2016版《一点一练》高考物理 专题演练专题三十一 机械振动机械波 doc

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B．这列波的波速是 m/s

3

C．从t＝0.6 s开始，紧接着的Δt＝0.6 s时间内，A质点通过的路程是10 m D．从t＝0.6 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 7．(2015·

陕西五校一模)如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2 s，坐标为x＝8 m的Q点开始起振，求：

(1)该列波的周期T；

(2)从t＝0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s。

参考答案

考点31 机械振动 机械波

两年高考真题演练

1．AB [t＝0.6 s时，物块的位移为y＝0.1sin(2.5π×0.6)m＝－0.1 m，则对小球h＋|y|2π2π1

＝gt2，解得h＝1.7 m，选项A正确；简谐运动的周期是T＝＝ s＝0.8 s，选项B2ω2.5πT

正确；0.6 s内物块运动的路程是3A＝0.3 m，选项C错误；t＝0.4 s＝，此时物块在平衡位2置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项D错误。]

λ

2．D [由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8 m，周期T＝8 s，所以波速为v＝＝1 m/s，

T该时刻开始b质点向上运动，所以该波沿－x方向传播，A错误；经过4 s(半个周期)a质点振动的路程为2A＝1 m，B错误；此刻a质点运动方向与b质点相反，沿－y方向，C错误；在t＝2 s时a质点在波谷处，速度为0，D正确。]

3．B [已知P点的运动方向为沿y轴负方向，可知波沿x轴正方向传播；由波的图象

λ

可知λ＝20 m，又T＝2.0 s，则波速v＝＝10 m/s。故B选项正确。]

T

6013

4．C [由题意知T＝ s＝2 s，f＝＝0.5 Hz，A、D错误；λ＝3 m，则λ＝2 m，B

30T2λ2

错误；由v＝＝ m/s＝1 m/s，所以C正确。]

T2

2s

5．D [由题图知：A图对应波长λ1＝2s，周期T1＝，质点a第一次到达波谷的时间

v33ss1st1＝T1＝；B图对应波长λ2＝s，周期T2＝，质点a第一次到达波谷的时间t2＝T2＝；42vv44vs33s

C图对应波长λ3＝s，周期T3＝，质点a第一次到达波谷的时间t3＝T3＝；D图对应波

v44v22s1s

长λ4＝s，周期T4＝，质点a第一次到达波谷的时间t4＝T4＝，故t1＞t3＞t2＞t4，选项

33v46vD正确。]

1

6．BDE [任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s，则T＝0.4 s，解得

2λ41

T＝0.8 s。从图象中可知λ＝4 m，所以波速为v＝＝＝5 m/s，故A错误；根据公式f＝

T0.8T3

可得波的频率为1.25 Hz，B正确；x坐标为15 m的质点距波源Δx＝3λ＋λ，此时在波谷

43

位置经t＝0.6 s即t＝T，质点振动到平衡位置，C错误；x的坐标为22 m的质点距波源Δx

4λ

＝5λ＋，此时在平衡位置向上运动，质点经过t＝0.2 s即四分之一周期恰好位于波峰，D

2λ

正确；当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点距P的距离Δx＝14 m即Δx＝3λ＋，

2此时坐标为17 m的质点恰好位于波谷，E正确。]

λ

7．ACE [由图(a)可知，波长λ＝2 m，由图(b)可知周期T＝4 s，则波速v＝＝0.5 m/s，

TA正确；t＝2 s时，x＝1.5 m处的质点振动方向向下，则波向左传播，B错；0～2 s时间内t

P质点运动的路程xP＝×4A＝8 cm，C正确；0～2 s内P质点向y轴负方向运动，D错；t

TT

＝0时P质点位于正向最大位移处，故P质点达到平衡位置的时刻为t＝(2n＋1)，则n＝3

4时，t＝7 s，P恰好回到平衡位置，E正确。]

λ

8．BCE [由图(a)得λ＝8 m，由图(b)得T＝0.2 s，所以v＝＝40 m/s。由图(b)知，在

Tt＝0.10 s时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动，A错误；结合图(a)，由“同侧法”判得波沿x轴负方向传播，画出t＝0.25 s时的波形图，标出P、Q点，如图，此时P点在x轴下方，其加速度向上，B正确；Δt＝0.25 s－0.10 s＝0.15 s，Δx＝v·Δt＝6.0 m，C正确；

P点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故D错误；由图知A＝0.1 m，ω＝rad/s，所以Q点简谐运动表达式为y＝0.10 sin 10πt(国际单位制)，E正确。]

2π

＝10 π T

Δx0.9 m

9．AB [由图可知波源起振后3 s质点A开始振动，故波速大小v＝＝＝0.3 m/s，

3 sΔtC错误；由图知波的周期即质点A的振动周期T＝4 s，故该波的波长λ＝vT＝1.2 m，A正确；因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，故由图知B正确；由图知t＝4 s时质点A处于正向最大位移处，此时质点A的速度为零、动能为零，故D错误。]

1

10．A [由图甲知波长λ＝2 m，因此距该点为Δx＝0.5 m＝λ的质点的振动图象可由

4T

图乙图象向左或向右平移＝0.5 s得到，故只有A图象正确。]

4

11．解析 (1)在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，所以B、C正确。

λ1v1v

(2)根据λ＝，在传播过程中，频率保持不变，所以＝＝1.5；根据波长越长越容易

fλ2v2

发生衍射，所以超声波遇到结石时，不容易发生衍射。

答案 (1)BC (2)1.5 不容易

λ

12．解析 由波形图可知，波长λ＝1.0 m，则波速为v＝＝2.5 m/s

T由波传播方向和质点振动方向可知，P点的振动方向沿y轴正方向。 答案 2.5 m/s 沿y轴正方向

13．解析 (ⅰ)两列波的振幅均为8 cm，故偏离平衡位置位移为16 cm的质点应为两列波的波峰相遇处的质点。

根据波形图可知，甲、乙的波长分别为 λ

乙

＝60 cm，λ

甲

＝50 cm

则甲、乙两列波的波峰坐标分别为

x甲＝(50＋k1×50) cm (k1＝0，±1，±2，±3，?) x乙＝(50＋k2×60) cm (k2＝0，±1，±2，±3，?) 综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x坐标应为 x＝(50＋300n) cm (n＝0，±1，±2，±3，?)

(ⅱ)偏离平衡位置位移为－16 cm对应为两列波的波谷相遇。t＝0时，波谷之差 2n1＋12n2＋1

Δx＝(50＋×60)－(50＋×50)

22整理可得Δx＝10(6n1－5n2)＋5 波谷之间最小的距离为Δx′＝5 cm 两列波相向传播，相对速度为2v＝50 cm/s 所以出现偏离平衡位置位移为－16 cm的最短时间 Δx′

t＝＝0.1 s

2v

答案 (ⅰ)x＝(50＋300n) cm (n＝0，±1，±2，±3，?) (ⅱ)0.1 s

14．解析 (ⅰ)由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足 5

OP＝λ＝35 cm

4解得λ＝28 cm① λ

波速为v＝＝28 m/s②

T

在t＝5 s的时间间隔内，波传播的路程为s＝vt＝140 m③ λ

由题意有s＝PQ＋④

4解得PQ＝133 cm⑤

(ⅱ)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 5Tt1＝t＋T＝6T＋⑥

44

T

波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A。

4故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm⑦ 答案 (ⅰ)133 cm (ⅱ)125 cm 一年模拟试题精练

λ

1．A [由题可知波长λ＝2 m，周期T＝0.08 s，则v＝＝25 m/s，A对；由“同侧法”

T知波沿x轴负方向传播，B错；质点不随波迁移，C错；t＝0时质点b向下运动，从t＝0到t＝0.04 s经过了半个周期，质点b回到平衡位置沿y轴正方向运动，D错。]

1

2．D [由甲图读出波长为4 m，A错误；由乙图读出周期为T＝2 s，则频率f＝＝0.5

T