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高中物理精题百萃、灵犀一指：7(机械振动与机械波) Word版含解析

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- 1 - 【灵犀一指】 1．简谐运动的五个特征 (1)动力学特征：F＝－kx (2)运动学特征：简谐运动为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反。 (3)运动的周期性特征：相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。

(4)对称性特征：相隔n＋2T(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。 (5)能量特征：简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。

2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法 (1)“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”。 (2)同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。 3．波动问题出现多解的主要原因 (1)波传播的周期性，在波的传播方向上相距波长整数倍的质点振动情况相同，因此质点的位移、加速度、振动方向和波的形状出现了周期性的变化。 (2)波传播具有双向性，当波沿x轴方向传播时，波既可以沿x轴正方向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解。

【精题百萃】 一、选择题 1．（2016年2月份北京市通州区高考物理摸底）一质点做简谐运动．质点的位移随时间变化的规律如图所示，则从图中可以看出（ ） - 2 -

A．质点做简谐运动的周期为5s B．质点做简谐运动的振幅为4cm C．t=3s时，质点的速度为零 D．t=3s时，质点沿y轴正向运动

2．如图所示,在一根木条上挂几个摆长不等的单摆,其中A、E的摆长相等,A摆球的质量远大于其他各摆,当A摆振动起来后, 带动其余各摆也随之振动,达到稳定后,以下关于各摆的振动的说法正确的是（ ）. A.各摆振动的周期都相等 B.C摆振动的振幅最大 C.B、C、D、E四摆中,E摆的振幅最大 D.C摆振动的周期最大

3．（2016年北京市延庆区高三物理一模）如图是演示简谐运动图像的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上直线OO′代表时间轴。右图是一次实验中用同一个摆长不变的摆做出的两组操作形成的曲线，若板N1和N2拉动速度用v1和v2表示，板N1和N2上曲线所代表的摆动周期用T1和T2表示，则： - 3 -

A．T1=2T2 B．2T1=T2 C．v1=2v2 D．2v1=v2

4．随着电信业的发展，手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们。振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。当叶片转动后，电动机就跟着振动起来。其中叶片的形状你认为是下图中的（ ）

5．. 【题号：3200003082】在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin(2t),它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m处,波形图象如图所示,则( )

A .此后再经6s该波传播到x=24m处 - 4 -

B .M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C .波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D .此后M点第一次到达y=－3m处所需时间是2s

6．甲乙两人同时观察同一单摆的振动，甲每经过2.0 s 观察一次摆球的位置，发现摆球都 在其平衡位置处；乙每经过3.0 s观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高 处，由此可知该单摆的周期可能是（ ） A．0.5 s B．1.0 s C．2.0 s D．3.0 s

7．（2016年北京市西城区高三一模）一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波的周期为2s。某时刻波形如图所示。下列说法正确的是

A．这列波的振幅为4cm B．这列波的波速为6m/s C．x = 4m处的质点振动周期为4s D．此时x = 8m处的质点沿y轴负方向运动

8．两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是（ ） A．两波源的振动频率一定相同 B．虚线一定是波谷与波谷相遇处 C．两列波的波长都为2 m D．两列波的波长都为1m - 5 -

9．质量分别为mA=2 kg和mB=3 kg的A、B两物块，用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上。今用大小为F=45N的力把物块A向下压而使之处于静止，突然撤去压力，则（ ） A．物块B有可能离开水平面 B．物块B不可能离开水平面 C．只要k足够小，物块B就可能离开水平面 D．只要k足够大，物块B就可能离开水平面

10．（2016届高三北京市石景山区一模）一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是

A．0.5m B．1.5m C．2.5m D．3.5m 11．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是（ ） - 6 -

A．图示时刻质点b的加速度将减小 B．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路程为0.4 m C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz D．若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物能发生明显的衍射现象

12．音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它障碍了声音的传播，造成了声音失真，有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣，这样听音乐时就可以把布网卸下来，从而获得高保真的听觉效果。听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是（ ） A．高频部分 B．低频部分 C．中频部分 D．不能确定

13．（2016年北京市海淀区高三年级第一学期期中练习）如图7所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波传播到x=2.0m处的质点C，此时x=0.5m处的质点A在负方向最大位移处，在t2=0.2s时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则

A．该简谐横波的波速等于5m/s B．质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向 C．在t1~t2时间内，x=1.0m处的质点B通过的路程为4.0cm D．在t2时刻，位于x=3.0m处的质点D处于平衡位置且开始沿y轴正方向运动

14． 【题号：3200003137】.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向 - 7 -

传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则 （A）甲乙两波的起振方向相反 （B）甲乙两波的频率之比为3:2 （C）再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下 （D）再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零

15．【湖北省华中师范大学第一附属中学2017届高三上学期期中考试】一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t＝0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是( )

A．当t＝0.5s时质点b和质点c的位移相等 B．当t＝0.6s时质点a的位移为 -35cm C．质点c在0~0.6s时间内沿x轴正方向移动了3m D．质点d在0~0.6s时间内通过的路程为20cm E．这列简谐横波遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到干涉现象

16．一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5 s后的波形如图中的虚线所示。已 - 8 -

知波的周期为T，且0.25 sA．当波向+x方向传播时，波速等于10 m/s B．不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5 s 内，x=1 m处的质点M通过的路程都相等 C．当波沿+x方向传播时，x=1 m处的质点M和x=2.5 m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等 D．当波沿－x方向传播时，经过0.1 s时，质点M的位移一定为零

17．（2016届北京房山高三第一次模拟）美国科研人员2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）于去年9月首次探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前所做的猜测。在爱因斯坦的描述中，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体质量越大，时空就扭曲的越厉害。当有质量的两物体加速旋转的时候，他们周围的时空会发生起伏，震颤，波浪……这种“时空扰动”以波（涟漪）的形式向外传播，这就是“引力波”。其实只要有质量的物体加速运动就会产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的。 引力波是以光速传播的时空扰动，是横波。引力波和物质之间的相互作用极度微弱，因此它的衰减也是极度缓慢的。引力波的发现为我们打开了研究宇宙的全新窗口，引力波携带着与电磁波截然不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘。根据上述材料做下列推断，其中一定错误．．的是

A．引力波应该只能在真空中传播

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高考物理备考 专题16 机械振动与机械波(含解析)[1](2021年最新整理)

高考物理备考 专题16 机械振动与机械波(含解析)[1](2021年最新整理)

2017年高考物理备考艺体生百日突围系列专题16 机械振动与机械波（含解析）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年高考物理备考艺体生百日突围系列专题16 机械振动与机械波（含解析））的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2017年高考物理备考艺体生百日突围系列专题16 机械振动与机械波（含解析）的全部内容。

专题16 机械振动与机械波第一部分 名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查的基本概念和基本规律。

考纲要求(1)知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象；知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下单摆的运动是简谐运动,熟记单摆的周期公式；理解受迫振动和共振的概念,掌握产生共振的条件．（2） 知道机械波的特点和分类；掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象。

3。

理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件． 命题规律（1）考查的热点有简谐运动的特点及图象;题型以选择题和填空题为主,难度中等偏下，波动与振动的综合也有计算题的形式考查。

(2)考查的热点有波的图象以及波长、波速、频率的关系题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下，波动与振动的综合也有计算题的形式考查．第二部分 知识背一背(1)简谐运动的特征 ①动力学特征：F ＝－kx 。

②运动学特征：x 、v 、a 均按正弦或余弦规律发生周期性变化（注意v 、a 的变化趋势相反)． ③能量特征:系统的机械能守恒,振幅A 不变．⑤简谐运动的运动学表达式：x ＝A sin （ωt ＋φ），其中A 代表振幅,ω＝2πf 表示简谐运动的快慢,（ωt ＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相。

2020学年高中物理(第02期)百所好题速递分项解析汇编专题7.2机械波(含解析)(选修3)

2020学年高中物理(第02期)百所好题速递分项解析汇编专题7.2机械波(含解析)(选修3)

机械波一、选择题1．【河北省邢台一中2014—2015学年下学期第一次月考】下列关于机械振动和机械波说法正确的是（）A．简谐波一定是横波，波上的质点均做简谐运动B．两个完全相同的振源产生的波相遇时，振动振幅最大的质点是发生了共振C．在平直公路上一辆警车鸣着笛匀速驶过一站在路边的观察者，警车发出的笛声频率恒定，观察者听到的笛声频率先逐渐变小，后逐渐变大D．可闻声波比超声波更容易发生明显的衍射，是因为可闻声波的波长比超声波的波长更长【答案】D考点：本题考查学生对机械波的形成和传播规律的理解。

2. 【2014—2015学年•沈阳铁路实验中学下学期期中考试】分析下列物理现象：（1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；（2）“闻其声而不见其人”；（3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。

这些物理现象分别属于波的：( )A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应【答案】A【解析】试题分析：夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，这是声音的反射；“闻其声而不见其人”，这是声音的衍射；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是多普勒效应造成的；故选A.考点：波的反射、衍射、干涉、多普勒效应.3．【2014-2015学年辽宁省朝阳区三校协作体高二下学期第一次阶段性检测】一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1＝3λ2，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（ ）A ．3:1，1:1B ．1:3，1:4C ．1:1， 3:1D ．1:1，1:3【答案】C【解析】试题分析：波的频率等于波源的振动频率，由波源决定，则当一列机械波从一种介质进人另一种介质时，其频率保持不变。

2022年高考+联考模拟物理试题分项版解析 专题13 机械振动和机械波(选修3-4)(解析版)

2022年高考+联考模拟物理试题分项版解析 专题13 机械振动和机械波(选修3-4)(解析版)

一、选择题 1．【2022·北京卷】如图所示，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。

以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴。

向右为x的轴的正方向。

若振子位于N 点时开头计时，则其振动图像为【答案】A【解析】由于向右为正方向，振子位于N 点时开头计时，所以0时刻位移为正，在正向最大位移处，将向左运动，即向负方向运动，故A 正确。

【考点定位】简谐振动图像【方法技巧】在考纲上简谐振动这一块要求同学能从振动图象上猎取信息，会求简谐运动的路程和位移，以及把握简谐运动的表达式sin x A t ωϕ=+（）。

2．【2022·天津卷】在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为π5sin()2y t =，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x =12 m 处，波形图象如图所示，则A ．此后再经6 s 该波传播到x =24 m 处B ．M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向C ．波源开头振动时的运动方向沿y 轴负方向D ．此后M 点第一次到达y =–3 m 处所需时间是2 s 【答案】AB【解析】波的周期T =4 s ，波长λ=8 m ，波速 2 m/s v Tλ==，则再经过6 s ，波传播的距离为x =vt =12 m ，【考点定位】机械波的传播、质点的振动【名师点睛】此题考查了质点的振动及机械波的传播；要知道质点振动一个周期，波向前传播一个波长的距离；各个质点的振动都是重复波源的振动，质点在自己平衡位置四周上下振动，而不随波迁移；能依据波形图及波的传播方向推断质点的振动方向。

3．【2022·四川卷】简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10 m 的两质点，波先传到P ，当波传到Q 开头计时，P 、Q 两质点的振动图像如图所示。

则A ．质点Q 开头振动的方向沿y 轴正方向B ．该波从P 传到Q 的时间可能为7 sC ．该波的传播速度可能为2 m/sD ．该波的波长可能为6 m【答案】AD【解析】由图线可知，质点Q 开头起振的方向沿y 轴正方向，选项A 正确；振动由P 向Q 传播，由图线可知T =6 s ，故振动从P 传到Q 的时间可能为(nT +4) s=v (6n +4) s ，（n =1、2、3、……），故不行能为7 s 选项B 错误；依据（nT +4）v =10 m 可得10m/s 64v n =+（n =1、2、3、……），故波速不行能为2 m/s ，选项C 错误；依据60m 64vT n λ==+，当n =1时，λ=6 m ，选项D 正确；故选AD 。

2021年高考物理真题和模拟题分类汇编 专题16 机械振动和机械波 (学生版+解析版)

2021年高考物理真题和模拟题分类汇编 专题16 机械振动和机械波 (学生版+解析版)

2021年高考真题和模拟题分类汇编物理专题16 机械振动和机械波选择题1.(2021·浙江卷)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。

在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。

因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。

下列说法正确的是()A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形2.(2021·湖南卷)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。

t= 0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。

A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上。

下列说法正确的是( )A.该波从A点传播到B点，所需时间为4st=时，B处质点位于波峰B.6st=时，C处质点振动速度方向竖直向上C.8sD.10st 时，D处质点所受回复力方向竖直向上E.E处质点起振后，12s内经过的路程为12cm3.(2021春·浙江卷)两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。

已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是()A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24mB.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC.绳上各点均做振幅相同的简谐运动D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m4.(2021春·浙江卷)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。