2023年高考试题分类汇编机械振动机械波（23页word版）高中物理.docx

2023-2023年高考试题分类汇编：机械振动 机械波 第一局部：选择题 1、〔08全国卷1〕16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如以下图.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，假设a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, xb=5.5 m,那么 A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动 C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动 D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同 答案：C 解析：由图可看出波长为4m，t=0时刻x=3m处的质点向上振动，可得该波向左传播。将整个波形图向左平移1.5m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，与t=0时刻平衡位置在7m处的质点振动状态一样，故a质点到达波峰时，b质点正在平衡位置并向上振动，A错；将图像整体向左平移1m，即波传播T/4时，a的振动状态与与t=0时刻平衡位置在3.5m处的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错；将图像整体向左平移3m，即波传播3T/4时，a的振动状态与与t=0时刻平衡位置在9.5m处和1.5m的质点振动状态一样，即处在平衡位置下方并向y轴负方向运动，C对；a、b质点相隔3m，即相差3T/4，速度相同的质点应该在半周期内才会出现，故D错。 2、〔08全国卷2〕17． 一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t=0时， 平衡位置在x=0处的质元位于y=0处， 且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处．该波的波长可能等于 A．0.60m B．0.20m C．0.12m D．0.086m 答案：AC 解析：因为波沿正方向传播，且x=0处质点经平衡位置向y轴负方向运动，故此时波形图为正弦函数图像，那么x=0.15m＝，当n=0时，，A项正确；当n=1时，，C项正确；当n3时，，D项错。 3、〔08北京卷〕16．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处．在这段时间内波传播了0.5 m。那么这列波 A．周期是0.2 s B．波长是0.5 m C．波速是2 m/s D．经1.6 s传播了8 m 答案：D 解析：周期是0.4 s；波长是2m；波速是5m/s。 4、〔08天津卷〕21．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，那么 A．该波的振幅可能是20cm B．该波的波长可能是8.4m C．该波的波速可能是10.5 m/s D．该波由口传播到6可能历时7s 答案：D 解析：题目中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以看出振动的振幅为10cm,周期为4S，A错误，因为波是沿着a向b传播，所以从振动形式可以看出，b比a至少晚振动3/4个周期，满足t=nT+3，〔n=0，1，2……〕，再利用v= = ，可得BC错，D正确。 5、〔08四川卷〕19．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知 A．此列波的频率一定是10Hz B．此列波的波长一定是0.1m C．此列波的传播速度可能是34 m/s D．a点一定比b点距波源近 答案：AC 解析：由振动图象可知，振动周期为0.1s，故此列波的频率一定是10Hz，A正确；因为波速为，当n=2时，波速为34m/s，故C正确；由图不能断定波长一定是0.1m，也无法确定哪一点距波源近一些． 6、〔08重庆卷〕20.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成〔题20图〕.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，那么 A. P先开始振动，震源距地震仪约36km B. P先开始振动，震源距地震仪约25km C. H先开始振动，震源距地震仪约36km D. H先开始振动，震源距地震仪约25km 答案：A 解析：此题考查地震波有关的知识，此题为中等难度题目。由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动。设地震仪距震源为x,那么有解得： x=36km. 7、〔08宁夏卷〕(1)〔6分〕以下关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的选项是 。〔填入选项前的字母，有填错的不得分〕 A.弹簧振子的周期与振幅有关 B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率 答案： BD 8、〔08山东卷〕20、图l 、图2 分别表示两种电压的波形．其中图l 所示电压按正弦规律变化。以下说法正确的选项是 A．图l 表示交流电，图2 表示直流电 B．两种电压的有效值相等 C．图1 所示电压的瞬时值表达式为：u=311 sin100πtV D．图l 所示电压经匝数比为10 : 1 的变压器变压后．频 率变为原来的 答案：C 解析：交流电的概念，大小和方向都随时间变化，在t轴的上方为正，下方为负，A错。有效值只对正弦交流电使用，最大值一样，所以B错。由图可知，C对。变压之后频率不变，D错。 9、〔08上海卷〕22．〔12分〕有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5m/s。在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如以下图。 〔1〕求两列波的周期Ta和Tb。 〔2〕求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置。 〔3〕辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处。 某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。 你认为该同学的分析正确吗？假设正确，求出这些点的位置。假设不正确，指出错误处并通过计算说明理由。 解析： 〔1〕从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5m，λb＝4.0m，因此它们的周期分别为 s＝1s s＝1.6s 〔2〕两列波的最小公倍数为 S＝20m t＝0时，两列波的波峰生命处的所有位置为 x＝〔2.520k〕m，k＝0，1，2,3，…… 〔3〕该同学的分析不正确。 要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x＝2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇，并设 L＝〔2m－1〕 L＝〔2n－1〕，式中m、n均为正整数 只要找到相应的m、n即可 将λa＝2.5m，λb＝4.0m代入并整理，得 由于上式中m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。 10、〔08上海卷理科综合〕8.噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级(单位为dB)来表示噪声的大小。式中I为声强，单位是W/m2；I0＝10-12 W/m2是人刚好能听到的声音强度。我国规定工作环境的噪声一般应低于85dB，那么以下最接近该标准的声强是〔 〕 A. B. C. D. 答案：C 解析：根据题意有，应选项C正确。 11、(04全国卷〕 一简谐横波在图中x轴上传播，实线 和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已 知t2－t1=1.0s.由图判断以下哪一个波速 是不可能的。〔D 〕 A．1m/s B．3m/s h a b O C．5m/s D．10m/s 12、〔07北京理综 〕2、如以下图的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不变。碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。那么碰撞后D A．摆动的周期为 B．摆动的周期为 C．摆球最高点与最低点的高度差为0.3h D．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h 13、〔07广东卷 〕图8是一列简谐横波在某时刻的波形图，图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，那么此列波的波长和频率应分别为A a b c O y/m x/m 图8 A．5 m，1 Hz B．10 m，2 Hz C．5 m，2 Hz D．10 m，1 Hz O y d 2d 3d 4d 5d 6d 7d y x t时刻 t＋Δt时刻 14、〔07江苏〕如以下图，实线和虚线分别为某 种波在t时刻和t＋Δt时刻的波形 曲线。B和C是横坐标分别为d 和3d的两个质点，以下说法中正 确的是C A．任一时刻，如果质点B向上运动，那么质点C一定向下运动 B．任一时刻，如果质点B速度为零，那么质点C的速度也为零 C．如果波是向右传播的，那么波的周期可能为Δt D．如果波是向左传播的，那么波的周期可能为Δt 15、〔04全国理综x/m 图1 O y/m 1 2 3 4 5 6 5 6 图2 O t/s y/m 1 2 3 4 5 6 〕一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t = 1s 时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时 间变化的振动图线(两图用同同一时间起点)，那么 图2可能是图1中哪个质元的振动图线？〔 A 〕 A．x = 0处的质元； B．x = 1m处的质元； C．x = 2m处的质元； D．x = 3m处的质元。 16、〔04广东〕 一列简谐波沿一直线向左运动，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处，那么这列波的波长可能是 〔 BD 〕 左 a b 右 • • A．0.6m B．0.3m C．0.2m D．0.1m 17、〔07全国理综Ⅰ〕 一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v＝4 m/s，坐标原点〔x＝0〕处质点的振动图象如图a所示，在以下4幅图中能够正确表示t＝0.15 s时波形的图是A －0.8 0.8 A 1.6 0.1 0 y/m x/m －0.8 0.8 B 1.6 0.1 0 y/m x/m －0.8 0.8 C 1.6 0.1 0 y/m x/m －0.8 0.8 D 1.6 0.1 0 y/m x/m 18、〔07全国理综Ⅱ0 1 2 3 4 5 -1 -2 -3 -4 -2 2 y/cm t/s 〕 一列横波在x轴上传播，在x＝0与x＝1 cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。由此可以得出BC A．波长一定是4 cm B．波的周期一定是4 s C．波的振幅一定是2 cm D．波的传播速度一定是1 cm/s 19、〔07上海 〕如以下图，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。假设在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，那么C L L x Ⅰ Ⅱ A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 20、〔07四川理综〕 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为