【正文】 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波考試試題[001]作者：日期：最新6年高考4年模擬（更新到2010年高考）之機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波第一部分 六年高考題薈萃2010年高考新題一、選擇題1．2010重慶14一列簡(jiǎn)諧波在兩時(shí)刻的波形如題14圖中實(shí)踐和虛線所示，由圖可確定這列波的A．周期B．波速C．波長(zhǎng)D．頻率【答案】C【解析】只能確定波長(zhǎng)，正確答案C。題中未給出實(shí)線波形和虛線波形的時(shí)刻，不知道時(shí)間差或波的傳播方向，因此無法確定波速、周期和頻率。2．2010全國(guó)卷Ⅰ21一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。 時(shí)刻振子的位移；時(shí)刻；時(shí)刻。該振子的振幅和周期可能為A．0. 1 m， B． m, 8s C． m， D． m，8s△t1△t2【答案】A【解析】在t=s和t=4s兩時(shí)刻振子的位移相同，第一種情況是此時(shí)間差是周期的整數(shù)倍，當(dāng)n=1時(shí)s。在s的半個(gè)周期內(nèi)振子的位移由負(fù)的最大變?yōu)檎淖畲?。A正確。第二種情況是此時(shí)間差不是周期的整數(shù)倍則，當(dāng)n=0時(shí)s。如圖答案D。【命題意圖與考點(diǎn)定位】振動(dòng)的周期性引起的位移周期性變化。3. 2010天津4一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示，N點(diǎn)開始振動(dòng)，則該波的振幅A和頻率f為A．A=1m f=5HZB．A= f=5HZC．A=1m f= HZD．A= f= HZ答案：D4. 2010全國(guó)卷Ⅱ15一簡(jiǎn)諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時(shí)的波形如圖所示，則A．波的周期為1sB．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng) C．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t= s時(shí)速度為0 D．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t= s時(shí)速度值最大5. 2010福建15一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，t=。，則該波的傳播速度可能是 [來源:狀元源]答案：B6. 2010上海物理2利用發(fā)波水槽得到的水面波形如a,b所示，則（A）圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象（B）圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象（C）圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象（D）圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象【解析】D 本題考查波的干涉和衍射。難度：易。7. 2010上海物理3聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物，這是因?yàn)椋ˋ）聲波是縱波，光波是橫波 （B）聲波振幅大，光波振幅小（C）聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短 （D）聲波波速較小，光波波速很大【解析】C 本題考查波的衍射條件：障礙物與波長(zhǎng)相差不多。難度：易。8．2010北京17一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時(shí)刻的波形如圖1所示，此后，若經(jīng)過周期開始計(jì)時(shí)，則圖2描述的是 【答案】B【解析】由波的圖像經(jīng)過周期a到達(dá)波谷，b到達(dá)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，c到達(dá)波峰，d到達(dá)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，這是四質(zhì)點(diǎn)在0時(shí)刻的狀態(tài)，只有b的符合振動(dòng)圖像，答案B。9. 2010上海物理16如右圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，實(shí)線和虛線分別表示＜時(shí)的波形，能正確反映時(shí)波形的是圖答案：D解析：因?yàn)閠2＜T，即，所以T=2s，波峰沿x軸正方向傳播，從處到處，選D。本題考查波的傳播及波長(zhǎng)、周期等。難度：中等。10. 2010上海物理20如圖，一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為，波速為，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距（小于一個(gè)波長(zhǎng)），當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在軸下方與軸相距的位置，則（A）此波的周期可能為（B）此波的周期可能為（C）從此時(shí)刻起經(jīng)過，點(diǎn)可能在波谷位置（D）從此時(shí)刻起經(jīng)過，點(diǎn)可能在波峰位置解析：如上圖。根據(jù)，A正確，即，波沿x軸正方向傳播=，波峰到x=，b不在波峰，C錯(cuò)誤。如下圖，，根據(jù)，B錯(cuò)誤；，即，波沿x軸正方向傳播=，波峰到x=，x=，D正確。本題考查波的傳播，出現(xiàn)非和非得整數(shù)倍的情況，有新意。[來源:狀元源]難度：難。11．2010安徽15[來源:狀元源]12. 2010新課標(biāo)33 (2)波源S1和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為4Hz，分別置于均勻介質(zhì)中軸上的兩點(diǎn)處，，： 13．2010海南物理18(2)右圖為某一報(bào)告廳主席臺(tái)的平面圖，AB是講臺(tái)，、 是與講臺(tái)上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示．報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫．為了進(jìn)免嘯叫，話筒最好擺放在講臺(tái)上適當(dāng)?shù)奈恢?，在這些位置上兩個(gè)喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s，若報(bào)告人聲音的頻率為136Hz，問講臺(tái)上這樣的位置有多少個(gè)？【答案】4【解析】相應(yīng)于聲頻的聲波的波長(zhǎng)是 ①式中是空氣中的聲速。在右圖中，O是AB的中點(diǎn)，P是OB上任一點(diǎn)。將表示為 ②式中為實(shí)數(shù)，當(dāng)時(shí)，從兩個(gè)喇叭來的聲波因干涉而加強(qiáng)；當(dāng)時(shí)，從兩個(gè)喇叭來的聲波因干涉而相消。由此可知，O是干涉加強(qiáng)點(diǎn)；對(duì)于B點(diǎn)， ③所以，B點(diǎn)也是干涉加強(qiáng)點(diǎn)。因而O、B之間有兩個(gè)干涉相消點(diǎn)，由對(duì)稱性可知，AB上有4個(gè)干涉相消點(diǎn)。2009年高考題一、選擇題1.（09全國(guó)Ⅰ20）一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x==。P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是 （ BC ）解析：.,PQ兩點(diǎn)間的距離為3m..當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)當(dāng)P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)而Q點(diǎn)此時(shí)應(yīng)處于波峰,P點(diǎn)處于向上振動(dòng)時(shí)Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷,C對(duì)。2.（09全國(guó)卷Ⅱ14）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說法，正確的是 （ AD ）A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致D．橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍解析：,但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的,所以不相等,。3.（09北京15）類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是 （ D ）A．機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波解析：波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系對(duì)任何波都是成立的，對(duì)電磁波當(dāng)然成立，故A選項(xiàng)正確；干涉和衍射是波的特性，機(jī)械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項(xiàng)正確；機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的，所以機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項(xiàng)正確；機(jī)械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的， D項(xiàng)錯(cuò)誤。故正確答案應(yīng)為D。4.（09北京17）一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長(zhǎng)為。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如右圖 所示，則該波在t=T/2時(shí)刻的波形曲線為 （ A ）解析：從振動(dòng)圖上可以看出x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=T/2時(shí)刻處于平衡位置，且正在向下振動(dòng)，四個(gè)選項(xiàng)中只有A圖符合要求，故A項(xiàng)正確。5.（09上海物理4）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度減小為原來的1/2，則單擺振動(dòng)的 （ C ）A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變解析：由單擺的周期公式，可知，單擺擺長(zhǎng)不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動(dòng)過程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變，因此振幅改變，所以C正確。6.（09天津8）某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asin，則質(zhì)點(diǎn) （ AD ） s末與第3 s末的位移相同 s末與第3 s末的速度相同 s末至5 s末的位移方向都相同 s末至5 s末的速度方向都相同AA48t/sx123567O解析：由關(guān)系式可知，將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同，A對(duì)；畫出對(duì)應(yīng)的位移時(shí)間圖像，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯(cuò)；仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C錯(cuò)、D對(duì)。7.（09重慶1 5）同一音叉發(fā)出的聲波同時(shí)在水和空氣中傳播，某時(shí)刻的波形曲線見圖，以下說法正確的是（ A ）[來源:狀元源]A．聲波在水中波長(zhǎng)較大，b是水中聲波的波形曲線。B．聲波在空氣中波長(zhǎng)較大，b是空氣中聲波的波形曲線C．水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是水中聲波的波形曲線D．空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線8.（09四川19）圖示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線為t＝ s時(shí)的波形圖，波的周期T＞ s，則 （ D ） s＝，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為4m＝，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置解析：根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知T＝，解得T＝，A錯(cuò)；由圖可知振幅A＝、波長(zhǎng)λ＝8m。t＝＝1T，此時(shí)P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；＝T，運(yùn)動(dòng)路程為2A＝，C錯(cuò)； t＝＝T＝T＋T，波形圖中Q正在向下振動(dòng)，從平衡位置向下振動(dòng)了T，經(jīng)T到波谷，再過T到波峰，D對(duì)。9.（09福建17）圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=，P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則 （ AB ）=，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大=，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向==，該波沿x軸正方向傳播了6 m==，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm解析：由yt圖像知，周期T=，且在t=，可以推斷波沒x負(fù)方向傳播，所以C錯(cuò)；從t==，Δt==T/4，質(zhì)點(diǎn)Q從圖甲所示的位置振動(dòng)T/4到達(dá)負(fù)最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時(shí)Q的加速度達(dá)到正向最大，而P點(diǎn)從圖甲所示位置運(yùn)動(dòng)T/4時(shí)正在由正最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)的途中，速度沿y軸負(fù)方向，所以A、B都對(duì)；振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在t=1T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為2A；但t=T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程也不一定是3A。本題中從t==，Δt==3T/4，P點(diǎn)的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時(shí)間內(nèi)的路程不是30cm。10.（09浙江21）一列波長(zhǎng)大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動(dòng)圖像如圖所示。由此可知 （ A ）A．波長(zhǎng)為mB．波速為C．末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同D．末點(diǎn)的振動(dòng)速度大于點(diǎn)的振 動(dòng)速度解析：，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動(dòng)，又由于波長(zhǎng)大于1m，所以，所以，A對(duì)，波速，B錯(cuò)；由振動(dòng)圖像知，在3s末，、兩質(zhì)點(diǎn)的位移不相同，C錯(cuò)；1s末A點(diǎn)速度為零，B點(diǎn)速度最大，D錯(cuò)。二、非選擇題11.（09上海物理12）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。答案：20，解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當(dāng)t=（+）s=，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。12.（09廣東物理14）（2）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅 ；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅 。答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：（2）聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下