高考真题汇编 G单元 机械振动和机械波

高考真题汇编 G单元 机械振动和机械波

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1、G单元机械振动和机械波G1机械振动15.G1[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115.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]G1(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

2、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可知,单摆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可知,单摆的周期与摆球质量无关,故选项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

3、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]G2(1)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/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15s.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6HzC.该水面波的波长为3mD.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

4、.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10个波峰通过身上的时间间隔为15s,所以周期T==s=s,该水面波的频率f=0.6Hz,故B错误;该水面波的波长λ=vT=3m,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]G2(2)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm.O

5、和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4cm,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=1s时,质点A第一次回到平衡位置.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](i)4s 7.5cm/s 30cm[解析](i)设振动周期为T.由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可知T=4s ①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位

6、置,时间相差s.两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5cm/s ②利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长λ=30cm ③(ii)设质点O的位移随时间变化的关系为y=Acos ④将①式及题给条件代入上式得 ⑤解得φ0=,A=8cm ⑥质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cos(国际单位制)或y=0.08sin(国际单位制).34.[2016·全国卷Ⅲ][物理——选修34]G2(1)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20Hz,波速为16m/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

7、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15.8m、14.6m.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34.(1)BDE [解析]波长λ=vT==0.8m,SQ=14.6m=18λ,当S处于平衡位置向上振动时,Q应处于波谷;SP=15.8m=19λ,当S处于平衡位置向上振动时,P应处于波峰;可见P、Q两质点运动的方向应

8、始终相反,A、C错误,B、D、E正确.

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