2012届高三物理 专题14 机械振动和机械波汇编

用心 爱心 专心1 20122012 届高三物理名校试题汇编 有详解 专题届高三物理名校试题汇编 有详解 专题 1414 机械振动和机械机械振动和机械 波波 一 单项选择题 1 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 上海市十校 2012 届高三 12 月份联考试卷 2011 年 3 月 11 日 在日本近海地震引发 海啸 造成了重大的人员伤亡 海啸实际上是一种波浪运动 也可称为地震海浪 下列说 法中正确的是 A 波源停止振动时 海啸和地震波的传播立即停止 B 地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波 C 地震波和海啸都只有纵波 D 地震波和海啸具有能量 随着传播将愈来愈强 2 B 解析 地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波 当波源停止振动时 海啸和地 震波的传播都不会立即停止 选项 A 错误 B 正确 地震波既有横波 也有纵波 而海啸 只有纵波 选项 C 错误 地震波和海啸具有能量 随着传播将愈来愈弱 选项 D 错误 本 题答案为 B 注意 机械波的传播需要介质 固体 液体和气体都可以作为传播机械波的介质 机械波 按照传播方式可分为横波和纵波 横波只能在固体介质中传播 而纵波在固体 液体和气 体中均可以传播 3 广西区百所高中 2012 届高三上学期联考理综卷 甘肃省陇东中学 2012 届高三第四次 模拟考试 振源 A 带动细绳上各点上下做简谐运动 t 0 时刻绳上形成的波形如图所示 规定绳上质点向上运动的方向为 x 轴的正方向 则 P 点的振动图象是 3 B 解析 在机械波的传播过程中 介质中各质点靠弹力相互作用 靠近振源的前一质 点带动后一质点振动 后一质点跟着前一质点振动 故可根据前一质点的位置确定后一质 点的运动方向 对于本题 可根据 t 0 时刻 P 点前一质点在下方 确定 P 点的起振方向 是从平衡位置向下振动 显然 只有选项 B 正确 本题答案为 B 点评 熟记并理解 在机械波的传播过程中 介质中各质点靠弹力相互作用 靠近振源的 前一质点带动后一质点振动 后一质点跟着前一质点振动 故可根据前一质点的位置确定 后一质点的运动方向 用心 爱心 专心2 4 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 4 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 5 北京石景山区 2012 届高三第一学期期末考试 如图所示是一列简谐横波在 t 0 时的 波形图 若波的传播速度为 2m s 此时质点 P 向上振动 下列说法正确的是 A 质点 P 的振动周期为 0 25s B 经过任意时间 质点 Q 和 P 的振动情况总是相同的 C 经过 t 0 4s 质点 P 向右移动 0 8m D 经过 t 0 4s 质点 P 仍在平衡位置 它通过的路程为 0 2m 5 B 解析 根据波形图可知 波长 0 4m 振幅 A 5cm 已知 v 2m s 所以 T v 0 2s 选项 A 错误 质点 Q 和 P 间的距离刚好是 1 个波长 所以它们的振动情况总 是相同的 选项 B 正确 在机械波的传播过程中 各质点并不随波迁移 而是在自己的平 衡位置附近振动 选项 C 错误 经过 t 0 4 s 2T 质点 P 回在初始位置 不在平衡位置 它通过的路程是 8A 40cm 0 4m 也不是 0 2m 选项 D 错误 本题答案为 B 6 上海市川沙中学 宜川中学 2012 届高三上学期期中联考 如图所示为某弹簧振子在 0 5s 内的振动图像 由图可知 下列说法中正确的是 用心 爱心 专心3 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 6 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 7 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 单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力 单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力 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 单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于 5 在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快 A B C D 7 B 解析 单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力 千万不要误认为是摆球所受 的合外力 所以说法 错误 正确 根据单摆的周期公式 g l T 2 可知 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 说法 正确 当摆角很小时 摆球的运动轨迹可以近似地看做直线 回复力或重力沿摆球运动轨迹切向的分力可以近似 地看作沿这条直线作用 这时可以证明 kxx l mg mgF sin 可见 在摆角 很小时 单摆近似做简谐运动 说法 正确 将摆钟从山脚移到高山上时 摆钟所在位置 的重力加速度 g 变小 根据 g l T 2 可知 摆钟振动的周期变大 计时变慢 说法 错 误 综上可知 只有说法 正确 本题答案为 B 8 四川省成都市 2012 届高三第一次诊断性检测理综卷 如图所示 在同一种均匀介质中 的一条直线上 两个振源 A B 相距 8 m 在 t0 0 时刻 A B 开始振动 它们的振幅相 等 且都只振动了一个周期 A B 的振动图象分别如图甲 乙所示 若 A 振动形成的横波 向右传播 B 振动形成的横波向左传播 波速均为 10 m s 则 A t1 0 2 s 时刻 两列波相遇 B 两列波在传播过程中 若遇到大于 1m 的障碍物 不能发生明显的衍射现象 C 在两列波相遇过程中 AB 连线中点 C 处的质点的振动速度始终为零 用心 爱心 专心4 D t2 0 8 s 时刻 B 处质点经过平衡位置且振动方向向下 8 C 解析 两列波相向传播 它们的相遇时刻为 t1 8 20s 0 4s 时刻 选项 A 错误 两 列波的周期均为 T 0 2s 又已知波速均为 v 10 m s 所以波长均为 vT 2m 因为障碍 物的尺寸 1m 小于这两列波的波长 所以这两列波均能发生明显的衍射现象 选项 B 错误 AB 连线中点 C 到两个波源的距离都等于 2 个波长 并且两列波同时传播到 C 点 若从两列 波传播到 C 点开始计时 那么左右两列波在该质点处的振动图象分别如题图甲 乙所示 显然 在两列波相遇过程中 中点 C 始终处在平衡位置 选项 C 正确 t2 0 8 s 时刻 从振源 A 发出的机械波刚好传播到 B 点 所以此时 B 处质点的振动方向与振源 A 的起振方 向相同 B 处质点从平衡位置向上振动 选项 D 错误 本题答案为 C 9 上海市六校 2012 届高三上学期 12 月份联考 甘肃省河西五市部分高中 2012 届高三第 一次联考试题 四川省成都石室中学 2012 届高三上学期月考理科卷 甘肃省陇东中学 2012 届高三第四次模拟考试 如图所示为一列在均匀介质中沿 x 轴正方向传播的简谐横波 在某时刻的波形图 波速为 4m s 则 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 9 C 解析 在机械波的传播过程中 前一质点带动后一质点振动 而后一质点要 模仿 前一质点的振动 已知机械波沿 x 轴正方向传播 利用 带动 原理可知 质点 P 此时刻 的振动方向沿 y 轴负方向 选项 A 错误 沿波传播方向上各质点并不随波迁移 而是在平 衡位置附近做简谐运动 并且各质点振动的幅度相同即振幅相同 据此可判断选项 BD 错误 根据波形图可知 波长 4m 振幅 A 5cm 已知 v 4m s 所以 T v 1s t 3 s 3T 所以质点 Q 通过的路程是 12A 60cm 0 6m 所以选项 C 正确 本题答案为 C 10 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 ABOA ABBC5 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 10 A 解析 根据题意 机械波的振动周期 T 4t 0 8s 波长 4AB 在 t1 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 8 5 2 B 点位于 x 轴下方 且 O ABC x 用心 爱心 专心5 正向下运动 所以选项 A 正确 C 错误 在 t2 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 8 3 1 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 11 上海市崇明县 2012 届高三第一学期期末测试 如图所示是利用水波槽观察到的水波 衍射图像 从图像可知 A B 侧波是衍射波 B A 侧波速与 B 侧波速相等 C 减小挡板间距离 衍射波的波长将减小D 增大挡板间距离 衍射现象将更明显 11 B 解析 B 侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射 A 侧水波是衍射波 选项 A 错误 同种机械波在相同介质中的传播速度相同 选项 B 正确 减小挡板间距离 衍射现象会更明显 但是衍射波的波速不变 频率不变 故波长不变 选项 C 错误 因为 只有当挡板间距跟波长差不多 或者比波长更小时 衍射现象越明显 所以当增大挡板间 距离时 衍射现象将变得不明显 选项 D 错误 本题答案为 B 12 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 12 B 解析 单摆的摆长不变时 单摆振动的周期 g l T 2 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 13 上海市吴淞中学 2012 届高三第一学期期中考试 两列水波 S1 S2 是相干波源 波 峰用实线表示 波谷用虚线表示 如图所示 以下说法正确的是 A 振动加强的点是 b c B 振动加强的点是 a d C 振动加强的点是 a b c d D 经过一半周期 振动加强的点是 b c 13 B 解析 实线与实线的交点以及虚线与虚线的交点是振动加强点 实线与虚线的交点 是振动减弱点 所以振动加强的点是 a d 减弱的点是 b c 选项 B 正确 本题答案为 用心 爱心 专心6 B 14 北京市顺义区 2012 届高三尖子生综合素质展示物理