专题40 机械振动机械波-2017年高考物理高频考点穿透卷

专题40 机械振动机械波-2017年高考物理高频考点穿透卷

一.真题再现 ‎1.(2016·全国乙卷)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是________．‎ A．水面波是一种机械波 B．该水面波的频率为6 Hz C．该水面波的波长为3 m D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 ‎【答案】ACE ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎2.(2016全国甲卷)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5 cm处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移为y＝4 cm，质点A处于波峰位置；t＝ s时，质点O第一次回到平衡位置，t＝1 s时，质点A第一次回到平衡位置．求：‎ ‎(1)简谐波的周期、波速和波长；‎ ‎(2)质点O的位移随时间变化的关系式．‎ ‎【答案】　(1)4 s　7.5 cm/s　30 cm ‎(2)y＝0.08cos(国际单位制)‎ 或y＝0.08sin(国际单位制)‎ ‎【解析】　(1)设振动周期为T.由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T＝4 s ①‎ 由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t＝ s时回到平衡位置，而A在t＝1 s时回到平衡位置，时间相差 s．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度 v＝7.5 cm/s ②‎ 利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长 λ＝30 cm. ③‎ ‎(2)设质点O的位移随时间变化的关系为 y＝Acos ④‎ 将①式及题给条件代入上式得 ⑤‎ 解得 φ0＝，A＝8 cm ⑥‎ 质点O的位移随时间变化的关系式为 y＝0.08cos(国际单位制) ⑦‎ 或y＝0.08sin(国际单位制)．‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎3．(2015·全国卷ⅡT34)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s．振幅A＝5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置．求：‎ ‎(1)P、Q间的距离；‎ ‎(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．‎ ‎【答案】　(1)133 cm　(2)125 cm ‎ ‎ ‎(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 t1＝t＋T ⑤‎ 波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A.由题给条件得 t1＝25× ⑥‎ 故t1时间内，波源运动的路程为 s＝25A＝125 cm. ⑦‎ ‎【题型】计算题 ‎【难度】一般 ‎4 (2013·全国卷Ⅱ)如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A________A0(填“>”、“<”或“＝”)，T ________T0(填“>”、“<”或“＝”)．‎ ‎【答案】　<　<‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎（二）试题猜想 ‎5．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是 (　　) ‎ A．甲、乙两单摆的摆长相等 B．甲摆的振幅比乙摆大 C．甲摆的机械能比乙摆大 D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆 E．由图象可以求出当地的重力加速度 ‎【答案】ABD ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎6．如图所示，一列沿x轴正向传播的简谐横波，当波传到O点时开始计时，t＝7.0 s时刚好传到x＝3.5 m处．下列判断正确的是(　　)‎ A．波源的起振方向向下 B．该波的波速为2 m/s C．波源的振动频率为0.25 Hz D．再经过1.0 s，x＝1.8 m处质点通过路程是20 cm E．该波的波长为2 m ‎【答案】ACE ‎【解析】x＝3.5 m处质点起振方向竖直向下，可知波源的起振方向也竖直向下，A正确；由v＝得v＝ m/s＝0.5 m/s，B错误；由图可知，t＝T，解得T＝4 s，f＝＝0.25 Hz，C正确；t＝1.0 s＝，x＝1.8 m处质点通过的路程一定大于20 cm，D错误．由图知E正确． ‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎7．图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(乙)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是(　　)‎ 甲　　　　　　　　　　乙 A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 ‎【答案】ACE ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般。 ‎