20机械振动和机械波--2022年高考物理压轴题冲刺提升练习（原卷版）.docx

二十、机械振动和机械波 1、（2021年全国甲卷）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。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为y=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求 （i）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰； （ii）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。 2、（2021年高考物理海南卷）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为． （1）求这列横波的波长； （2）求波源在内通过的路程； （3）在图（b）中画出时刻的波形图． 3、（2020年全国一卷）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为。求： （i）波的波长； （ii）波的传播速度。 4. (2020·东北三省四市教研联合体模拟)资料记载，海啸波浪海啸波是重力长波，波长可达100公里以上；它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大，掀起10~40米高的拍岸巨浪，有时最先到达的海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。 （i）在深海区有一海啸波（忽略海深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是t =900s后首次出现的波形图。已知波沿x轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离s1=1.08万公里，求海啸波到浅海区的时间t1； （ii）在浅海区有一海啸波（忽略海深度变化引起的波形变化）如图乙，波从进入浅海区到达海岸的水平距离为s2，写出该海啸波的表达式和波谷最先到达海岸的关系式。 5．(2020·全国卷Ⅰ)一列简谐横波在t＝ s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的振动图象。求： (1)波速及波的传播方向； (2)质点Q的平衡位置的x坐标。 6、 (2020·吉林省吉林市第四次调研考试)在xOy坐标平面内有一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有相距Δs＝1.0 m的P、Q两个质点，在t＝0时刻，P质点正好位于波峰，Q质点恰在平衡位置且向y轴负方向振动，波长λ>0.5 m。试求： (1)该简谐波的波长； (2)若该波的频率为f＝21 Hz，则其波速v的大小。 7、 (2020·山东省烟台市一模)如图所示，实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5 s时刻的波形。 (1)写出这列波的波速表达式； (2)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？ 8．(2020·山东省淄博模拟)简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上两质点，如图甲是质点N的振动图象。图乙中实线是t＝3 s时刻的波形图象，质点M位于x＝8 m处，虚线是再过Δt时间后的波形图象。图中两波峰间距离Δx＝7.0 m。求： (1)波速大小和方向； (2)时间Δt。 9．(2020·福建省泉州市第二次质检)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＝0.4 s，求： (1)质点P(1.6,0)开始振动的时刻t0； (2)平衡位置在(2.4,0)的质点Q位移y＝＋20 cm的时刻t。 10．(2021·北京市朝阳区高三(上)期末)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正半轴)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求： (1)P、Q间的距离； (2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。 11、(2018·天津高考)(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 （1）若振幅为0.1 m时，振子的周期为 （2）若振幅为0.2 m，振子的周期为 12.(2020·江西九江市第二次模拟)振源处于x轴原点处，分别向x轴正向和负向形成两列简谐横波，在x轴上有两点P和Q，它们的振动图像分别是图甲和乙，它们间的距离为d＝10 m。 (1)如果它们都在x轴的正半轴，求这列波的最大速度； (2)如果P点在x轴的负半轴，坐标为(0，－E)，Q点在x轴的正半轴，求这列波的可能速度(E为已知量)。 13、(2020·广东广州市下学期一模)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，波速均为v＝20 cm/s。两列波在t＝0时的波形曲线如图所示。求： (1)t＝0开始，乙的波谷到达x＝0处的最短时间； (2)t＝0～10 s内，x＝0处的质点到达正向最大位移处的次数。 14 、(2020·山东泰安市4月多校联考)一列横波沿直线由A传播到B。如图8所示，分别是A、B两质点的振动图像。已知A、B之间的距离Δx＝21 m，该波长大于8 m。求这列波的波速。 15、(2020·云南昆明诊断)如图所示，A、B、C、D、E是均匀介质中x轴上的五个点，相邻两点的间距为1 m，一列简谐横波以5 m/s的速度沿x轴正方向传播，在t＝0时刻到达质点A处，质点A由平衡位置开始竖直向下振动，其振幅为10 cm，周期为0.8 s。 (1)求该简谐波的波长； (2)画出t＝0.6 s时的波形图； (3)求自t＝0时刻起到质点E到达波峰所需的时间。 16．(2020·湖北省武汉市六月模拟)如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0 m和x2＝4.0 m的两质点。图(b)为质点Q的振动图象，求： (1)波的传播速度和t2的大小； (2)质点P的位移随时间变化的关系式。 17、(2020·河北省唐山市一模)一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05 s 时，其波形分别用如图所示的实线和虚线表示，求： (1)这列波可能具有的波速； (2)当波速为280 m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x＝8 m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？ 18．(2020·黑龙江省大庆中学高三下开学考试)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＝0.2 s时刻，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5 s 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25 cm，求振子在4 s内通过的路程； (3)若B、C之间的距离为25 cm，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象。 19、(2020·山东省枣庄市二调模拟)在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的A、B两点，如图8甲、乙分别是A、B两质点的振动图像．已知该波波长大于2 m，求这列波可能的波速． 20.(2021·常州十校联考)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＝0.2 s时，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5 s时，振子速度第二次变为－v。 (1)求弹簧振子振动周期T； (2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程； (3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象。