1、-機(jī)械振動，機(jī)械波第一部分，五年高考問題聚在一起2009學(xué)年高考的新問題一、選擇題1.(09全國I 20)特定時間點(diǎn)諧波剪切波的波形如圖1所示，p，q兩個粒子的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m米和x=4.5m米。p點(diǎn)的振動圖像，如圖2所示。在以下四個插圖中，qpoint的振動影像可以是(BC)分析：這個問題調(diào)查波的傳播。波的波長為4米，pq兩點(diǎn)之間的距離為3米。波沿正x軸傳播時，當(dāng)p從平衡位置向上振動時，qpoint必須在波峰上，b正確。沿x軸負(fù)向傳播時，當(dāng)p點(diǎn)向上振動時，qpoint必須在pogu，c中。2.(09全球圈 14)以下對簡單諧波和簡單諧波的說明是正確的(AD)A.介質(zhì)中粒子振動的周期必

2、須與該波的周期相同B.介質(zhì)的粒子振動速度必須等于其波的波速C.波的傳播方向必須與介質(zhì)中粒子的振動方向一致D.波的波峰和波谷振動方向的距離必須是粒子振幅的兩倍分析：這個問題調(diào)查機(jī)械波和機(jī)器振動。介質(zhì)中粒子的振動周期和相應(yīng)的波傳播周期一致，a是正確的。而且每個粒子隨時精簡諧波運(yùn)動速度，產(chǎn)生周期性變化，但波在介質(zhì)中以恒定速度前進(jìn)，不相等。b錯了。對于剪切波，傳播方向和振動方向垂直。c是錯的。根據(jù)波的特性，d是正確的。3.(09北京15)類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過分類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率。類比過程中要找出共同點(diǎn)，把握差異。有同學(xué)用機(jī)械波和電磁波作了類比，總結(jié)了以下內(nèi)容，其中有錯的

3、是(d)A.機(jī)械波的頻率、波長、波速三者滿足的關(guān)系也適用于電磁波B.機(jī)械波和電磁波可引起干擾和衍射現(xiàn)象C.機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，電磁波可在真空中傳播D.機(jī)械波既有橫波又有縱波，電磁波只有縱波分析：波長、波速、頻率的關(guān)系對所有波都成立，對電磁波當(dāng)然成立，所以a選項(xiàng)是正確的。干擾和衍射是波的特性，機(jī)械波、電磁波都是波。有這些特性，b項(xiàng)是正確的。機(jī)械波是由于機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播而形成的，因此機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，電磁波是由交替變化的電場和磁場在近處和遠(yuǎn)處的無線電波形成的，因此電磁波傳播不需要介質(zhì)，因此c項(xiàng)是正確的；機(jī)械波既有橫波，也有縱波，但電磁波只能是橫波。證據(jù)是電磁波可能發(fā)生偏振現(xiàn)象，偏振現(xiàn)象

4、只存在于橫波中，有d個誤差。因此，正確答案必須是d。4.(09北京17)諧波機(jī)械波沿x軸正向傳播。周期為t，波長為。如果X=0時粒子的振動圖像與右圖相同，則波的t=T/2小時波形曲線為(a)分析：在振動圖中，可以看到x=0的粒子在t=T/2時刻處于平衡位置，向下振動，并且在四個選項(xiàng)中，只有a圖符合要求，因此a項(xiàng)是正確的。5.(09上海物理4)簡單諧振的單鐘擺長度是固定的，鐘擺質(zhì)量增加了四倍，經(jīng)過平衡位置時速度下降到一半，鐘擺振動(c)A.頻率，振幅保持不變。b .頻率、振幅發(fā)生變化C.沒有頻率變化，振幅變化d .頻率變化，沒有振幅變化分析：單擺的周期公式表明，單擺的長度不變，頻率不變。振幅a是

5、反映鐘擺運(yùn)動過程中能量大小的物理量，因?yàn)殓姅[球經(jīng)過平衡位置時動能不變，所以振幅變化，c是正確的。6.(09天津8)有些粒子進(jìn)行諧波運(yùn)動，其位移是隨時間變化的關(guān)系型X=asin時的粒子(AD)A.1 s結(jié)尾與3 s結(jié)尾的位移相同B.1 s末尾的速度與3 s末尾的速度相同C.3 s端到5 s端的位移方向相同D.3 s后半部到5 s端的速度方向相同a-A48T/sx123567o分析：如關(guān)系中所示，在關(guān)系中取代t=1s和t=3s，使2小時位移相同。繪制相應(yīng)的位移-時間圖像。如圖所示，1s端和3s端的速度方向不同，b無效。您仍可以看到從3s端點(diǎn)到5s端點(diǎn)的位移方向相反，而速度大小和方向相同。c錯了，d

6、對了。7.09重慶1 5)來自同一個音叉的聲波在水和空氣中同時傳播，某一時刻的波形曲線是正確的(a)A.聲波在水中的波長很大，b是聲波的波形曲線。B.聲波在空氣中波長很大，b是空氣中聲波的波形曲線C.水中粒子的振動頻率高，a是聲波的波形曲線D.空氣中粒子的振動頻率高，a是空氣中聲波的波形曲線8.(09四川19)圖標(biāo)是沿x軸負(fù)方向傳播的簡單諧波剪切波，實(shí)線為t=0瞬間的波形，虛線為t=0.6 s的波形，波的周期t 0.6s(d)A.波的周期為2.4 sB.在t=0.9s時，p點(diǎn)沿y軸正向移動C.經(jīng)過0.4s，經(jīng)過p點(diǎn)的距離為4mD.在t=0.5s時，QS到達(dá)波峰位置分析：根據(jù)故障排除方法，應(yīng)用t

7、=0.6s、t=0.8s和a錯誤。在圖中，振幅a=0.2m，波長=8m。T=0.9s=1t，此時如果p點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向移動，則b無效；0.4s=t，運(yùn)動距離2a=0.4m，c錯誤；T=0.5s=t=t t，在波形圖中，q向下振動，從平衡位置向下震動t，t到波谷，t到波峰，d對。9.(09福建17)圖a是t=0.10s的簡單諧波剪切波的波形，p是x=1 m平衡位置的粒子，q是x=4 m平衡位置的粒子，圖b是粒子q的振動圖像(AB)如果A.t=0.15s，則粒子q的加速度達(dá)到正向最大值B.t=0.15s時，粒子p的運(yùn)動方向沿y軸的負(fù)方向C.從t=0.10s到t=0.25s，此波沿x軸正向傳播6米D

8、.從t=0.10s到t=0.25s，粒子p通過的距離為30厘米解析：可以從y-t圖像中得知，如果在y負(fù)平衡位置從周期T=0.2s和t=0.1sQ點(diǎn)移動到y(tǒng)負(fù)平衡位置，則波不會在x負(fù)方向傳播，因此會產(chǎn)生c錯誤。T=0.10s到T=0.15sT=0.05s=T/4，粒子q從圖a中所示的位置到達(dá)負(fù)最大位移，加速度方向與位移方向相反，大小與位移大小成正比，因此q的加速度達(dá)到正最大值，p點(diǎn)在從圖a中所示的位置移動到平衡位置的途中速度沿y軸負(fù)方向移動，因此a，b全部；振動的粒子在t=1T內(nèi)移動到4a。T=T/2，粒子運(yùn)動的距離為2a；但是，t=T/4，粒子移動距離不一定是1a。T=3T/4，粒子移動距離也

9、不一定是3A。在此問題中，t=0.10s到t=0.25st=0.15s=3T/4，p點(diǎn)的起始位置既不是平衡位置也不是最大位移，因此在3T/4小時內(nèi)的距離不是30cm。10.(09浙江21)圖中顯示了列1波長大于1米的橫波沿軸的正方向傳播的兩個粒子、振動圖像。由此可見(a)A.波長是mB.波速C.末端兩個粒子的位移相同D.最終點(diǎn)的振動速度大于點(diǎn)的振動速度分析：a沿x正向傳播，因此a先振動，波長大于1m，導(dǎo)致a，波速度，b無效。在3s末端，兩個粒子的位移不相等，c不對，這被稱為振動圖像。1s末a點(diǎn)速度為0，b點(diǎn)速度最大，d無效。二、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)

10、，手抓住線的左端，在t=0時沿y開始軸為振幅8厘米的簡單諧波振動，當(dāng)t=0.25s形成電纜中顯示的波形時，波的波速為_ _ _ _ _ _ _ _ _ cm/s，t=_ _ _ _ _ _ _ _答案：20，2.75分析：如圖所示，此列的諧波波長為20厘米，周期T=0.25s4=1s，因此波的波速；如果T=(2.25 0.5)s=2.75s，則粒子n必須在沿y軸正向通過平衡位置的第一個時間開始振動，沿y軸正向通過平衡位置。12.(09廣東物理14)(2)圖是聲干擾演示機(jī)的示意圖。兩個u形管a和b組合在一起，在a管的兩側(cè)各有一個小孔。聲波是從左邊的小孔傳入管子，分成兩列頻率的波。聲波分別通過a，

11、b傳播到右側(cè)小孔時，如果兩個熱浪傳播的距離是半波長的距離，那么這里聲波的振幅是；如果傳播距離是一個波長的距離，這里就是聲波的振幅。答案：(2)等于，0，是原始振幅的兩倍。分析：(2)聲波在左側(cè)的小孔進(jìn)入管內(nèi)向上下降，形成頻率相同的兩個波，如果兩個熱波傳播的距離相差半波長，振動將被消除，其中振幅為零，傳播的距離為一個波長，振動加強(qiáng)，其中聲波的振幅是原來振幅的兩倍。13.(09寧夏物理35)(1)特定振動系統(tǒng)的固有頻率為fo，由周期性推進(jìn)力的作用進(jìn)行強(qiáng)迫振動，驅(qū)動力的頻率為f。如果驅(qū)動力的振幅保持不變，則以下說明為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(“填充”選項(xiàng)前的字母未被錯誤填充)A

12、.在f F0中，振動系統(tǒng)的振幅隨f的增加而減小B.在f F0中，隨著f的減小，振動系統(tǒng)的振幅增大C.當(dāng)這個振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定下來時，振動的頻率等于F0D.振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f答案：BD14.(09江蘇物理12。B)(4分鐘)(2)瞬間粒子a開始具有振動圖像的諧波運(yùn)動，如圖b所示。粒子a振動的周期為s；粒子a的運(yùn)動沿軸移動的方向(“正”或“負(fù)”)。粒子b在波動的傳播方向上與a相距16米，已知波的傳播速度為2m/s，粒子b偏離平衡位置的位移為cm。答案：B.(2)4正10分析：(2)振動的圖像和波形比較容易混淆，為了避免錯誤，要注意圖中橫坐標(biāo)的物理意義。問題是波的振動圖像。圖像的

13、周期為4s，波源的振動方向與波頭的振動方向相同，向上，t=6s時，粒子在平衡位置向下振動，因此在8s時，粒子在平衡位置向上振動。波傳播到b點(diǎn)，需要時間s=8s，因此粒子再次振動1s(周期)，使其在正向最大位移中位移10厘米。15.(09山東物理學(xué)37)(1)圖1表示t=0中的諧波，y=4sin5xl中的凈諧波運(yùn)動的介質(zhì)波形，t=0.3s中的波形(至少繪制了一個波長)圖1分析：(1)諧波運(yùn)動的表達(dá)式表明，t=0指向p的向上運(yùn)動，因此波沿x軸正向傳播。通過從波形讀出波長，用波速公式連接上述2式，可以獲得數(shù)據(jù)。T=0.3s的波形圖如圖所示。測試點(diǎn)：諧波運(yùn)動，諧波16.(09海南物理18)有一個可以同

14、時顯示兩個熱波形的示波器。對于這兩個波，在顯示中，水平表示每個柵格的時間間隔相同。使用這個示波器，可以作為實(shí)驗(yàn)裝置的一部分測量液體內(nèi)的聲速，如圖1所示。管子里裝滿了液體，音頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號從放置在液體內(nèi)部的發(fā)射器發(fā)出，并被接收器接受。圖2是示波器的顯示圖。屏幕上顯示的上下兩列波形分別是發(fā)送信號和接收信號。據(jù)了解，發(fā)射脈沖信號頻率為，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的距離是求出管內(nèi)液體的聲速。(測量的聲速必須在1300m/s和1600m/s之間，結(jié)果保持兩個有效數(shù)字。)，以獲取詳細(xì)信息分析：在顯示的波形中看到的t循環(huán)是圖2中每個水平分度(兩條長豎線之間的距離)表示的時間間隔其中比較圖2中上下兩個波形

15、列，表明信號從液體中只從發(fā)射器傳遞接收器所需的時間其中，液體的聲速連莉 ，應(yīng)替換已知條件，在1300 1600之間考慮測量的聲速。2008年高考問題一、選擇題1.(08 national 16)圖中顯示了沿x軸傳播的簡單諧波剪切波列的周期T.t=0瞬間的波形顯示。此時，如果平衡位置為x=3 m的粒子是a，b兩個粒子的平衡位，則這些粒子正在向上移動設(shè)定的座標(biāo)分別為xa=2.5 m和xb=5.5 m()A.a粒子在波峰時，如果b粒子正好在波谷，則為波谷；B.t=T/4時，a粒子沿y軸負(fù)方向移動。C.t=3T/4時，b粒子沿y軸負(fù)方向移動。D.在任意時間點(diǎn)，a，b兩個粒子的位移和速度可能相同回答c:從波的圖像中可以看出，a，b粒子的平衡位置之間的距離為 x=x b-xa=5.5 m-2.5 m=3 m。=4 m x=。 x=(n) 和n=0，1，2，3.兩個粒子的振動反轉(zhuǎn)，因此a項(xiàng)無效。根據(jù)x=3 m的粒子速度方向，如果波速方向是-x方向，那么如果粒子a，b的速度方向分別是y，-y方向，那么b就錯了。如果c是對的。 x=n 和n=1，2，3.兩個粒子的振動匹配，因此d無效。2.(08 national 17) A.t=0振幅的簡單諧波剪切波列位于y=0，y軸負(fù)向移動。此時，x=0.15 m的質(zhì)量元素位于y=A。此波的波長可以等于()A.0