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2013届高三物理名校试题汇编A:专题14 机械振动和机械波(解析版)
2025-09-29 18:16:18 责编:小OO
文档
专题14 机械振动和机械波

一、单项选择题

1.(上海市六校2012届高三上学期12月份联考)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是()

A.牛顿总结出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力恒量

B.伽利略发现了单摆的等时性,并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式

C.库仑利用扭秤,通过反复实验,找到了电荷间相互作用的规律

D.法拉第通过实验发现了电场线

2.(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试)一列简谐横波沿介质传播,当波源质点突然停止振动时,介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()

A.所有质点都立即停止振动

B.已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动

C.能量将会继续向远处传递

D.能量传递随即停止

2.C 解析:当波源质点突然停止振动时,已经振动的质点将继续振动并带动未振动的质点,从而将波源的振动形式和能量继续传播出去,所以只有选项C正确。本题答案为C。

3. (上海市十校2012届高三12月份联考试卷)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出()

A.这列波的波长为5m

B.波中的每个质点的振动周期为4s

C.若已知波沿x轴正向传播,则此时质点a向下振动

D.若已知质点b此时向上振动,则波是沿x轴负向传播的

4.(上海市六校2012届高三上学期12月份联考)若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g 增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°,则单摆振动的()

A.频率不变,振幅不变

B.频率不变,振幅改变

C.频率改变,振幅不变

D.频率改变,振幅改变

4.B 解析:单摆的摆长不变时,单摆振动的周期g

l T π2=不变,频率f=1/T 不变;摆长不变时,摆角越大,振幅越大,选项B 正确。本题答案为B 。

5.(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试)关于单摆的运动有下列说法,正确的是( )

①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力

②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力

③单摆的周期与质量无关与振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关

④单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5°

⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快

A .①③④

B .②③④

C .③④⑤

D .①④⑤

6.(安徽省六校教育研究会2012届高三上学期测试理综卷)某质点在坐标原点O 处做简谐运动,其振幅为5 cm ,振动周期为0.4 s ,振动在介质中沿x 轴正向传播,波速为1m/s 。若质点由平衡位置O 开始向+y 方向振动,经0.2 s 时立即停止振动,则振源停止振动后经0.2 s 时的波形是( )

7.(上海市杨浦区2012届高三第一学期期末抽测物理试卷)如图所示为沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形,质点P 位于x =lm 处,质点Q 位于x =7m 处,已知x =1m 处依次出现两次波峰的时间间隔是0.4s ,则以下叙述中正确的是( )

A.这列波的波长是5m

B.波源的振动频率是25 Hz

C.这列波的传播速度是10m/s

D.质点P和Q的位移任何时候都相同

8.(北京市东城区2012届高三第一学期期末检测物理卷)一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,A、B间的距离为3m,如图甲所示。若质点B的振动图象如图乙所示,则质点A的振动图象为丙图中的()

9.(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向向y轴负方向,则()

A.此波向x轴正方向传播B.质点C此时向y轴负方向运动C.质点C将比质点B先回到平衡位置D.质点E的振幅为零

9.C 解析:因为机械波在传播过程中,靠近波源的质点的振动带动相邻的后边质点的振动,而后面质点要“模仿”前面质点的振动,所以本题中,已知质点F的运动方向向y轴负方向,即F质点正在“模仿”右边质点的振动,这说明波源在右边,波从右面向左传播,即此波向x轴负方向传播,选项A错误;质点C此时刚到达最大位移处,速度为0,此后才向y

轴负方向运动,选项B错误;质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置,而质点C直接从波峰位置回到平衡位置,所以选项C正确;振幅指的是质点离开平衡位置到达的最大距离,虽然此时质点E的位移为零,但其振幅不为零,选项D错误。本题答案为C。

10. (安徽省“江南十校”2012届高三3月联考理科综合)—列从O点沿x轴正向传播的简谐横波,在t1= 0.50s时刻的波形图如图所示,已知t0= 0时刻坐标为x = 4m的质点P刚好第一次通过平衡位置沿y轴正方向运动,则坐标为x=24 m的质点Q开始振动的时刻t2

及开始振动时的运动方向分别是()

A. t2=0. 25s,沿y轴负方向

B. t2=0. 75s,沿y轴负方向

C. t2=1. 50s,沿y轴正方向

D. t2=1. 25s,沿y轴正方向

11.(上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试)一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示,A、B两质点间距为8m,B、C两质点在平衡位置的间距为3m,当t=1s时,质点C 恰好通过平衡位置,该波的波速可能为()

12.(北京市第三十一中学2012届高三期中考试)如图所示为一列横波在某时刻的波形图,若此时刻质点P正处于加速运动过程中,则此时刻()

A.质点Q处于加速运动过程中,质点N处于减速运动过程中B.质点Q处于减速运动过程中,质点N处于加速运动过程中

C.质点Q和质点N均处于加速运动过程中

D.质点Q和质点N均处于减速运动过程中

A.振动周期为5s,振幅为8cm

B.第2s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值

C.第3s末振子的速度为正向的最大值

D.从第1s末到第2s末振子在做加速运动

13.C 解析:根据图象,周期T=4s,振幅A=8cm,选项A错误;第2s末振子到达波谷位置,速度为零,加速度最大,但沿x轴正方向,选项B错误;第3s末振子经过平衡位置,速度达到最大,且向x轴正方向运动,选项C正确;从第1s末到第2s末振子经过平衡位置向下运动到达波谷位置,速度逐渐减小,选项D错误。本题答案为C。

14.(四川省南充市高三2012届第二次高考适应性考试)—列沿x轴负方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示,P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是()

A.v变小,a变大

B. v变小,a变小

C. v变大,a变大

D. v变大,a 变小

A.质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向B.P点振幅比Q点振幅小C .经过△t =3s ,质点Q 通过的路程是0.6m

D .经过△t =3s ,质点P 将向右移动

12m

16.(浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考)沿x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、

B 、

C 四点,AB OA =,AB BC 5=,质点O 在垂直于x 轴方向做简谐运动,沿x 轴传播形成横波.t = 0时刻,O 点开始向上运动,经t = 0.2s ,O 点第一次到达上方最大位移处,这时A 点刚好开始运动.那么在t = 2.5s 时刻,关于质点B 和C 运动情况, 以下描述中正确的是( )

A .

B 点位于x 轴下方 B .

C 点位于x 轴下方

C .B 点正向上运动

D .C 点正向上运动

16.A 解析:根据题意,机械波的振动周期T =4t =0.8s ,波长λ=4AB ,在t 1=0.4s 时刻,B 点刚好开始向上运动,在t = 2.5s 时刻,即再经过2.1s=T 852,B 点位于x 轴下方,且正向下运动,所以选项A 正确,C 错误;在t 2=1.4s 时刻,C 点刚好开始向上运动,在t = 2.5s 时刻,即再经过1.1s=T 831,C 点位于x 轴上方,且正向下运动,所以选项BD 错误。本题答案为A 。 17.(河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试理综试题)一列简谐横波以1m/s 的速度沿绳子由A 向B 传播。质点A 、B 间的水平距离x =3m ,如图所示。若t =0时质点A 刚从平衡位置开始向上振动,其振动方程为2sin

()2y

t cm π=。则B 点的振动图象为下图中的

( ) 18.(浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三联考)如图所示,简谐横波a 沿x 轴正方向传播,简谐横波b 沿x 轴负方向传播,波速都是10m/s ,振动方向都平行于y 轴,t =0时刻,这两列波的波形如图所示。下图是画出平衡位置在x =2m 处的质点,从t =0开始在一个周期内的振动图像,其中正确的是( )

O A B C x

19.(福建省师大附中2012届高三上学期期中考试)如图所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中()

A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅

C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度大于乙的最大速度

20.(福建省泉州市2012届高三3月质量检查试题)一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,图中质点A的振动图象如图乙所示,则()

A.这列波的波速是16 m/s

B.这列波沿x轴正方向传播

C.从该时刻起经0.4 s,质点A通过的路程是16 cmD.从该时刻起,质点P将比质点Q先回到平衡位置

20.C 解析:根据两图可知,波长λ=20m,周期T=0.8s,所以波速v=λ/T=25 m/s,选项A 错误;根据图乙可知,图甲所示时刻质点A正从平衡位置向上振动,据此可判断出,这列波沿x轴负方向传播,选项B错误;从该时刻起经t=0.4 s=0.5T,质点A通过的路程是s=2A=16 cm,选项C正确;从该时刻起,质点P向上振动,而质点Q也向上振动,显然,质点P将比质点Q晚回到平衡位置,选项D错误。本题答案为C。

21.(黑龙江省等东北四校2012届高三下学期第一次高考模拟考试)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出()

A.这列波的波长为5m

B.波中的每个质点的振动周期为4s

C.若已知波沿x轴正向传播,则此时质点a向下振动

D.若已知质点b此时向上振动,则波是沿x轴负向传播的

二、多项选择题

22.(江西省万安中学等六校2012届高三下学期3月联考理综试卷)如图甲所示,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,P是离原点x1 = 2 m的一个介质质点,Q 是离原点x2 = 4 m的一个介质质点,此时离原点x3 =6 m的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同).由此可知()

23.(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试)如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,振幅A=4 cm。在t=0时刻,平衡位置相距5 cm的两质点a、b的位移分别是2 cm、-2 cm,它们的运动方向都沿y轴的负方向。则()

A.t=0时刻,a、b两质点的动能相同

B.a、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍

C.当a质点到达平衡位置时,b质点恰好到达负最大位移处

D.a质点速度为零时,b质点速度不为零

24.(陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考)一列横波沿直线传播,在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成的波形如图甲所示,在(t+3s)时刻A、B两点间形成的波形如图乙所示,已知A、B两点间距离s=9m,则以下说法中正确的是()

A .若周期为4s ,波一定向右传播

B .若周期大于4s ,波可能向右传播

C .若波速为8.5m/s ,波一定向左传播

D .该波波速可能的最小值为

0.5 m/s

25.(广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷)一水平弹簧振子在平衡位置O 点附近做简谐运动,它离开O 点经过0.4 s 后第一次到达M 点,再经过0.2 s 第二次到达M 点,从弹簧振子离开O 点开始计时,则( )

A .t 1 = 0.5 s 时刻和t 2 = 1.5 s 时刻弹簧长度可能相同

B .振子第三次到达M 点还要经过的时间可能是1.8 s

C .t 1 =31s 时刻和t 2 =

32s 时刻振子的动量一定相同 D .t 1 =31

s 时刻和t 2 =3

2s 时刻振子加速度大小一定相等

26.(浙江省温州市普通高中2012届高三3月联合检测试卷)一列向x 轴正方向传播的简谐横波在t =6s 末的波形如图所示,A 、B 、C 分别是x =0、x =1m 和x =2m 处的三个质点.已知该波周期为4s ,则下列说法正确的是( )

O M B

C.对质点C来说,在第7s内加速度在增大D.该列波的传播速度是1m/s

27.(甘肃省靖远一中、中恒学校2012届高三联考试题)如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m,以下说法正确的是()

A.此列波的波长为5m B.此列波的频率为2Hz

C.此列波的波速为2.5m/s D.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播

28.(甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则()

A.波的周期为1s B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动

C.x=0处的质点在t=0.25s时速度为0 D.x=0处的质点在t=0.25s时速度值最大

29.(广西南宁二中2012届高三10月份月考理综卷)如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图为参与波动的质点P的振动图象,则下列判断正确的是()

A .该波传播的速度为4m/s

B .该波的传播方向沿x 轴正方向

C .经过0.5s 时间,质点沿波的传播方向向前传播2m

D .该波在传播过程中若遇到3m 的障碍物,能发生明显的衍射现象

29.AD 解析:根据甲图和乙图可知,波长λ=4m ,T =1s ,A =0.2m ,t =0时刻质点P 正从平衡位置向下运动,所以,波速v =λ/T=4m/s ,甲图中质点P 右边的临点处在质点P 的下面,所以波是从右边传来的,即该波的传播方向沿x 轴负方向,选项B 错误;机械波传递的是波源的振动形式和波源提供的能量,介质中各质点并不随波迁移,选项C 错误;障碍物的尺寸3m 小于波长4m ,所以能发生明显的衍射现象,选项D 正确。不同答案为AD 。

30.(广西宾阳中学2012届高三下学期2月月考理综试题)位于坐标原点处的波源A 沿y 轴做简谐运动,A 刚好完成一次全振动时,在介质中形成的简谐横波的波形如图所示,B 是沿波传播方向上介质的一个质点,则( )

A .波源A 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向

B .此后4

1周期内回复力对波源A 一直做负功

C .经半个周期时间质点B 将向右迁移半个波长

D .在一个周期时间内A 所受回复力的冲量为零

31.(上海市川沙中学、宜川中学2012届高三上学期期中联考)一列简谐横波沿x 轴传播。t= 0时的波形如图所示,质点A 与质点B 相距lm ,A 点速度沿y 轴正方向;t =0.02s 时,质点A 第一次到达正向最大位移处。由此可知( )

32.(广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻振动刚好传播到x=5 m的M点,已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s,下面说法中正确的是()

A.这列波的波长是4 m

B.这列波的传播速度是10 m/s

C.质点Q(x=9 m)经过0.5 s第一次到达波峰

D.M点以后的各质点开始振动时的方向都是向下

33.(云南省部分名校2012届高三联考理综卷)如下图1所示,一根水平拉直弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1.0m,t = 0时刻O质点从平衡位置开始沿y 轴方向振动,并产生沿x轴正方向传播的波,O质点的振动图象如图2所示,当O质点第一次达到正向最大位移时,P质点刚开始振动,则()

A.质点Q的起振方向为y轴正向

B.O、P两质点之间的距离为半个波长C.这列波传播的速度为1.0 m/s

D.在一个周期内,质点O通过的路程为

0.4m

34.(甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x=5m的M点时开始计时,已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s,下面说法中正确的是()

A.若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象

B.质点Q(x=9m)经过0.5s第一次到达波谷

C.质点P在0.1s内沿波传播方向的位移为1m

D.若在Q处放一接收器,接到的波的频率小于

2.5Hz

谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法中正确的是()

三、非选择题36. (上海市十校2012届高三12月份联考试卷)如图所示为两列相干水波的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别为1m/s和1m,则图示时刻C、D点是振动________(填“加强”或“减弱”)点,A、B两质点的竖直高度差为______cm。

36.减弱;20解析:图示时刻C、D点是波峰与波谷的交点,是振动的减弱点;A、B两质点分别是波峰与波峰的交点和波谷与波谷的交点,均是振动的加强点,它们的振幅均是10cm,图示时刻A、B两质点的竖直高度差为20cm。

37.(江西省红色六校2012届高三上学期联考试卷)描述简谐运动特征的公式是x

=.自由下落的篮球被地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动(填“是”或“不是”)简谐运动.

37.A sinωt;不是解析:因为做简谐运动物体的回复力F=-kx=-kA sinωt,可见,回复力是变力,而篮球在自由下落的过程和被地面反弹后竖直上升的过程中,所受合外力为恒力,所以篮球的运动不是简谐运动。

39.(江苏省淮安市2012届高三上学期第一次调研测试)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=5sin(5πt)cm。则此波沿x轴(选填“正”或“负”)方向传播,传播速度为m/s。

40.(宁夏银川一中2012届高三第五次月考试题理综卷)一列简谐横波沿AB方向由A质点传到B质点。已知A、B相距0.6m,横波的波长λ>0.5m。在某一时刻开始计时,质点A处于最大正位移处,经过0.1s,第二次回到平衡位置,此时质点B达到最大正位移处。请在图中画出0.1s时刻,质点A、B之间的波形图。并计算这列波的波速是多大?

41.(云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试)一列机械波沿x轴传播,在t1=0s和t2=0.05s 时刻,其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示,求:下载本文

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