(三年高考)(2015-2017)高中物理试题分项版解析 专题14 机械振
更新时间:2024-03-05 09:33:01 阅读量: 综合文库 文档下载
专题14 机械振动和机械波
一、选择题
1.【2017·天津卷】手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为
L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是
A.该简谐波是纵波 C.t? B.该简谐波的最大波长为2L D.t?T时,P在平衡位置上方 83T时,P的速度方向竖直向上 8【答案】C
【考点定位】机械振动和机械波
【名师点睛】本题应注意波的周期性,要从波长入手。
2.【2017·北京卷】某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是
A.t=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值 B.t=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零 D.t=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 【答案】A
【考点定位】振动图象
【名师点睛】根据振动图象判断质点振动方向的方法:沿着时间轴看去,“上坡”段质点向上振动,“下坡”段质点向下振动。
3.【2017·新课标Ⅲ卷】(5分)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz
D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰 E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置 【答案】BCE
【解析】由波形图可知,波长为4m,A错误;实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图,波沿x轴正方向传播,又该波的周期大于0.5 s,则0~0.5 s时间内波传播的距离?x?3?,4233T?0.5 s,故周期T? s,频率为1.5 Hz,波速v??f?6 m/s,BC正确;由1 s=T,
324t=0时,x=1 m处的质点在波峰位置,t=1时,该质点应该在平衡位置向上振动,D错误;由2 s?3T,t=0时,x=2 m处的质点在平衡位置,t=2s时,该质点同样经过平衡位置,E正确。
【考点定位】机械波的传播、质点的振动
【名师点睛】本题知道两个时刻的波形,可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离,要理解“该简谐波的周期大于0.5 s”表达的意义。
4.【2016·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点时开始计时,则其振动图像为
【答案】A
【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学生能从振动图象上获取信息,会求简谐运动的路程和位移,以及掌握简谐运动的表达式x?Asin。 (?t??)5.【2016·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y?5sin(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
π2
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=–3 m处所需时间是2 s 【答案】AB
【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附近上下振动,而不随波迁移;能根据波形图及波的传播方向判断质点的振动方向。
6.【2016·四川卷】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开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示。则
A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B.该波从P传到Q的时间可能为7 s C.该波的传播速度可能为2 m/s D.该波的波长可能为6 m 【答案】AD
【解析】由图线可知,质点Q开始起振的方向沿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、……),故不可能为7 s选项B错误;根据(nT+4)v=10 m可得v?故波速不可能为2 m/s,选项C错误;根据??vT?确;故选AD。
考点:振动图像;机械波的传播
【名师点睛】此题是对振动图像及机械波传播问题的考查;首先要掌握已知振动图像判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系;此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题,这是题目的难点所在.
7.【2016·上海卷】甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2 m/s,振幅相同;某时刻的图像如图所示。则
10,m/s(n=1、2、3、……)
6n?460m,当n=1时,λ=6 m,选项D正
6n?4
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3 s,平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下 D.再经过3 s,两波源间(不含波源)有5个质点位移为零
【答案】ABD
【考点定位】机械波的传播、质点的振动
【方法技巧】通过波的前沿质点振动方向判断波的起振方向,根据波长、波速与频率关系计算两列波的频率,通过平移法画出3 s时的波形,再分析问题。
8.(4分)【2016·海南卷】下列说法正确的是________。(填入正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分;有选错的得0分)
A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变
C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小
D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率
E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向
【答案】ABD
【考点定位】简谐运动、受迫振动
【名师点睛】本题关键抓住简谐运动的周期性,分析时间与周期的关系分析振子的位移变化,
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