1、G 机械振动和机械波G1 机械振动1G12016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1A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G2 机械波22016全国卷 物理选修34G2(1)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 HzC该水面波的波长为3 mD水面波没有将该同学推向岸
2、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（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15 s，所以周期T s s，该水面波的频率f0.6 Hz，故B错误；该水面波的波长vT3 m，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32016全国卷 物理选修34G2(2)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x0和
3、x5 cm处的两个质点t0时开始观测，此时质点O的位移为y4 cm，质点A处于波峰位置；t s时，质点O第一次回到平衡位置，t1 s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 答案 (i)4 s7.5 cm/s30 cm解析 (i)设振动周期为T.由于质点A在0到1 s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T4 s由于质点O与A的距离5 cm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t1 s时回到平衡位置，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v7.5 cm/s利用波长、
4、波速和周期的关系得，简谐波的波长30 cm(ii)设质点O的位移随时间变化的关系为yAcos将式及题给条件代入上式得解得0，A8 cm质点O的位移随时间变化的关系式为y0.08cos(国际单位制)或y0.08sin(国际单位制)42016全国卷 物理选修34G2(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20 Hz，波速为16 m/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15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是_AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方
5、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BDE解析波长vT0.8 m，SQ14.6 m18，当S处于平衡位置向上振动时，Q应处于波谷；SP15.8 m19，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始终相反，A、C错误，B、D、E正确5G2N32016北京卷 下列说法正确的是()A电磁波在真空中以光速c传播B在空气中传播的声波是横波C声波只能在空气中传播D光需要介质才能传播A解析 光波属于电磁波，光波在真空中的速度也就是电磁波在真空中的速度，选项A正确空气中的
6、声波是振源的振动造成空气密度的变化而产生的，它存在密部和疏部，属于纵波，选项B不正确声波不仅仅能在空气中传播，在固体、液体中都可以传播，选项C不正确光波属于电磁波，电磁波是通过电磁场的交替变化传递的，不需要介质，选项D不正确G3 实验：用单摆测定重力加速度G4 机械振动与机械波综合6G42016天津卷 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y5sin，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x12 m处，波形图像如图1所示，则()图1A此后再经6 s该波传播到x24 m处BM点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D此后
7、M点第一次到达y3 m处所需时间是2 sAB解析 根据波源做简谐运动的表达式可知，周期为4 s，从波的图像可以看出波长为8 m，根据波速公式可以得出，波速为2 m/s，再经过6 s，波向前传播了12 m，故振动的形式传到x24 m处，A正确；M点在此时振动的方向沿y轴负方向，则第3 s末，即经过了周期，该点的振动方向沿y轴正方向，B正确；波传播到x12 m时的起振方向为y轴正方向，波源的起振方向与每个点的起振方向一致，C错误；该时刻M点向y轴负方向振动，设经时间t1运动到平衡位置，由35sin，得t1 s，故M点第一次到达y3 m处所需时间为 s，D错误7G42016四川卷 简谐横波在均匀介质
8、中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q时开始计时，P、Q两质点的振动图像如图1所示则()图1A质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B该波从P传到Q的时间可能为7 sC该波的传播速度可能为2 m/sD该波的波长可能为6 mAD解析 读图可知，质点P的振动图像为虚线，质点Q的振动图像为实线从0时刻开始，质点Q的起振方向沿y轴正方向，A选项正确由题可知，简谐横波的传播方向从P到Q，由图可知，周期T6 s，质点Q的振动图像向左平移4 s后与P点的振动图像重合，意味着Q比P的振动滞后了4 s，即P传到Q的时间t可能为4 s，同时由周期性可知，从P传到Q的时间t为(4nT)s，n0，1，2，即t4 s，10 s，16 s，所以B选项错误由v，考虑到简谐波的周期性，当t4 s，10 s，16 s，时，速度v可能为2.5 m/s，1 m/s，0.625 m/s，C选项错误同理，考虑周期性，由vT可得，波长可能为15 m，6 m，3.75 m，D选项正确