高三物理名校试题汇编3-专项14机械振动和机械波(详解)

1、2019 高三物理名校试题汇编3- 专项 14 机械振动和机械波（详解）【一】单项选择题1. 浙江省温州八校2018 届高三 9 月期初联考物理试卷以下关于物理事实、物理原理或物理方法的说法正确的选项是a. 开普勒发现了万有引力定律，人们尊称他为“天体的立法者”b. 伽利略发现单摆的等时性，并推导出单摆的公式t2lgc. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝，是为了静电屏蔽d. 从电容器的电容表达式 cqc 与 q 成正比，与 u 成反比可以看出，u1.c 解析： 开普勒发现了行星运动的规律即开普勒三定律，牛顿发现了万有引力定律，并被人们尊称为“天体的立法者” ，选项 a 错误；伽利略

2、发现了单摆的等时性，惠更斯推导出单摆的公式 t2l ，并将摆运用于计时器，人类才进入一个新的计时时代，选项bg错误； 在高压带电作业中， 工人穿上用金属丝或导电纤维织成的均压服，可以对人体起屏蔽保护作用，选项c 正确；表达式 cq 是电容的计算式非决定式，电容器的电容与电容器u本身结构有关，而与q、 u 无关，选项 d 错误。此题答案为 c。2、福建省福州一中 2018 届高三下学期 5 月理科综合校模拟如下图为一列沿x 轴传播的简谐横波某时刻的图象，从该时刻起， 图中质点 a 经时间 0.1s第一次经过平衡位置，而图中的质点 b 第一次经过平衡位置所需的时间大于0.1s ，那么以下说法中正确

3、的选项是a、波的传播速度大小为1m/sb、波的传播速度大小为20m/sc、波沿 x 轴正方向传播d、波沿 x 轴负方向传播2、c 解析：根据题意， 周期 t=0.4s ，图示时刻， 质点 b 正向 y 轴正方向运动， 根据“带动”原理可知，该波波沿x 轴正方向传播，选项c正确， d 错误；根据波形图可知，波长=2m，所以波速v=/t= 5m/s，选项 ab错误。此题答案为c。3、福建省厦门双十中学2018 届高三 5 月热身卷理科综合如下图，图a为一波源的共振曲线，图b中的 a 表示该波源在共振状态下的振动形式沿x 轴传播过程中形成的机械波在t =0 时刻的波形曲线。那么以下说法错误的选项是a

4、、图a中，假设驱动力周期变小共振动曲线的峰将向频率f大的方向移动b、图b中，波速一定为1.2m/sc、图d、图b中， a、b 波形时间间隔可能为2.5sb中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象3.a解析 ：根据图 a，该波源的固有频率f= 0.3hz ，该频率与驱动力的频率或周期无关，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象，选项d 正确。此题答案为a。4. 浙江省温州八校2018 届高三 9 月期初联考物理试卷如下图，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在o点时，弹簧处于原长，a、b 为关于o对称的两个位置，现在使小球带上负电，并让小球从b 点静止释放，

5、那么以下说法正确的选项是a. 小球仍然能在a、 b 做简谐运动， o点是其平衡位置b. 小球从 b 运动到 a 的过程中，动能一定先增大后减小c. 小球不可能再做简谐运动d. 小球从 b 点运动到 a 点，其动能的增加量一定等于电势能的减小量4.d 解析： 小球在匀强电场中受到水平向左的电场力，设该电场力大小为f0，小球合力为零的位置应该在 o点左侧，设为 o1，设 o1、o点的间距为 x0，弹簧劲度系数为k，那么 f0=kx0；取水平向右为正方向，当小球从o 点向右运动的位移为x 时，回复力 f=- f +k x- x=- kx，100所以小球会以1 点为平衡位置做简谐运动，选项ac错误；因

6、为不知道a点与平衡位置1oo点的位置关系， 所以不能确定小球从b 运动到 a 的过程中，动能如何变化，选项 b 错误；小球做简谐运动的过程中， 其动能和电势能的和不变，所以小球从 b 点运动到 a 点，其动能的增加量一定等于电势能的减小量，选项d正确。此题答案为 d。5. 河北唐山市2018 届高三摸底考试理综物理试题如下图，沿 x 方向的一条细绳上有o、a、b、c四点，=5，质点o在垂直于x轴方向上做简谐运动，沿x轴传播oa=ab bcab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 点才开始往上运动，由此可以判断，在t= 2.

7、6s时刻a、 a 点位于 x 轴下方 b、c 点位于 x 轴上方 c、 a 点正向下运动d、 c 点正向上运动 e、在 0-2.6s 内，质点 b 三次到达过波峰5.e 解析： 根据题意，该波的起振方向向上，周期t=0.8s ，波长 =4ab；在1t= 2.6s= 3t达过波峰，选项e 正确。此题答案为e。6. 安徽省安师大附中 2018 届高三第一次摸底考试物理试卷、辽宁省本溪一中2018-2018 学年上学期高三年级第二次月考物理试题如下图， 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，那么以下说法正确的选项是()a、经过t=4s ，质点 q通过的路程是

8、0.4mb、经过t=4s ，质点 p将向右移动8mc、 p点振幅比q点振幅小d、质点 p 此时刻的振动方向沿y 轴正方向6.a 解析：根据波形图可知， 波长 =4m，振幅 a=5cm，v=2m/s，所以 t= /v =2s， t =4s=2t，所以质点 q通过的路程是 8a=40cm=0.4m，所以选项 a 正确；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bc错误；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，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

9、沿y 轴负方向，选项d错误；此题答案为a。7. 陕西省西安市2018 届高三第一次质量检测试题理综卷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=1m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 , 那么a.t =0.10s 时，质点q的速度方向向上b. 该波沿 x 轴正方向的传播c. 该波的传播速度为40m/sd. 从 t =0.10s 到 t =0.25s ，质点 p 通过的路程为30cm7.c 解析： 根据图乙， t= 0.10s 时，质点 q正从平衡位置向下运动，即速度方向向下，选项 a 错误；再结合图甲， 图示时刻 q点是在其左

10、边临近质点的带动下才开始向下振动，即波源在 q点的右边， 该波沿 x 轴负方向的传播，选项 b 错误； 根据图甲和图乙可知，波长=8m，周期 t=0.2s，所以波速v= /t 40m/s ，选项 c正确；从 t =0.10s 到 t =0.25s，质点 p=从图甲所示位置先向上运动到最高点， 然后再向下运动到波谷位置， 之后又向上运动了一段3距离，共经历了0.15s即 4 个周期，其通过的路程小于3a=30cm，选项d错误。此题答案为c。8、浙江省温州市2018届高三第一次适应性测试试题理综卷如下图，坐标原点处有一波源，波源起振方向为- y 方向。当波传到x=1m处的质点 p 开始计时，在t

11、=0.4s第一次形成图示波形其余波形未画出，此时 x=4m的 m点刚好落在波谷。那么时 pm间a、 p点的振动周期为0.4sb、这列波的传播速度为7.5m/sc、 p点开始振动的方向为+y 方向d、当 m点开始振动时，p点正好在波谷8.a 解析： 根据题意， t =0.4s 时波刚好传播到x=5m的质点处，所以波速为v=4m/0.4s=10m/s ，选项 b 错误； 再根据波形图可知，波长 =4m所以周期 t= /v =0.4s ，选项 a 正确； p点开始振动的方向与波源的起振方向相同，均为- y 方向，选项c 错误； p 点开始向下起振后， 再经过 3 个周期， m点才开始振动， 此时 p

12、 点正好在波峰位置，选项 d错误。4此题答案为a。9. 河北省唐山市 2018 届高三下学期第一次模拟考试理综一列沿x 轴正向传播的简谐横波，当波传到o点时开始计时，7.0s时刚好传到x=3.5m处，如下图。由此可以判定a. 该波的振动周期为7.0sb. 波源的起振方向向上c. 该波的波速为0.5 m/ sd.再经过 1.0 s， x=2m处质点刚好处在波谷的位置9.c 解析： 根据题意，波速v=x/t= 3.5m/7.0s=0.5m/s，选项 c 正确； 根据图象，波长=2m，所以周期 t= /v =4.0s ，选项 a 错误； 波源的起振方向与x=3.5m 处质点的起振方向相同，1均是向下

13、，选项b 错误；再经过1.0s 即 4 个周期， x=2m处质点刚好回到平衡位置，选项d 错误。此题答案为c。10. 湖南省岳阳市一中 2018 届高三下学期第二次周考理综卷 以下有关振动和波的说法中，正确的选项是 ()a、做简谐运动的物体在1 个周期的时间内通过的路程一定等于振幅4b、单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零c、绳波上的质点在一个周期的时间内沿波的传播方向迁移一个波长的距离d、无论是机械波还是电磁波，其波长、频率和波速都满足v= f ，10.d 解析 ：做简谐运动的物体离平衡位置越近时速度越大，所以在1 个周期的时间内4通过的路程不一定等于振幅，而是物体从平衡位置的一侧运动到另一

14、侧时路程大于振幅，物体需要跨过最大位移处时路程小于振幅，选项 a 错误；单摆的摆球在通过最低点时合外力提供其做圆周运动的向心力，合外力不等于零，选项 b 错误； 绳波上的质点并不随波沿波的传播方向迁移，而是在平衡位置附近上下振动，选项 c错误；无论是机械波还是电磁波，其波长、频率和波速都满足v= f ，选项 d正确。此题答案为d。11. 河南省郑州外国语学校2018 届度下学期高三理科综合测试题一列简谐横波，a为振源， 在 b 点刚开始振动时的图象如下图。图中数据单位都是m，波的传播速度为10m/s，以下说法正确的选项是a、振源 a 开始振动时的速度方向向下b、从振源 a 开始振动到形成如下图

15、波形，经过时间为1、 6sc、此后再经过 0、 2s，振源 a 到达波峰d、从 点开始运动到如下图时刻，通过的路程为1、 0mmm11.b 解析： 波向右传播，那么 b 点向上起振，故振源a 的起振方向向上，选项a 错误；波由 a 点传到 b 点，需要时间 tx16 m/s 1.6m/s ，选项 b 正确；由图可知，波长为v106m，所以周期 t= /v =0.6s ，图示时刻振源 a 正向下运动，但还没到波谷位置，所以要到达波峰需要的时间大于半个周期即0.3s，选项 c 错误；由图可知， m、b 两点相距两个波长，即此时 m点已振动了两个周期，m点通过的路程应为 8a=0.8m，选项 d 错

16、误。此题答案为 b。【二】多项选择题12. 河北省唐山市 2018 届高三下学期第二次模拟考试理综试题如图甲所示， o点为振源， op=s， t= 0 时刻， o点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从 t =0 时刻开始描绘的质点 p的振动图象。以下判断中正确的选项是a、该波的传播周期为t 2- t 1b、 0- t 2时间内，这列波的传播的距离为st2t1c、 t =0 时刻，振源 o振动的方向沿 y 轴负方向d、 t=t 2时刻， p 点的振动方向滑y 轴负方向12、 ab解析 ：根据图乙可知，在t=t1 时刻，该波传播到p点，并且其起振方向沿y 轴正方向，在 t=t

17、2时刻， p 点的振动方向沿y 轴正方向，该波的传播周期为t=t - t，所以选21项 a 正确， d 错误； t =0 时刻，振源 o振动的方向与 p 点的起振方向相同，均是沿向，选项 c 错误；该波的波速 v=x/t=s/t 1，0- t 2 时间内，这列波的传播的距离为项 b 正确。此题答案为 ab。13. 江西省重点中学盟校 2018 届高三第一次联考理综试题 如下图，在y 轴正方st 2/t 1，选xoy平面内有一列沿 x 轴传播的简谐横波，频率为2.5hz 。在 t= 0 时， p 点位于平衡位置，且速度方向向下， q点位于平衡位置下方的最大位移处。那么在t= 0.35s 时， p

18、、q两质点a、位移大小相等，方向相同b、速度大小相等，方向相同c、速度大小相等，方向相反d、加速度大小相等，方向相反13.bd 解析 ：因为频率f=2.5hz ，所以周期 =1/f=0.4s ，根据机械波的周期性可知，tt =0.35s=7 t/8 时刻的波形与此前一个周期相应时刻的波形完全相同，p、q两质点的运动情况与从 t= 0 时刻后退 t/ 8 时的运动相同，此时p、q两质点的位置关于x 轴对称，并且均向下运动，所以在 t= 0.35s 时， p、 q两质点的位移大小相等，方向相反，速度大小相等，方向相同，加速度大小相等，方向相反，选项ac错误， bd正确。14. 江苏省镇江市 201

19、8 届高三下学期 5 月高考模拟考试物理试卷、江苏省南师大附中 2018 届高三 5 月份模拟考试试卷 以下四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的选项是 a粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动 b单摆的摆长为l ，摆球的质量为m、位移为 x，此时回复力为f= mg xl c质点 a、 c之间的距离就是简谐波的一个波长 d实线为某时刻的波形图，此时质点m向下运动，经极短时间后波形图如虚线所示14.bd 解析： 选项 a 中，金属球在运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小， 所以该运动不是简谐运动，选项 a 错误；选项 b 中的回复力等于重力沿运动方向上的分力，即

20、 f=mgsin ，因为 较小， sin xx 的方向相反，考虑到回复力的方向与位移l所以f=mgx，选项b 正确；相邻波峰或波谷之间的距离才等于一个波长，选项c 中质点la、 c之间的距离只是简谐波的半个波长，选项c 错误；选项d 中，根据质点m向下运动可知，波正向x 轴正方向传播，经很短时间，波形图如虚线所示，选项d 正确。此题答案为bd。15. 辽宁省丹东市四校协作体2018 届高三摸底考试 两列完全相同的机械波，如下图的实线波形和虚线波形， 在同一介质中分别向左和向右传播， 某一时刻两列波相叠加， 两列波的振幅 a=2cm，波长 =4m，波速 v=2m/s ，以下说法正确的选项是a.

21、两列波的周期均为 0.5sb. o位置的质点为加强点，且振幅a4cmc. 此时刻 o位置的质点的位移为a ，且振动方向向上d. o位置的质点再经 0.25s到达最大位移处15.bd 解析： 波的周期 t=/v= 2s，选项 a 错误；两列波在o位置的质点处的振动方向均是向上，所以该处质点为加强点，振幅为两列波振幅之和，即a 4cm ，选项 b 正确；两列波单独存在时在 o位置的质点的位移均为2 a ，所以叠加后的位移是2 a ，振动方2向向上，选项 c 错误； o位置的质点再经1 t0.25s 到达最大位移处，选项d 正确。此题8答案为 bd。16. 湖北省部分重点中学2018 届高三上学期起

22、点考试理科综合试题一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔=0.1m 选取一个质点，如图甲所示，t=0 时刻波恰传到质l点 1，并立即开始向上振动，经过时间?t=0.3s ，所选取的 1-9号质点间第一次出现如图乙所示的波形，那么以下判断正确的选项是：选对一个给 3 分，选对两个给4 分，选对 3 个给 6 分。每选错一个扣 3 分，最低得分为0 分a、 t =0.3s 时刻，质点1 向上运动b、 t 0.3s 时刻，质点8 向下运动c、 t =0 至 t 0.3s 内，质点5 运动的时间只有0.2sd、该波的周期为0.2s ，波速为4m/se、该波的周期为0.3s ，波速为2.67m/s16

23、.bcd解析： 根据“带动”原理，t =0.3s 时刻，质点1 和质点 8 均向下运动，选项a错误， b 正确；根据题意，0.3s 时间内，波向右传播了1.2m，波速 v=x/t =4m/s ，周期 t=/v= 0.2s ，选项 d 正确， e 错误；在 t =x/v =0.4/4 s =0.1 时刻，波传播到质点5，所以t =0 至 t 0.3s 内，质点 5 运动的时间只有0.2s ，选项 c 正确。此题答案为bcd。17. 辽宁省五校协作体2018-2018 学年度高三上学期初联考物理试题如下图，质点o在垂直 x 轴方向上做简谐运动，形成了沿 x 轴传播的横波。在 t =0 时刻，质点

24、o从平衡位置开始向上运动，经 0.2s 第一次形成图示波形，那么以下判断正确的选项是a、 t =0.4s时，质点 a 第一次到达波峰b、 t =1.2s时，质点 a 在平衡位置，速度沿y 轴正方向c、 t =2s 时，质点 b 第一次到达波谷d、 t =2.6s时，质点 b 的加速度达到最大17.bc 解析：不妨设 x 轴上一个长度单位代表1m，根据题意， 周期 t=0.8s ，波长 =4m，波速 v= / t=5m/s ；在 t = 2m0.4s时，波刚传播到质点 a，质点 a 开始向上做简谐运动，5m/s2 个周期即 t =1.2s 时，质点 a 在平衡位置，速度沿y 轴正根据机械振动的对

25、称性，再经过方向，选项 a 错误， b 正确；在 t = 7m1.4s 时，波刚传播到质点b，质点 b 开始向上做5m/s简谐运动，再经过3 个周期即 t =2s 时，质点 b 第一次到达波谷，选项c 正确；再经过 3 个44周期即 t =2.6s时，质点 b 在平衡位置，速度沿y 轴负方向，加速度最小为零，选项d 正确。此题答案为 bc。18. 浙江省温州八校 2018 届高三9 月期初联考物理试卷 某横波在介质中沿x 轴传播，左图为 t= 0.25s 时的波形图，右图为p 点 x=1.5m 处的质点的振动图像，那么以下说法正确的选项是a. 该波向右传播，波速为2m/sb. 质点 l 与质点

26、 n的运动方向总相反c. t= 0.75s 时，质点m处于平衡位置，并正在往正方向运动d. t =1.25s 时，质点k 向右运动了2m18.abc 解析： 根据题图，周期t=2s，波长 =4m，波速 v= / t=2m/s；根据右图可知，t= 0.25s 时刻， p 点正向上运动，再结合左图可知，该波向右传播，所以选项a 正确；质点l 与质点n相距半个波长，它们的运动方向总相反，选项b 正确； t= 0.25s时，质点m从波谷位置向上运动，再经过0.5s=1t，即在t= 0.75s时，质点m处于平衡位置，并正在往正4方向运动，选项c正确；各质点只在平衡位置上下振动做简谐运动，并不随波迁移，选

27、项d错误。此题答案为abc。19、贵州省黔东南州2018 届高三下学期第一次模拟考试理综试题如下图，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点p 以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起a、经过 0.35s 时，质点q距平衡位置的距离小于质点p 距平衡位置的距离b、经过 0.25s 时，质点q的加速度大于质点p 的加速度c、经过 0.15s ，波沿 x 轴的正方向传播了3md、经过 0.1s 时，质点 q的运动方向沿 y 轴正方向19.ac 解析：根据题图， 周期 =0.2s ，波长 =4m，波速v=/=20m/s；根据图乙，t=0tt时刻，质点 p 正从平衡位置向下运动，再结合图甲可知

28、，该波沿x 轴正方向传播；经过0.35s= 13 t ，该波的波形图相当于将图甲中的波形向左平移11m ，显然，此时质点q44处在平衡位置与波谷之间，而质点 p 在波峰位置上， 显然选项 a正确；根据图乙，经过 0.25s ，质点 p 处在波谷位置，此时其加速度最大，所以选项b 错误；经过0.15s ，波沿 x 轴的正方向传播了x=vt =3m，选项 c 正确； t =0 时，质点q 向上运动，再经过0.1s即 1 t ，质点q2位于x 轴上方与起始时刻对称的位置上，并且沿y 轴负方向运动， 选项d 错误。此题答案为ac。20. 陕西省交大附中、师大附中、西安中学等五校2018 届高三第二次模

29、拟联考如下图，在沿波的传播方向上有相距1m的 6 个质点 a、b、c、d、e、f 均静止在各自的平衡位置，一列横波以1m/s 的水平速度向右传播。此波在t =0 时刻到达质点a，质点 a 开始由平衡位置向下振动，t =1s 时质点 a 第一次到达最低点，那么在4st 5s 这段时间内，以下说法正确的选项是abcdefa、质点 c 的加速度逐渐减小b、质点 d 向下运动c、质点 a 的速度逐渐减小d、质点 f 还未开始振动20.cd 解析： 根据题意，周期t=4s，波长 =vt=4m；在 4st 5s 这段时间内，质点a从平衡位置向下运动到波谷位置，其速度逐渐减小，选项c正确；在t =2s 时，

30、波传播到质点 c，质点 c 开始向下运动， 再经过 2s 3s 即 1 t 3 t 即在 4st 5s 这段时间内， 质点 c24从平衡位置向上运动到波峰位置，其加速度逐渐增大，选项a 错误；在t =3s 时，波传播到质点d，质点d 开始向下运动，再经过1s 2s即 1 t 1 t即在4st 5s这段时间内，质42点 d 正从波谷位置回到平衡位置，其速度方向向上，选项b 错误；在t =5s 时，波才传播到质点 f ，所以在 4st 0.06s ，那么该波的传播速度为_m/s 。22. 负； 15 解析： 根据“带动”原理，计时时刻，质点p 向 y 轴负方向运动；根据题意，3 t0.06s ，所以周期 t=0.08s ，波速 v=1.2m15m/s 。4t0.08s23. 江西省临川一中、师大附中2018 届高三上学期 8 月联考物理试卷 一列沿 +x 方向传播的简谐横波在t =0 时刻刚好传到x=6m处，如下图，波速v=10m/s，那么图中p 点开始振动的方向沿选填“+y”或“ - y”方向，该点的振动方程为y=cm23. y 10sin5 t 解析： 机械波传播