专题14 机械振动和机械波（选修3-4）（第06期）-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编 10页

导语：本期汇编精选全国各地百所名校2017届高三上学期期末考试试题或者全国市级联考试题，这些试题本身原创度就高，再加上优中选优，保证了题题精彩。‎ 专题14 机械振动和机械波（选修3-4）‎ 一、选择题 ‎1．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】（5分）下列关于简谐振动以及做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，以下说法正确的是。‎ A．位移减小时，加速度减小，速度增大 B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程 D．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程 E．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 ‎【答案】ADE ‎【名师点睛】本题考查简谐运动的全振动规律，要注意明确回复力与位移方向始终相反，但同一个点上时，速度可能有两个方向。‎ ‎2．【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】（5分）如图所示，甲图是一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波在t=2 s时的波动图像，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为x1=3 m和x2=5 m的两个质点，下列说法正确的是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A．该波的波速是2 m/s B．在t=2 s时刻，a、b两质点的速度相同 C． 在0～4 s内，a质点运动的路程为20 cm D．x=200 m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0 25 Hz E．若该波在传播过程中遇到频率为0. 25 Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象 ‎【答案】ACE 考点：振动图像和波动图像、波速、多普勒效应、干涉现象 ‎3．【2017·株洲市高三教学质量统一检测】将一物体系于一竖直悬挂的轻质弹簧的下端，并用手托着物体，然后让它慢慢下降到平衡位置，这时弹簧伸长的长度为 d。已知弹簧的弹性势能，其中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量，重力加速度为g，如果让该物体从初始位置自由释放，则物体在下落的过程中 A．物体的运动时间为 B．物体的最大速度为 C．物体的最大加速度为2g D．弹簧的最大伸长量为2d ‎【答案】D 考点：考查了简谐振动，自由落体，功能关系 ‎【名师点睛】本题的关键是知道小球下落过程做简谐振动，不是自由落体运动，简谐振动具有对称性，然后根据功能关系列式求解 ‎4．【2017·浙江省绍兴市高三学考选考科目适应性考试】一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，已知波的传播速度为，下列说法正确的是（ ）‎ A．此时P质点正向y轴正方向运动 B．经过，P、.Q两质点的位移可能相同 C．经过，Q质点运动的路程为 D．经过，P质点向x轴正方向移动了 ‎【答案】AC 考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率、正弦式电流的图象和三角函数表达式 ‎【名师点睛】本题考查了波的传播问题，由波形图求出波长、振幅、分析清楚波的传播过程是解题的前提与关键，应用波长、波速与周期的关系可以解题。‎ ‎5．【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】（5分）如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t=0时刻的波形图线，虚线b为t=△t时刻的波形图线。已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz，虚线b与x轴交点P的坐标为xP=1m。则下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．这列波的传播速度大小一定为20m/s B．这列波一定沿x轴正向传播 C．可能有△t=1.25s D．可能有△t=1.45s E．若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象 ‎【答案】ACE 考点：考查波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【名师点睛】本题运用波形的平移法分析时间与周期的关系，确定波的周期，是经常采用的方法．‎ ‎6．【2017·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】（5分）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 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】对于该题，要注意机械波的特点，其特点为： （1）介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源起振方向相同． （2）离振源近的质点先起振． （3）质点只在平衡位置振动，并不随波迁移． （4）波传播的是振动形式和能量，且能传递信息． （5）传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率。‎ ‎7．【2017·广东省揭阳市高三上学期期末调研考试】在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=10 m/s，已知在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5 m处。下列说法中正确的是 A．这列波的波长为4 m B．这列波的振幅为20 cm C．这列波的频率为2.5 Hz D．波源起振方向沿y轴正方向 E．再经过0.2 s的时间，质点a到达质点b现在所处的位置 ‎【答案】ACD ‎【解析】从图中可得波长为，振幅为，频率，AC正确B错误；波上所有质点的起振方向和波源起振方向相同，根据走坡法可得x=5m处的质点的起振方向为y轴正方向，所以振源的起振方向为沿y轴正方向，D正确；质点只在自己的位置上下震动，不会沿x轴运动，故不能到达b点，故E错误。‎ 考点：考查了横波图像，波速、频率以及速度的关系 ‎【名师点睛】本题要抓住简谐波一个基本特点：介质中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，进行分析 ‎8．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】（5分）如图所示为一列简谐横波在t0时刻的波形图，已知波速为0.2 m/s，以下说法正确的是（填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ A．波源的振动周期为0.6 s B．经过0.1 s，质点a通过的路程为10 cm C．在t0时刻，质点a的加速度比质点b的加速度小 D．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播 E．若该波沿x轴正方向传播，在t0时刻c点的运动方向垂直x轴向上 ‎【答案】CDE 考点：振动与波，波的图像。‎ 二、非选择题 ‎9．【2017·湖北省部分重点中学高三新考试大纲适应性考试】(5分)北京和南京的重力加速度分别约为9.80lm/s2和9.795m/s2，把北京校准的摆钟拿到南京，它会 (填“变快”、“不变”、“变慢”）。若要该摆钟仍能精确计时，应将其摆长 (填“变长"、“不变"、“变短”）》(不考虑海拔高度和温度对摆【来.源：全,品…中&高*考*网】钟的影响）‎ ‎【答案】变慢；变短 ‎【解析】根据可知，把北京校准的摆钟拿到南京，周期变大，则它会变慢；若要该摆钟仍能精确计时，应将其摆长变短。‎ 考点：单摆 ‎【名师点睛】此题关键是要记住单摆的周期公式；重力加速度和摆长会影响单摆的周期.‎ ‎10．【2017·广东省广州市高三模拟考试】一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图（a）所示，x＝0.30 m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴______（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为______ m。‎ ‎【答案】正向，0.8m ‎【解析】依据振动图像描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知，t＝0时刻，x＝0.30 m处的质点运动方向沿y轴正向．因为横波沿x轴正向传播。且波长大于0.30 m，则0.3 m＝ λ，解得λ＝0.8 m．(对应P点)‎ 考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎11．【2017·开封市高三第一次模拟】一列简谐横波沿x轴传播，t=2s时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示，则该波的传播速度大小为　　，如果该波向右传播则图乙是　　（填“0”“2m”“4m”或“6m”）的质点振动图象．波如果向右传播，观察者在x=6m处向左运动，观察者接收到该波的频率将　　（填“大于”“小于”或“等于”）0.25Hz．‎ ‎【答案】1m/s；0、4m；大于 ‎【名师点睛】解决本题的关键能够从波动图象和振动图象中获取信息，知道波速、波长、周期的关系，要把握两种图象之间的内在联系．‎ ‎12．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】（10分）如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O是平衡位置，振幅A=2cm，周期T=0.4s．‎ ‎①若以向右为位移的正方向，当振子运动到右方最大位移处开始计时，试画出其振动一个周期的振动图像；‎ ‎②若从振子经过平衡位置开始计时，求经过2.6s小球通过的路程？‎ ‎【答案】①振动图像如图；②0.52m 考点：简谐振动 ‎【名师点睛】本题关键明确简谐运动的振幅、周期的含义，知道一个周期内振子的路程等于4倍、半个周期内振子的路程是振幅的2倍，但不能依此类推。‎ ‎13．【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】如图中实线是一列简谐横波在=0时刻的波形图，虚线是这列波在=0.5s时刻的波形，这列波的周期T符合：，问 ‎①若波速向右，波速多大？‎ ‎②若波速向左，波速多大？‎ ‎③若波速大小为74m/s，波速方向如何？‎ ‎【答案】①54m/s②58m/s③向左 ‎【解析】由图象可知，由知波传播距离为，即n=3‎ ‎（1）当波向右传播时，波传播距离为，‎ 波速为．‎ ‎【名师点睛】本题是两个时刻的波形问题，由于有时间限制，解得的是特殊值，也可以写出没有限制条件时波传播距离的通项，再求出特殊值．‎