高中物理高考 专题17 机械振动和机械波-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（学生版）(1)

专题17  机械振动和机械波

1．(2021·山东高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是(　　）

A． B．

C． D．

2．(2021·湖南高考真题）均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t = 0时刻，波面分布如图(a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( ）

A．该波从A点传播到B点，所需时间为

B．时，处质点位于波峰

C．时，处质点振动速度方向竖直向上

D．时，处质点所受回复力方向竖直向上

E.处质点起振后，内经过的路程为

3．(2021·浙江高考真题）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则(　　）

A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同

B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同

D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同

4．(2021·浙江高考真题）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是(　　）

A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同

B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置

C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形

D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形

5．(2021·浙江高考真题）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是(　　）

A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m

B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s

C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动

D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m

1．如图甲，让一根足够长均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向以t=0开始做持续的简谐运动，软绳上会形成横波波形。已知软绳端点M的振动图像如图乙。在t=1.1s时刻，M、N平衡位置之间总有一个波峰，且N点处在平衡位置且向下运动，M、N两点平衡位置之间距离d=0.6m。下列说法中正确的是(　　）

A．该波的波速为2m/s B．该波的波长为0.6m

C．波上各质点的起振方向向上 D．t=0.55s时，N点位于波峰

2．一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2 s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为10 m/s，则下列说法错误的是(　　）

A．这列波的周期为0.8 s

B．x＝4 m处质点的位移表达式为y＝4sin(5π）(cm）

C．t＝0 s时刻质点P沿y轴负方向运动

D．从t＝0时刻开始质点P经0.4 s通过的路程为8cm

3．如图为一列传播速率v=8m/s的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x1=3.5m处的质点，此时刚好传到x=6m处，P正做减速运动。Q是平衡位置在x2=26m处的质点。则(　　）

A．该波沿x轴负方向传播

B．1s内质点P通过的路程为8m

C．Q质点的起振方向沿y轴负向

D．t=2.7s时质点Q沿y轴负向加速运动

4．2021年4月18日22时11分在台湾花莲县发生6.1级地震，震源深度7km，绣湖小区的几幢高楼里的居民反映“震感明显”，而X市民普遍反映“没有感觉”。针对这一事件，下列同学的认识中科学合理的是(　　）

A．X市民没有感觉是因为地震波到达X市时，还未发生受迫振动

B．绣湖小区高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近

C．地震波在X市发生叠加，绣湖小区处在振动加强带上，X市民恰好处在振动减弱带上

D．应对绣湖小区的高楼采取物理措施改变它们的固有频率以防止地震危害

5．图甲为一列沿轴正方向传播的简谐横波(波形未画出），时刻波传播到的O点，时刻波传播到的点，图乙为点质点的振动图像，下列说法正确的是(　　）

A．点质点位于波峰时，点质点位于波谷

B．点质点开始振动的方向沿轴正方向

C．在至内，的点质点的速度逐渐增大

D．当的点质点开始振动时，点质点通过的路程为

E.点质点的振动方程为

6．一根拉紧的水平弹性绳上的a、b两质点的平衡位置间的距离为1.2m，b质点在a质点的右侧，一列简谐横波沿此弹性绳向右传播。t=0时a质点的位移达到正向最大，b质点的位移恰好为零，且向下运动；t=1s时a质点第一次回到平衡位置。若该波的波长大于1.2m，则下列说法正确的是(　　）

A．这列简谐横波的波长为1.6m

B．这列简谐横波的周期为2s

C．这列简谐横波的波速为0.4m/s

D．t=1s时，b质点在平衡位置

E.t=5s时，a质点在平衡位置

7．一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。此时质点Q位于波峰，质点P沿轴负方向运动。0.04s后，质点P第一次到达平衡位置，则下列说法正确的是(　　）

A．该波沿轴负方向传播

B．P点的横坐标m

C．P点的横坐标m

D．在0∼1.2s内，质点P通过的路程为0.2m

E.质点Q的振动方程为y=2cos(50πt）cm

8．图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝0.5 m处的质点，Q是平衡位置在x＝2.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是(　　）

A．这列波沿x轴正方向传播

B．这列波的传播速度为20 m/s

C．从t＝0到t＝0.15 s，这列波传播的距离为3 m

D．从t＝0.10 s到t＝0.15 s，P通过的路程为10 cm

E.t＝0.15 s时，P的加速度方向与y轴正方向相反

9．一同学在探究单摆的运动规律时，测得单摆50次全振动所用的时间为120s。己知当地的重力加速度大小g=9.80m/s2，9.8。则(　　）

A．该单摆做简谐运动时，在速度增大的过程中回复力一定减小

B．该单摆做简谐运动的周期为1.2s

C．该单摆的摆长约为1.44m

D．若把该单摆放在月球上，则其摆动周期变大

E.若把该单摆的摆长减小为原来的一半，则其振动的周期为s

10．如图所示为某一时刻波源、在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是(　　）

A．这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉

B．a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和

C．a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱

D．c处的质点会随时间沿方向移动

E.从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零

11．图甲是沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，乙图是处质点的振动图像，P是处的质点，Q是处的质点，下列说法正确的是(　　）.

A．该波沿x轴负方向传播

B．在时刻，质点P的振动速度一定是

C．Q质点在内的路程为

D．以为计时起点，P质点的振动方程为

12．如图所示，波源S在竖直方向做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为y10sin5tcm，产生的波向+x方向传播，波速v=8m/s，P，Q是分别位于波源右侧介质中的两质点，质点Q到波源的距离是质点P到波源距离的4倍，从t=0时开始计时，当波源第一次到达波谷时，波刚好传到P点。求：

①波长；

②从t=0时开始计时到质点Q第一次出现波谷，波源通过的路程。

13．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，已知该波的传播速度为，求：

(1）这列波的周期；

(2）平衡位置在处的质点在时间内运动的路程。

14．甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方向传播，两波源分别位于x=0.9m处和x=-0.6m处，两列波的波速大小相等，波源的振幅均为2cm，两列波在t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置在x=-0.2m和x=0.1m处的P，Q两质点刚要开始振动。质点M位于x=0.3m处，已知甲波的周期为0.8s，求：

(i）乙波传播到M质点所需要的时间；

(ii）在0~0.5s时间内， M质点沿y轴正方向位移最大的时刻。

15．一列简谐横波在x轴上传播，在和时，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）当波速为时，波的传播方向如何？以此波速传播时，处的质点从开始计时，内通过的路程。