《高考物理各地市模拟题专题汇编》专题9 机械振动与机械波(解析版)

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专题 9 机械振动与机械波(解析版)
一、单选题（本大题共 20 小题）
1.[来源:2021 年江苏省高考物理预测试卷（一）]如图所示为某弹簧振子在
0～5s
内的振动图象，由图可知，
下列说法中正确的是
()
A. 振动周期为 5
s
，振幅为 8
cm
B. 第 2
s
末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C. 第 3
s
末振子的速度为正向的最大值
D. 从第 1
s
末到第 2
s
末振子在做加速运动
【答案】
C
【解析】
根据简谐运动的图象的意义及简谐运动各物理量的变化规律进行分析即可。
本题的关键是要知道能通过简谐运动的图象可读取的信息。
【解答】
A
.根据题图像可知，弹簧振子的周期
T=4s
，振幅
A=8cm
，故
A
错误；
B
.第 2
s
末振子到达负的最大位移处，速度为零，加速度最大，且沿
x
轴正方向，故
B
错误；
C
.第 3
s
末振子经过平衡位置，速度达到最大，且向
x
轴正方向运动。故
C
正确；
D
.从第 1
s
末到第 2
s
末振子经过平衡位置向下运动到达负的最大位移处，速度逐渐减小，故
D
错误。
故选
C
。
2.[来源:2021 年江苏省南通、徐州、宿迁、淮安、泰州、镇江六市联考高考物理一调试卷]甲、乙两列简谐
横波在同一均匀介质中传播，甲波沿
x
轴正方向传播，乙波沿
x
轴负方向传播，
t=0
时刻两列波恰好在坐
标原点相遇，波形图如图所示．已知甲波的频率为
4Hz
，则
1
A. 两列波的传播速度均为
4m/s
B. 两列波叠加后，
处的质点振动减弱
C. 两列波叠加后，
x=0.5 m
处的质点振幅为
30 cm
D. 两列波叠加后，介质中振动加强和减弱区域的位置稳定不变
【答案】D
【解析】
甲乙两列波在同一均匀介质中传播，波速相同，由图读出波长，根据
v=λ
T
得到波速；根据波的叠加原理
求两列波叠加后，
x=0.5 m
处的质点的振幅；根据波的叠加原理分析
x=0
处质点的振动以及介质中振动加
强和减弱区域的位置是否稳定。
【解答】
A.甲波的频率为 4Hz，
T=1
f=0.25 s
，
λ甲=2m
，
v=λ
T=8m/s
，由于在同一介质中传播，所以波速相同，
均为
8m/s
，故 A 错误；
B.由于甲乙两波的波长相同，在
x=0
处为峰峰相遇，谷谷相遇，两列波叠加后，
x=0
处的质点振动加强，
故 B 错误；
C.
x=0
处的质点振动加强，
x=0.5 m
处的质点振动减弱，振幅为
20 cm− 10 cm=10 cm
，故 C 错误；
D.加强和减弱区的形成是两列波在某一点叠加的结果，对于两列稳定的波，它们在固定的一点，两列波如
果在该处引起的质点的振动是相同的，则总是相同，故 D 正确。
故选 D。
3.[来源:2021 年福建省漳州市高考物理第一次质检试卷（一模）]一列简谐横波沿
x
轴正方向传播，在
t=0
时的波形图如图，此时波恰好传到质点
M
所在位置，当
t=1.5 s
时，位于
x=8m
处的质点
P
运动的总路程为
15 cm
，则以下说法正确的是
2
A. 波的周期为
2s
B. 波源的起振方向沿
y
轴正方向
C. 波的传播速度为
5m/s
D.
t=2.0 s
时质点
P
处于波谷
【答案】D
【解析】
注意质点振动的周期性，会根据振动时间和周期的关系求质点的位移；注意波向前传播，质点不随波迁移。
根据波的传播方向判断 M质点的振动方向，从而求得波源的起振方向；根据
t=1.5 s
时，位于
x=8m
处的
质点 P运动的总路程为
15 cm
，求出波速，由波形图读出波长，再根据公式
v=λ
T
求出周期；从而判断
t=2.0 s
时质点 P的位置。
【解答】
B.由
t=0
时刻波传到 M点，且波沿 x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点 M的振动方向为 y轴负方
向，即波源的起振方向沿 y轴负方向，故 B 错误；
AC .
由题意知，
t=1.5 s
时，位于
x=8m
处的质点 P运动的总路程为
15 cm
，由于波的起振方向沿 y轴负方
向，即在
1.5 s
时间内平衡位置
x=2m
的质点的振动形式传播到 P点，有：
v=8m−2m
1.5 s=4m/s
；由图像
可知，此波的波长
λ=4m
，根据波长、波速和周期的关系
v=λ
T
，可得
T=1s
，故 AC 错误；
D.根据前面分析可知，
t=1.5 s
时，P质点处于波峰，再过
0.5 s=T
2
，P质点处于波谷，故 D 正确。
故选 D。
4.[来源:2021 年江苏省无锡市高考物理质检试卷（2月份）（一模）]一列简谐横波在
t=1
3s
时的波形图如
图
(a)
所示，
P
、
Q
是介质中的两个质点，图
(b)
是质点
Q
的振动图象．关于该简谐波，下列说法正确的是
3
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