高考题 机械振动与机械波
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1．[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声．声波在空气中和在水中传播时的()A．波速和波长均不同B．频率和波速均不同C．波长和周期均不同D．周期和频率均不同答案：A解析：声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系v＝λf可知，波长也不同，故A正确，B、C、D错误．故选A.2．[2024·浙江1月]如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动．以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则()A．t1时刻小球向上运动B．t2时刻光源的加速度向上C．t2时刻小球与影子相位差为πD．t3时刻影子的位移为5A答案：D解析：以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，t1时刻小球向下运动，A错误；t2时刻，光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据F回＝－kx＝ma可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，B错误；根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，C错误；根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据光沿直线传播，光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点，影子位于正向最大位移处，根据几何关系有ll＋2l ＝A＋AA＋x影子，解得x影子＝5A，即t3时刻影子的位移为5A，D正确．3．[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示．用绿色激光照双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹．下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A．换用更粗的头发丝B．换用红色激光照射双缝C．增大纸板与墙面的距离D．减小光源与纸板的距离答案：A解析：由于干涉条纹间距Δx＝ldλ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx，故D错误．故选A.4．[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0，4λ)处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波．波传到介质Ⅱ中，其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R 和S点，此时波源也恰好位于波峰．M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则()A ．介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0，－2 λ)C ．入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α＝352 答案：BD解析：波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f ＝v λ，A 错误；在介质Ⅱ中波长为λ′＝2v f＝2 λ，由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，故S 点的坐标为(0，－2 λ)，B 正确；由于S 为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，则R 也为波峰，故P 到R 比P 到O 多一个波峰，则PR ＝5λ，则OR ＝3λ，由于||MO －PM≠2n ·λ2 或(2n ＋1)λ2 (n ＝0，1，2，…)，故M 点不是减弱点，C 错误；根据n ＝λ′λ＝2 ，则n ＝sin αOR PR，解得sin α＝352 ，D 正确． 5．[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度v ＝10 m/s ，t ＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动，下列图形中哪个是t ＝0.6 s 时的波形( )答案：B解析：由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m ，根据v ＝λT可知该列波的周期为T ＝0.4 s ，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5 T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B正确．6．[2023·湖南卷]如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB.t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m．下列说法正确的是()A．这三列波的波速均为2 m/sB．t＝2 s时，D处的质点开始振动C．t＝4.5 s时，D处的质点向y轴负方向运动D．t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案：C解析：由图(b)的振动图像可知，振动的周期为4 s，故三列波的波速为v＝λT＝4 m4 s＝1m/s，A错误；由图(a)可知，D处距离波源C最近的距离为3 m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C＝DC v＝3 m1 m/s＝3 s故t＝2 s时，D处的质点还未开始振动，B错误；由几何关系可知AD＝BD＝5 m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB＝ADv＝5 m1 m/s＝5 s故t＝4.5 s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1＝t－t C ＝1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；t＝6 s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2＝t－t C＝3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t＝6 s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3＝t－t AB＝1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰．根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y＝2A－A＝2 cm故t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是2 cm，D错误．故选C.。
2024-2024三年上海高考物理一模汇编之《机械振动与机械波、单摆》
2024-2024三年上海高考物理一模汇编之《机械振动与机械波、单摆》一、单选题 (共6题)第(1)题半径为R的光滑水平玻璃圆桌以周期T匀速转动，一小球从桌边对准圆心以速度匀速通过桌面，则小球在桌面留下的痕迹可能是（ ）A．B．C．D．第(2)题水上滑梯项目在夏日给人们带来了清凉。
某水上滑梯项目可简化为如图所示的模型：人从倾角为的滑梯顶端在细水流的冲击下由静止开始下滑，水流对人的作用力大小恒定且沿滑梯向下，经过时间后人由滑梯底端进入水中，人在水中运动时，所受的浮力和阻力恒定，在水中速度减为零。
已知人的质量为，人可视为质点，重力加速度为，不考虑空气阻力和人在滑梯上滑下时所受到的水的浮力。
下列说法正确的是（ ）A．人在滑梯上运动过程中，滑梯对人的支持力的冲量方向垂直滑梯向上，大小为B．整个过程中，人的动量大小一直增大C．人在泳池里时，对水的作用力方向水平向左D．若水流作用力减小，则人在滑梯上时重力对人的冲量大小为第(3)题为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。
如图甲所示，空气水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（ ）A．a光发生全反射的临界角大B．a光的频率小于b光C．水对a光的折射率大于对b光的折射率D．用同一装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小第(4)题虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来演示说明。
两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路图如图所示。
关于照到M、N、P、Q点的单色光的说法正确的是（）A．M、N、P、Q点的光的颜色分别为红、紫、红、紫B．M点的光的波长较N点的大C．P点的光的波长较Q点的大D．水对P点的光比对Q点的光的折射率大第(5)题2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。
高考物理(山东专用)一轮复习专题八机械振动与机械波练习含答案
专题八机械振动与机械波五年高考考点过关练考点一机械振动1.(2021浙江1月选考,15,2分)(多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率,工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置,如图甲、乙所示。
则( )A.针对不同树木,落果效果最好的振动频率可能不同B.随着振动器频率的增加,树干振动的幅度一定增大C.打击杆对不同粗细树干打击结束后,树干的振动频率相同D.稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同答案AD2.(2022浙江6月选考,11,3分)如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距x。
套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动,小球将做周期为T的往复运动,则( )A.小球做简谐运动B.小球动能的变化周期为T2C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T时,其运动周期为2TD.小球的初速度为v2答案 B3.(2021江苏,4,4分)如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P。
以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。
t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω。
则P做简谐运动的表达式为( )A.x =R sin (ωt −π2) B.x =R sin (ωt +π2) C.x =2R sin (ωt −π2) D.x =2R sin (ωt +π2) 答案 B 4.(2022海南,4,3分)在同一地方,甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图所示,可知甲、乙两个单摆的摆长之比为( )A.2∶3B.3∶2C.4∶9D.9∶4 答案 C 5.[2019课标Ⅱ,34(1),5分]如图,长为l 的细绳下方悬挂一小球a ,绳的另一端固定在天花板上O 点处,在O 点正下方34l 的O'处有一固定细铁钉。
将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时。
高考复习—机械振动与机械波
高考复习—机械振动与机械波一、选择题1．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟 [ ]A．变慢了，要使它变准应该增加摆长 B．变慢了，要使它变准应该减少摆长C．变快了，要使它变准应该增加摆长 D．变快了，要使它变准应该减少摆长2．做简谐振动的物体，如果在某两个时刻的位移相同，则物体在这两个时刻的[ ]A．加速度相同 B．速度相同 C．动能相同 D．动量相同3．单摆做简谐运动时，其回复力是 [ ]A．摆球所受的重力B．悬线对摆球的拉力C．摆球所受重力与悬线拉力的合力D．摆球重力在垂直悬线方向上的分力4．以下几种运动，哪个不是简谐运动 [ ]A．拍皮球时，球的运动B．一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动，且假设它经过的弧线很短C．质点做匀速圆周运动时，它在直径上的投影点的运动D．竖直悬挂的弹簧上挂一重物，在弹性限度内，将重物拉开一定离，然后放手任其运动5．如图1所示，弹簧振子的质量为0.2 kg，做简谐振动，当它运动到平衡位置左侧2 cm时，受到的回复力是4 N，当它运动到平衡位置右侧4 cm时，它的加速度 [ ]A．大小为20 m/s2，向右 B．大小为20 m/s2，向左ArrayC．大小为40 m/s2，向左 D．大小为40 m/s2，向右6．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是 [ ]A．摆球的机械能守恒B．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化7．水平放置的弹簧振子做简谐振动的周期为T，t1时刻振子不在平衡位置而且速度不为零；t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同；t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反.若t2－t1=t3－t2，则 [ ]A.t1时刻、t2时刻与t3时刻，弹性势能都相等B.t1时刻与t3时刻，弹簧的长度相等C.t3－t1=(2n+1/2)T n=0，1，2……D.t3－t1=(n+1/2)T n=0，1，2……8．工厂里，有一台机器正在运转，当其飞轮转得很快的时候，机器的振动并不强烈. 切断电源，飞轮转动逐渐慢下来，到某一时刻t, 机器发生了强烈的振动, 此后，飞转转动得更慢，机器的振动反而减弱, 这种现象说明[ ]A．在时刻t飞轮惯性最大B．在时刻t飞轮转动的频率最大C．在时刻t飞轮转动的频率与机身的固有频率相等，发生共振D．纯属偶然现象，并无规律9.．波由甲介质进入乙介质，可能发生变化的是( )A．波长 B．频率C．波速 D．传播方向10．关于波速公式v=λf，下面哪几句话是正确的( )A．适用于一切波B．对同一机械波来说，通过不同的介质时，只有频率f不变C．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f都会发生变化D．波长2 m的声音比波长1 m的声音的传播速度大一倍11．关于机械振动和机械波的关系，以下说法中正确的是 ( ) A．有机械振动必有机械波B．波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同C．由某波源激起机械波，机械波和波源的频率始终相同D．一旦波源停止振动，由它激起的机械波也立即停止波动12．一列沿x 轴传播的简谐横波, 某时刻的图象如图1所示. 质点A 的位置坐标为(-5,0), 且此时它正沿y 轴正方向运动, 再经2 s 将第一次到达正方向最大位移, 由此可知 ( ) A. 这列波的波长为20 m B. 这列波的频率为0.125 Hz C. 这列波的波速为25 m/sD. 这列波是沿x 轴的正方向传播的13．一列机械波在某时刻的波形如图2中实线所示，经过一段时间以后，波形图象变成如图2中虚线所示，波速大小为1 m/s ．那么这段时间可能是（ ）A ．1 sB ．2 sC ．3 sD ．4 s 14．一列沿x 轴传播的简谐波，波速为4 m/s ，某时刻的波形图象如图3所示．此时x ＝8 m 处的质点具有正向最大速度，则再过4.5 s （ ）A ．x ＝4 m 处质点具有正向最大加速度B ．x ＝2 m 处质点具有负向最大速度C ．x ＝0处质点一定有负向最大加速度D ．x ＝6 m 处质点通过的路程为20 cm15．如图4所示，在xoy 平面内，有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1 m/s ，振幅为4 cm ，频率为2.5 Hz ．在t =0时，P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P 点为0.2 m 的Q 点 ( ) A ．在0.1 s 时的位移为4 cm B ．在0.1 s 时的速度最大C ．在0.1 s 时速度方向向下D ．在0～0.1 s 内的路程为4 cm 16．一列沿x 轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图5甲所示．若从此时刻开始计时，则图5乙表示a 、b 、c 、d 中哪个质点的振动图象 ( ) A ．若波沿x 轴正方向传播，则乙图为a 点振动的图象B ．若波沿x 轴正方向传播，则乙图为b 点振动的图象C ．若波沿x 轴负方向传播，则乙图为c 点振动的图象D ．若波沿x 轴负方向传播，则乙图为d 点振动的图象17．图6中, S 1、S 2两个波源发出两列完全相同的机械波，产生稳定的干涉图样．若S 1、S 2间的距离等于两个波长，则( )A ．共形成三条干涉加强条纹图2图4甲乙图5图3 图6B ．共形成五条干涉加强条纹C ．射线S 1O 、S 2O' 处是干涉加强条纹D ．射线S 1O 、S 2O' 处是干涉减弱条纹18．一根张紧的水平弹性长绳上有ａ、ｂ两点相距14 m ，ｂ点在ａ点的右方．当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若ａ点的位移达到正极大值时，ｂ点的位移恰为0，且向下运动．经过1 s 后，ａ点的位移为0，且向下运动，而ｂ点的位移恰达到负极大值．则这列简谐横波的波速可能等于 ( ) A ．4.67 m/s B ．6 m/s C ．10 m/s D ．14 m/s二、填空题1．甲、乙两个单摆，同时做简谐振动，甲摆完成10次全振动时，乙摆完成20次全振动，若乙摆摆长为1 m ，则甲摆的摆长 m ．2．一摆长为L 的单摆，在悬点正下方(L -L ')的P 点处钉一钉子，如图2所示，此单摆的振动周期(两个摆角均很小)为 ．3．利用单摆测重力加速度时， 没有测摆球的直径， 先用直尺测出悬点到球底的距离L 1， 测出相应的周期T 1， 再将L 1改变为L 2， 又测出相应的周期T 2， 则测出的重力加速度g 的表达式应为 ．4．一简谐波沿x 轴正方向传播．已知轴上x 1=0和x 2=1m 两处的振动图象分别如图9所示，又知此波的波长大于1 m ，则此波的传播速度v =_____m/s ．（取整数）5．平静湖面上传播着一列水面波(横波)， 在波传播方向上有两小木块， 相距10 m ，随波上下振动, 测得小木块每分钟振动20次, 当甲木块在波峰时，乙木块恰在波谷，且两木块间有两个波峰，则此水面波的波长为______m ，波速为_______m/s ，频率为____Hz ．（用分数表示）三、计算题1．某质点做简谐运动，先后以相同的速度通过A 、B 两点，历时0.5 s ，质点以大小相等方向相反的速度再次通过B 点，历时也是0.5 s ，求该质点的振动周期．图 2图92．A 为半径为R 的光滑圆轨道的最低点，B 、C 为两个完全相同的小球(均可看成质点)，将B 球放在A 的正上方高度为h 处，将C 球放在离A 很近的轨道上，让B 、C 球同时由静止开始运动(不计空气阻力)，它们恰好在A 点相遇，则h 与R 的应满足什么关系？3．一列横波向右传播，在传播方向上，有相距3 m 的ａ、ｂ两点．当ａ点到达波峰时，右侧ｂ点恰通过平衡位置向下运动，则这列波的波长为多少？ 4．一列沿x 轴正方向传播的横波，某时刻的波形图象如图10中的Ⅰ所示，经t ＝0.2 s 后，波形图象如图中Ⅱ所示．求这列波的波速．5．一列沿x 轴传播的简谐横波，其周期为T ，某时刻的波形图象如图中的实线所示，再经t =0.2 s 的波形图如图11中的虚线所示．求：（1）若t 小于T ，则此列波的波速为多大．（2）若t 大于T ，则此列波的波速为多大．图10 图11一、选择题1．B 2．AC 3．D 4．A 5．C 6．B 7．AD 8．C 9．ACD 10．AB11．C 12．ABC 13．AC 14．ABC 15．BD 16．BD 17．BC 18．AC二、填空题1．4 2．T=π（g L g L //'+） 3．4π2（L 2-L 1）/（T 22-T 12）4．333 5．4 ，4/3 ，1/3三、计算题1．2 s ．2．R n h 8π)12(2-=（n =1，2，3……）． 3．3412+n m ，式中n ＝0、1、2、3、…………．4．（40n ＋10）m/s ，式中n ＝1、2、3、………． 5．（1）2.5 m/s 或7.5 m/s ，（2）（10n +2.5）m/s 或（10n +7.5）m/s ，n =1、2、3…………．。
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题（本大题共5小题）1．如图甲，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O 点之间。
现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线，图中为摆球从A 点开始运动的时刻，g 取。
下列说法正确的是（ ）A ．单摆的振动周期B ．摆长C ．摆球的质量D ．摆球运动过程中的最大速度2．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M 点时的波形图，图2是质点N （）从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于处的质点。
下列说法正确的是（ ）A ．这列波的传播速度是B ．时质点Q 首次到达波峰位置C ．P 点的振动方程为D ．该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A 、E 摆长相等。
先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（ ）0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A ．其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B ．其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C ．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最大D ．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大4．如图所示，波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播，两点的平衡位置相距。
某一时刻在a 点出现波峰，从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰，则（ ）A ．若波由a 向b 传播，波的传播速度为B ．若波由b 向a 传播，波的传播速度为C ．从b 点出现波峰开始计时，内质点b 经过的路程可能为D ．从b 点出现波峰开始计时，末质点b 可能处在波谷的位置5．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。
高考物理二轮复习专题训练机械振动和机械波
机械振动和机械波一、单选题1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。
波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。
则以下说法中正确的是（）A．质点P的振幅为0.05mB．波的频率可能为7.5HzC．波的传播速度可能为50m/sD．在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动2．如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。
则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s，6cm B．4s，9cmC．4s，6cm D．2s，8cm3．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。
两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点b、d始终静止不动B．质点a、b、c、d、e始终静止不动C．质点a、c、e始终静止不动D．质点a、c、e以振幅A做简谐运动4．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。
图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。
下列说法不正确的是（）A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同B．M点为振动加强点，其振幅为AC．N点始终处在平衡位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为05．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同种介质中沿相同方向传播的波形图，此时质点P的运动方向如图所示，已知质点P在a波上，质点Q在b波上，则下列说法错误的是（）A．两列波具有相同的波速B．此时质点Q正沿y轴正方向运动C．一个周期内，质点Q沿x轴前进的距离是质点P的1.5倍D．在质点P完成30次全振动的时间内质点Q可完成20次全振动6．如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。
光学、机械振动和机械波压轴解答题(全国甲卷和Ⅰ卷)
光学、机械振动和机械波压轴解答题（全国甲卷和Ⅰ卷）高考物理光学、机械振动和机械波压轴解答题是考查学生物理学科素养高低的试金石，表现为综合性一般、求解难度不大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求一般等特点。
一、命题范围1.光的折射定律和全反射（压轴指数★★★★）利用光路图找出入射角和折射角，根据折射定律求解。
全反射注意其发生条件。
2、机械振动和机械波（压轴指数★★★★）理解好简谐运动的特点，会根据简谐运动方程判断某质点的运动情况。
会利用波的图像，分析判断波的传播方向和质点振动方向的关系，会利用波长和波速和周期的关系，求解多解问题。
会根据波的叠加原理，判断两列波叠加时的特点。
二、命题类型1.光学情境综合型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，物理光学情境综合型试题的物理模型有：各种形状各异的玻璃砖、或水池。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含：光的折射定律、全反射角。
2.波的图像问题、波的干涉叠加问题、波传播的周期性与多解性问题。
简谐运动的振动方程和振动步调相同、相反的频率相同的波源发出两列波的叠加。
根据波的图像，求解波的传播时间，质点振动的位移和路程等问题。
波传播的周期性与多解性问题。
1．（2022·全国·统考高考真题）如图，边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为AB 边的中点。
在截面所在的平面，一光线自M 点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的P 点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P 、C 两点之间的距离。
【答案】72n =，PC =【解析】光线在M 点发生折射有sin60°=n sin θ由题知，光线经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，则1sin C n=C =90°-θ联立有tan θ=2n =根据几何关系有tan 2MB aBN BNθ==解得NC a BN a =-=再由tan PC NCθ=解得12PC a =2．（2021·全国·高考真题）均匀介质中质点A 、B 的平衡位置位于x 轴上，坐标分别为0和xB =16cm 。
高考物理专练题机械振动与机械波(试题部分)
高考物理专练题机械振动与机械波考点一机械振动1.[2020届河南中原大联考,34(1)](多选)如图所示,弹簧振子在BC间振动,O为平衡位置,BO=OC=5 cm。
若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法中正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是2s,振幅是5cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cmE.振子从B到O的时间与从O到C的时间相等答案BDE2.(2019陕西二检,15)(多选)下列关于机械振动的有关说法正确的是()A.简谐运动的回复力是按效果命名的力B.振动图像描述的是振动质点的轨迹C.受迫振动的频率等于驱动力的频率D.当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时,振幅最大E.机械振动的振动能量对外传播时不需要依赖介质答案ACD3.[2019四川攀枝花二模,34(2)]弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在t=0时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t=0.2s时刻,振子速度第一次变为-v;在t=0.5s时刻,振子速度第二次变为-v。
①求弹簧振子的振动周期T;②若B、C之间的距离为25cm,求振子在4s内通过的路程;③若B、C之间的距离为25cm,从平衡位置开始计时,写出弹簧振子的位移表达式,并画出弹簧振子的振动图像。
答案①1s②200cm=2πrad/s③根据x=A sinωt,A=12.5cm,ω=2πT得x=12.5sin2πt(cm)振动图像如图所示。
考点二机械波1.[2019江西红色七校二模,34(1)](多选)一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图所示,此时刻质点P的位移为5cm,质点Q位于x=4m处。
从t=0时刻开始计时,当t=16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰。
下列说法正确的是()A.该波的振动周期为4sB.该波的传播速度为4m/s3C.t=3s时质点P沿y轴负方向运动D.0~30s内质点Q通过的路程为2mE.0~3s内质点P通过的路程为10cm答案BCD2.(多选)图(a)为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是()A.波向左传播B.波速为40m/sC.t=0.1s时,质点P向y轴正方向运动D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cmE.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm答案BCE3.(多选)图甲是一列简谐横波传播到x=5m的M点时的波形图,图乙是质点N(x=3m)从此时刻开始计时的振动图像,Q是位于x=10m处的质点,下列说法正确的是()A.这列波的波长是5mB.这列波的传播速度是1m/sC.当Q点开始振动时,M点位于波谷D.质点Q在6s时,第一次到达波峰E.这列简谐波由M点传播到Q点需要5s答案BCE方法1 判断波的传播方向和质点的振动方向的方法1.(多选)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是参与波动的、离原点x1=2m处的质点,Q是参与波动的、离原点x2=4m处的质点。
2020年高考回归复习—机械振动和机械波选择综合题五 含答案
高考回归复习—机械振动和机械波选择之综合题五1．一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，周期为T，振幅为A。
t=0时刻，该波波形如图中实线所示，此时x=0处的质元沿y轴负向振动，则（）A．此列波沿x轴正向传播B．经过12T，x=0.2m处的质元传播到x=0.8m处C．t=52T时刻波形如图中虚线所示D．x=0处的质元向y轴正方向运动时，x=0.6m处质元向y轴负方向运动E.x=0处质元的位移为－A时，x=0.4m处质元的位移为A2．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（2t ）cm。
则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE.平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s3．如图所示，O点为简谐横波的波源．振幅为5 cm的波从O点分别沿x轴向正方向和负方向传播，Oa=3 m，Ob=4 m，Oc=6 m．t=0时，波源O由平衡位置开始竖直向下振动；t=6s时，质点a第一次到达最高点，同时质点c刚好开始振动．则下列说法中正确的是（）A ．该波的周期为4 sB ．0～10 s 内，质点b 走过的路程是0.3 mC ．该波的波速为0.75 m/sD ．t =6 s 时质点b 经过平衡位置向上运动 E.当质点c 向下运动时，质点a 一定向上运动4．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形图如图所示，已知此时A 质点偏离平衡位置的位移为30 cm ，B 质点刚要开始振动，质点振动的周期T ＝0.4 s 。
下列说法正确的是（ ）A ．此时质点B 将沿y 轴负方向运动 B ．波的传播速度为10 m /sC ．质点A 的振动方程表达式为60sin 10cm 6y t ππ⎛⎫⎪⎝⎭＝＋ D ．质点A 再次回到平衡位置的时刻是130t s ＝E.从质点A 开始振动到质点B 开始振动经历的时间为16s 5．一列简谐横波在t =0.4s 时刻的波形如图甲所示，波传播方向上质点A 的振动图象如图乙所示。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第7单元 机械振动与机械波 作业19机械振动
第七单元机械振动与机械波作业19机械振动A组基础达标微练一简谐运动的描述1.一位游客在湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。
可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s。
当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。
地面与甲板的高度差不超过10 cm 时,游客能舒服地登船。
在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( ) A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s微练二简谐运动图像的理解和应用2.(浙江1月选考)如图甲所示,一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO',接入电阻R构成回路。
导体杆处于竖直向上的匀强磁场中,将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放,导体杆开始下摆。
当R=R0时,导体杆振动图像如图乙所示。
若横纵坐标皆采用图乙标度,则当R=2R0时,导体杆振动图像是( )3.(多选)如图甲所示,装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,把玻璃管向下缓慢按压4 cm后放手,忽略运动阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动,测得振动周期为0.5 s。
以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示,其中A为振幅。
对于玻璃管,下列说法正确的是( )A.回复力等于重力和浮力的合力B.振动过程中动能和重力势能相互转化,玻璃管的机械能守恒C.位移满足函数式D.在t 1~t 2时间内,位移减小,加速度减小,速度增大微练三 单摆周期公式的应用4.如图甲所示,细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器,注射器内装上墨汁。
将摆线拉开一较小幅度,当注射器摆动时,沿着垂直于摆动的方向以速度v 匀速拖动木板,得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示,若测得木板长度为L,墨汁图样与木板边缘交点P 、Q 恰好是振动最大位置处,已知重力加速度为g,则该单摆的等效摆长为( )A.gv 225π2L 2B.gL 225π2v 2C.25gL 216π2v 2D.25gv 216π2L 25.(多选)甲、乙两个单摆做简谐运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B.t=2 s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零C.甲、乙两摆的摆长之比为4∶1D.甲、乙两摆摆球在最低点时摆线的拉力大小一定相等微练四受迫振动6.轿车的“悬挂系统”是指由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的整个支持系统。
2023届新高考物理二轮专题训练13：机械振动与机械波(含答案解析)
专题训练13 机械振动与机械波一、选择题（第1～6题为单选题，第7～10题为多选题）1．一个弹簧振子，在光滑水平面上做简谐运动，如图所示，当它从左向右恰好经过平衡位置时，与一个向左运动的钢球发生正碰，已知碰后钢球沿原路返回，并且振子和钢球不再发生第二次碰撞。
则下面的情况中不可能出现的是（）A．振子继续作简谐振动，振幅和周期都不改变B．振子继续作简谐振动，振幅不变而周期改变C．振子继续作简谐振动，振幅改变而周期不变D．振子停止运动2．如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是（）A．甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长B．甲摆的机械能比乙摆的大C．在t＝1 s时有正向最大加速度的是乙摆D．由图象可以求出当地的重力加速度3．如图是某横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示0.2 s后的波形图，以下说法正确的是（）A．若波向左传播，则它传播的距离可能是5 mB．若波向右传播，则它的最大周期是0.8 sC．若波向左传播，则它的波速可能是45 m/sD．若波速为35 m/s，则波的传播方向向右4．飞力士棒（Flexi－bar）是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。
标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄，两端负重头，用一根PVC软杆连接，质量为508 g，长度为1.525 m，棒的固有频率为4.5 Hz，如图所示，可以使用双手进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（）A．使用者用力越大飞力士棒振动越快B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定越来越大C．双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，会产生共振D．负重头质量相同，同样材料的PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变5．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x ＝2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图像。
下列说法不正确的是（ ）A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的传播速度是20 m/sC ．经过0.1 s ，质点Q 的运动方向沿y 轴负方向D ．经过0.35 s ，质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离 6．如图甲所示，在同一介质中，波源为1S 与2S 频率相同的两列机械波在0t =时刻同时起振，波源1S 的振动图像如图乙所示；波源为2S 的机械波在0.25s t =时波的图像如图丙所示。
2025高考物理 机械振动与机械波图像
2025高考物理 机械振动与机械波图像一、单选题1．如图所示，t =0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动，振动周期为0.4s ，在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐波。
下图中能够正确表示t =0.8s 时波形的图是（ ）A ．B ．C ．D ．2．一简谐横波沿x 轴正方向传播，图甲是7s t =时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的x 坐标合理的是（ ）A ．1mB ．2mC ．7mD ．12m二、多选题3．沿x 轴传播的一列简谐横波在0t =时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在10m =x 处的质点Q 的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A ．该波沿x 轴负方向传播B ．该波的波长为10mC ．该波的传播速度为10m/sD ．0x =处质点的振动方程为20sin cm 63y t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭三、单选题4．如图甲所示，均匀介质中两波源O 、M 分别位于x 轴上xO = 0、xM = 12m 处，t = 0时刻两波源开始沿y 轴振动，振动图像分别如图乙、丙所示。
在x 轴上xP = 8m 处有一质点P ，已知两波源产生的简谐横波在介质中的传播速度均为20m/s ，下列说法正确的是（ ）A ．t = 0.4s 时质点P 开始振动B ．两列波的波长均为3mC ．质点P 为振动加强点D ．两波源O 、M 间有6个振动加强点四、解答题5．我国科学家首创的超声消融术是一种超声波聚焦病灶部位进行照射治疗的先进技术。
如图甲所示，一列超声波从介质1进入介质2中继续传播，A 、B 、C 为传播方向上的三个点。
图乙为0t =时刻A 质点右侧介质1中的部分波形图，此时该波恰好传播至介质2中的B 点，图丙为该时刻之后B 点的振动图像。
已知B 、C 两质点间的距离0.75cm ，波在介质2中的传播速度为31.010m/s ⨯。
求：（1）该波在介质1中传播速度的大小；（2）从质点B 开始振动到质点C 第一次到达波谷经历的时间。
高考必做大题02：机械振动和机械波
高考必做大题02：机械振动和机械波一、计算题1．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1,0）的质点刚好开始振动，在t1=0.6s时刻，P质点在t=0时刻首次位于波峰位置。
Q点的坐标是（-3，0），求：（i）这列波的传播速度；（ii）t2=1.5s时质点Q的位移。
2．一列沿x轴方向传播的横波，如图所示的实线和虚线分别为t1=0s时与t2=1s时的波形图像。
求：(i)如果该横波的传播速度为v=75m/s时，分析该波的传播方向；(ii)如果该横波沿x轴的正方向传播，虚线上x=2m的质点到达平衡位置时波传播的最短距离是多少？相对应的时间应为多长？二、解答题3．一列简谐横波沿x轴传播，如图甲所示为t = 0.1s时刻的波形图，介质中P、Q两质点离开平衡位置的位移相等，P、Q两质点相距8m，图乙为质点P的振动图象。
求：①质点P在t = 0.7s时离开平衡位置的位移y；②波速v及波的传播方向。
4．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知该波的传播速度为10m/s，求：（i）这列波的周期；（ii）从图示时刻开始，在x=4cm处的质点在0~4.9s时间内运动的路程。
5．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，在t=0时刻两列波的部分波形如图，甲恰好传播到质点M（1.0，0），乙恰好传播到质点N（2.0，0）。
已知乙的周期T乙=0.4s，求：（i）质点P（1.6，0）开始振动的时刻t0；（ii）质点Q（2.4，0）的位移y=+20cm的时刻t。
6．坐标原点处的波源在t1＝0时开始沿y轴负向振动，t2＝1.5s时它正好第二次到达波谷，如图所示为t2＝1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。
求：①这列波的传播速度；②写出波源振动的位移表达式。
7．一列简谐横波沿x轴方向传播，在x轴上沿传播方向上依次有P、Q两质点，P质点平衡位置位于x＝4m处。
高中物理《机械运动与机械波》练习题(附答案解析)
高中物理《机械运动与机械波》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．图为一列简谐横波在传播过程中，某个质点开始振动以后的振动图像，根据该图像不能．．得出（）A．简谐波的波长B．简谐波的振幅C．简谐波的周期 D．波源的起振方向2．下列说法正确的是（）A．烟花点火后升空，是地面对烟花的反作用力作用的结果B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性C．持续鸣笛的汽车靠近观察者时，观察者接收的频率比声源频率高D．光纤利用光的全反射原理，光纤由内芯和外套组成，内芯的折射率比外套的小3．下列关于多普勒效应的说法正确的是（）A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应B．大风中，远处人的说话声时强时弱C．由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象（各条谱线的波长均变长），可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者4．如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A．在t＝0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D ．在t ＝0.6s 时，弹簧振子有最小的位移5．一列沿x 轴正方向传播的简谐波，0=t 时刻的波形如图所示，0.2s t =时C 点开始振动，则（ ）A ．0.3s t =时，波向前传播了3m ，质点B 将到达质点C 的位置 B ．0.05s t =时，质点A 的速度方向向下 C ．00.6s 内，质点B 的平均速度为2m /sD ．若同时存在一列振幅为20cm 、频率为2.5Hz 的沿x 轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象6．图（a ）中医生正在用“彩超”技术给病人检查身体；图（b ）是某地的公路上拍摄到的情景，在路面上均匀设置了41条减速带，从第1条至第41条减速带之间的间距为100m 。
2021年高考物理真题训练16 机械振动和机械波(解析版)
专题16 机械振动和机械波1．（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54x λ=处质点的振动方程为2πcos()y A t T =，则34t T =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，34t T =时，在51+44λλλ=处的质点处于 32π2π3πcos cos co 4s 02y A t A A T T T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⋅== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭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x 轴负方向传播，根据同侧法判断可知，ABC 错误，D 正确。
故选D 。
2．（2020年天津卷）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为T ，0t =时的波形如图所示。
4Tt =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1mC ．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4T 周期，波向右传播了4λ，波形如图所示A ．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；B ．质点b 点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B 错误；C ．质点c 恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C 正确；D ．质点d 的位移为5 cm ，D 错误。
故选C 。
3．（2020新课标Ⅰ卷）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有 A ．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B ．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C ．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D ．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E.天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化 【答案】BCE【解析】A ．之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A 错误； B ．超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B 正确；C ．列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C 正确；D ．波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的， D 错误；E ．双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E 正确。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编附答案
A．1m/s
B．3m/s
C．5m/s
D．8m/s
9．如图是观察水面波衍射的实验装置，AC 和 BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波
源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）间的距离表示
一个波长， 则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（ ）
A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．如果将孔 AB 缩小，经过孔以后的波纹间的距离会变小 C．如果将孔 AB 缩小，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，波源的频率增大，将能更明显地观察到衍射现象 10．如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t1＝0 时的波形图。经过 t2＝0.1s，Q 点振动状态传到 P 点，则（ ）
A．这列波的波速为 40cm/s B．t2 时刻 Q 点加速度沿 y 轴的正方向 C．t2 时刻 P 点正在平衡位置且向 y 轴的负方向运动 D．t2 时刻 Q 点正在波谷位置，速度沿 y 轴的正方向 11．一列简谐横波沿 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 12．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（ ） A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。 B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。 C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。 D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。 13．如右图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以 O 点为平衡位置，在 a、b 两 点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知( )
2025高考物理 机械振动和机械波
2025高考物理 机械振动和机械波一、单选题1．如图所示，半径为R 的圆盘边缘有一钉子B ，在水平光线下，圆盘的转轴A 和钉子B 在右侧墙壁上形成影子O 和P ，以O 为原点在竖直方向上建立x 坐标系。
0t =时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω，则P 做简谐运动的表达式为（ ）A ．sin()2πω=-x R t B ．sin()2πω=+x R t C ．2sin()2πω=-x R t D ．2sin()2πω=+x R t 2．如图所示，为一个水平弹簧振子的振动图像，下列说法不正确的是（ ）A ．1s t =到2s t =内，弹簧振子的动能不断减小B ．该弹簧振子的振动方程为10sin cm 2x t π=-C ．3s t =时，弹簧振子的加速度沿x 轴负方向D ．0t =到10s t =弹簧振子的路程为100cm3．直立的轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴住一个铁块，现让铁块在竖直方向做往复运动，从铁块所受合力为零开始计时，取向上为正方向，其运动的位移-时间图像如图所示（ ）A ．t =0.25s 时物体对弹簧的压力最大B ．t =0.25s 和t =0.75s 两时刻弹簧的弹力相等C ．t =0.25s 至t =0.50s 这段时间物体做加速度逐渐增大的加速运动D ．t =0.25s 至t =0.50s 这段时间内物体的动能和弹簧的弹性势能之和在增大4．如图所示为相同的小球（可看作质点）构成的单摆，所有的绳子长度都相同，在不同的条件下的周期分别1234T T T T 、、、，关于周期大小关系的判断，正确的是（ ）A ．1234>>>T T T TB ．4132T T T T <=<C ．4132T T T T >=>D ．1234T T T T <<<二、多选题5．如图甲所示，一光滑绝缘小圆槽MN 固定在水平面上，M 、N 两点之间的弧长远小于圆槽的半径R 。
2021届高考一轮物理：机械振动与机械波含答案
2021届高考一轮物理：机械振动与机械波含答案*机械振动与机械波*一、选择题1、如图，细绳一端固定于悬挂点O，另一端系一小球。
在悬挂点正下方A点处钉一个钉子。
小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为t1，从C点向右摆到最高点的时间为t2。
摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。
下列说法正确的是()A．t1＝t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．t1>t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小C．t1>t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变D．t1＝t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变A．火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振B．若驱动力的频率为5 Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为5 HzC．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D．一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个E．受迫振动系统的机械能守恒3、(多选)下列关于简谐运动的说法正确的是()A．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C．一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D．位移减小时，加速度减小，速度增大E．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同4、(多选)如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射。
下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()A．增大波源的振动频率B．减小波源的振动频率C．增大障碍物的长度D．减小障碍物的长度E．波源远离障碍物运动5、(多选)关于机械振动与机械波，下列说法正确的是()A．机械波的频率等于振源的振动频率B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向6、(多选)关于单摆，下列说法正确的是()A．将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B．单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小D．当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E．当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零7、(多选)如图所示为受迫振动的演示装置，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆(称为“驱动摆”)驱动另外几个单摆。
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考点 机械振动与机械波一、选择题1.(2016·全国卷I ·T34（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6 Hz C.该水面波的波长为3 mD.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.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 【解析】选A 、C 、E 。
水波是机械振动在介质中传播形成的,A 对;由题意可知s 35s 915==T ,f=0.6Hz,波长λ=vT=3m,B 错、C 对;波传播时将振源能量向外传播,而振动的质点并不随波迁移,D 错、E 对。
故选A 、C 、E 。
2.(2016·全国卷III ·T34（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15.8m 、14.6 m 。
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【解析】选B 、D 、E 。
由题意知T=0.05s,v=16m/s,故波长λ=vT=0.8m,找P 点关于S 的对称点P 1,由对称性可知P 1和P 的振动情况完全一致,P 1Q 两点相距λλ238.06.14-8.08.15x ==∆）（,为半波长的整数倍,所以P 1、Q 两点的振动方向始终相反,P 、Q 两点的振动方向也始终相反,A 错误,B 正确;P 点距离S 点x=λ80815..= 1943λ,当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰,同理Q 点距离S 点x 1=λ80614..=1841λ,当S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰,C 错误,D 、E 正确。
3.(2016·天津高考·T1)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。
米波雷达发射无线电波的波长在1～10m 范围内,则对该无线电波的判断正确的是 ( )A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)波速、波长和频率的关系v=λf 。
(2)机械波及电磁波的传播条件:机械波需要介质传播、电磁波不需要介质。
(3)干涉、衍射是波的特有属性。
【解析】选C。
由v=λf知,波的波长越长频率越低,故米波的频率比厘米波频率低,选项A错误;机械波的传播需要能够传播机械振动的介质,而电磁波可以在真空中传播,选项B错误;电磁波具有波的一切特性,能够发生反射、折射、干涉、衍射等现象,故选项C正确、选项D错误。
4. (2016·天津高考·T7)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y=5sin(2πt),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x=12m处,波形图象如图所示,则( )A.此后再经6s该波传播到x=24m处B.M点在此后第3s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M点第一次到达y=-3m处所需时间是2 s【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)机械波波长、周期、波速之间的关系v=Tλ。
(2)机械波的传播特点:波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
【解析】选A、B。
波的周期T=22ππs=4 s,波长λ=8m,波速v=Tλ=2m/s,则再经过6s,波传播的距离为x=vt=12m,故该波传到x=24m处,选项A正确;M点在此时振动方向向下,则第3秒末,即经过了0.75T,该点的振动方向沿y轴正向,选项B正确;因波传到x=12m处时,质点向y轴正向振动,故波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向,选项C错误;题图中M点振动方向沿y轴负方向,M点第一次到达y=-3m位置所需要的时间小于半个周期,即小于2s,选项D错误。
5.（2016·海南高考·T16（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【解析】选A、B、D。
根据单摆周期公式:L=π可以知道,在同一地点,重力T2g加速度g为定值,故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转化,根据机械能守恒条件可以知道,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:L=π可以知道,T2g单摆的周期与质量无关,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,选项D正确;已知弹簧振子初始时刻的位置和振动方向及其振动周期,才能知道振子在任意时刻运动速度的方向,选项E错误。
6.(2016·北京高考·T15) 如图所示,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,则其振动图象为( )【解析】选A。
N点在O点的右侧,而本题以平衡位置O为原点,向右为x轴正方向,振子位于N点时开始计时,故0时刻振子在正向最大位移处,将向左运动,即向负方向运动,位移减小,故A正确。
【误区警示】明确振动图象和波的图象的区别(1)物理意义不同:振动图象表示某一质点在不同时刻的位移;波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。
(2)图象的横坐标的单位不同:振动图象的横坐标表示时间;波的图象的横坐标表示距离。
(3)从振动图象上可以读出振幅和周期;从波的图象上可以读出振幅和波长。
7.(2016·四川高考·T6)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10m的两质点,波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图象如图所示。
则( )A.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7sC.该波的传播速度可能为2 m/sD.该波的波长可能为6 m【解析】选A、D。
由图象知,质点Q起振方向为y轴正方向,A正确;由图象知周期T=6s,振动由P向Q传播,故时间t=nT+4s=(6n+4)s,n=0、1、2、3…,故不可能为7s,B错误;由x=vt=10m可得v=4n610+m/s,n=0、1、2、3…,波速不可能为2m/s,C错误;根据4n660vT+==λm,当n=1时,λ=6m,D正确。
故选A、D。
8.(2016·浙江高考·T17)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。
测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。
质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。
当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学身高和质量分别为( )A.v(t0-t),0MUUB.12v(t0-t),0MUUC.v(t0-t),0()MU UU-D.12v(t0-t),0()MU UU-【解析】选D。
当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,测量仪顶部到测重台的距离为12vt0,某同学站在测重台时,测量仪顶部到人头顶的距离为2vt,该同学的身高为2)(tt v-。
传感器输出电压与作用在其上的压力成正比,即U=KMg,质量为M0的测重台置于压力传感器上,U0=KM0g。
某同学站上测重台,U=K(M+M0)g,两式联立得M=00()M U U U -,则A 、B 、C 错误。
故选D 。
【误区警示】某同学站上测重台,对压力传感器上的压力(M+M 0)g,不是Mg 。
二、计算题9.(2016·全国卷II ·T34（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 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=31s 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: (1)简谐波的周期、波速和波长。
(2)质点O 的位移随时间变化的关系式。
【解析】(1)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41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=31s 时回到平衡位置,而A 在t=1s 时回到平衡位置,时间相差2s 3。
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 (2)设质点O 的位移随时间变化的关系为02ty A cos()T π=+ϕ ④ 将①式及题给条件代入上式得 4=Acos φ0 ⑤ 0=Acos(6π+φ0) ⑥ 解得φ0=3πA=8cm ⑦质点O 的位移随时间变化的关系式为t y 0.08cos()23ππ=+(国际单位制) ⑧ 或t 5y 0.08cos()26ππ=+(国际单位制)答案:(1)4s 7.5 cm/s 30 cm (2)t y 0.08cos()23ππ=+或t 5y 0.08cos()26ππ=+。