专题15 机械振动和机械波
【2018高考真题】
1．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m.当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是
A. 0.60 m B. 0.30 m C. 0.20 m D. 0.15 m
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）
【答案】 B
【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：
点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值.
2．（多选）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点.t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则
A. 周慧敏最爱的歌词若振幅为0.1 m，振子的周期可能为
B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为
C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s
D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合物理试题（天津卷）
【答案】 AD
②，或者③，对于①式，只有当n=0时，T=2s，为整数；对于②式，T不为整数；对于③式，当n=0时，T=6s，之后只会大于6s，故C错误D正确
【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析．
3．（多选）两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴，某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰，Q
波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰.a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点.下列判断正确的是
A. 质点a的振幅为2A
B. 质点b始终静止不动
C. 图示时刻质点c的位移为0
D. 图示时刻质点d的振动方向沿-y轴
【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题
【答案】 CD
【解析】AC、质点a和c是两列波的波峰与波谷相遇点，两列波的振幅相等，所以a和c位移始终为0，即静止不动，故A错误，C正确；
B、在经过四分之一周期，两列波各向前传播四分之一波长，P波a处的波谷和Q波在c处的波谷刚好传播到b点，所以b点是波谷与波谷相遇，振幅为2A，为振动加强点，故高二数学公式B错误；
D、图示时刻，d点在P波的平衡位置与波峰之间，振动方向沿y轴的负方向，同时d点在Q波的波谷与平衡位置之间，振动方向沿y轴的负方向，所以d点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；
故选CD.
【点睛】两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，据此分析.
4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示.己知该波的周期T>0.20 s.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，最低得分为多人在盘锦化工厂爆炸中失联0分）
A．波速为0.40 m/s
B．波长为0.08 m
C．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷
D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷
E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）
【答案】 ACE
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长
【来源】2018营业执照怎么年审年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）
重阳节的古诗四句大全【答案】 v=2 m/s ； λ=0.8 m
【解析】由图象可知，周期T=0.4 s
由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3 s
波速，代入数据得v=2 m/s 波长λ=vT，代入数据得λ=0.8 m
6．声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s.桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍.
【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）
【答案】 365
（2）声音在不同介质中的频率是不会改变的，由公式可知 x/k--w
解得
故本题答案是(1). 365 (2). 撤屏视之
点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化.
7．一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像.求
（i）波速及波的传播方向；
（ii）质点Q的平衡位置的x坐标.
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）
【答案】 （1）波沿负方向传播； （2）xQ=9 cm
③式有
⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为
⑥
【2017高考真题】
1．【2017·天津卷】手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图.绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是
A．该简谐波是纵波 B．该简谐波的最大波长为2L
C．时，P在平衡位置上方 D．时，P的速度方向竖直向上
【答案】C
【考点定位】机械振动和机械波
【名师点睛】本题应注意波的周期性，要从波长入手.
2．【2017·北京卷】某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是
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