2022年高考物理专题演练专题三十一机械振动机械波.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载选修 34 考点 31机械振动机械波两年高考真题演练12022 山东理综, 381 多项如图,轻弹簧上端固定, 下端连接一小物块, 物块沿竖直方向做简谐运动；以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为 y0.1sin2.5tm；t0 时刻,一小球从距物块h 高处自由落下； t0.6 s时,小球恰好与物块处于同一高度；取重力加速度的大小 g10 m/s 2；以下判断正确选项 Ah1.7 m B简谐运动的周期是 0.8 s C0.6 s内物块运动的路程是 0.2 m Dt0.4 s 时,物块与小球运动方向相反22022 天津理综,

2、3图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b 两质点的横坐标分别为xa2 m 和 xb6 m,图乙为质点 b 从该时刻开头计时的振动图象；以下说法正确选项 A该波沿 x 方向传播,波速为1 m/s 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载B质点 a 经 4 s 振动的路程为 4 m C此时刻质点 a 的速度沿 y 方向D质点 a 在 t2 s 时速度为零32022 北京理综, 15 周期为 2.0 s 的简谐横波沿 x 轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点 P 沿 y 轴负方向运动,就该波 A

3、沿 x 轴正方向传播,波速 v20 m/s B沿 x 轴正方向传播,波速 v10 m/s C沿 x 轴负方向传播,波速 v20 m/s D沿 x 轴负方向传播,波速 v10 m/s 42022 四川理综, 2安静湖面传播着一列水面波 横波,在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动, 测得两小木块每分钟都上下 30 次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有 一个波峰；这列水面波 A频率是 30 Hz B波长是 3 m C波速是 1 m/s D周期是 0.1 s 52022 福建理综, 16简谐横波在同一匀称介质中沿 x 轴正方 向传播,波速为 v；如某时刻在波的传播方向上,位于

4、平稳位置的两 质点 a、b 相距为 s,a、b 之间只存在一个波谷,就从该时刻起,下名师归纳总结 列四幅波形图中质点a 最早到达波谷的是 第 2 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载62022 海南单科, 161 多项一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形如下列图, 质点 P 的 x 坐标为 3 m；已知任意振动质点连续 2 次经过平稳位置的时间间隔为 是 A波速为 4 m/s B波的频率为 1.25 Hz 0.4s；以下说法正确的Cx 坐标为 15 m 的质点在 t0.6 s时恰好位于波谷 Dx 坐标为

5、 22 m 的质点在 t0.2 s 时恰好位于波峰 E当质点 P 位于波峰时, x 坐标为 17 m 的质点恰好位于波谷 72022 新课标全国卷 ,341多项 图a为一列简谐横波在t2 s 时的波形图,图b为媒质中平稳位置在x1.5 m 处的质点的振动图象, P 是平稳位置为 x2 m 的质点；以下说法正确选项 A波速为 0.5 m/s B波的传播方向向右 C02 s时间内, P 运动的路程为 8 cm 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D02 s时间内, P 向 y 轴正方向运动 E当 t7

6、s 时,P 恰好回到平稳位置 82022 新课标全国卷 ,341多项 图a为一列简谐横波在 t0.10 s时刻的波形图, P 是平稳位置在 x1.0 m 处的质点, Q 是平 衡位置在 x4.0 m 处的质点；图 b为质点 Q 的振动图象；以下说法 正确选项 A在 t0.10 s时,质点 Q 向 y 轴正方向运动B在 t0.25 s时,质点 P 的加速度方向与y 轴正方向相同C从 t0.10 s到 t0.25 s,该波沿 x 轴负方向传播了 6 m D从 t0.10 s到 t0.25 s,质点 P 通过的路程为 30 cm E质点 Q 简谐运动的表达式为y0.10sin 10 t国际单位制 9

7、2022 山东理综, 381多项 一列简谐横波沿直线传播；以波源 O 由平稳位置开头振动为计时零点,质点A 的振动图象如图所示,已知 O、A 的平稳位置相距 0.9 m；以下判定正确选项 A波长为 1.2 m B波源起振方向沿 y 轴正方向C波速大小为 0.4 m/s 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D质点 A 的动能在 t4 s时最大102022 四川理综, 5如下列图,甲为 t1 s 时某横波的波形图象,乙为该波传播方向上某一质点的振动图象,距该质点 x0.5 m 处质点的振动图象可能是 1

8、12022 江苏单科, 12B1 多项一渔船向鱼群发出超声波,如鱼群正向渔船靠近, 就被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 B波速不变A波速变大C频率变高D频率不变2用 2 10 6 Hz 的超声波检查胆结石, 该超声波在结石和胆汁中的波速分别为 2 250 m/s和 1 500 m/s,就该超声波在结石中的波长是胆汁中的 _倍；用超声波检查胆结石是由于超声波的波长较短,遇到结石时 _选填“ 简单” 或“ 不简单”发生衍射；122022 重庆理综, 112右图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P 的振动周期为 0.4 s；求该波的波速并判定 P 点此时的振动方向；

9、名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载132022 新课标全国卷 ,342甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x 轴正向和负向传播,波速均为 t0 时的波形曲线如下列图；求：t0 时,介质中偏离平稳位置位移为 坐标；v25 cm/s；两列波在16 cm 的全部质点的 x从 t0 开头,介质中最早显现偏离平稳位置位移为16 cm的质点的时间；142022 新课标全国卷 ,342平稳位置位于原点 O 的波源发出的简谐横波在匀称介质中沿水平x 轴传播, P、Q 为 x 轴上的两个点均位于 x 轴正向 ,P

10、 与 O 的距离为 35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间；已知波源自t0 时由平稳位置开头向上振动,周期 T1 s,振幅 A5 cm；当波传到 P 点时,波源恰好处于波峰位 置；此后再经过 5 s,平稳位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置；求：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载P、Q 间的距离；从 t0 开头到平稳位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - -

11、 - 学习必备欢迎下载机械波考点 31机械振动一年模拟试题精练12022 广西四校调研 一列简谐横波沿x 轴传播, t0 时的波形如下列图,质点 a 与质点 b 相距 1 m,a 点正沿 y 轴正方向运动； t0.02 s时,质点 a 第一次到达正向最大位移处,由此可知 A此波的传播速度为 25 m/s B此波沿 x 轴正方向传播C从 t0 时起,经过 0.04 s,质点 a 沿波传播方向迁移了 1 m Dt0.04 s时,质点 b 处在平稳位置,速度沿 y 轴负方向22022 北京丰台区一模 一简谐横波在x 轴上传播, t0 时的波形如图甲所示； x8 m 处质点 P 的振动图线如图乙所示；

12、以下说法正确选项 8 m B这列波的频率为2 Hz A这列波的波长为C这列波的波速为4 m/s D这列波向左传播32022 河南豫北六校联考,341多项 在某一匀称介质中由波源 O 发出的简谐横波在x 轴上传播,某时刻的波形如图,其波速名师归纳总结 为 5 m/s,就以下说法正确选项 第 8 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A此时 P2 m,0 cm、Q2 m,0 cm两点运动方向相同 B再经过 0.5 s质点 N 刚好在 5 m,20 cm位置 C能与该波发生干涉的横波的频率肯定为 3 Hz D波的频率与波源的振动

13、频率无关 42022 云南名校统考 多项 一列简谐横波,沿x 轴正方向传播,传播速度为10 m/s,在 t0 时的波形图如下列图,就以下说法正确选项 A此时 x1.25 m 处的质点正在做加速度减小的加速运动 Bx0.7 m 处的质点比 x0.6 m 处的质点先运动到波峰的位置 Cx0 处的质点再经过 0.05 s时间可运动到波峰位置 Dx0.3 m 处的质点再经过 0.08 s可运动至波峰位置 Ex1 m 处的质点在做简谐运动,其振动方程为 y0.4 sin10 tm 52022 邯郸市质检 多项图甲为某一列沿 x 轴正向传播的简谐 横波在 t1.0 s 时刻的波形图,图乙为参加波动的某一质

14、点的振动图名师归纳总结 象,就以下说法正确选项 第 9 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A该简谐横波的传播速度为 4 m/s B从今时刻起,经过2 s,P 质点运动了 8 m 的路程C从今时刻起, P 质点比 Q 质点先回到平稳位置D乙图可能是甲图x2 m 处质点的振动图象E此时刻 M 质点的振动速度小于 Q 质点的振动速度62022 湖北六校元月调考 多项 一列简谐横波,在 t0.6 s时刻的图象如图甲所示,此时,P、Q 两质点的位移均为 1 cm,波上A 质点的振动图象如图乙所示,就以下说法正确选项 A这列波沿

15、x 轴正方向传播B这列波的波速是50 3 m/s C从 t0.6 s开头,紧接着的 t0.6 s 时间内, A 质点通过的路程是 10 m D从 t0.6 s开头,质点 P 比质点 Q 早 0.4 s回到平稳位置E如该波在传播过程中遇到一个尺寸为 生明显衍射现象72022 30 m 的障碍物,不能发名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载陕西五校一模 如下列图, 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形如图中的实线所示,此时这列波恰好传播到 P 点,且再经过 1.2 s,坐标为 x8 m

16、 的 Q 点开头起振,求：1该列波的周期 T；2从 t0 时刻到 Q 点第一次达到波峰时, 振源 O 点相对平稳位置的位移 y 及其所经过的路程 s；参考答案考点 31机械振动机械波两年高考真题演练1AB t0.6 s 时,物块的位移为 y0.1sin2.5 0.6m0.1 m,就对小球 h|y|1 2gt 2,解得 h1.7 m,选项 A 正确；简谐运2 2动的周期是 Ts0.8 s,选项 B 正确；0.6 s 内物块运动的 2.5路程是 3A0.3 m,选项 C 错误； t0.4 sT 2,此时物块在平稳位置向下振动,就此时物块与小球运动方向相同,选项D 错误； 名师归纳总结 2D由题图可

17、知,该简谐横波波长为8 m,周期 T8 s,第 11 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 所以波速为 v学习必备欢迎下载 T1 m/s,该时刻开头 b 质点向上运动,所以该波沿x 方向传播, A 错误；经过 4 s半个周期 a 质点振动的路程为 2A1 m,B 错误；此刻 a 质点运动方向与b 质点相反,沿 y 方向,C 错误；在 t2 s时 a 质点在波谷处,速度为 0,D 正确； 3B 已知 P 点的运动方向为沿 y 轴负方向,可知波沿 x 轴正方向传播；由波的图象可知 20 m,又 T2.0 s,就波速 vT10 m/s；故 B 选

18、项正确； 4C 由题意知 T60 30 s2 s,f1 T0.5 Hz,A、D 错误； 3 23 m,就 2 m,B 错误；由 v T2 2 m/s1 m/s,所以 C 正确； 5D 由题图知： A 图对应波长 12s,周期 T12s v,质点 a第一次到达波谷的时间t13 4T13s 2v；B 图对应波长 2s,周期 T2s v,质点 a 第一次到达波谷的时间 t21 4T2 s 4v；C 图对应波长 3s,周期 T3s v,质点 a 第一次到达波谷的时间t33 4T33s 4v；D 图对应波长42 3s,周期 T42s 3v,质点 a 第一次到达波谷的时间 t41 4T4 s 6v,故t1

19、t3t2t4,选项 D 正确； 名师归纳总结 6BDE任意振动质点连续 2 次经过平稳位置的时间间隔为0.4 第 12 页,共 20 页s,就1 2T0.4 s,解得 T0.8 s；从图象中可知 4 m,所以波速为 v- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载1.25 Hz, T 4 0.85 m/s,故 A 错误；依据公式 f1 T可得波的频率为B 正确； x 坐标为 15 m 的质点距波源 x33 4,此时在波谷位置经 t0.6 s即 t3 4T,质点振动到平稳位置, C 错误；x 的坐标为 22 m的质点距波源 x5 2,此时在平稳位置向

20、上运动, 质点经过 t0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰,D 正确；当质点 P 位于波峰时, x坐标为 17 m 的质点距 P 的距离 x14 m 即 x32,此时坐标为17 m 的质点恰好位于波谷, E 正确； 7ACE 由图a可知,波长 2 m,由图 b可知周期 T4 s,就波速 vT0.5 m/s,A 正确；t2 s 时,x1.5 m 处的质点振动方向向下,就波向左传播,B 错；02 s 时间内 P 质点运动的路程 xPt T 4A8 cm,C 正确；02 s 内 P 质点向 y 轴负方向运动, D 错；t0 时 P 质点位于正向最大位移处,故P 质点达到平稳位置的时刻为 t2n1T

21、 4,就 n3 时,t7 s,P 恰好回到平稳位置, E 正确； 8BCE 由图a得 8 m,由图 b得 T0.2 s,所以 vT40 m/s；由图 b知,在 t0.10 s时,质点 Q 通过平稳位置向 y 轴负方向运动, A 错误；结合图 a,由“ 同侧法 ” 判得波沿 x 轴负方向传播,画出 t0.25 s时的波形图,标出 P、Q 点,如图,此时 P 点在 x名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载轴下方,其加速度向上, B 正确； t0.25 s0.10 s0.15 s, xvt6.0 m,C

22、正确； P 点起始位置不在平稳位置或最大位移处,故 D错误；由图知 A0.1 m, 2 T10 rad/s,所以 Q 点简谐运动表达式为 y0.10 sin 10t国际单位制 ,E 正确； 9AB由图可知波源起振后3 s质点 A 开头振动,故波速大小v x t0.9 m 3 s0.3 m/s,C 错误；由图知波的周期即质点A 的振动周期 T4 s,故该波的波长 vT1.2 m,A 正确；因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同,故由图知B 正确；由图知t4 s时质点 A 处于正向最大位移处,此时质点 故 D 错误； A 的速度为零、动能为零,10A 由图甲知波长 2 m,因此距该点为 x0

23、.5 m1 4的质点的振动图象可由图乙图象向左或向右平移 A 图象正确； T 40.5 s 得到,故只有名师归纳总结 11解析1在同种介质中, 超声波的传播速度保持不变,依据第 14 页,共 20 页多普勒效应可知,频率变高,所以B、C 正确；2依据 v f,在传播过程中,频率保持不变,所以 1v1 v21.5； 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载依据波长越长越简单发生衍射,衍射；所以超声波遇到结石时, 不简单发生答案1BC21.5不简单 T2.5 m/s12解析由波形图可知,波长 1.0 m,就波速为 v向；由波传播方向和质点振动

24、方向可知,P 点的振动方向沿 y 轴正方答案 2.5 m/s 沿 y 轴正方向13解析两列波的振幅均为8 cm,故偏离平稳位置位移为16 cm 的质点应为两列波的波峰相遇处的质点；依据波形图可知,甲、乙的波长分别为 乙60 cm, 甲50 cm 就甲、乙两列波的波峰坐标分别为x 甲50k1 50 cm x 乙50k2 60 cmk10, 1, 2, 3, k20, 1, 2, 3, 综上分析,全部波峰和波峰相遇的质点 x 坐标应为x50300n cmn0, 1, 2, 3, 偏离平稳位置位移为 16 cm 对应为两列波的波谷相遇；t0 时,波谷之差 x502n11 60502n21 2 502

25、整理可得 x106n15n25名师归纳总结 波谷之间最小的距离为x 5 cm第 15 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载两列波相向传播,相对速度为 2v50 cm/s所以显现偏离平稳位置位移为t x2v0.1 s 16 cm 的最短时间答案x50300n cmn0, 1, 2, 3, 0.1 s 14解析 由题意, O、P 两点间的距离与波长 之间满意OP5 435 cm解得 28 cm波速为 v T28 m/s在 t5 s的时间间隔内,波传播的路程为由题意有 sPQ 4解得 PQ133 cmsvt140 mQ 处的质

26、点第一次处于波峰位置时,波源运动的时间为t1t5 4T6TT 4T 4,波源运动的路程为A；波源从平稳位置开头运动,每经过故 t1时间内,波源运动的路程为s25A125 cm答案133 cm125 cm 一年模拟试题精练名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1A学习必备欢迎下载 T25 m/s,由题可知波长 2 m,周期 T0.08 s,就 vA 对；由“ 同侧法 ” 知波沿 x 轴负方向传播, B 错；质点不随波迁移,C 错；t0 时质点 b 向下运动,从 t0 到 t0.04 s经过了半个周期,质点 b 回到平稳

27、位置沿 y 轴正方向运动, D 错； 2D由甲图读出波长为4 m,A 错误；由乙图读出周期为T2 s,就频率 f1 T0.5 Hz,B 错误；波速 v T4 2m/s2 m/s,C错误；由乙图读出 t0 时刻质点 P 的速度方向沿 y 轴正方向,在甲图上,依据波形的平移法判定出波沿D 正确； x 方向传播,即向左传播,故3AB 由同侧法可得 P、Q 两点振动方向均为 y 轴负方向,所 以 A 正确；由题图知 2 m,由 vT得 Tv0.4 s,所以 t0.5 s11 4T 时,由平移法可得波再传播11 4,N 处于波峰, B 项正确；因该波的频率 f1 T2.5 Hz,所以频率为 3 Hz 的

28、横波不满意干涉条件,C 错误；因波源振动一个周期波传播一个波长的距离,故波的频率必与波源的振动频率相同,D 错误； 4ACD 波沿 x 轴正方向传播,由同侧法可知此时 x1.25 m处的质点振动的方向向下, 离开平稳位置的位移正在减小,所以质点正在做加速度减小的加速运动,故 A 正确；由同侧法可知 x0.7 m处的质点与 x0.6 m 处的质点都正在向下运动,x0.6 m 的质点先名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载到达波谷,又先到达波峰的位置,故B 错误；依据图象可知波长 2 m,就 Tv 2

29、10 s0.2 s,由同侧法可知 x0 m 处的质点 A 正向上振动,经过1 4T1 4 0.2 s0.05 s 时间可运动到波峰位置,故 C 正确；波沿 x 轴正方向传播, x0.3 m 处的质点到左侧相邻的波峰之间的距离为：x40.3 m1 4 2 m0.3 m0.8 m,再经过 tx v0.810s0.08 s可运动至波峰位置,故 D 正确；由图可知,振幅 A0.4 m,2 2角速度 T2 rad/s,从今时开头计时, x1 m 处质点先向下振动,就 x1 m 处质点的振动函数表达式为 故 E 错误； y0.4 sin tm,v5ACD由图甲得波长 4 m,由图乙得周期 T1 s,就波速

30、 T4 m/s,故 A 正确；经过 2 s,P 质点振动了 2 个周期,由图甲或乙得 A0.2 m,所以运动的路程为2 4A1.6 m,故 B 错误；由题知波沿 x 方向传播,此时刻 Q 点振动方向向上,而 P 在波峰, 就图示时刻起 Q 质点比 P 质点后回到平稳位置,故C 正确；依据图乙可知 t1 s时刻质点从平稳位置沿 y 轴负方向振动,而甲图中 x2 m处质点 t1 s 时刻图示时刻 振动方向沿 y 轴负方向,乙图可能是甲图 x2 m 处质点的振动图象,故 速度最大,故 E 错误； D 正确；此时刻 M 点在平稳位置,名师归纳总结 6ABD由乙图读出 t0.6 s时质点 A 的速度方向

31、为沿y 轴负第 18 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载方向,再由甲图依据同侧法判定出波的传播方向为沿 x 轴正方向, A正确；由甲图读出该波的波长 20 m,由乙图得周期 T1.2 s,就波速为 vT 20 1.2 m/s50 m/s,B 正确； t0.6 s0.5T,质点做简谐运动时在一个周期内质点A 通过的路程是 4 倍振幅,就经过 t0.6 s,A 质点通过的路程是 s2A2 2 cm4 cm,C 错误；图示时刻质点 P 沿 y 轴正方向,质点 Q 沿 y 轴负方向,所以质点 P 将比质点Q 早回到平稳位置,将

32、此图象与正弦曲线进行对比可知 P 点的横坐标为 xP20 3 m,Q 点的横坐标为 xQ40m,依据波形的平移法可知质点 P 比质点 Q 早回到平稳位置的时间为txQxP v20 3s0.4 s,故503D 正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多,该波的波长为20 m,依据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为 30 m 的障碍物,能发生明显衍射现象,故 E 错误； 7解析 1由图知波长 2 m波从 P 传到 Q 的距离为 x8 m2 m6 m,所用时间为 t1.2 s就波速 vx t 6 1.2 m/s5 m/s 2由 vT得 Tv5 s0.4 s2依据同侧法判定可知： t0 时刻质点 O 沿 y 轴负向振动,由图知振幅 A2 m名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载由 t0 时刻至 Q 点第一次到达波峰,经受的时间为 tx v80.55s1.5 s33 4T所以 O 在此过程中振动了 33 4T就在 Q 点第一次到达波峰时, O 点刚好到波峰此时它的位移为y3 cm,通过的路程为s3 4A3 4 4 cm15 3 cm0.45 m；名师归纳总结 答案10.4 s23 cm0.45 m 第 20 页,共 20 页- - - - - - -