2022届新高考物理一轮练习：专题93　机械振动和机械波 WORD版含解析.docx

1、专题93机械振动和机械波1.一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则()A此刻a的加速度最小B此刻b的速度最小C若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置22021山西模拟(多选)下列说法正确的是()A日光灯是紫外线的荧光效应的应用B单摆在做受迫振动时，它的周期等于单摆的固有周期C机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率保持不变D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在E弹簧振子做简谐运动时，振动系统的势能与动能之和保持不变32021包头市质检(多选)关于振动与波，下列说法正确的是()A军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生

2、共振B一个单摆在赤道上的振动周期为T，移到北极时振动周期也为TC一列水波遇到障碍物发生衍射，衍射后的水波频率不变D简谐横波在传播过程中每经过一个周期，振动质点将沿传播方向移动一个波长E当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低42021广州市调研(多选)甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，则可知()A甲速度为零时，乙速度最大B甲加速度最小时，乙速度最小C任一时刻两个振子受到的回复力都不相同D两个振子的振动频率之比f甲f乙12E两个振子的振幅之比为A甲A乙2152021河西五市联考(多选)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab6m，ac

3、8m在t10时刻a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t24s时c点开始振动，则()A.该机械波的传播速度大小为2m/sBc点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率增大C该列波的波长是2mD两列波相遇后，c点振动加强E两列波相遇后，c点振动减弱62021浙江1月两列频率、振幅均相同的简谐波和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

4、谐波和的波长均为0.24mB简谐波和的周期均为0.48sC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0.48m72021湖北重点中学摸底(多选)图甲为一列简谐横波在t0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x1m处的质点，Q是平衡位置为x4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是()A该波的周期是0.10sB该波的传播速度为40m/sC该波沿x轴的负方向传播Dt0.10s时，质点Q的速度方向向下E从t0.10s到t0.25s，质点P通过的路程为30cm8(多选)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水

5、面形成两个波源两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是()A不同质点的振幅都相同B不同质点振动的频率都相同C不同质点振动的相位都相同D不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E同一质点处，两列波的相位差不随时间变化92021武汉市调研(多选)波速均为1.0m/s的两列简谐横波，分别从波源x0、x12m处沿x轴相向传播，t0时的波形图如图所示下列说法正确的是()A两列波的频率均为0.25HzBt0.2s时，两列波相遇C两列波相遇过程中，x5m处和x7m处的质点振动加强Dt3s时，x6m处的质点位移达到最大值E当波源从x0处

6、沿x轴正向运动时，在x12m处的观察者观察到该简谐横波的频率变大102021成都市模拟(多选)如图甲，介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m图乙是波源从起振开始做简谐运动的振动图像波源振动形成的机械横波沿图甲中x轴传播已知t5s时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处下列判断正确的是()AA质点的起振方向向上B该列机械波的波速为0.2m/sC该列机械波的波长为2mDt11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴正方向E若将波源移至x3m处，则A、B两质点同时开始振动，且振动情况完全相同11.2021昆明市模拟(多选)一列简谐横波沿x轴传播，某时刻形成的波形图如图所示，a、b

7、、c、d为四个质点，已知此时质点a正在向上运动，质点a、b位移相同下列说法正确的是()A此列波沿x轴负方向传播B此时质点a的加速度与质点b的加速度相同C此时质点a的速度与质点b的速度相同D该时刻后，质点a与质点b同时回到平衡位置E半个周期后，质点b的加速度和速度均与原来大小相等，但方向相反12(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点图(b)表示介质中某质点的振动图像下列说法正确的是()A.质点Q的振动图像与图(b)相同B在t0时刻，质点P的速率比质点Q的大C在t0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D平衡位置在坐标原点的质点的振动图像

8、如图(b)所示E在t0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大132021唐山模拟(多选)在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x24m处，乙波传播到x12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s，下列说法正确的是()A.甲波波源的起振方向为y轴正方向B甲波的波速大小为20m/sC乙波的周期为0.6sD甲波波源比乙波波源早振动0.3sE从图示时刻开始再经0.6s，x12m处的质点再次到达平衡位置142021广东卷(节选)如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止现将小球向下拉动距离A后由静止释放

9、，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T.经过时间，小球从最低点向上运动的距离_(填“大于”“小于”或“等于”)；在时刻，小球的动能_(填“最大”或“最小”)152021湖南卷(节选)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t0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_(填正确答案标号)A.该波从A点传播到B点，所需时间为4sBt6s时，B处质点位于波峰Ct8s时，C处质点振动速度方向竖直向上Dt10s时，D处质点所受回复力方向竖直向上EE处质点起振后，12s内经过的路

10、程为12cm16某同学利用图示装置测量某种单色光的波长实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹回答下列问题：()若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_；A将单缝向双缝靠近B将屏向靠近双缝的方向移动C将屏向远离双缝的方向移动D使用间距更小的双缝()若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x，则单色光的波长_；()某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为_nm(结果保留3位有效数字).172020全国卷 (1

11、)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有_A雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化(2)一振动片以频率f做简谐运动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为l.

12、求()波的波长；()波的传播速度专题93机械振动和机械波1C本题考查了机械波中对波动图像的理解，需分析质点的振动方向，体现了物理学科核心素养中的模型建构和科学推理素养由kyma可知，质点a的加速度最大，故A选项错误质点b处于平衡位置，速度最大，故B选项错误波沿x轴正方向传播时由“同侧法”得b向y轴正方向运动，故C选项正确同理，波沿x轴负方向传播时，质点a向下运动，质点c向上运动，c先回到平衡位置，故D选项错误2ACE日光灯内壁涂有荧光物质，紫外线射到荧光物质上产生白光，A正确；单摆在做受迫振动时，它的周期等于驱动力周期，与单摆的固有周期无关，B错误；机械波的频率由波源决定，与介质无关，则机械波

13、从一种介质进入另一种介质后，它的频率不变，C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D错误；弹簧振子做简谐运动时，振动系统的机械能守恒，即振动系统的势能与动能之和保持不变，E正确3ACE军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振，A正确；赤道上的重力加速度小于北极的重力加速度，由T2知，一个单摆在赤道上振动的周期为T，移到北极的周期小于T，B错误；波发生衍射时，波的频率不变，C正确；波传播过程中，介质中各质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移，D错误；由多普勒效应知，当接收者远离波源时，其接收到波的频率比波源发出的频率低，E正确4ADE5.ACD6D由题图可知，

14、简谐波和的波长均为0.48m，A错误；从波形1到波形5经历的时间为，0.48s，可得简谐波和的周期均为T0.96s，B错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C错误；由题图可知A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为(2n1)和(2n1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m，D正确7BCD8.BDE9.ADE10ACE由振动图像可知，A质点的起振方向向上，A正确；由振动图像可知，振动周期T4s，t5s

15、时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处，可知振动从坐标原点传播到质点A需要2s，即1m，则波长2m，C正确；该列机械波的波速为v0.5m/s，B错误；波传播到质点B需要的时间为10s，t11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴负方向，D错误；若将波源移至x3m处，A、B两质点分布在波源两侧，且距离相同，所以A、B两质点同时开始振动，且振动情况完全相同，E正确11ABE质点a正在向上运动，可判断该波沿x轴负方向传播，A正确；a、b位移相同，回复力与位移成正比，加速度与回复力成正比，可得加速度相同，B正确；a、b速度方向不同，C错误；该时刻后，a向上振动，回到平衡位置的时间超过周期，而b向下振

16、动，回到平衡位置的时间少于周期，D错误；质点b向下振动，半个周期后，加速度和速度均与原来大小相等、方向相反，E正确12CDE本题考查了机械振动及机械波图像的综合应用，考查了学生的综合分析能力，体现了物理观念中运动与相互作用的素养要素由图(b)可知，在时刻，该质点处于平衡位置且向y轴负方向运动，再从图(a)中利用“上下坡法”，结合波沿x轴正方向传播可知，在时刻，质点Q在平衡位置且向y轴正方向运动，平衡位置在原点处的质点在平衡位置且向y轴负方向运动，所以A选项错误，D选项正确.分析可知，在t0时刻，质点P位于波谷，此时质点P的速率为0，加速度最大，位移大小最大，但质点Q在平衡位置，速率最大，加速度

17、为0，位移为0，所以B选项错误，C和E选项均正确13BCE甲的起振方向沿y轴负方向，A错误；甲的波长8m，周期为T0.4s，甲的波速为v20m/s，B正确；甲与乙的波速相等，乙的周期为T0.6s，故C正确；甲的传播时间为1.2s，乙的传播时间为1.5s，因此乙比甲早振动0.3s，D错误；0.6s为甲周期的倍，为乙的周期，则x12m处质点仍然在平衡位置，E正确14小于最大解析：由于从最低点开始计时，则经时间，小球从最低点向平衡位置运动，则小球的速度逐渐增大，故0时间内小球的平均速度小于时间内的平均速度，因此经时间，小球从最低点向上运动的距离小于，在时刻，小球位于平衡位置，动能最大15ACE解析：

18、由题图(b)可知该波的振动周期T4s，由题意结合题图(a)知波长10m，故波速vm/s2.5m/s，所以波从A点传播到B点，所需时间ts4s，A正确；t0时，A处质点处于波峰，经过4s，B处质点处于波峰，再过2s，B处质点处于波谷，B错误；波面分布如图所示，t8s时，实线表示波峰，虚线表示波谷，C处质点在波峰与波谷之间，之后要重复前面质点的运动，故C处质点向正向最大位移处运动，所以C处质点振动速度方向竖直向上，C正确；t10s时，实线表示波谷，虚线表示波峰，D处质点距离波峰更近，所以D处质点在平衡位置上方，所受回复力方向竖直向下，D错误；E处质点起振后12s内经过3个周期，所以这12s内经过的

19、路程s34A12cm，E正确16()B()()630解析：本题是“利用双缝干涉测光的波长”实验考查了学生的实验能力，培养了学生实事求是的科学态度，建立了结果来源于实验的价值观()增加目镜中观察到的条纹个数必须要减小条纹间距，由公式x可知B正确()由于第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x，则相邻两条暗条纹的中心间距x，单色光的波长.()m6.30107m630nm.17(1)BCE(2)()l()解析：(1)因为光速大于声速，所以雷雨天传播相等距离时，先看到闪电，后听到雷声，不属于多普勒效应，A错误；超声波被血管中的血流反射后，由于血液流动使反射的波的频率发生改变，即探测器接收到的频率发生变化，属于多普勒效应，B正确；当列车远离观察者时，观察者听到的汽笛声的音调会变低，属于多普勒效应，C正确；同一声波在不同介质中传播的速度不同，不属于多普勒效应，D错误；天文学上观察双星，由于双星周期性运动而使接收到的光的频率发生变化，即双星光谱随时间的周期性变化，可用多普勒效应解释，E正确(2)()如图，设距c点最近的振幅极大的点为d点，a与d的距离为r1，b与d的距离为r2，d与c的距离为s，波长为.则r2r1由几何关系有r1lsr(r1sin60)2(lr1cos60)2联立式并代入题给数据得l()波的频率为f，设波的传播速度为v，有vf联立式得v