2022年高考物理 專題13 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波（含解析）

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1、2022年高考物理 專題13 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波（含解析） 【xx高考命題預(yù)測(cè)】 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波是選修3-4的重點(diǎn)內(nèi)容，也是考試命題的熱門(mén)考點(diǎn)，命題形式也多樣化，選擇題、計(jì)算題、填空題都會(huì)有所涉及?？碱}綜合性比較強(qiáng)，往往是機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波綜合在一起。其中簡(jiǎn)諧振動(dòng)注重于力學(xué)內(nèi)容的考察，比如相對(duì)平衡位置的位移、回復(fù)力、加速度以及振動(dòng)圖像等。對(duì)機(jī)械波的考查著重放在如下幾個(gè)方面：其一是波的形成過(guò)程即由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)在介質(zhì)中傳播而形成機(jī)械波，以及描述機(jī)械波的波長(zhǎng)、波速、周期、頻率等相關(guān)物理量之間的關(guān)系；其二是波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像的結(jié)合，有振動(dòng)圖像分析波動(dòng)過(guò)程，或者由波動(dòng)圖像分析質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)；其三，波動(dòng)圖像的

2、多解問(wèn)題，根據(jù)機(jī)械波傳播方向的不確定以及周期性的重復(fù)而產(chǎn)生的波速的多解。除此以外，單擺的周期性振動(dòng)以及利用單擺測(cè)量重力加速度，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的共振問(wèn)題，機(jī)械波的疊加和波的多普勒效應(yīng)在部分填空題和選擇題中也會(huì)涉及到。 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的難點(diǎn)在于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像結(jié)合，以及波的傳播過(guò)程中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序以及由此產(chǎn)生的振動(dòng)方向問(wèn)題。那么高考命題的計(jì)算題一般會(huì)在此處出題，而選擇題和填空題則會(huì)側(cè)重于波的疊加，振動(dòng)圖像和簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)物理量的變化。備考過(guò)程中做好計(jì)算題的同時(shí)一定要注意選擇和填空題，這些知識(shí)點(diǎn)可能比較瑣碎，但是準(zhǔn)備不足就會(huì)丟分。 【xx高考考點(diǎn)定位】 近年來(lái)對(duì)機(jī)械振動(dòng)的

3、考查著重放在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征和振動(dòng)圖象上；同時(shí)也通過(guò)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律考查力學(xué)的主干知識(shí).對(duì)機(jī)械波的考查著重放在波的形成過(guò)程、傳播規(guī)律、波長(zhǎng)和波動(dòng)圖象及波的多解上；對(duì)波的疊加、干涉和衍射、多普勒效應(yīng)也有涉及.實(shí)際上許多考題是振動(dòng)與波的綜合，考查振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的聯(lián)系和區(qū)別；同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)振動(dòng)和波的聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題的考查。 【考點(diǎn)pk】名師考點(diǎn)透析 考點(diǎn)一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】 1. 概念：質(zhì)點(diǎn)的位移和時(shí)間關(guān)系遵守正弦函數(shù)規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像也就是位移時(shí)間圖像是一條正弦曲線。相關(guān)物理量：使質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的力即為回復(fù)力，回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，大小與偏離平衡位置的位移

4、成正比即，質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移即振幅，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程偏離平衡位置的位移滿足，代表質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相位，代表振動(dòng)的相位。 2. 振動(dòng)圖像如下：從振動(dòng)圖像中可以找到質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅，振動(dòng)的周期，偏離平衡位置的位移中的，從振動(dòng)圖像中可以看到質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻所在的位置，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)位置在時(shí)間軸以上，表示位移為正方向，那么回復(fù)力即為負(fù)方向，加速度也是負(fù)方向，而且隨位移增大，回復(fù)力增大加速度增大，但是速度逐漸減小，圖像斜率表示速度大小和方向，平衡位置速度最大，偏離平衡位置位移最大時(shí)速度最小等于0，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向根據(jù)圖像斜率判斷，斜率位置及運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍甭蕿樨?fù)極運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樨?fù)方向。 3. 單擺：?jiǎn)螖[擺

5、角小于即可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，單擺周期，即單擺擺動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)，與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，擺長(zhǎng)是指從擺球球心到懸點(diǎn)的距離，為當(dāng)?shù)刂亓铀俣取Ｃ霐[周期為。 4. 受迫振動(dòng)和共振：質(zhì)點(diǎn)在周期性外力驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)為受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率，與固有頻率無(wú)關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于質(zhì)點(diǎn)固有頻率時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，此時(shí)即為共振。 考點(diǎn)一、機(jī)械波 【名師點(diǎn)睛】 1. 機(jī)械波的形成和傳播：質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在介質(zhì)中把振動(dòng)的形式和能量向后傳播即形成機(jī)械波，機(jī)械波在傳播過(guò)程中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在重復(fù)波源的振動(dòng)，但是各個(gè)質(zhì)點(diǎn)并不會(huì)重復(fù)隨波遷移，質(zhì)點(diǎn)向后傳遞的只是振動(dòng)的形式振動(dòng)的能量和信息。各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期振幅和起振方向都

6、與波源相同。機(jī)械波分為橫波和縱波，傳播方向和振動(dòng)方向垂直的即為橫波，波形為凹凸相間，有波峰和波谷；傳播方向和振動(dòng)方向同向的機(jī)械波為縱波，波形為疏密相間，有密部和疏部。 2. 橫波的波形圖如下： 橫坐標(biāo)：傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 縱坐標(biāo)：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移 從波形圖上可以看出某一時(shí)刻，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所處的位置。從圖像上可以直接讀出機(jī)械波的波長(zhǎng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅，以及該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移。根據(jù)位移大小可以判斷質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度以及速度大小。 傳播方向和振動(dòng)方向的關(guān)系：在波形圖中，任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向都在波形圖線的同一側(cè)。因此根據(jù)某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以判斷機(jī)械波的傳

7、播方向，根據(jù)波的傳播方向可以判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。 波長(zhǎng)即沿波的傳播方向兩個(gè)相鄰的位移和振動(dòng)方向總相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離，波速的大小由介質(zhì)決定，頻率和周期由波源決定。；。 3. 波的干涉和衍射：干涉條件兩列波的頻率相同振動(dòng)步調(diào)相同，到兩個(gè)波源的距離差時(shí)，質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，到兩個(gè)波源的距離差時(shí)，質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互間隔的穩(wěn)定的干涉圖樣。波的衍射，條件是當(dāng)障礙物或者孔的尺寸比波長(zhǎng)小或者與波長(zhǎng)相差不多時(shí)才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。 4. 多普勒效應(yīng)：波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化，如果波源和觀察者之間相互靠近，接收到的頻率增大，波源和觀察者之間

8、相互遠(yuǎn)離，接收到頻率減小。 【試題演練】 1.【xx·黃岡高三上學(xué)期期末考試】（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)的波形如圖示，質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距1 m，A點(diǎn)速度沿y軸正方向；t＝0.02 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)正向最大位移處，由此可知 （填入正確選項(xiàng)前的字母。選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分。每錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。 A．此波沿x軸負(fù)方向傳播 B．此波的傳播速度為25 m/s C．從t＝0時(shí)起，經(jīng)過(guò)0.04 s，質(zhì)點(diǎn)A沿波傳播方向遷移了1 m D．在t＝0.04 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置，速度沿y軸正方向 E

9、．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為25Hz 2.【xx·湖北重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考】（6分）波速均為v=2m/s的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波都沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波的圖象分別如圖所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰。關(guān)于這兩列波，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．甲波中的P處質(zhì)點(diǎn)比M處質(zhì)點(diǎn)先回平衡位置 B．從圖示的時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)1.0s，P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的位移為2m C．從圖示的時(shí)刻開(kāi)始，P處質(zhì)點(diǎn)比Q處質(zhì)點(diǎn)先回平衡位置 D．此時(shí)刻，M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿ｘ軸正方向 E．如果這兩列波相遇不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 【答案】ACE 【三年高考】 12、13、14 高考試題及其解析 1.【xx

10、·浙江卷】下列說(shuō)法正確的是（ ） A.機(jī)械波的振幅與波源無(wú)關(guān) B.機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定 C.物體受到的靜摩擦力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反 D.動(dòng)摩擦因數(shù)的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料無(wú)關(guān) 2.【xx·安徽卷】在科學(xué)研究中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進(jìn)行比較，找出其共同點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律。法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力問(wèn)題時(shí)，曾將扭秤的振動(dòng)周期與電荷間距離的關(guān)系類(lèi)比單擺的振動(dòng)周期與擺球到地心距離的關(guān)系。已知單擺擺長(zhǎng)為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動(dòng)周期T與距離r的關(guān)系式為（ ） A. B.

11、 C. D. 3.【xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ】圖（a）為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是 。（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分） A.在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng) B.在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同 C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m D.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm E.質(zhì)點(diǎn)

12、Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為（國(guó)際單位） 【答案】BCE 【解析】 試題分析：由Q點(diǎn)的振動(dòng)圖線可知，t=0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向振動(dòng)，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；由波的圖象可知，波向左傳播，波的周期為T(mén)=0.2s，t=0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.15s=T時(shí)，即在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)振4.【xx·浙江卷】一位游客在千島湖邊欲乘游船，當(dāng)日風(fēng)浪很大，游船上下浮動(dòng)?？砂延瓮Ц?dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為20cm，周期為3.0s。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過(guò)10cm時(shí)，游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服地登船的時(shí)間是（ ） A.0.5s

13、 B.0.75s C.1.0s D.1.5s 5.【xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ】圖（a）為一列波在t=2s時(shí)的波形圖，圖（b）為媒質(zhì)是平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 （填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)一個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得0分）。 A． 波速為0.5m/s B． 波的傳播方向向右 C． 0-2s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8cm D． 時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向 運(yùn)動(dòng) E．當(dāng)t=7s時(shí)，P恰好回到平衡位置 6. 【xx·海南卷】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，a、b為

14、x軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為，（）。A點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律如圖所示。已知波速為m/s，在s時(shí)b的位移為0.05m，則下列判斷可能正確的是____________。（填入正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分；有選錯(cuò)的得0分） A．波沿x軸正向傳播，m B．波沿x軸正向傳播，m C．波沿x軸負(fù)向傳播，m D．波沿x軸負(fù)向傳播，m 7．【xx·全國(guó)大綱卷】?jī)闪姓駝?dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇。下列說(shuō)法正確的是（ ） A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2| B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1＋A2 C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移

15、總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移 D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅 【答案】 AD 【解析】 8．【xx·四川卷】如圖所示，甲為t = 1s時(shí)某橫波的波形圖象，乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，距該質(zhì)點(diǎn)△x = 0.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是（ ） 9.【xx·山東卷】一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播。以波源O為平衡位置開(kāi)始振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，以下判斷正確的是 。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)） a．波長(zhǎng)為1.2m b．波源起振方向沿y軸正方向

16、c．波速大小為0.4m/s d．質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)能在時(shí)最大 10. 【xx·上海卷】（8分）某小組在做“用單擺測(cè)重力加速度”試驗(yàn)后，為進(jìn)一步研究，將單擺的輕質(zhì)細(xì)線改為剛性重桿。通過(guò)查資料得知，這樣做成的“復(fù)擺”做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期，式中為由該擺決定的常量，m為擺的質(zhì)量，g為重力加速度，r為轉(zhuǎn)軸到重心C的距離。如圖（a），實(shí)驗(yàn)時(shí)在桿上不同位置打上多個(gè)小孔，將其中一個(gè)小孔穿在光滑水平軸O上，使桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)量并記錄r和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)周期T；然后將不同位置的孔穿在軸上重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表，并測(cè)得擺的質(zhì)量m=0.05kg。 （1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖（b）所示的擬合直線，圖中縱軸表示

17、 。 （2）的國(guó)際單位為 ，由擬合直線得到的值為 （保留到小數(shù)點(diǎn)后二位）； （3）若擺的質(zhì)量測(cè)量值偏大，重力加速度g的測(cè)量值 （選填：“偏大”、“偏小”或“不變”） 【答案】（1） （2） （3）不變 1.【xx·北京卷】一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為4 m/s.某時(shí)刻波形如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　） A．這列波的振幅為4 cm B．這列波的周期為1 s C．此時(shí)x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．此時(shí)x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0 【答案】D　 【解析】 試題分析： 由圖像可知，這列波的振幅為2

18、cm，A項(xiàng)錯(cuò)誤．波長(zhǎng)λ＝8 m，故周期T＝＝ s＝2 s，B項(xiàng)錯(cuò)誤．波向右傳播，左邊的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)右邊的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤．此時(shí)x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，回復(fù)力為零，加速度為零，D項(xiàng)正確． 【考點(diǎn)】機(jī)械波 2.【xx·全國(guó)卷】在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器．兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為5 m的聲波．一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m，在此過(guò)程中， 他聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為（　　） A．2　　　　　 　　B．4 C．6 D．8

19、3.【xx·重慶卷】（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，某時(shí)刻該列波上正好經(jīng)過(guò)平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6 m，且這兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè)，則該簡(jiǎn)諧波可能的波長(zhǎng)為（　　） A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m C．4 m、6 m和12 m D．4 m、8 m和12 m 4.【xx·福建卷】如圖，t＝0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正向開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4 s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波．下圖中能夠正確表示t＝0.6 s時(shí)波形的圖是（　?。? 5.【xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ】如圖，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上

20、的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4 m和6 m．一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3 s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是________ .（填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．在t＝6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處 B．在t＝5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn) C．質(zhì)點(diǎn)b開(kāi)始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 s D．在4 s

21、試題分析： 6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)傳播的距離x＝vt＝12 m，波恰好傳到d點(diǎn)，A正確；由題意知， T＝3 s，周期T＝4 s，C正確；t＝3 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)c剛開(kāi)始向下振動(dòng)，t＝5 s時(shí)刻，c剛好振動(dòng)了2 s，剛好到達(dá)平衡位置， B 錯(cuò)誤；4～6 s時(shí)段內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c從最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，D正確；b、d兩點(diǎn)相距10 m，而波長(zhǎng)λ＝vT＝8 m，不是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍，b、d兩點(diǎn)不是振動(dòng)的反相點(diǎn)，E錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波 1.【xx新課標(biāo)】一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸_________（填“正向

22、”或“負(fù)向”）。已知該波的波長(zhǎng)大于0.30m，則該波的波長(zhǎng)為_(kāi)______m。 2.【xx 大綱卷】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖（a）是t=0時(shí)刻的波形圖，圖（b）和圖（c）分別是x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。由此可知，這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是 A. B. C.1 m D. 3.【xx 福建】一列簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是 A．沿x軸負(fù)方向，60m/s B．沿

23、x軸正方向，60m/s C．沿x軸負(fù)方向，30 m/s D．沿x軸正方向，30m/s 4.【xx上?！咳鐖D，簡(jiǎn)單諧橫波在t時(shí)刻的波形如實(shí)線所示，經(jīng)過(guò)Δt＝3s，其波形如虛線所示。已知圖中x1與x2相距1m，波的周期為T(mén)，且2T＜Δt＜4T。則可能的最小波速為_(kāi)_________m/s，最小周期為_(kāi)_________s。 5.【xx 山東】一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，時(shí)刻的波形如圖所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)、分別位于、處。從時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)剛好第4次到達(dá)波峰。 　 求波速。 寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式（不要求推導(dǎo)過(guò)程）。 【答案】（1）①1 m/s

24、②0.2sin（0.5πt）m 【解析】 試題分析：（1）設(shè)簡(jiǎn)諧橫波的波速為，波長(zhǎng)為，周期為，有圖像知，。由題意得 ① ② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得 ③ 質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為 ④ 【考點(diǎn)】機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波 【兩年模擬】 1.【xx·河北唐山高三一?！浚?分）湖面上停著AB兩條小船，它們相距30m，一列水波正在湖面上沿AB連線的方向傳播，每條小船每分鐘上下浮動(dòng)20次。當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰，下列

25、正確的是（ ） A．水波的波長(zhǎng)為60m B．水波的波長(zhǎng)為20m C．水波的波速為20m/s D．水波的波速為m/s 2.【xx·河南開(kāi)封高三二?！浚?分）如圖甲所示，O點(diǎn)為振源，OP=s，t=0時(shí)刻O(píng)點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，產(chǎn)生沿直線向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，如圖乙為P點(diǎn)從t1時(shí)刻開(kāi)始沿y軸正方向開(kāi)始振動(dòng)的振動(dòng)圖像，則以下說(shuō)法正確的是______（選對(duì)一個(gè)給2分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分） A. t2時(shí)刻P點(diǎn)振動(dòng)速度最大，萬(wàn)向沿y軸負(fù)方向 B．t=0時(shí)刻振源O的振動(dòng)方向沿y軸正方向 C．t

26、3時(shí)刻P點(diǎn)速度為0，加速度最小。 D．某障礙物的尺寸為，該波遇到此障礙物時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 E．該波與另一頻率為的同類(lèi)波疊加能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 3.【xx·湖北八市高三3月聯(lián)考】（5分）在t=0s時(shí)刻向平靜水面的O處投下一塊石頭，水面波向東西南北各個(gè)方向傳播開(kāi)去，當(dāng)t=1s時(shí)水面波向西剛剛只傳到M點(diǎn)（圖中只畫(huà)了東西方向，南北方向沒(méi)畫(huà)出），OM的距離為1m，振動(dòng)的最低點(diǎn)N距原水平面15cm， 如圖，則以下分析正確的是 上 西 東 下 O M N A . t=1s時(shí)O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向上 B. 該水面波的波長(zhǎng)為2m C. 振動(dòng)后原來(lái)水面上的M點(diǎn)和N點(diǎn)永遠(yuǎn)不可能同

27、時(shí)出現(xiàn)在同一水平線上 D. t=1.25s時(shí)刻M點(diǎn)和O點(diǎn)的速度大小相等方向相反 E. t=2s時(shí)刻N(yùn)點(diǎn)處于平衡位置 4.【xx·湖南懷化高三一?！浚?分） A、B兩列簡(jiǎn)諧橫波均沿x軸正向傳播，某時(shí)刻的他們的波形分別如圖甲、丙所示，經(jīng)過(guò)時(shí)間t（t小于A波的周期TA），這兩列簡(jiǎn)諧橫波的波形分別變?yōu)閳D乙、丁所示，則A、B兩列波的波速vA、vB之比可能的是　　　　　。 （填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。 A.1∶1 B.3∶2 C.1∶3 D.3∶1 E.1:5　　　　

28、　 【答案】ACE 【解析】 5.【xx·江西九所重點(diǎn)中學(xué)高三3月聯(lián)考】如圖所示，實(shí)線與虛線分別表示振幅（A）、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的字母。選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分。每錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O正處于平衡位置 B．P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置 C．隨著時(shí)間的推移，質(zhì)點(diǎn)M將向O點(diǎn)處移動(dòng) D．從該時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置，此時(shí)位移為零、 E．OM連線中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，其振幅為2A 6.【xx·山西高三第三次四校聯(lián)考

29、】（6分）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 （填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。 A．波的周期為1s B．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)向下振動(dòng) E．質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)向下振動(dòng) 7.【福建省南平市xx普通高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查理綜試題】一列簡(jiǎn)諧橫波t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示，P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則 A．波沿X軸正方向傳播，波速為20m/s B．t=25s時(shí)，P點(diǎn)速度和加速

30、度方向相同 C．與P點(diǎn)相距12米的M點(diǎn)（未畫(huà)出），P、M兩點(diǎn)的振動(dòng)情況總是一致 D．t=0.2s至t=0.5s時(shí)間內(nèi)，處于原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為30cm 8.【xx·江蘇省徐州市高三第三次質(zhì)量檢測(cè)】 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波源質(zhì)點(diǎn)O起振時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，0.2s時(shí)的波形如圖所示，該波的波速為 m/s；波源質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式y(tǒng)＝ cm． 【答案】 10，－10sin5πt 【解析】 9【xx·陜西長(zhǎng)安一中等五校高三一模】（9分）如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)這列波恰好傳播到P點(diǎn)，且再經(jīng)

31、過(guò)1.2s，坐標(biāo)為x=8m的Q點(diǎn)開(kāi)始起振，求： ①該列波的周期T ②從t=0時(shí)刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)，振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y及其所經(jīng)過(guò)的路程s. 10.【xx·河北衡水中學(xué)高三下期一?！浚?分）有頻率相同、振動(dòng)方向相同的兩個(gè)聲源S1和S2，如圖所示．一人站在聲源北方的A點(diǎn)，此人此時(shí)聽(tīng)到的聲音很響，這個(gè)人向東慢慢移動(dòng)，聲音逐漸減弱，到B點(diǎn)時(shí)幾乎聽(tīng)不到聲音，測(cè)得A、B間距離為1.5 m．則： ①S1、S2聲波的波長(zhǎng)λ為多少？ ②若此人由B點(diǎn)再向正南方向移動(dòng)，聲音逐漸變響，那么，此人沿正南方向至少走多遠(yuǎn)，聲音又變得很響？ 1.【xx·浙江省溫州八校高三聯(lián)考】如

32、圖所示，把能在絕緣光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球在O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，A、B為關(guān)于O對(duì)稱的兩個(gè)位置，現(xiàn)在使小球帶上負(fù)電，并讓小球從B點(diǎn)靜止釋放，那么下列說(shuō)法正確的是（ ） A.小球仍然能在A、B做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)是其平衡位置 B.小球從B運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中，動(dòng)能一定先增大后減小 C.小球不可能再做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) D.小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，其動(dòng)能的增加量一定等于電勢(shì)能的減小量 2.【xx·安徽省安師大附中高三摸底、遼寧省本溪一中高三月考】如圖所示，為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為2 m/s，則以下說(shuō)法正確的是（　

33、?。? A．經(jīng)過(guò)Δt=4 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是0.4m B．經(jīng)過(guò)Δt=4 s，質(zhì)點(diǎn)P將向右移動(dòng)8 m C．P點(diǎn)振幅比Q點(diǎn)振幅小 D．質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸正方向 【答案】A 【 解析】 試題分析：根據(jù)波形圖可知，波長(zhǎng)λ=4m，振幅A=5cm，已知v=2m/s，所以T=λ/v=2s，△t=4 s=2T，所以質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是8A=40cm=0.4m，所以選項(xiàng)A正確；沿波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并且各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的幅度相同即振幅相同，據(jù)此可判斷選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；在機(jī)械波的傳播過(guò)程中，前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，而后一質(zhì)點(diǎn)要“模仿”前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)

34、，已知機(jī)械波沿x軸正方向傳播，利用“帶動(dòng)”原理可知，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，D錯(cuò)誤；本題答案為A。 【考點(diǎn)】機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波 3.【xx·遼寧省丹東市四校協(xié)作體高三摸底考試】?jī)闪型耆嗤臋C(jī)械波，如圖所示的實(shí)線波形和虛線波形，在同一介質(zhì)中分別向左和向右傳播，某一時(shí)刻兩列波相疊加，已知兩列波的振幅A=2cm，波長(zhǎng)λ=4m，波速v=2m/s，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.兩列波的周期均為0.5 s B.O位置的質(zhì)點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，且振幅 C.此時(shí)刻O(píng)位置的質(zhì)點(diǎn)的位移為，且振動(dòng)方向向上 D.O位置的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.25 s到達(dá)最大位移處 4.【xx·貴州省黔東南州高三下學(xué)期第一

35、次模擬】如圖所示，圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象，從該時(shí)刻起（ ） A．經(jīng)過(guò)0.35s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離 B．經(jīng)過(guò)0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度 C．經(jīng)過(guò)0.15s，波沿x軸的正方向傳播了3m D．經(jīng)過(guò)0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向 5.【xx·山東省日照市高三第二學(xué)期5月份模擬】如圖所示，一根柔軟繩子右端固定在豎直墻上，現(xiàn)在繩子上每隔0.50m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，分別記為A、B、C、D……，當(dāng)拉著繩子的左端點(diǎn)A使其上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子上便形成一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播。若

36、A點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始起振，且經(jīng)0.10s第一次達(dá)到最大位移，此時(shí)C點(diǎn)恰好開(kāi)始向下振動(dòng)； （1）求波的傳播速度。 （2）在圖中畫(huà)出從A開(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)0.50 s時(shí)的波形。 【一年原創(chuàng)】xx原創(chuàng)試題及其解析 1. 如圖所示的三個(gè)圖線分別是用不同的傳感器測(cè)出的不同物體的振動(dòng)圖線。圖中心臟跳動(dòng)的圖線是某人的心電圖，方格紙每個(gè)小方格的寬度是0.5 cm，心電圖記錄儀拖動(dòng)方格紙的速度是1.8 cm/s。下列說(shuō)法正確的是 A.從三個(gè)圖線可知，這三個(gè)物體振動(dòng)的共同特點(diǎn)是具有周期性 B.三個(gè)物體中，最簡(jiǎn)單的振動(dòng)是聲音的振動(dòng) C.根據(jù)心電圖可知，此人的心率是60次/分 D.彈簧振子做簡(jiǎn)

37、諧運(yùn)動(dòng)，振子相繼兩次通過(guò)同一位置時(shí)，擺球的動(dòng)能必相同 2.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距分別為45 m和55 m．測(cè)得A、B兩點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0 s．由此可知 ①波長(zhǎng)λ＝________m； ②當(dāng)B點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移為＋6 cm時(shí)，A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是________cm. 【答案】①20（3分）　 ②－6（3分） 【解析】 3.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0s與t=0.2s兩個(gè)時(shí)刻，x軸上（-3m，3m）區(qū)間的波形完全相同，如圖所示。并且圖中M、N兩質(zhì)點(diǎn)在t=0s時(shí)位移均為，該波的最小

38、波速為 m/s；若波速取該最小值時(shí)，試寫(xiě)出N點(diǎn)的振動(dòng)方程 。 4.簡(jiǎn)諧波的波形圖如下圖所示，實(shí)線是時(shí)波形，虛線是的波形，求： ①這列波可能具有的波速。 ②當(dāng)波速為時(shí)，波的傳播方向如何？以此波速傳播時(shí)，x=8m處的質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置運(yùn)動(dòng)至波谷所需的最短時(shí)間是多少？ 5.如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)這列波恰好傳播到P點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)1.2s，坐標(biāo)為x=8m的Q點(diǎn)開(kāi)始起振，求： ①該列波的周期T； ②從t=0時(shí)刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)，振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y及其所經(jīng)過(guò)的路程s. 【答案】① ② 【解析】