2016年高考物理备考优生百日闯关系列专题12机械振动与机械波含解析

专题12 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．第二部分精选试题1、【云南省师范大学附属中学2016届高三适应性月考卷（二）理科综合物理试题】〔5分）如图21所示，一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s，时的波形图，波的周期T>0.6s；，则。

（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l个扣3分，最低得分为0分）A波的周期为2.4sB．波速为10m/sC在t=0.9s时．P点沿y轴正方向运动D从t=0.6s起的0.4s内，P点经过的路程为0.4mE．在t=0.5s时，Q点到达波峰位置【答案】BDE【名师点睛】本题考查了机械波的传播规律及波形图的问题，解题时运用波形的平移法分析时间与周期的关系，得到周期，然后求解波速等基本参量；解题的关键是注意机械波传播的波形的重复性；此题难度中等.2、（多选）【广东省广州市执信中学2016届高三上学期期中考试理综试题】如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象E．挡板前后波纹间距离不等【答案】ABC【解析】由图可知，孔的尺寸大于水波的波长，故此时能明显观察到波的衍射现象，选项A 正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等．故B正确，E错误；如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象．故C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据vf＝知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象．故D错误．故选ABC．【名师点睛】此题是关于水波的衍射问题；解决本题的关键是掌握产生明显衍射的条件，当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件；知道波速、频率、波长的关系.3、【湖北省龙泉中学、宜昌一中2016届高三10月联考物理试题】（5分）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图18-1中实线所示，t＝0.1 s时刻的波形如图中虚线所示．波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点x p＝2.5 m处的一个质点．则以下说法正确的是。

（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。

每错选1个扣3分，最低得分为0分）A．质点P的振幅为0.1 mB．波的频率可能为7.5 HzC．波的传播速度可能为50 m/sD．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点一定沿x轴正方向运动E．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点可能是向上振动，也可能是向下振动图18-1【答案】ACE【名师点睛】本题中考查了波的基本特点，由波形图求出波长，根据波的传播方向求出周期及波速大小通式．本题考查分析波动形成过程的能力，要抓住波的周期性，确定周期与时间的关系．4、（多选）【西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三10月月考理科综合物理试题】如图所示，实线与虚线分布表示振幅（A）、频率（f）均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波谷相遇点，下列说法正确的是_________A、P、N两质点始终处在平衡位置，B、该时刻质点O正处在平衡位置C、随着时间的推移，质点M将向O点处移动D 、从该时刻起，经过四分之一周期，质点M 到达平衡位置，此时位移为零E 、OM 连线中点时振动加强点，其振幅为2A【答案】ADE【解析】PN 两点处两列波的振动步调正好相反，所以合振动在平衡位置，故A 正确；O 处是波谷与波谷相遇，故O 点的质点处于波谷处，B 错误；波上的质点只在波的平衡位置上下振动，不随波迁移，C 错误；在此刻M 点是波谷遇见波谷，该处的质点处于波谷处，经过四分之一周期，质点M 到达平衡位置，位移为零，D 正确；OM 两点都是振动加强点，所以连线中点是振动加强点，其振幅为2A ，E 正确【名师点睛】做本题的关键是知道介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和，另外在波传播过程中波上的质点不会随波迁移，只在平衡位置附近上下振动5、【贵州省遵义市航天高级中学2016届高三上学期第三次模拟考试理科综合试题】一简谐横波沿x 轴负向传播，t 时刻的波形如图所示，则该时刻_________。

(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A ．质点A 的速度向下B ．质点B 的动能为零C ．从该时刻经过半个周期，质点C 将移动到质点B 的位置D ．从该时刻经过41个周期，质点D 的加速度达到最大 E ．B 、D 两质点的振动情况总相反【答案】ADE【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反6、【云南省玉溪市第一中学2016届高三上学期期中考试理科综合试题】关于机械振动与机械波说法正确的是_____（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．机械波的频率等于振源的振动频率B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定【答案】ADE【名师点睛】关键是知道：机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质．有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定7、【广西省柳州铁路第一中学2016届高三上学期10月月考理综试题】一振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是______。

（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．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上E．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离【答案】ABD【解析】简谐波在传播过程中，波上各个质点的起振方向，振幅，周期都是相同的，故P点的振幅一定为A，周期为T，起振方向沿y轴正向，故ABD正确E错误；质点振动的最大速度即在平衡位置的速度与波传播的速度无关，C错误；【名师点睛】介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，沿波的传播方向质点的振动越来越迟，后振动的质点重复先振动的质点的运动．各点振动周期相同，若无能量损耗，则振幅相同。

机械波的基本特点是：介质中各质点随着波源做受迫振动，起振方向都与波源相同，各质点的振动情况概括起来为：“前带后，后跟前8、（多选）【甘肃省天水市第一中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力）。

则下列说法正确的是A．物体A和B一起作简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对 B的静摩擦力对B不做功D．物体A和B组成的系统机械能守恒【答案】AB【名师=-，回复力做功可根点睛】本题中两物体一起做简谐运动，都满足简谐运动的特征：F kx据力与位移方向间的关系判断做什么功9、【2016•甘肃省兰州一中高三12月月考】（6分）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。

下列说法正确的是__________。

（选填正确答案标号。

选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．图乙表示质点L的振动图像B．该波的波速为0.5m/sC．t=8s时质点M的位移为零D．在4s内K质点所经过的路程为3.2mE．质点L经过1s沿x轴正方向移动0.5m【答案】ABD【解析】乙图中显示t ＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x 轴正方向传播，则质点L 正在平衡位置向上振动，选项A 正确；根据甲图可知，波长λ=2m ；根据乙图振动图像可得周期T =4s ，该波的波速v =T=0.5m/s ，选项B 正确；t =8s 时质点M 处于波谷，位移为-0.8m ，选项C 错误；在4s 内K 质点完成1次全振动，所经过的路程为3.2m ，选项D 正确；波在传播过程中，质点只是在平衡位置附近振动，不会随波运动，选项E 错误。

【名师点睛】本题关键要能够区分振动图象和波动图象，由图象得到周期、波长、振幅以及振动情况10、【2016•甘肃省会宁县一中高三第三次月考】（6分）图(a)为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图．图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是（）（选对一个给2分，选对两个给3分，选对三个给6分）A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置【答案】ACE【名师点睛】此题考查了波的图像及振动图像。