2019高考物理大一轮复习真题汇编G单元机械振动和机械波

20192019 高考物理大一轮复习高考物理大一轮复习 真题汇编真题汇编 G G 单元单元 机械振动和机械波机械振动和机械波 15．G1G1[2016北京卷] 如图 1所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O 为原点， 建立Ox轴． 向右为x轴正方向． 若振子位于N点时开始计时， 则其振动图像为 图 1 图 1 15． A[解析] 弹簧振子的初始位置N点位于x轴的正向位移处． 选项 A 正确， 选项 B、 C、D 不正确． 16．[2016海南卷] [选修 34] G1G1 1下列说法正确的是________． A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 E．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方 向 16．1 [答案] ABD [解析]在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式T＝2π L可知，单摆 g 做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比， 故选项 A 正确；弹簧振子做简谐振动时， 只有动 能和势能参与相互转化，根据机械能守恒定律可知，振动系统的势能与动能之和保持不变， 故选项 B 正确；根据单摆周期公式T＝2π L可知，单摆的周期与摆球质量无关，故选项 g C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D 正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置， 知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的 方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置， 则无法确定任意时刻运动速度的方向， 故 选项 E 错误． G2机械波 34．[2016全国卷Ⅰ] [物理选修34] G2G21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 34. （1）ACE[解析]水面波是一种机械波，故 A 正确；该同学发现从第 1 个波峰到第 t155 10 个波峰通过身上的时间间隔为15 s，所以周期T＝ ＝ s＝ s，该水面波的频率f＝ n93 0.6 Hz，故 B 错误；该水面波的波长λ＝vT＝3 m，故 C 正确；水面波没有将该同学推向岸 边， 只能说是因为波传播时振动的质点并不随波迁移， 不能说是因为波传播时能量不会传递 出去，波的传播过程也是能量传递的过程，故D 错误，E 正确． 34．[2016全国卷Ⅱ] [物理选修34] G2G22一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 1 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 3 一次回到平衡位置．求 i简谐波的周期、波速和波长； ii质点O的位移随时间变化的关系式． 34.（2）[答案] i4 s7.5 cm/s30 cm [解析] i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 1 置，经历的是 个周期，由此可知 4 T＝4 s① 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 3 2 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 3 时间，可得波的速度 v＝7.5 cm/s② 利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长 λ＝30 cm③ ii设质点O的位移随时间变化的关系为 y＝Acos 2πt＋φ 0  ④ T 将①式及题给条件代入上式得 4＝Acos φ 0  π＋φ 0  ⑤ 0＝Acos 6    π 解得φ0＝，A＝8 cm⑥ 3 质点O的位移随时间变化的关系式为 y＝0.08cos πt＋π国际单位制 3  2 πt＋5π国际单位制． 6  2 或y＝0.08sin 34．[2016全国卷Ⅲ] [物理选修34] G2G21由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz， 波速为 16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条 直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m．P、Q开始振 动后，下列判断正确的是________． A．P、Q两质点运动的方向始终相同 B．P、Q两质点运动的方向始终相反 C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置 D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰 E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰 v1 34.（1） BDE[解析]波长λ＝vT＝ ＝0.8 m，SQ＝14.6 m＝18λ，当S处于平衡位 f4 3 置向上振动时，Q应处于波谷；SP＝15.8 m＝19λ，当S处于平衡位置向上振动时，P应处 4 于波峰；可见P、Q两质点运动的方向应始终相反，A、C 错误，B、D、E 正确． 14．G2G2N3N3[2016北京卷] 下列说法正确的是 A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波 C．声波只能在空气中传播 D．光需要介质才能传播 14．A[解析] 光波属于电磁波，光波在真空中的速度也就是电磁波在真空中的速度， 选项 A 正确． 空气中的声波是振源的振动造成空气密度的变化而产生的， 它存在密部和疏部， 属于纵波，选项B 不正确．声波不仅仅能在空气中传播，在固体、液体中都可以传播，选项 C 不正确．光波属于电磁波，电磁波是通过电磁场的交替变化传递的，不需要介质，选项D 不正确． G3实验用单摆测定重力加速度 G4机械振动与机械波综合 7．G4G4[2016天津卷] 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y ＝5sin πt，它在介质中形成的简谐横波沿 x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12 m 2 处，波形图像如图 1所示，则 图 1 A．此后再经 6 s 该波传播到x＝24 m 处 B．M点在此后第 3 s 末的振动方向沿y轴正方向 C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D．此后M点第一次到达y＝－3 m 处所需时间是 2 s 7．AB[解析] 根据波源做简谐运动的表达式可知，周期为4 s，从波的图像可以看出 波长为 8 m，根据波速公式可以得出，波速为2 m/s，再经过 6 s，波向前传播了 12 m，故 振动的形式传到x＝24 m 处，A