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(逐题详解版)

12122021年高考上海市高上学期期中期末物理试题汇编专题机械振机械波非选择题上海市定高上期1月模末一列波大于2.5m的谐横波沿直线方向由a播到，、b相，、b的动图像如图所示，则该波的波长________；波从a传到需要的时间为_______。（2021·海浦新建中学三学11月期）“隔墙有耳”说明声波可以绕过碍物，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______现象。（2021·上市口高上期1月模末）同学在水槽内做如图所示的两个实验。图）中A、B为块挡板，一列水波穿过AB之间的缝隙后如图所示；图）和S为两个波源，发出两列水波后形成如图所示的图案两图属于波的衍射现象的______。能够观察到现的条件是____。（2021·海大中三学11月期）图所示，实线是一列简谐横波在

t1

时的波形图，虚线为

t0.5s2

时的波形图，已知

02

（为周期

t1

时，

处的质点A正向y正方向振动。则质点A的动期_；的传播方向______填“沿着x轴正方向”、“沿着x轴负方向”、“沿着y轴的正方向”和“沿轴负方向”）

0000声10000声1（2021·海崇县三学1月模末热）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的正常联系，设宇航员每隔t时间与地球联系一次，发送频率为f的磁波，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___t选填“等于”或“不于)；地面观测站接收到该电磁波频率f

____

（选填“大于”、“等于”或“小于”（2021·海九高上期1月一期）图所示，操场上有两个振动情况完全相的扬声器均发出频率为f=34Hz的声音，已知空气中声速=340m/s，该声波的波长为___，中=16mDF=9mCD=12m，则察者在处听到的声音是_____（写减的或加强”（2021·海嘉区中三学11月期）图所示是两列相干波的干涉图样，实线表波峰，虚线表示波谷，图中

点为AB

连线的中点。

点是________（选填“振动加强”或“振动减弱点”图示时刻点振动方__________（选填“向上”或“向下”上海市浦高上期1月一模末两个摆长不同的单摆、2同水平悬挂，两单摆摆动平面相互平行，振动图像如图a单摆长之比l：l。t=0时单摆球向左、单摆2的球向右拉至相同的摆角处，如图b时放两摆球，两摆球同时摆到最右侧所经历的时间为。

（2021·上市定二高上期11月期中如图，一列谐横波平行于x轴播，图中的实线和虚线分别为

t

和

t0.1s

时的波形图。已知平衡位置在4m处质点，在到0.1s

时间内运动方向不变。则这列波的波速___________，传播方向沿轴_________（填“正方向”或“负方向”（2021·海市中高上期月中如图，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_而继续传播的现象．当水波中的障碍物宽度比波_________（选填“大很多”、“小很多”或“差不多”几乎只能沿直线传．（2021·海市中高上期月中如图，虚线和实线分别表示在同一上传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，波速均为=4m/s。则绳上于处质点M的振动是_______的选填加强”或减”)。从图示时刻开始，再经_，M将位于波峰。（2021·上市长区三学1月一期）长周期频波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；持不变的物量有________。上海长区三学1月模末）列向右传播的简谐横波当波传到

x1.0m

处的P点时开始计时，该时刻波形如图所示，

t

时，观察到质点P三次到达波峰位置，振动的周期为_________；此时位于x

处的质点的移为_（2021·上海市安学三学期）个质点经过平衡位置，、B两点间做简谐运动如图甲，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，OB；0.4s末质点的加速度方是_____，第0.7s末质点位置在____________之间。

2021年高考上海市高上学期期中期末物理试题汇编专题机械振机械波非选择题上海市定高上期1月模末一列波大于2.5m的谐横波沿直线方向由a播到，、b相，、b的动图像如图所示，则该波的波长________；波从a传到需要的时间为________。【答案】

43【解析】[1]t=0刻质点a位于平衡位置向上运动位波峰，则、b间距离（n）

得

124n

（n=0，，，…）又根据条件知，波长大于2.5m，则得n只取，到波长为

123

4m[2]图读出周期，所以波速为v

4＝1m/s4该波由播到时为x3tab＝sv1（2021·海浦新建中学三学11月期）“隔墙有耳”说明声波可以绕过碍物，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______现象。【答案】

衍

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；

1212122121212211[2]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。（2021·上市口高上期1月模末）同学在水槽内做如图所示的两个实验。图）中A、B为块挡板，一列水波穿过AB之间的缝隙后如图所示；图）和S为两个波源，发出两列水波后形成如图所示的图案两图属于波的衍射现象的______。能够观察到现的条件是____。【答案】

图a

S和S的率相同【解析】两幅图中，属于波的衍射现象的是图够察到图b现象的条件是S和的频率相同。（2021·海大中三学11月期）图所示，实线是一列简谐横波在

t1

时的波形图，虚线为

t0.5s2

时的波形图，已知

02

（为周期

t1

时，

处的质点A正向y正方向振动。则质点A的动期_；的传播方向______填“沿着x轴正方向”、“沿着x轴负方向”、“沿着y轴的正方向”和“沿轴负方向”）【答案】

2沿x轴正方向【解析】[1]知0＜-＜T，根据波形的平移得知，波传播的时间t得到2[2]据t时的波图上=2m处质点A向y轴方向振动，判断出波传播方向沿着x的正方向。

0000c00声0000c00声（2021·海崇县三学1月模末热）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的正常联系，设宇航员每隔t时间与地球联系一次，发送频率为f的磁波，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___t选填“等于”或“不于)；地面观测站接收到该电磁波频率f

____

（选填“大于”、“等于”或“小于”【答案】

不于

大【解析】[1]据时间相对性原理可得t

t

1

因为v小c，故t

不等于t

；[2]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f。（2021·海九高上期1月一期）图所示，操场上有两个振动情况完全相的扬声器均发出频率为f=34Hz的声音，已知空气中声速=340m/s，该声波的波长为___，中=16mDF=9mCD=12m，则察者在处听到的声音是____（写减的或加强”【答案】

10(2).减的【解析】[1]据波长公式

340=10mf

11[2]据勾股定理可求出CE16

2

CF

2

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，所以观察者在处听到的声音是减弱的。（2021·海嘉区中三学11月期）图所示是两列相干波的干涉图样，实线表波峰，虚线表示波谷，图中点为连的中点。C点________（选填“动加强点”或“振动减弱点”图示时刻

点的振动方__________（填向上”或“向下”【答案】

振加强点

向【解析】[1]为A点峰峰相遇点，是振动加强B是谷相遇点也振动加强点，则点也是振动加强点；[2]图可知，波从B传，B处于波谷，知在衡位置向上振动。上海市浦高上期1月一模末两个摆长不同的单摆、2同水平悬挂，两单摆摆动平面相互平行，振动图像如图a单摆长之比l：l。t=0时单摆球向左、单摆2的球向右拉至相同的摆角处，如图b时放两摆球，两摆球同时摆到最右侧所经历的时间为。【答案】

100：81(2).nn，1，…

）【解析】[1]据单摆周期公式

xx

Lg可得L

gT2由图可知T11T2则有L1L2[2]图可知，单摆1到最右端所经历的时间为Tt

0,1,2,3,

单摆达最右端所经历的时间为t

0,1,2,3,

可得同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右侧所经历时为tn，，…）的（2021·上市定二高上期11月期中如图，一列谐横波平行于轴传播，图中的实线和虚线分别为t0.1s

时的波形图。已知平衡位置在4m处质点，在到0.1s时内运动方向不变。则这列波的波速

m/s

，传播方向沿轴_________（填“正方向”或负方向”【答案】10(2).负向【解析】[1]在到时间内运动方向不变，则质点从最位移处向下运动知波长，则

个周期，得周期；由图像可

[2]由意知波传播

=10ms个周期，实线波形向左平移个长与虚线波形重叠，故波沿x轴方向传播。（2021·海市中高上期月中如图，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_而继续传播的现象．当水波中的障碍物宽度比波_________（选填“大很多”、“小很多”或“差不多”几乎只能沿直线传．【答案】

绕障碍物

大多【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，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、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波更小，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（2021·海市中高上期月中如图，虚线和实线分别表示在同一上传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，波速均为=4m/s。则绳上于处质点M的振动是_______的选填加强”或减”)。从图示时刻开始，再经____________sM将位于波峰。【答案】

加

（4k+3，1，……【解析】[1]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；[2]波长波速=4m/s周期

M点少经过

34

0.4T＝＝0.1vT到波峰，则3t＝(k+)Tk＝0.025(4k，，1，，…4（2021·上市长区三学1月一期）长周期频波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；持不变的物量有________。【答案】

波、波速

周、频率【解析】[1][2]周和率由波源决定，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。上海长区三学1月模末）列向右传播的简谐横波当波传到

x1.0m

处的P点时开始计时，该时刻波形如图所示，

t

时，观察到质点P三次到达波峰位置，振动的周期为_________；此时位于x

处的质点的移为_。.【答案】

0.2(2).【解析】[1]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=0.55s时P点三次到达波峰，即有(2)T解得T=0[2]波的波速

T

5m/s波传到x＝2.25m处质点Q需的时间：x2.25tsv5

t＝0