超全高考物理2021年复习试题-机械振动、机械波(含答案解释)

第八章机械振动、机械波

第一部分三年高考题荟萃

C.波长

D.频率

【答案】C

【解析】只能确定波长，正确答案ce题中未给出实线波形和虚线波形的

时刻，不知道时间差或波的传播方向，因此无法确定波速、周期和频率。

2.2020•全国卷1-21一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t=（）

时刻振子的位移x=~O1m；f=时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m。该振子的

振幅和周期可能为

A.0.1m,-sB.0.1m,8sC.0.2m,-sD.0.2m,

33

8s

【答案】A△/

【解析】在和t=4s两时刻振子的位移相同，第一种情况是此：：：

时间差是周期的整数倍4-白江，当n=l时7小。在白的半个周期J；

JDD।।

内振子的位移由负的最大变为正的最大，所以振幅是0.1m。A正确。

Q

第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则

S一0)+(4J)=〃T+J,当n=0时T=8S,且由于纯是M的二倍说明振幅是

该位移的二倍为o.2m。如图答案D。

【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。

3.2020•天津4一列简谐横波沿x轴正

向传播，传到M点时波形如图所示，

再经0.6s,N点开始振动，则该波的振

幅A和频率f为

A.A=lmf=5HZ

B.A=0.5mf=5HZ

C.A=lmf=2.5HZ

D.A=0.5mf=2.5HZ

答案：D

4.2020•全国卷IL15一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知

t=0时的波形如图所示，则

A.波的周期为1s加

B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动0o―

C.x=0处的质点在t=Is时速度为0-0041-——

4

D.x=0处的质点在匕时速度值最大

4

2

15.

【答案】AB

【解析】由波的图像可知半个波长是2m,波长是4m,周期是T=4=±=ls,A正确。

VSAAAVWv*J

v4

波在沿x轴正方向传播，则x=0的质点在沿j轴的负方向运动，B正确.户0的质点的位移

是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是已1x上T=上1S,则/=上1s时刻.E)的质点越过了

34124

平衡位置速度不是最大，CD错误.

【命题意图与考点定位】本题属于波的图像的识图和对质点振动的判断

5.2020•福建15一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，

t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s,则该波

的传播速度可能是

A.2m/s

B.3m/s

C.4m/s

D.5m/s

答案：B

6.2020•上海物理-2利用发波水槽得到的水面波形

如a,b所示,则

(A)图a、b均显示了波的干涉现象

(B)图a、b均显示了波的衍射现象

(C)图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象

(D)图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象

【解析】D

本题考查波的干涉和衍射。难度：易。

3

7.2020•上海物理声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑

物，这是因为

(A)声波是纵波，光波是横波(B)声波振幅大，

光波振幅小

(C)声波波长较长，光波波长很短(D)声波波速较小,

光波波速很大

【解析】C

本题考查波的衍射条件：障碍物与波长相差不多。难度：易。

8.2020•北京口7一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传

播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过;

4

周期开始计时，则图2描述的是

A.a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象

C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象

『3rV

/\

\\yc&x\\/m7'

ni1图2

【答案】B

【解析】由波的图像经过:周期a到达波谷b到达平衡位置向下运动，c

4

到达波峰，d到达平衡位置向上运动，这是四质,E暗。时刻

4

的状态，只有b的符合振动图像，答案B。

9.2020•上海物理口6如右图，一列简谐横波沿八轴正方向传播，实线和虚

线分别

表示〈时的波形，能正确反映「7.55时波形的是图

答案：

D

解析：

因为t2<T,可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播?，即厅=0.5s,

44

所以T=2S,A=7.5S=3»,波峰沿X轴正方向传播;2,从9处到4处，选

444

D。

本题考查波的传播及波长、周期等。

难度：中等。

10.2020•上海物理20如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为

2cm,波速为2Ms,在波的传播方向上两质点a力的平衡位置相距0.4机(小

于一个波长)，当质点。在波峰位置时，质点沙在x轴下方与x轴相距15的

位置，则

(A)此波的周期可能为0.6s

(B)此波的周期可能为1.2s…―；'］」一

(C)从此时刻起经过0.5s,幻点可能在波谷位置

(D)从此时刻起经过0.5s,8点可能在波峰位置

5

解析：如上图，（；+//1=0.4,4=1.2。根据v，T=4=[=0.6S,A正确,

1412JTv2

从此时刻起经过0.5s,即>,波沿x轴正方向传播2=1.0m,波峰到

66

x=1.2m处，b不在波峰，C错误。

如下图，g+J+3]/l=0.4,X=0.6/n,根据v=<,T=—==0.35,B错误；

12412/Tv2

从此时可起经过0.5s,即卡，波沿x轴正方向传播？=L0m,波峰到

x=1.0m处，x=0.4的b在波峰，D正确。

本题考查波的传播,出现非7和非%得整数倍的情况,有新意。

难度:难。

11.2020•安徽口5

6

15.一列沿X轴方向传播的简造横波，某时刻的波形如图所示.P

为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速

度v和加速度a的大小变化情况是

A.V，变小,a变大

B.v变小,a变小

C.v变大,a变大

D.v变大，a变小

【答案】1

【解析】由题图可得，波沿.'、轴方向传播，？质点在该时刻的运动方向沿J轴正方向，向平

衡位置靠近，做加速度减小的加速运动，•.变大，・变大，选项C正确.

12.2020•新课标・33(2)波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz,分

别置于均匀介质中X轴上的o、A两点处，OA=2m,如图所示.两波源产生的

简谐横波沿x轴相向传播，波速为乐/s.己知两波源振动的初始相位相同.

求：

OAx

(1)衙谐横波的波长：

(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置.

解析：⑴设波长为3频率为v，则丫m4叫代入已知数据，得九=lm

⑵以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x,则两波源到P点的波程

=x-(2-x)»PWxW3其中x、△，以m为单位。

合振动振幅最小的点的位置满足加=(先+》九k为整数

解得：x=Q.25m,0.7?m»1.25m,1.7?m.i

13.2020•海南物理18(2)右图为某一报告厅主席

台的平面图,AB是讲台，汇邑是与讲台上话筒

等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所

示.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大

时可能会产生啸叫.为了进免啸叫，话筒最好摆放

在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来

的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/s,若报告人声音的频率

为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个?

【答案】4

【解析】相应于声频/[136出的声波的波长是

Z=—=2.5m

/①

式中。=340H是空气中的声速。在右图中，。是AB的中点，P是0B上

任一点。将乖一行表示为②

式中为实数，当％=。,2*4.时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当

035时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消。由此可知，0是干涉加

强点；对于B点，

------------2

S、B—SrB=20m-15m=4-

2③

所以，B点也是干涉加强点。因而0、B之间有两个干涉相消点，由对称

性可知，AB上有4个干涉相消点。

8

2009年高考新题

一、选择题

1.（09•全国1-20）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示周中P、

两质

的横

标分

为

和点的振动图像如图所示。

x=1.5mx=4.5meP2

在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是

璃为3m..当

比时应处于波

应处于波谷工

L正确的是

(AD)

A.媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等

B.媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等

C.波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致

D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍

解析本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传

9

播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化，但波

在介质中是匀速向前传播的，所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振

动方向是垂直的（错.根据波的特点D正确。

3.（09・北京15）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于

掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓

住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中

不正确的是

（D）

A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立,

故A选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特

性都具有，故B项正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机

械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播

形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有

纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而

偏振现象是横波才有的，D项错误。古攵正确答案应为D。

4.（09•北京口7）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T,波长为心

若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲

线为（A）

10

解析：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，

且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确。

5.（09•上海物理4）做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来

的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的

（C）

A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变

C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变

解析：由单摆的周期公式T=2万A,可知，单摆摆长不变，则周期不变，

频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由

鼠=，而可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，因此振幅改变，所以C

正确。

6.（09・天津-8）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x，二

Asin?,则质点（AD）

A.第1s末与第3s末的位移相同

B.第1s末与第3s末的速度相同

C.3s末至5s末的位移方向都相同

D.3s末至5s末的速度方向都相同

11

解析：由关系式可知。=Jrad/s,T=二=8s，将

4co

t=ls和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相

同，A对；画出对应的位移-时间图像，由图

像可以看出，第1S末和第3s末的速度方向不

同，B错；仍由图像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而

速度是大小相同，方向也相同。故C错、D对。

7.（09・重庆15）同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的

12

A.声波在水中波长较大，b是水中声

波的波形曲线。

B.声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线

C.水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线

D.空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线

8.（09•四川口9）图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0

时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图,波的周期T>0.6s,则

(D)

A.波的周期为2.4s

B.在t=0.9s时，P点沿y轴正方向运动

13

C.经过0.4s,P点经过的路程为4m

D.在t=0.5s时，Q点到达波峰位置

解析：根据题意应用平移法可知=0.6s,解得T=0.8s,A错；由图可

知振幅A=0.2m、波长入=8m。t=0.9s=1：T,此时P点沿y轴负方向

o

运动，B错；0.4s=iT,运动路程为2A=0.4m,C错；t=0.5s=|T=lT

+,波形图中Q正在向下振动，从平衡位置向下振动了:T,经:T到波

OOO

谷，再过;T到波峰，D对。

9.（09福建口7）图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡

位置为x=lm处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点

Q的振动图象，则（AB）

A.t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大

B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向

C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6m

D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm

乙

解析：由y-t图像知，周期T=0.2s,且在t=0.1sQ点在平衡位置沿y负方

向运动，可以推断波没x负方向传播，所以C错；

从t=0.10s到t=0.15s时，At=0.05s=T/4,质点Q从图甲所示的位置振

动T/4到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的

14

大小成正比，所以此时Q的加速度达到正向最大，而P点从图甲所示位置

运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y轴负方

向，所以A、B都对；

振动的质点在t=lT内，质点运动的路程为4A;t=T/2,质点运动的路程

为2A;但t=T/4,质点运动的路程不一定是1A;t=3T/4,质点运动的路

程也不一定是3A。本题中从t=0.10s到t=0.25s内，At=0.15s=3T/4,P

点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内

的路程不是30cm。

10（09・浙江21）-列波长大于1m的横波沿着刀轴正方向传播处在玉=im

和々=2加的两质点A、8的振动图像如图所

2A

示。由此可知（A）；

A.波长为f

B.波速为Im/5

C.3s末A、B两质点的位移相同

D.Is末A点的振动速度大于B点的振动速度

解析：AX=X2-X]=\m,由于波沿x正方向传播，所以A先振动，又由于波

长大于1m，所以4=3s=：T,所以zlx=N"，A对，波速v=?="/s,

443At3

B错；由振动图像知，在3s末，A、8两质点的位移不相同，C错；1s末

A点速度为零，B点速度最大，D错。

二、非选择题

11.（09•上海物理12）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住

绳的左端，当t=0时使其开始沿y

15

轴做振幅为8cm的简谐振动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形,

则该波的波速为cm/s,t=时，位于x2=45cm的

质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。

Jy/cm

答案：20,2758-

N

解析：由图可知，这12tl飞，上列简谐波的波长为

20cm,周期T=0.25sx4=ls,所以该波的波速1=与的/$=20皿/$;从

t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间「子=条=2.25s,在振动到沿y

轴正向通过平衡位置需要再经过,所以当t=(2.25+0.5)

s=2.75s,质点N恰好第一次沿v轴正向通过平衡位置。

12.(09•广东物理14)(2)图为声波干涉演示仪的原理图。两个U形管A

和B套在一起，A管两侧各有一小孔。声波从左侧小孔传入管内，被分成

两列频率的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两

列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅；若传播的路

程相差一个波长，则此处声波的振幅。

答案：(2)相等，等于零，等于原振幅的二倍。

解析:(2)声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波,

16

若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若

传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍。

13.（09•宁夏物理・35）（1）某振动系统的固有频率为fo,在周期性驱动

力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为fO若驱动力的振幅保持不变，

下列说法正确的是______（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A.当f<伯时，该振动系统的振幅随f增大而减小

B.当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大

C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于fo

D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f

已知波的传播速度为2m/s,在F为时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。

答案：B.（2）4正10

解析：（2）振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定

要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可

知周期为4s,波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质

点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B

点，需要时间。J=?s=8s,故仁9s时,质点又振动了1s©个周期）,处

v24

17

于正向最大位移处，位移为10cm.。

15.（09•山东物理-37）（1）图1为一简谐波在t=0时，对的波形图,介质

中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl,求该波的速度，并指出

t=0.3s时的波形图（至少画出一个波长）

■y

仆.:动的表达式可知CD—5juradIs,t=0时刻指点P向上运动，

W12\3/4X/ID

id专播。由波形图读出波长4=4加"=生油波速公式”4,

图］T

联立以上两式代入数据可得v=10m/.$,>t=0.3s时的波形图如图所示。

■y

尸w

考点：简谐运。W43m动、简谐波

16.（09•海南物理48）有一种示波器可以同时显示两

列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此

中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛

满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，

被接受器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形

分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为/=2OOO”Z,发

射器与接收器的距离为S=L3O帆，求管内液体中的声速。（已知所测声速应

在1300~1600m/s之间,结果保留两位有效数字。）

18

发射器owl接收器

，2分）图2

解析：设脉冲信号的周期为T,从显示的波形可以看出，图2中横向每一

分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为

加上

2

其中V

对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只接受器所

用的时间为

/=(加)(2〃+1.6)

其中〃=0,1,2,,

液体中的声速为

V=—

联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300~1600mzs之

间，得

v=1.4xl03m/s

2008年高考题

一、选择题

1.（08全国116）一列简谐横波沿x轴传播，周期为T.t=O附刻的波形如图

19

所

示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡

位

置的坐标分别为xa=2.5m,xb=5.5m,则（）

A.当a质点处在波峰时,b

B.t=T/4时,a质点正在向y

C.t=3T/4时,b质点正在向y

D.在某一时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同

C

解析a、b两质点的平衡位置间的距离为Ax=xb-xa=5.5m-2.5m=3

m,从波的图象可知：入=4m,所以

△x=：入.若Ax=（n+9入且n=0,123…时两质点的振动反相，故A项错.由

x=3m处的质点在t=0时刻的速度方向可判断出波速方向为-x方向，此

时质点a、b的速度方向分别为+y、-y方向，可知B错（对若Ax二n人且

n=L2,3…时两个质点的振动同相，故D错.

2.（08全国口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v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.0.60mB.0.20mC.0.12m

D.0.086m

AC

解析

20

取二(，+门)入,其中廿0,1,2

4

△x=0.15-0=0.15m

所以，入1=0.60m,入2=0.12m,入3=0.067m.

3.(08宁夏理综32)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是

(

A.一

B.

C.

D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率

答案BD

解析简谐运动的周期T=2n与振幅无关,A错.波速取决于介质,B对.各

质点并不随波迁移,做简谐运动的质点速度周期性变化，不是波速，C错.单

位时间内通过某质点的完全波个数即单位时间内全振动的次数,D对.

4.(08北京理综16)在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由

平衡位置竖直向上运动，经0.1s到达最大位移处，在这段时间内波传播了

0.5m.则这列波(

A.周期是0.2sB.波长是0.5mC.波速是2m/s

D.经1.6s传播了8m答案D

解析波速丫=落m/s=5m/s,故选项C错误;质点由平衡位置开始运动,

经0.1s达到最大位移处厕nT+二=0.1s或nT+3T=0.1s,即T二色-s

444/z+l

或S(n=0,l,2，……)，故选项A错误;波长入二v-T,则入=4m或

入=二m(n=0,1,2，……)，故选项B错误;1.6s内波传播距离x=vt=5

4724-3

21

xl.6m=8m,故选项D正确.

fy/fcm

5108重庆理综21y-列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10J5m的a、

b两处的质

点振动图象如图中a、b所示厕-噌］)

A.该波的振幅可能是20cmB.该波的波长可能是8.4

C.该波的波速可能是10.5m/sD.该波由a传播到b可能历

时7s

答案D

解析由图知振幅A=10cm;(n+1)入=10.5,则不论n取任何非负数

都不可能得到8.4m,B不对油图可以看出T=4==

显然波速不可能是10.5m/s.由图象分析可知，经历时间可能为t=(l+1)T.

所以可能为7s.

6.(08重庆理综20)某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为I

km/s和9km/s,H______I

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(如图)，在一

次地震中，震

源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则烂一

()

A.P先开始振动，震源距地震仪约36kmB.P先开始振动,

震源距地震仪约25km

22

C.H先开始振动，震源距地震仪约36kmD.H先开始振动,

震源距地震仪约25km

A

由于纵波传播较快，故P先开始振动，设震源距地震仪约x,则有:

x=36km,故A正确.

7.（08四川理综19）一列简谐横波沿直线传播，该直线上忸立两里巨、

4.42m.图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、生需赢鹿输\展

振动曲线.从图示可知

A.此列波的频率一定是10HzB.此列波的波长一定是

C.此列波的传播速度可能是34m/sD.a点一定比b点距波源

解析由图知T=0.1s,所以f=>10Hz,没告诉传播方向，所以a、b两

点哪点离波源近不确定;波的传播方向可向右，也可向左，波长、波速都有多

种可能.当波向右传时可能经历（n+A）T,波速v二」^二华■，当n=l

10（»+-）Tn+—

1010

时,v=34m/s.

二、非选择题[y/m

0.80.8

8.（08江苏12）一列沿着x轴正方向传戳班底％;「方乙

O

-0.8

时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图象如图

乙所示.质点N的振幅是ru振动周期为

s,图乙表示质点（从质点K、L、M、N中选填）的振动图象，该

波的波速为m/s.

0.8、4、L、0.5

解析由图象看出振幅A=0.8m周期T=4s;波向右传播,0时刻L质点

向y轴正方向振动，所以图乙表示L质点的振动图象.

9.（08江苏12）描述简谐运动特征的公式是x=.自由下落的篮

球经地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量

损失,此运动（填"是"或"不是"）简谐运动.

Asin<yt不是

解析简谐运动方程XnAsin^t.篮球的受力是重力，大小方向不变，不满

足简谐运动的力学特征F=-kx,所以篮球的运动不是简谐运动.

10.（08广东14）大海中航行的轮船受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆,

应当改变航行方向和，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的

固有频率

第二部分两年联考题汇编

2020届高三联考题机械振动、机械波

题组一

一、选择题

1.北京西城区2020年高三理科综合练习某质点做简谐运动，其位移随时

24

间变化的关系式为x=5sin^(cm),则下列关于质点运动的说法中正确

4

的是(C)

A.质点做简谐运动的振幅为10cm

B.质点做简谐运动的周期为4s

C.在t=4s时质点的速度最大

D.在t=4s时质点的加速度最大

2.2020年安徽省"江南十校"届高三联考如图所示，一列简谐横波沿x

轴正向传播,从波传到x=1m的P点时开始计时,

ny/cm

已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时,°；ZA.M

/\23\456xlm

-10，、

x=4m的M点正好在波谷。下列说法中正确的是

(A)

A.P点的振动周期为0.4s

B.P点开始振动的方向沿y轴正方向

C.当M点开始振动时，P点正好在波谷

D.这列波的传播速度是7.5m/s

3.上海市2020届八校高三联考在竖直平面内，有根光滑金属杆弯成如图

25

所示形状，相应的曲线方程为y=Acosx。将一个光滑小环在该金属杆上,

并从x=0,y=A处以某一初速沿杆向+x方向运动，运动过程中

(C)

(A)小环在B点加速度为零

(B)小环在B点和D点速度最大

(C)小环在C点速度最大

(D)小环在C点和E点加速度大小相等、方向相

反

二、非选择题

4.江苏省南师大附属扬子中学2020届高三周练一列简谐横波沿x轴传

播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则

该横波的速度为m/s，传播方向为

答案：1

26

题组二

一、选择题

1.上海市七校2020届高三下学期联考关于机械波，下列说法不正确的是

(A)

A.能在真空中传播B.频率由波源决定[

B.能产生干涉、衍射现象D.在传播过程中能传递能量

2.福建省泉州市四校2020届高三上学期期末联考一弹簧振子做简谐运

动，周期为T,下列说法正确的是.(D)

A.若t时刻和(t+4)时刻振子对平衡位置的位移大小相等，方向相同，

贝ht--于LT的整数倍

B.若t时刻和(t+用时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则纣-

定等于:的整数倍

C.若乂=二,则t和(t+N)两时刻，振子的位移大小之和一定等于振幅

D.若牝二，则在t时刻和(t+何时刻振子速度的大小一定相等

3.四川省内江市2020届高三二模模拟如图所示，一列简谐横波沿x轴正

向传播，从波传到x=1m的P点时开始计时，已知

在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形此时x=4m

的M点正好在波谷。下列说法中正确的是

(A)

A.P点的振动周期为0.4s

27

B.P点开始振动的方向沿y轴正方向

C.当M点开始振动时，P点正好在波谷

D.这列波的传播速度是7.5m/s

4.陕西省西安高新一中2020届高三高考模拟在波的传播方向上有A、B

两质点，该两质点在振动过程中，相对平衡位置的位移始终相同，该两质点连

线中点处的质点为B）

A该两质点间的距离一定等于一个波长

B该两质点的振动方向总是相同

C质点C的振动方向一定和A的振动方向相反

D当质点C处于波谷时，质点A.B一定处于波峰

5.福建省泉州市四校2020届高三上学期期末联考一列横波沿x轴传播，

传播方向未知。t时刻与t+o.4s时刻波形相同，两时刻在x轴上-3m~

3m的区间内的波形如图所示。由图像可以判定

①该波最大速度为10m/s

②质点振动周期的最大值为0.4s|Wm

③在t+o.2s时,x=3m的质点位移为零一x/w

④若波沿x轴正方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上

上述说法中正确的是（B）

A.①②B.②③C.③④D.①④

6.河南省南召二高2020届高三上学期期末模拟水平弹簧振子做简谐运动

的周期为T,振子在tl时刻的动量为p、动能为q,下列说法正确的

28

是（D）

A.如果振子在t2时刻的动量也为p,则（t2-tl）的最小值为T

B.如果振子在t2时刻的动能也为q,则（t2-tl）的最小值为T

C.在半个周期的时间内，弹簧的弹力的冲量一定为零

D.在半个周期的时间内，弹簧的弹力的功一定为零

7.湖南师大附中2020届高三第五次月考试卷如图所示，一个弹簧振子在

A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，下列说法中刁

99?

正确的包ABD）

A.它在A、B两点时动能为零”-------〃

B.它经过O点时加速度方向要发生变化

C.它远离。点时作匀减速运动

D.它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反

8.上海市七校2020届高三下学期联考做简谐振动的单摆摆长不变，若摆

球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,

则单摆振动的（C）

A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变、振

幅改变D.频率改变、振幅不变

9.河北省衡水中学2020届高三上学期第四次调研考试如图所示，单摆摆

球的质量为m，做简谐运动的周期为T,摆球从最大位移A处由静止

开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v,则

（AD）

29

A.摆球从A运动到B的过程中重力做的功为Lw/

2

B.摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为叱

T

C.摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgv

D.摆球运动到B时重力的瞬时功率是零

10河南省南召二高2020届高三上学期期末模拟如图S是一频率为10Hz

上下振动的波源所激起的波同时向x轴正、负两方向传播波速为20m/s,

质点P和Q到波源S的距离分别是32.3m和9.3m,已知P、Q两质点已

开始振动，则当波源S经过平衡位置向上振动时，（C）

A.Q质点在x轴下方

B.P质点在x轴上方Q'P

C.Q质点振动方向向下

D.P质点振动方向向下

11.上海市七校2020届高三下学期联考如图所示，SI、S2是振动情况完

全相同的两个机械波波源，振幅为A,a、b、c三点分别位于SI、S2连

线的中垂线上，且abnbe.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波

的波谷相遇点，则（C）

A.a处质点的位移始终为2A广

I

B.c处质点的位移始终为-2A>--------

I

c.b处质点的振幅为2A

D.c处质点的振幅为-2A

12.河南省开封高中2020届高三上学期1月月考光滑4成

/K----

的水平面上放有质量分别为m和的两木块，下；m

30

方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如

图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为了,为使这两个木块组成

的系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（C）

A.LB."C.红D.”

kkkk

13.福建省龙岩二中2020届高三摸底考试如图所示，是一列简谐横波在

时刻的波动图象。已知这列波沿轴正方向传播，波速为

t=0x5.0m/so

关于波上的P、Q两个质点的运动，以下说法正确的是（B）

A.在t=0时刻，质点P和Q的速度方向均沿v轴正方向,入一一一…

B.P点和Q点振动的周期均为0.4s

C.在t=0到t=0.1s的时间里，Q点的速度在不断增大

D.在t=0.1s到t=0.2s的时间里，Q点的加速度在不断增大

14.广西桂林十八中2020届高三第三次月考物理试卷简谐横波〃沿x轴正

方向传播，简谐横波匕沿X轴负方向传播，波速都是10m/s,振动方向

都平行于y轴，”0时刻，这两列波的波形如图甲所示.乙图是平衡位

置在m处的质点从公。开始在一个周期内的振动图象，其中正确

的是（B）

15.浙江省温州市十校联合体2020届高三期中联考图示为一列在均匀介

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2m/s，则（AD）

31

A.质点P此时刻的振动方向沿V轴负方向

B.P点的振幅比Q点的小

C.经过叱=4s,质点P将向右移动8m

D.经过s,质点Q通过的路程是0.4m

16.河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟如图所示，是一列简谐

横波在某时刻的波形图，若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时

（D）

A、质元Q和质元N均处于加速运动过程中。

B、质元Q和质元N均处于减速运动过程中。B—―蓝

C、质元Q处于加速运动过程中，质元N处

于减速运动过程中。ks5u

D、质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中。

17.浙江省金华一中2020届高三12月联考如图所示为两列沿绳传播的

（虚线表示甲波，实现表示乙波）简谐横波在某时刻的波形图，M为

绳上x=0.2m处的质点，则下列说法中正确的是（A）

A.这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强

B.由图示时刻开始，再经甲波周期的!,M将位于波峰

C.甲波的速度vl比乙波的速度v2大

32

D.因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较

18.贵州省清华实验学校09-10学年高三上学期12月月考一列简谐横波在

某时刻的波形如图2所示，此时刻质点P的速度

v，经过0.2s它的速度大小、方向第一次与v相

同，再经过LOs它的速度大小、方向第二次与v

同，则下列判断中不正确的有(C)

A.波沿+x方向传播,波速为5m/s

B.若某时刻M质点到达波谷处，贝！JP质点一定到达波峰处

C.质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反

D.从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点P的位移为-20cm

19.上海市六校2020届高三第一次联考如图所示为一列沿x轴负方向传

播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线

为t=0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s,贝!］。2

(D)°

-02

(A)波的周期为2.4s

10

(B)波的速度为百m/s

(C)在t=0.5s时，Q点到达平衡位置

(D)在t=0.5s时，Q点到达波峰位置

20.湖南师大附中2020届高三第五次月考试卷一列横波沿x轴正方向传

播，在ts与(t+0.8)s两时刻，在x轴上-3m〜3m

-y(m)

区间内的两波形图正好重合,如图所示.则下列说法中"二ZT\:

-3-2-X71~2~3~77m)

33

正确的是（B）

A.质点振动周期一定为0.8s

B.该波的波速可能为10m/s

C.从t时刻开始计时,x=lm处的质点比x=-1m处的质点先到达波峰位

置

D.在（t+0.4）s时刻,x=-2m处的质点位移可能为零

21.天津市2020届高三上学期六校联考消除噪声污染许三

是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、通风机等------J卜

+

在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消㈢--------1-------