2020-21学年上海物理等级考一模及名校卷专题汇编 专题23 机械振动机械波非选择题(逐题详解)

1、2021年高考上海市高三上学期期中期末物理试题汇编专题23机械振动机械波非选择题（14个题目）1、（2021上海市嘉定区高三上学期1月一模期末）一列波长大于2.5m的简谐横波沿直线方向由a传播到b,a、b相距3m,a、b的振动图像如图所示，则该波的波长为_m；波从a传播到b所需要的时间为s。2、（2021上海市浦东新区建平中学高三上学期11月期中）“隔墙有耳”说明声波可以绕过障碍物,这是声波在传播过程中发生了现象；两列波在介质中相遇一定会发生现象。3、（2021上海市虹口区高三上学期1月一模期末）某同学在水槽内做如图所示的两个实验。图S中A、B为两块挡板，一列水波穿过A、B之间的缝隙后如图所示

2、；图（b）中S和S2为两个波源，发出两列水波后形成如图所示的图案。两幅图中，属于波的衍射现象的是。能够观察到图（b）现象的条件是。4、（2021上海交大附中高三上学期11月期中）如图所示，实线是一列简谐横波在二0时的波形图，虚线为丁0.5s时的波形图，已知0t2-tiT（t为周期），二0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。则质点A的振动周期为s；波的传播方向。（选填：“沿着x轴的正方向”、“沿着x轴的负方向”、“沿着y轴的正方向”和“沿着y轴的负方向”）5、（2021上海市崇明县高三上学期1月一模期末热身）如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，

3、设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为仏的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t_t0（选填“等于”或“不等于”）；地面观测站接收到该电磁波频率f_f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。6、（2021上海市九校高三上学期1月一模期末）如图所示，操场上有两个振动情况完全相同的扬声器均发出频率为f=34Hz的声音，已知空气中声速v声=340m/s，则该声波的波长为m,图中ED=16m,DF=9m，CD=12m，则观察者在C处听到的声音是（填写“减弱的”或“加强的”）。7、（2021上海市嘉定区二中高三上学期11月期中）如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示

4、波峰虚线表示波谷，图中C点为AB连线的中点。C点是（选填“振动加强点”或“振动减弱点”）,图示时刻C点的振动方向（选填“向上”或“向下”）。8、（2021上海市杨浦区高三上学期1月一模期末）两个摆长不同的单摆1、2同轴水平悬挂，两单摆摆动平面相互平行，振动图像如图（a）,两单摆摆长之比l1：l2=。t=0时把单摆1的摆球向左、单摆2的摆球向右拉至相同的摆角处，如图（b）。同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右侧所经历的时间为s。2摆自一摆XDL4一一|9、（2021上海市嘉定区二中高三上学期11月期中）如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1s时的波形图。已知平衡

5、位置在x=4m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。则这列波的波速为m/s，传播方向沿x轴（填“正方向”或“负方向”）。ily/tn10、（2021上海市市东中学高三上学期11月期中）如图，在发波水槽中产生一列水波，将一支圆珠笔插入水中，可以观察到水波能而继续传播的现象当水波中的障碍物宽度比波长时（选填“大很多”、“小很多”或“差不多”），波几乎只能沿直线传播11、（2021上海市市东中学高三上学期11月期中）如图，虚线和实线分别表示在同一绳上传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，波速均为v=4m/so则绳上位于x=0.2m处的质点M的振动是的（选填“加强”或“减弱”）。从图示时刻开始

6、，再经过s,M将位于波峰。川|/rflI12、（2021上海市长宁区高三上学期1月一模期末）波长、周期、频率、波速是用来描述机械波的物理量，当一列机械波由一种介质传播到另一种介质时，发生变化的物理量有；保持不变的物理量有13、（2021上海市长宁区高三上学期1月一模期末）一列向右传播的简谐横波，当波传到x=1.0m处的p点时开始计时，该时刻波形如图所示，t=0.55s时，观察到质点P第三次到达波峰位置，P点振动的周期为s；此时位于x=2.25m处的质点Q的位移为cm。14、（2021上海市延安中学高三上学期11月期中）一个质点经过平衡位置O在A、B两点间做简谐运动如图甲，它的振动图像如图乙所示

7、，设向右为正方向，贝QB=cm；第0.4s末，质点的加速度方向是，第0.7s末，质点位置在点与点之间。甲L2021年高考上海市高三上学期期中期末物理试题汇编专题23机械振动机械波非选择题(14个题目)1、(2021上海市嘉定区高三上学期1月一模期末)一列波长大于2.5m的简谐横波沿直线方向由a传播到b,a、b相距3m,a、b的振动图像如图所示，则该波的波长为_m；波从a传播到b所需要的时间为s。【答案】(1).4(2).3【解析】在t=0时刻质点a位于平衡位置向上运动，b位于波峰，则a、b间距离3(n+)九二3m412九=4n+3(n=0,1，2,)又根据条件知，波长大于2.5m，则得n只能取

8、0，得到波长为12九=m=4m32由图读出周期T=4s，所以波速为v丄=4=1m/sT4该波由a传播到b历时为x3t=ab=S=3sv12、(2021上海市浦东新区建平中学高三上学期11月期中)“隔墙有耳”说明声波可以绕过障碍物，这是声波在传播过程中发生了现象；两列波在介质中相遇一定会发生现象。【答案】(1).衍射(2).叠加【解析】1“隔墙有耳”说明声波可以绕过障碍物，这是声波在传播过程中发生了衍射现象2根据波的叠加原理，不同的波相遇时发生叠加再分开时各自独立传播互不影响，所以两列波在介质中相遇一定会发生叠加现象。3、（2021上海市虹口区高三上学期1月一模期末）某同学在水槽内做如图所示的两

9、个实验。图a）中A、B为两块挡板，一列水波穿过A、B之间的缝隙后如图所示；图（b）中S和S2为两个波源，发出两列水波后形成如图所示的图案。两幅图中，属于波的衍射现象的是。能够观察到图（b）现象的条件是。【答案】（1）.图（a）（2）.S1和S2的频率相同【解析】12两幅图中，属于波的衍射现象的是图（a）。能够观察到图（b）现象的条件是S1和S2的频率相同。4、（2021上海交大附中高三上学期11月期中）如图所示，实线是一列简谐横波在二0时的波形图，虚线为t广0.5s时的波形图，已知0J-T（t为周期），ti二0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。则质点A的振动周期为s；波的传播方向。（选

10、填：“沿着x轴的正方向”、“沿着x轴的负方向”、“沿着y轴的正方向”和“沿着y轴的负方向”）【答案】（1）.2（2）.沿着x轴的正方向【解析】1已知0Vt2-tVT,则根据波形的平移得知，波传播的时间1t-1二一T214得到T=4（t-t）=4x0.5s=2s212根据t1=0时的波形图上x=2m处的质点A正向y轴正方向振动，判断出波的传播方向沿着x轴的正方向。5、（2021上海市崇明县高三上学期1月一模期末热身）如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为仏的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系

11、信号的时间间隔t_t0（选填“等于”或“不等于”）；地面观测站接收到该电磁波频率f_f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。答案】（1）.不等于（2）.大于解析】1根据时间相对性原理可得因为v小于c,故t不等于t0；2根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。6、（2021上海市九校高三上学期1月一模期末）如图所示，操场上有两个振动情况完全相同的扬声器均发出频率为f=34Hz的声音，已知空气中声速v声=340m/s，则该声波的波长为m,图中ED=16m,DF=9m，CD=12m，则观察者在C处听到的声音是（填写“减弱

12、的”或“加强的”）。【答案】（1）.10（2）.减弱的【解析】1根据波长公式340=10m2根据勾股定理可求出CE=、162+122=20mCF=+122=15m相差半个波长，当声音传播到C处时刚好波峰和波谷叠加，所以观察者在C处听到的声音是减弱的。7、（2021上海市嘉定区二中高三上学期11月期中）如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰,虚线表示波谷，图中C点为AB连线的中点。C点是（选填“振动加强点”或“振动减弱点”）,【解析】1因为A点是峰峰相遇点，是振动加强点，而B是谷谷相遇点，也是振动加强点，则C点也是振动加强点;2从图可知，波从A向B传播，B处于波谷，知C在平衡位置向上振动。

13、8、（2021上海市杨浦区高三上学期1月一模期末）两个摆长不同的单摆1、2同轴水平悬挂，两单摆摆动平面相互平行，振动图像如图（a）,两单摆摆长之比l：l2=。t=0时把单摆1的摆球向左、单摆2的摆球向右拉至相同的摆角处，如图（b）。同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右侧所经历的时间为【答案】（1）.100：81（2）.4.5+9n（n=0，1，2）【解析】1根据单摆周期公式可得gT24兀2由图可知T_1T-0.92则有L100L-8T22由图可知，单摆1到达最右端所经历的时间为t=1(2n+1)(n=0,1,2,3,)2单摆2到达最右端所经历的时间为t二nT2(n=0,1,2,3,)-可得同时释

14、放两摆球，两摆球同时摆到最右侧所经历时间为t=4.5+9n(n=0,1,2)9、(2021上海市嘉定区二中高三上学期11月期中)如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1s时的波形图。已知平衡位置在x=4m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。则这列波的波速为m/s，传播方向沿x轴(填“正方向”或“负方向”)。【答案】(1).10(2).负方向【解析】11在0到0.1s时间内运动方向不变，则质点从最大位移处向下运动4个周期，得周期T=0.4s；由图像可知波长上4m,则九“v=10ms112由题意知波传播4个周期，实线波形向左平移4个波长与虚线波形重叠，故波

15、沿x轴负方向传播。10、(2021上海市市东中学高三上学期11月期中)如图，在发波水槽中产生一列水波，将一支圆珠笔插入水中，可以观察到水波能而继续传播的现象当水波中的障碍物宽度比波长时(选填“大很多”、“小很多”或“差不多”)，波几乎只能沿直线传播答案】(1).绕过障碍物(2).大得多解析】波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，那么将一支圆珠笔插入水中，可以观察到水波能绕过障碍物而继续传播的现象当水波中的障碍物宽度比波长大很多时，不能发生明显衍射现象，所以波几乎只能沿直线传播，故答案为绕过障碍物，大得多【点睛】波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障

16、碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸就不能发生明显的衍射现象.11、(2021上海市市东中学高三上学期11月期中)如图，虚线和实线分别表示在同一绳上传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，波速均为v=4m/so则绳上位于x=0.2m处的质点M的振动是的(选填“加强”或“减弱”)。从图示时刻开始，再经过s,M将位于波峰。【答案】(1).加强(2).0.025(4k+3),k=0,1，2，3【解析】.由图可知，两波的波长相等，又波速相等，则频率相等，能发生干涉，且两列波使质点M的振动方向相同，所以始终加强；.波长20.4m,波速v=4m/s，周期T=0.4s=

17、0.1sM点至少经过4T到达波峰，则4v4t=(k+4)T=(k+|)x0.1=0.025(4k+3),k=0,1,2,312、(2021上海市长宁区高三上学期1月一模期末)波长、周期、频率、波速是用来描述机械波的物理量,当一列机械波由一种介质传播到另一种介质时,发生变化的物理量有；保持不变的物理量有【答案】(1).波长、波速(2).周期、频率【解析】12周期和频率由波源决定,与介质无关,所以当机械波从一种介质进入另一种介质时,周期和频率保持不变；机械波传递速度与介质有关,波速发生变化,因而波长也发生变化。13、(2021上海市长宁区高三上学期1月一模期末)一列向右传播的简谐横波，当波传到x=1.0m处的p点时开始计时，该时刻波形如图所示，t=0.55s时，观察到质点P第三次到达波峰位置，P点振动的周期为s；此时位于x=2.25m处的质点Q的位移为cm。5.0Q,0vcm1.52.02.5x/m【答案】(1).0.2(2).0【解析】简谐横波向右传播，由波形平移法知，各点的起振方向为竖直向下，t=0.55s时，P点第三次到达波峰,即有3(2+)T二0.55s4解得T=02s2该波的波速v=-=5m/sT0.2波传到x=2.25m处的质点Q需要的时间:t二-二二0