五年高考（2016-2020）高考物理真题专题归纳（通用版）——专题15 机械振动和机械波 Word版含解析

专题15 机械振动和机械波 【2020年】 1.（2020·浙江卷）如图所示，x轴上、处有两个振动周期均为、振幅均为的相同的波源、，时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上、和的三个点，下列说法正确的是（　　） A. 时P、M、Q三点均已振动 B. 后M点的位移始终是 C. 后P点的位移始终是0 D. 时Q点的振动方向竖直向下 【答案】CD 【解析】波速为，在6s内两列波传播了6m，则此时PQ两质点已振动，但是M点还未振动，A错误；因M点到两个振源的距离相等，则M是振动加强点，振幅为2cm，但不是位移始终为2cm，B错误；P点到两振源的距离只差为6cm，为半波长的3倍，则该点为振动减弱点，振幅为零，即10.0s后P点的位移始终为零，C正确；S1波源的振动传到Q点的时间为，则10.5s时Q点由S1引起的振动为竖直向下；S2波源的振动传到Q点的时间为，则10.5s时Q点由S2引起的振动已经振动了7s，此时在最高点，速度为零，则10.5s时刻Q点的振动速度为竖直向下，D正确。故选CD。 2.（2020·天津卷）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。时（ ） A. 质点a速度方向沿y轴负方向 B. 质点b沿x轴正方向迁移了1m C. 质点c的加速度为零 D. 质点d的位移为-5cm 【答案】C 【解析】经过周期，波向右传播了，波形如图所示 由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；质点d的位移为5cm，D错误。故选C。 3.（2020·山东卷）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】根据题意可知，时，在处的质点处于 则此时质点位于平衡位置；下一时刻，该质点向上运动，原理平衡位置，根据题意，横波沿轴负方向传播，根据同侧法判断可知，ABC错误，D正确。故选D。 4.（2020·新课标Ⅰ）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为。求： （i）波的波长； （ii）波的传播速度。 【答案】（i）；（ii） 【解析】（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则 根据干涉加强点距离差的关系： 所以波长为 （ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由知， 5.（2020·新课标Ⅱ）用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_____cm（保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。） 某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为_____cm。 【答案】 (1). 6.9 (2). 96.8 【解析】拉离平衡位置的距离 题中要求摆动的最大角度小于，且保留1位小数，所以拉离平衡位置的不超过； 根据单摆周期公式结合题意可知 代入数据为 解得新单摆的摆长为。 6.（2020·新课标Ⅲ）如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1 s时的波形图。已知平衡位置在x=6 m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为_____s，波速为_____m/s，传播方向沿x轴_____（填“正方向”或“负方向”）。 【答案】 (1). 0.4 (2). 10 (3). 负方向 【解析】因为处的质点在内运动方向不变，所以该处质点从正向位移最大处经过四分之一个周期向下运动至平衡位置处，即 解得周期为，所以波速为 在虚线上，处的质点向下运动，根 ... ...