2021年高考物理模拟题精练2

2021年高考物理100考点最新模拟题干题精练（选修3-3,3-4）

第二部分机械振动机械波

专题2.18机械振动和机械波-2020高考真题

选择题

1.（5分）（2020高考全国理综I）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有o（填正确答

案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

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相同

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

【参考答案】BCE

【名师解析】雷雨天看到闪电后，虽然闪电和雷声同时产生，由于光传播速度远大于声音传播速度，

根据闪电和雷声发生地距离的远近，需要过一会儿才能听到雷声，选项A错误；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，选项B正确；观察者听到远去的列车发出

的汽笛声，根据特普勒效应，频率减小，音调会变低，选项C正确；同一声源发出的声波，在空

气和水中传播的速度不同，选项D错误；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，选项E正确。

2.（2020新高考山东卷）一列筒谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x=处质点的振动方程

4

兀

为），=4cos（y2t）,则r=3jT时刻的波形图正确的是

27r

【解题思路】根据题述，x=5X/4质点的振动方程y=Acos（—t）,t=3T/4时刻x=5入/4质点的位移y=Acos

27r27r

（—t）=Acos（—X3T/4）=Acos（3n/2）=0,再经微小时间△1;,位移y为正值，可知质点向上运动,

根据题述波动沿x轴负方向传播，可知所以t=3T/4时刻波形图象正确的是D.

【科学思维】

x=5入/4质点的振动方程-t=3T/4时刻x=5A/4质点的位移y-再经微小时间At判断出质点振动方向

根据波动传播方向判断出t=3T/4时刻波形图象

3.（2。2。高考天津卷）一列简谐横波沿x轴正方向传播‘周期为T,.二°时的波形如图所示。时

A.质点a速度方向沿y轴负方向

B.质点）沿x轴正方向迁移了1m

C.质点c的加速度为零

D.质点d的位移为-5cm

【参考答案】C

【命题意图】本题考查波动图像及其相关知识点，考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。

T2

【解题思路】经过了周期，波向右传播了一，波形如图所示

44

所以t=T/4时，质点a沿y轴正方向运动到平衡位置，其速度方向沿y轴正方向，选项A错误；根据波动

传播，质点只在平衡位置附件振动，不沿传播方向迁移，所以选项B错误；t=T/4时，质点c运动到平衡

位置，所受合外力为零，加速度为零，选项C正确；t=T/4时，质点d运动到正的最大位移处，位移为+5cm,

选项D错误。

4.（2020年7月浙江选考）如图所示，x轴上-2m、12m处有两个振动周期均为4s、振幅均为1cm的

相同的波源S|、S?,f=O时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4m沿x轴传播的简谐横波。P、

M、Q分别是x轴上2m、5m和8.5m的三个点，下列说法正确的是（）

一、鼻、r,一卫：.

-404812x/m

A.6.0s时P、M、。三点均已振动

B.8.0s后M点的位移始终是2cm

C.10.0s后P点的位移始终是0

D.10.5s时。点的振动方向竖直向下

【参考答案】CD

【名师解析】波传播速度v=A/T=lm/s,由于M点距离两波源都是7m,6.0s时P、Q两点均已振动，M

点无振动，选项A错误；由于M点距离两波源距离相等，为振动加强点，做振幅为2cm的简谐运动，

位移随时间变化，选项B错误；P点到两波源的距离之差为△xROm-4m=6m,为半波长的奇数倍，为振

动减弱点，所以10.0s后P点的位移始终是0,选项C正确；由于QSl=10.5m,10.5s时波源与产生

的波刚好传播到Q点，。点的振动方向竖直向下、波源Si产生的波在Q点引起的振动为波谷，两波在

Q点产生的合振动方向竖直向下，选项D正确。

5.（2020高考北京卷）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图

乙所示。下列说法正确的是

A.该横波沿x轴负方向传播

B.质点N该时刻向y轴负方向运动

C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动

D.该时刻质点K与〃的速度、加速度都相同

【参考答案】B

【命题意图】本题考查对波动图像和振动图像的理解及其相关知识点。

【解题思路】由波形图和质点L的振动图像可知，该横波沿x轴正方向传播，选项A错误；质点N该时刻

向y轴负方向运动，选项B正确；质点L不沿x轴方向移动，经半个周期将沿y轴负方向运动，选项C错

误；该时刻质点K与M的速度都是零，加速度最大，方向相反，选项D错误。

6、（2020年1月浙江选考）如图所示，波源0垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四

周传播，图中虚线表示两个波面。Ms时，离0点5cm的A点开始振动；Uis时，离。点10cm的B点也开

始振动，此时A点第五次回到平衡位置，则

A波的周期为0.4s

B波的波长为2m

C波速为5也m/s

Df=ls时AB般上有4个点处于最大位移

【参考答案］AB

【名师解析】；由题意知，波速v=5cm/s,选项C错误；设周期为7,则2.5T=ls,解得T=0.4s,选修

A正确；波的波长为入=vT=2m,选项B正确；f=Is时AB连线上2.5个波长，所以有3个点处于最大位移，

选项D错误。

二.填空题

1.（5分）（2020高考全国理综II）用一个摆长为80.0cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5。，

则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过cm（保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角

度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。）

某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新

单摆的摆长应该取为cm。

【参考答案】6.996.8

【命题意图】本题考查单摆测量重力加速度实验及其相关知识点。

JITTTT

【解题思路】找角（）＜5X——=一，拉离平衡位置的距离x=L。＜80.0X—cm=7.0cm。

18003636

-121

由10T«=10T，T原=2n，联立解得：L---L।产1.21X80.0cm=96.8cm。

100

2.（5分）（2020高考全国理综HI卷）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

r=0和r=0.1s时的波形图。已知平衡位置在广6m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐

波的周期为s,波速为m/s,传播方向沿x轴（填“正方向”或“负方向”）。

【参考答案】.（1）0.41（）负方向

【解题思路】根据题述，已知平衡位置在户6m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变，可知这列简

谐波的周期为T=0.4s。由波形图可知，波长入=4m,波速为v=A