《2021届高三物理(第04期)好题速递分项解析汇编专题14机械振动和机械波(选修3-4)(含解析).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高三物理(第04期)好题速递分项解析汇编专题14机械振动和机械波(选修3-4)(含解析).docx（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题14机械振动和机械波选修3-4 一、选择题1.【辽宁省鞍山市第一中学 2021届高三上学期第一次模拟考试】一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm,周期为T.在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是3 cm,但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如下图，以下说法正确的选项是填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得 分为0分 J1 Wcm2AbIx/ciri270A. 该列简谐横波波长可能为 37.5cmB. 该列简谐横波波长可能为 12cmC. 质点a、质点b的速度在某一时刻可以相同D. 当质点b的位移为+2cm时，质点a的
2、位移为负E. 在t= T时刻质点b速度最大3【答案】BCE【解析】根18馬点的报动万稈：x=Akui *t? iSJg点的起振的方向向上 那么：在b点育匕Esil血【1, 可得：曲尸 牛 因为亠点振动的0寸间比b点、长，所以在口点有：右=鱼血【4可得：航尸彳兀2 c/ jt/ jr/ T那么ab两个庚点振动的时间差；丄旦= ' 所汰訪之间的距离；T1300 x=v t=v =.那么通式为n+-入=50cm 那么波长的表达式为：入二 n=0, 1, 2,6 666n 53;假设波长为37.5cm，那么n不是整数；故波长不可能为37.5cm ;故A错误；当n=4时，带入入=300可得入=1
3、2cm故B正确；在两质点振动时，假设两点分别位于上下方时，那么两物6n 5体的速度可以相同；故 C正确；当质点的位移为 2时，b到达正向位移处，此时 a还未到达平衡位置；故D错误；由以上分析可知，当经t=时刻质点b运动平衡位置，方向向下，故b的速度最大；E正确；所以选 BCE正确。考点：机械振动、机械波方向传播，t = 0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t = 0.6s时波恰好传到 e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，以下说法正确的选项是+ vj cmA. 当t = 0.5s时质点b和质点c的位移相等B. 当t = 0.6s时质点a的位移为-5.、3 cmC
4、. 质点c在00.6s时间内沿x轴正方向移动了 3mD. 质点d在00.6s时间内通过的路程为20cmE. 这列简谐横波遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到干预现象【答案】ABD【解折】由题意可得该液向右传播，起振的方向向上波长杲4叫0偽的时间内传播的是土、所4411557r jc以液的周Mar=o6x-J=o.fcj /=_=_=_j?z,曲2好二三，该滅罡方番 尸曲2肌亍-亍 当F=X %肘质点b的位移;乂二Q. 10"耐2矶冷一?一豈酬c点的位移：y = 0.10 sin2 匹 6=-m，当质点b、c的位移相同，故 A正确；质c0.84205点a的初相为 才，振动方
5、程 尸As in t=10si nt ，当t 0.6s时y=10sin牛 0.6 -= 5 2cm，故B正确；质点c在这段时间内只是沿振动的方向振 动，没有沿x轴正方向移动，故 C错误；由图可知，质点 d在0.6s内先向上运动到达最高点后又返回平衡位置，在这段时间内通过的路程是 干预的两列波频率相同，这列简谐横波的频率为 我们不能够观察到干预现象，故E错误。考点：波长、频率和波速的关系、横波的图象2倍的振幅，为20cm，故D正确；因为发生-Hz,遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时，43. 【内蒙古鄂尔多斯市一中2021届高三上学期第四次月考】两列简谐横波I和n分别沿x轴正方向和负方向传播，两列
6、波的波速大小相等，振幅均为5cm. t=0时刻两列波的图像如图所示,x=- lcm 和x=lcm的质点刚开始振动.以下判断正确的选项是B. t=0时刻，P、Q两质点振动的方向相同C. 两列波将同时传到坐标原点 0D. 两列波的波源开始振动的起振方向相同E. 坐标原点始终是振动加强点，振幅为l0cm【答案】ACD解析根揚團砂知道的波长为无=0.02m, II的遊长为而且两剳磁速大"卅，故 粮据公式；/ = #可以扣道，频率之比为2小 应选坝A正彌 根牖浪的传捲方问和振动方问可臥知亂 该时討Q问正方问振动，卩问员万问擴功，故迭项B错i知虫團像可以知道该时別两列玻列O点的距离都 为而且液速
7、大小相等，故两歹腹同旳到达O晟 鮭顶C正晞 由于该时刻质点-【加和曲的质 点振动方同相同.可以知道两列波的波潭开始振动的起抿方同相同，敌选项DIE画由干两列玻的频率不 同，故不*酣成梯是的干萝團協坐标原点不始终是振绷俺為应选项E错島考点：横波的图象、波长、频率和波速的关系4. 【陕西省宝鸡中学 2021届高三月考二理科综合】图甲为某一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，那么以下说法正确的是选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给5分，没选错一个扣 3分，最低得分为0A. 该简谐横波的传播速度为4m/sB. 从此时刻起，经过 2s, P质
8、点运动了 8米的路程C. 从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置D. 乙图可能是甲图 x=2m处质点的振动图像E. 此时刻M质点的振动速度小于 Q质点的振动速度【答案】ACD【解析】由甲團可得钿，曲乙厨中可=所以该简谐橫波的传播探度为¥ =虫=4曲5 AT正确；/ = 2j = 27 ,贝牧此时刻起，经过2秒，卩质点运胡的路程s=8A=8aO.2m=1.6m,故B错滨简 谐横波石x铀正间传檣，此时刻Q点向上运动而P点直接向T7运动I所以P质点比Q质点先EB1!平衡位 S； c正确$由乙图知H时刻质点的位移为®振动方向沿轴员方刚 与甲图处耳附啲状态 相同，所WZS可能是甲&
9、#174;x=2m处质点的振动圈象，D正确；质点趣亲近平衡位墨速度越大，那么此日井!I M 质点的振动速度犬于Q质点的振动速度.故E错误.考点：考查了横波图像，振动图像5. 如下图，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P此时此刻为计时起点的振动图像，质点Q的平衡位置位于x=3. 5m处，以下说法正确的选项是A. 这列波的沿x轴正方向传播B. 这列波的传播速度是 20m/sC. 在0.3s时间内，质点P向右移动了 3 mD. t=0.1s时，质点P的加速度大于质点 Q的加速度E. t=0.25s时，x=3.5m处的质点Q到达波峰位置【答案】ADE【解析】由乙图读出，t=
10、0时刻质点的速度向上，那么由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方4向传播.故A正确.由图知：入=4m T=0.4s，那么波速v = m / s 10m/ s .故b错误.据T 0.4波的传播特点可知，质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；当t=0.1s时，质点P处于最大位移处，据简谐运动的特点可知，此时加速度最大；而质点Q此时不在最大位移处，所以质点P的加速度大于质点 Q的加速度，故 D正确；据图象可知经过0.2 s时，质点P再次到达平衡位置，运动方向向下，而质点Q位于平衡位置上方；由于两质点相距1.5m，再经过0.05s时，质点P位移与质点Q在0时刻的位移相同，所以质点Q处
11、于平衡位置的最上方，即处在波峰，故E正确.应选ADE考点：振动图像和波的图线6. 【四川省双流中学 2021届高三上学期综合测试三理科综合】5分图a为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=0.5m处的质点，Q是平衡位置在x=2.0m处的质 点；图b为质点Q的振动图象。以下说法正确的选项是 填正确答案标号，选对 1个给2 分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分A. 这列简谐波沿x轴正方向传播B. 这列简谐波沿x轴负方向传播C. 波的传播速度为20m/sD. 从t=0到t=0.25s，波传播的距离为 50cmE. 在t=0.10s时，质点P的加速度方向与y轴
12、正方向相同【答案】ACE蹿析】由b图在质点问上振込根疳上下坡法二知液沿覧轴正方冋传髙硕A正輒B 谐逞-宙滅动酣如厂疲长为 Wm,由扳叨團蒙知'扳动的周期为T-0.2S,渲传播的周耶与曲点的抿动 周期相等，那么滅速为 =f故C正确.从i到C-OJSs, S传搞的距克为T 0,2区卄妙心彷卫弓屮刃曲，故D错误.在iltte时，即经过半个周期'馬点P在平衡位墨下万加速度 的方硼y轴正方问 故E正确.应选考点：振动图像和波的图线7. 内蒙古鄂尔多斯市一中 2021届高三上学期第四次月考】5分两列简谐横波I和H分别沿x轴正方向和负方向传播，两列波的波速大小相等，振幅均为5cm. t=0时
13、刻两列波的图像如下图，x=- lcm 和x=lcm的质点刚开始振动.以下判断正确的选项是 填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错一个扣 3分，最低得分为0分BDE.坐标原点始终是振动加强点，振幅为t=0时刻，P、Q两质点振动的方向相同两列波的波源开始振动的起振方向相同10cm【答案】ACD【解析】根-可得= = - = 选项a正确；A0时刻，p质点向下振动QJS点向上振 A £ 人 21动，此时两馬点振动的方向相辰，选项B错误j因两刘波的波速相因 代日攔两列皮距离原点的距 禽相同，故两列液将同时传到坐标原点6迭项c正劇 时刻，aS和Zcm的质伍刚幵始振
14、动 7且振动方向的向上，加两列波的波源开始振动的起抿方向相同选项D正确；因两歹吃皮的频率不同，故 不能岌生干预，那么坐标原点不罡始终界騒加强点，选项E错i昊；应选ACD-考点：机械波的传播8. 【广西桂林市桂林中学 2021届高三11月月考理科综合】波源质点在坐标原点 0沿Y方向 上下振动，t=0时刻波恰好传到 x=20cm的质点处，波形如图，波沿 轴正向传播，波速为 2m/s,由此可知d4Aptk-0-4A/20 30 40 50 MlA、波源质点的振动周期一定为0.2sB介质中各质点的振幅一定为4cmC波源质点的起振方向一定沿Y轴负方向D再经过0.4s波恰好传到x=60cm的P点E、当波源
15、质点沿着X轴正向运动时，站在x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大【答案】BCE【解析】波源质点的振动周期等于波的周期，在大小为0.20.1S,选项A错误；介质中各质点的振幅一定为4cm,选项B正确；波传到x=20cm的质点处时，此质点的振动方向向下，故波源质点的起振方向一定沿Y轴负方向，选项 C正确；波传到x=60cm的P点需要的x 0 4时间是ts 0.2s，选项D错误；根据多普勒效应可知，当波源质点沿着X轴正向v 2运动时，站在x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大，选项E正确；应选BCE.考点：机械波的传播；多普勒效应9. 【河北省衡水中学 2021届高三上
16、学期期中考试】4分图a为一列简谐横波在 t=0时 的波形图，P是平衡位置在 x=0.5m处的质点，Q是平衡位置在 x=2.0m处的质点；图b 为质点Q的振动图象。以下说法正确的选项是填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分A. 这列简谐波沿x轴正方向传播B. 这列简谐波沿x轴负方向传播C. 波的传播速度为20m/sD. 从t=0到t =0.25s，波传播的距离为 50cmE. 在t=0.10s时，质点Q的加速度方向与y轴正方向相同【答案】ACE【解析】Q馬点在Z时刻冋上振动ffiJS上下坡法"知波沿蛊轴正方向传摄 故A正确，B错误
17、.由浓 动團象丽渡长Z叫由振动團剝振动的周期T血込液传播的周期与质点的振动周期相等，那么波速 yi. 4iu= j=20m/故 G 正确波传播的距离 x=vt=2OxO.25m=Sni=50ciii.故 D 错误 * 在 M. 10sT 0.2时，艮咗过半个周明质点P在平衝位證下方加速度的方问沿乎轴正方向，故E正确应选ACE.考点：机械波的传播。10. 【重庆市第八中学 2021届高三上学期第一次适应性考试】5分一列简谐横波沿 x轴传播，t=0时刻的波形如图19中实线所示，t=0.2s T>0.2s 时刻的波形如图中虚线所示。P是传播介质中离坐标原点 xp=2.5m处的一个质点，t=0时
18、刻P质点正向y轴负方向运动。那么下列说法正确的选项是填正确答案标号。选对 1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分A. 该波向x轴正方向传播B. 质点P的振幅为0.1mC. 该波的频率为15 Hz4D. 该波的传播速度为 15m/sE. 在t=0.2s时刻，与P相距1m处的质点沿x轴负方向运动【答案】BCD【解析】A. t晦!|P质点正向y轴员方向运动，根据液形平移迭可知，该液向皤蝮方向传播故九错 误.介底中各点的按幅相同，均C.lm,故B正确.G D、涸沿工轴员方向传播，由于f=CX&那么3r = O.2j = -r,可得周期为丁=0為频率>
19、l/T=15MHz?液速为故C、DIE确.E、在4D公时刻j § P相距lm在卩质点右侧的质点沿x轴员方问运动；与P相距1血在尸质点;左侧的固点沼x 轴正方问运动'故E错误.应选BCD.考点：考查波长、频率和波速的关系；横波的图象.、非选择题1. 【兰州市第一中学 2021届高三上学期期中考试】5分如下图，在某一均匀介质中，AB是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式为x= 0.1 n sin 20 n t m，介质中P点与A B两波源间距离分别为 4 m和5 m，两波源形成的简谐横波分别沿AR BP方向传播，波速都是10 m/s 。 简谐横波的波长为mo P点的振动填
20、“加强或“减弱A【答案】1mP点为振动加强的点【解析】1由振动的表达式知波动中质点振动的频率即波的频率为f 10HZ1m那么波长为 AP 4m 4 , BP 5m 5BP AP ，故P点为振动加强的点。考点：波长、频率和波速的关系；波的叠加。2. 【辽宁省鞍山市第一中学 2021届高三上学期第一次模拟考试】10分在某种种介质中，S、S2处有相距4m的两个波源，沿垂直纸面方向做简谐振动， 其周期分别为Ti=0.8s和T2=0.4s， 振幅分别为Ai=2cm和A=lcm，在该介质中形成的简谐波的波速为v=5m/s. S处有一质点，它到Si的距离为3m,且SS丄S1S2,在t=0时刻，两波源同时开始
21、垂直纸面向外振动，试求：S* ,« *«:11匕1>S>Si1t=0时刻振动传到 S处的时间差；2t=l0s时,s处质点离开平衡位置的位移大小.【答案】(1) 0.4s(2) 2cm【解析】1由题意可知：s%' ssi2汕25m ；(1分S在 t=0时的振动传到S质点所需的时间：t1熒3-0.6s1分v5S 在 t=0时的振动传到S质点所需的时间：tss2t25 1s1分v5那么S、S在t=0时的振动传到S质点的时间差为：t t2 t10.4s(2 分)在尸伽时质点$按旳的振讷規律已经振动了： Ar1=r-rL=94i =此时Si引起质点S的位移大小为；
22、議尸為Ton;0分i-lOs时质点気的驗协律已经振动了； Arj=r- = =门分此时LlQs时虽引起质点S的位移为勒说m1分所以t-臨吋庾点活幵乎衡位am移为色和s岸独传is引起s位移的黄蚩和故；X(1 分?考点：波的叠加3【贵州省铜仁市第一中学 2021届高三上学期第三次月考理科】10分取一根柔软的弹性 绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态从绳的端点开始用彩笔每隔0.50 m标记一个点，依次记为A、B C D如下图现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，假设A点起振方向向上，经 0.1 s第一次达正向最大位移,此时C点恰好开始起振，那么ABCDEEG
23、H1JKLMNO1fc11is11li1111111sIIIIIIIIIIIIIIIIIIilIIIIIIIIIIIJf/rn绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大;从A开始振动，经多长时间 J点第一次向下到达最大位移? 画出当J点第一次向下到达最大位移时的波形图象.【答案】横波；10m/s0.75s 波形图象如图;【解析】绳子形咸的波是構波.因为质点振动方向与波的传播方向垂直-jA由题意也波的周期TTF浪长为皿所臥波速“亍石加日曲心 从A幵始振动，设经过时间5 丁点开始起振方向向上,w- Q v /¥ 气振动从A传至!J J所用时间为/1 = - =s =0+523设J点向上起振后经t2时间第一次到负向最大位移，那么t2T 0.3?，所以所求时间4t=t i+t 2=0.75s .当J点第一次向下到达最大位移时，波形图象如下图考点：机械波的传播