 m,由yt图象得周期t2 s波速为v2 m/s，a项正确;由质点p在t0时的振动方向向下和波的传播方向的关系知，波沿x负方向传播，b项错误；由y-x图象知，t3.5 s时p点位于波峰上，位移大小为0.2 m,c项正确;由y-t图象知p点的振动方程为y0.2sin (t)m，d项正确，e项错误答案acd3(2015辽宁抚顺期末)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v10 m/s，已知在t0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x5 m处下列说法中正确的是()a这列波的波长为4 mb这列波的振幅为20 cmc这列波的频率为2.5 hzd波源起振方向沿y轴正方向e再经过0.2 s的时间，质点a到达质点b现在所处的位置解析由简谐横波的图象可知,波长为4 m，振幅为10 cm，故a正确，b错误；由vf可知，f hz2.5 hz,故c正确；由“同侧法”可知在x5 m处的质点向上振动,则波源起振方向沿y轴正方向，故d正确；质点只在自己的平衡位置两侧上下振动，不会沿x轴运动，故a不能到达b现在的位置，故e错误答案acd4(2015河北邢台摸底)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图,p是平衡位置为x1 m处的质点，q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点q的振动图象，则下列说法正确的是()a该波的周期是0.10 sb该波的传播速度为40 m/sc该波沿x轴的负方向传播dt0.10 s时，质点q的速度方向向下e从t0.10 s到t0.25 s，质点p通过的路程为30 cm解析由yt图象可读出波的周期为0.2 s,a项错误；由yx图象读得波长8 m，故波速为v40 m/s,b项正确；由yt图象知t0.10 s时q向下运动，则波沿x轴负方向传播，故c、d项正确；在t0.10 s时p向上运动，故在t0.25 s0.10 s0.15 st内通过的路程小于3 a30 cm，e项错误答案bcd二、非选择题5(2015中原名校豫南九校一模)如图甲所示，一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b之间的距离为2 m，a、b两点的振动情况如图乙所示，则这列波的波长为_m，波速为_m/s,这列波的波长_(选填“可能”或“不可能”)是 m.甲乙解析该波的周期为t4 s,根据波动传播空间和时间对应关系得xabn(n0，1，2，3，)解得波长m(n0，1，2，3，)波速vm/s(n0，1，2，3，)当n0时， m故波长可能为 m答案m(n0，1，2，3，)m/s(n0，1，2，3，)可能6(2014河南六市一联)某波源s发出一列简谐横波，波源s的振动图象如图所示在波的传播方向上有a、b两点，它们到s的距离分别为45 m和55 m测得a、b两点开始振动的时间间隔为1.0 s由此可知()(1)波长_m；(2)当b点离开平衡位置的位移为6 cm时，a点离开平衡位置的位移是_cm.解析(1)由波源s的振动图象可知波的周期t2.0 s,振幅为a6 cm，由a、b两点开始振动的时间间隔为t1.0 s,两点间的距离xab55 m45 m 10 m，可求出波速为v10 m/s，由v可得v-t102.0 m 20 m.(2)由图知a点离开平衡位置的位移是6 cm.答案(1)20(2)67(2014贵州六校联考)如图所示，质量为m0.5 kg的框架b放在水平地面上劲度系数为k100 n/m的轻弹簧竖直放在框架b中,轻弹簧的上端和质量为m0.2 kg的物体c连在一起轻弹簧的下端连在框架b的底部物体c在轻弹簧的上方静止不动现将物体c竖直向下缓慢压下一段距离x0.03 m后释放，物体c就在框架b中上下做简谐运动.在运动过程中，框架b始终不离开地面，物体c始终不碰撞框架b的顶部已知重力加速度大小为g 10 m/s2.试求：当物体运动到最低点时，物体c的加速度大小和此时物体b对地面的压力大小解析物体c放上之后静止时：设弹簧的压缩量为x0,对物体c，有：mgkx0解得：x00.02 m当物体c从静止向下压缩弹簧x后释放，物体c就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动，振幅ax0.03 m当物体c运动到最低点时，对物体c，有：k(xx0)mgma解得：a15 m/s2当物体c运动到最低点时，设地面对框架b的支持力大小为f，对框架b，有：fmgk(xx0)解得：f10 n由牛顿第三定律知，框架b对地面的压力大小为10 n.答案15 m/s210 nb组能力提升一、选择题1(2015湖南柳州质监)一列简谐横波,某时刻的图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上a质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是()a这列波沿x轴正向传播b这列波的波速是25 m/sc质点p将比质点q先回到平衡位置d经过t0.4 s，a质点通过的路程为4 me经过t0.8 s，a质点通过的位移为0解析由yt图象知该时刻a点沿y方向振动，则波沿x轴负方向传播，a项错误；波长20 cm,周期t0.8 s，则波速v25 m，b项正确；由波动特点知p比q后回到平衡位置，c项错误；经t0.4 s，a质点通过的路程为s2a4 m，d项正确；经t0.8 st，质点a回到a出发点，通过的位移为0，e项正确答案bde2(2015江西景德镇质检)一列简谐横波从左向右以v2 m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是()aa质点再经过一个周期将传播到d点bb点正在向上运动cb点再经过t回到平衡位置d该波的周期t0.05 sec点再经过t将到达波峰的位置解析质点不随波传播，故a错误；由波向右传播可知b点向上振动，故b正确；b点向上振动靠近平衡位置平均速度大，所用时间小于八分之一周期，故c错误；由t可知周期为0.05 s，故d正确；c点向下运动，所以经过四分之三周期到波峰，故e正确答案bde3(2015湖北六校调考)一列简谐横波，在t0.6 s时刻的图象如图甲所示，此时，p、q两质点的位移均为1 cm,波上a质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是()a这列波沿x轴正方向传播b这列波的波速是 m/sc从t0.6 s开始，紧接着的t0.6 s时间内，a质点通过的路程是10 md从t0.6 s开始，质点p比质点q早0.4 s回到平衡位置e若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物，不能发生明显衍射现象解析由乙图读出t0.6 s时质点a的速度方向为沿y轴负方向,再由甲图根据同侧法判断出波的传播方向为沿x轴正方向，a正确；由甲图读出该波的波长20 m，由乙图得周期t1.2 s，则波速为v m/s m/s，b正确；t0.6 s0.5 t，质点做简谐运动时在一个周期内质点a通过的路程是4倍振幅，则经过t0.6 s，a质点通过的路程是s2a22 cm4 cm，c错误；图示时刻质点p沿y轴正方向，质点q沿y轴负方向，所以质点p将比质点q早回到平衡位置，将此图象与正弦曲线进行对比可知p点的横坐标为xp m，q点的横坐标为xq m，根据波形的平移法可知质点p比质点q早回到平衡位置的时间为t s0.4 s,故d正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为20 m，根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物，能发生明显衍射现象，故e错误答案abd4(2014内蒙古包头测评)(多选)一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5 s,b和c之间的距离是5 m，以下说法正确的是()a此列波的波长为2.5 mb此列波的频率为2 hzc此列波的波速为5 m/sd此列波沿x轴正方向传播e此刻n点的振动方向向下解析由题可判断，波长5 m，周期t1 s，则可得f1 hz，v5 m/s，因b比a起振时间延迟，则波的传播方向沿x轴正方向，则a、b错误，c、d正确；对n质点利用同侧法可判断质点振动方向向下，e正确答案cde5(2014黑龙江齐齐哈尔二模)(多选)设x轴方向的一条细绳上有o、a、b、c、d、e、f、g八个点，oaabbccddeeffg1 m，质点o在垂直于x轴方向上做简谐运动，沿x轴方向传播形成横波t0时刻，o点开始向上运动，经t0.2 s,o点第一次到达上方最大位移处，这时a点刚好开始运动那么在t2.5 s时刻，以下说法中正确的是()ab点位于x轴下方 ba点与e点的位移相同cd点的速度最大 dc点正向上运动e这列波的波速为5 m/s解析由题可知,0.2 s，周期t0.8 s，1 m，波长4 m，由v得波速v5 m/s，则可判断e项正确；当t2.5 s时，波源o已振动了3个周期，此时o位于x轴上方向上振动，b点与o点之间相距半个波长，可判断b点位于x轴下方，a项正确；2.5 s时e点已经振动了一段时间，a点与e点间距1个波长，两点振动情况完全一样，则b项正确；o点与d点间距1个波长,两点的振动情况完全一样，此时，o点已经离开平衡位置向上振动，d点也一样，则d点的速度不是最大，c项错误；o点与c点间距为波长，2.5 s时，o点刚离开平衡位置向上振动，则c点应向下振动，则d项错误答案abe二、非选择题6. (2014江西八校联考)如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10 s若b质点的平衡位置为x m，求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动以及b质点在这段时间内经过的路程解析根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿x轴正方向传播依题意知4 m，t0.4 s可得v10 m/s所求时间等于1 m处的质点振动状态传播到b质点所用的时间，则t s又知b质点的纵坐标为 cm则这段时间通过的路程s2a cm12.5 cm答案 s12.5 cm72013长安一中质检，34(2)如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t0和t0.