2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題16機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波學(xué)生版

2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題16機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波選擇題1.(2021·浙江卷)將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是()A.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同B.甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置C.乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形D.乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形2.(2021·湖南卷)均勻介質(zhì)中，波源位于O點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。t=0時(shí)刻，波面分布如圖(a)所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是()

A.該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)，所需時(shí)間為B.時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)位于波峰C.時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向豎直向上D.時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向豎直向上E.處質(zhì)點(diǎn)起振后，內(nèi)經(jīng)過的路程為3.(2021春·浙江卷)兩列頻率、振幅均相同的簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機(jī)連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個(gè)波形，如圖所示，且1和5是同一振動(dòng)周期內(nèi)繩上各點(diǎn)位移都達(dá)到最大值時(shí)拍攝的波形。已知頻閃時(shí)間間隔為0.12s，下列說法正確的是()A.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的波長(zhǎng)均為0.24mB.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48sC.繩上各點(diǎn)均做振幅相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D.兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的絕對(duì)值是0.48m4.(2021春·浙江卷)為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動(dòng)器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則()A.針對(duì)不同樹木，落果效果最好的振動(dòng)頻率可能不同B.隨著振動(dòng)器頻率的增加，樹干振動(dòng)的幅度一定增大C.打擊桿對(duì)不同粗細(xì)樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動(dòng)頻率相同D.穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動(dòng)頻率始終與振動(dòng)器的振動(dòng)頻率相同5.(2021·四川瀘州三模)一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，從此刻起，經(jīng)過?t=0.2s波形圖如圖中虛線所示，若△t<T(T為波的周期)，則下列說法正確的是()A.這列波沿著x軸正方向傳播B.這列波的傳播速度是15m/sC.若p點(diǎn)的縱坐標(biāo)是2cm，則它對(duì)應(yīng)的的橫坐標(biāo)是1.5mD.p質(zhì)點(diǎn)在0到0.30s內(nèi)通過的路程為8cmE.若此波遇到另一列頻率為1.25Hz的簡(jiǎn)諧橫波，能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象6.(2021·北京海淀一模)一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)的波形如圖2甲所示，P、Q是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖2乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法中正確的是A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.圖2乙可能為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像C.t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.該波的波速為80m/s7.(2021·云南曲靖一模)如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于和處，兩列波的速度大小均為，兩列波的振幅均為。圖示為時(shí)刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所示)，該時(shí)刻平衡位置位于和的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)，另有一質(zhì)點(diǎn)M，平衡位置處于處。關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是()A.兩波源的起振方向均為y軸負(fù)方向B.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q均沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)Ct=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到x=0.5m處D.t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cmE.t=ls時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為4cm8.(2021·江蘇常州一模)如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺。當(dāng)a擺振動(dòng)的時(shí)候，其余各擺在a擺的驅(qū)動(dòng)下也逐步振動(dòng)起來，不計(jì)空氣阻力，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，b擺的振動(dòng)圖像如圖乙。下列說法正確的是()A.穩(wěn)定時(shí)b擺的振幅最大B.穩(wěn)定時(shí)b擺的周期最大C.由圖乙可以估算出b擺的擺長(zhǎng)D.由圖乙可以估算出c擺的擺長(zhǎng)9.(2021·廣西柳州一模)t=0時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧橫波在某彈性介質(zhì)中波形圖如圖所示，介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c此時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位置如圖，已知質(zhì)點(diǎn)b在介質(zhì)中振動(dòng)的頻率為5Hz，質(zhì)點(diǎn)c的動(dòng)能正在逐漸增大，且此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c對(duì)應(yīng)的y軸坐標(biāo)為2.5cm，則下列說法正確的是()A.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度最大B.該波沿x軸正方向傳播C.質(zhì)點(diǎn)a、b做受迫振動(dòng)，而且振動(dòng)頻率與質(zhì)點(diǎn)c相同D.從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過0.05s，質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的路程為5cmE.質(zhì)點(diǎn)c的初相位為10.(2021·北京東城一模)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向，則A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)動(dòng)能最大，加速度最小C.再經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到x=6m處D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置填空題11.(2021·全國(guó)乙卷)圖中實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過后，其波形曲線如圖中虛線所示。已知該波的周期T大于，若波是沿x軸正方向傳播的，則該波的速度大小為___________，周期為___________s，若波是沿x軸負(fù)方向傳播的，該波的周期為___________s。

12.(2021·廣東卷)如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止。現(xiàn)將小球向下拉動(dòng)距離A后由靜止釋放，并開始計(jì)時(shí)，小球在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T。經(jīng)時(shí)間，小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)；在時(shí)刻，小球的動(dòng)能______(選填“最大”或“最小”)。

13.(2021·河北卷)如圖，一彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子零時(shí)刻向右經(jīng)過A點(diǎn)，后第一次到達(dá)B點(diǎn)，已知振子經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，內(nèi)經(jīng)過的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為________s，振幅為______m。

計(jì)算題14.(2021·全國(guó)甲卷)均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為0和xB=16cm。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=20cm/s，波長(zhǎng)大于20cm，振幅為y=1cm，且傳播時(shí)無衰減。