2012年高三物理名校试题汇编（有详解）专题14 机械振动和机械波

2012年高三物理名校试题汇编（有详解）专题14 机械振动和机械波内容摘要：

1、、单项选择题1 （上海市吴淞中学 2012 届高三第一学期期中考试）一列简谐横波沿介质传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是（ ）A所有质点都立即停止振动B已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C能量将会继续向远处传递 D能量传递随即停止2.（上海市十校 2012 届高三 12 月份联考试卷）2011 年 3 月 11 日，在日本近海地震引发海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是（ ）来源:学科网A波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止B地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波C地震波和海啸都只有纵 2、波D地震波和海啸具有能量， 解析：地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波，当波源停止振动时，海啸和地震波的 传播都不会立即停止，选项 A 错误，B 正确；地震波既有横波，也有纵波，而海啸只有纵波，选项 C 错误；地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈弱，选项 D 错误。 本题答案为 B。 注意：机械波的传播需要介质，固体、液体和气体都可以作为传播机械波的介质；机械波按照传播方式可分为横波和纵波，横波只能在固体介质中传播，而纵波在固体、液体和气体中均可以传播。 3. （广西区百所高中 2012 届高三上学期联考理综卷、甘肃省陇东中学 2012 届高三第四次模拟考试）振源 A 带动 细绳上各点上下做简谐 3、运动， t = 0 时刻绳上形成的波形如图所示。 规定绳上质点向上运动的方向为 x 轴的正方向，则 P 点的振动图象是（ ） 解析：在机械波的传播过程中，介质中各质点靠弹力相互作用，靠近振源的前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向；对于本题，可根据 t = 0 时刻 P 点前一质点在下方，确定 P 点的起振方向是从平衡位置向下振动，显然，只有。 本题答案为 B。 点评：熟记并理解，在机械波的传播过程中，介质中各质点靠弹力相互作用，靠近振源的前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向。 4 （ 4、上海市吴淞中学 2012 届高三第一学期期中考试）一列简谐横波沿 x 轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点 F 的运动方向向 y 轴负方向，则 （ ）来源:学科网 此波向 x 轴正方向传播 B质点 C 此时向 y 轴负方向运动C质点 C 将比质点 B 先回到平衡位置 D质点 E 的振幅为 解析：因为机械波在传播过程中，靠近波源的质点的振动带动相邻的后边质点的振动，而后面质点要“模仿”前面质点的振动，所以本题中，已知质点 F 的运动方向向 y 轴负方向，即 F 质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右面向左传播，即此波向 x 轴负方向传播，选项 点 C 此时刚到达最大位移处 5、，速度为 0，此后才向 y 轴负方向运动，选项 B 错误；质点 B 要先向 y 轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点 C 直接从波峰位置回到平衡位置，所以选项 幅指的是质点离开平衡位置到达的最大距离，虽然此时质点 E 的位移为零，但其振幅不为零，选项 D 错误。 本题答案为 C。 5 （北京石景山区2012届高三第一学期期末考试）如图所示是一列简谐横波在 t = 0时的波形图，若波的传播速度为2m/s，此时质点 列说法正确的是（ ）A质点 B经过任意时间，质点 的振动情况总是相同的C经过 t = 点 过 t = 点 P 仍在平衡位置，它通过的路程为 解析：根据波形图可知，波长 =幅 A= 6、5知 v=2m/s，所以 T=/v =项A 错误；质点 Q 和 P 间的距离刚好是 1 个波长，所以它们的振动情况总是相同的，选项 B 正确；在机械波，各质点并不随波迁移，而是在自己的平衡位置附近振动，选项 C 错误；经过 t=0.4 s=2T，质点 P 回在初始位置，不在平衡位置，它通过的路程是 8A=40不是 项 D 错误。 本题答案为 B。 来源:Z&xx& （上海市川沙中学、宜川中学 2012 届高三上学期期中联考）如图所示为某弹簧振子在 0的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）s，振幅为 8 s 末振子的速度为零，s 末振子的速度为正向的最大值 s 末到第 2s 解析：根据图象， 7、周期 T=4s，振幅 A=8项 A 错误；第 2s 末振子到 达波谷位置，速度为零，加速度最大，但沿 x 轴正方向，选项 B 错误；第 3s 末振子经过平衡位置，速度达到最大，且向 x 轴正方向运动，选项 C 正确；从第 1s 末到第 2s 末振子经过平衡位置向下运动到达波谷位置，速度逐渐减小，选项 D 错误。 本题答案为 C。 7 （上海市吴淞中学 2012 届高三第一学期期中考试）关于单摆的运动有下列说法，正确的是（ ）单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力单摆的回复力是重力沿摆 球运动轨迹切向的分力单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于 8、 5在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快A B C D解析：单摆的回复 力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，千万不要误认为是摆球所受的合外力，所以说法错误，正确；根据单摆的周期公式 可知，单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，说法正确；当摆角很小时，摆球的运动轨迹可以近似地看做直线，回复力或重力沿摆球运动轨迹切向的分力可 以近似地看作沿这条直线作用，这时可以证明：，可见，在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，说法正确；将摆钟从，摆钟所在位置的重力加速度 g 变小，根据 可知，摆钟振动的周期变大，计时变慢，说法错误。 综上可知，只有说法正确，本题答案为 B。 8.（四川省成都 9、市 2012 届高三第一次诊断性检测理综卷）如图所示，在同一种均匀介质中的一条 直线上，两个振源 A、 B 相距 8 m。 在 0 时刻， A、 B 开始振动，它们的振幅相等，且都只振 动了一个周期， A、 B 的振动图象分别如图甲、乙所 示。 若 A 振动 形成的横波向右传播， B 振动形成的横波向左传播，波速均为 10 m/s，则（ ）A. . 2 s 时刻，两列波相遇来源:学科网B. 两列波在传播过程中，若遇到大于 1m 的障碍物，不能发生明显的衍射现象C. 在两列波相遇过程中， 线中点 C 处的质点的振动速度始终为零D. . 8 s 时刻， B 解析：两列波相向传播，它们的相遇时刻为 10、，选项 A 错误；两列波的周期均为 T=已知波速均为 v=10 m/s，所以波长均为 =2m，因为障碍物的尺寸 1m 小于这两列波的波长，所以这两列波均能发生明显的衍射现象，选项 B 错误； 线中点 C 到两个波源的距离都等于 2 个波长，并且两列波同时传播到 C 点，若从两列波传播到 C 点开始计时，那么左右两列波在该质点处的振动图象分别如题图甲、乙所示，显然，在两列波相遇过程中，中点 C 始终处在平衡位置，选项C 正确； . 8 s 时刻，从振源 A 发出的机械波刚好传播到 B 点，所以此时 B 处质点的振动方向与振源A 的起振方向相同， B 处质点从平衡位置向上振动，选项 D 错误。 本题 11、答案为 C。 9（上海市六校 2012 届高三上学期 12 月份联考、甘肃省河西五市部分高中 2012 届高三第一次联考试题、四川省成都石室中学 2012 届高三上学期月考理科卷、甘肃省陇东中学 2012 届高三第四次模拟考试）如图所示为一列在均匀介质中沿 x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为 4m/s，则（ ）质点 P 此时刻的振动方向沿 y 轴正方向 B P 点振幅比 Q 点振幅小C经过 t=3s，质点 Q 通过的路程是 D经过 t=3s，质点 P 将向右移动 解析：在机械波的传播过程中，前一质点带动后一质点振动，而后一质点要“模仿”前一质点的振动，已知机械波沿 x 轴正方向传 12、播，利用“带动”原理可知，质点 P 此时刻的振动方向沿 y 轴负方向，选项 A 错误；沿波传播方向上各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，并且各质点振动的幅度相同即振幅相同，据此可判断选项 误；根据波形图可知，波长 =4m，振幅 A=5知 v=4m/s，所以 T=/v =1s， t=3 s=3T，所以质点 Q 通过的路程是 12A=60以选项 C 正确。 本题答案为 C。 10 （浙江省浙南、浙北部分学校 2012 届高三 12 月联考）沿 x 轴 方 向 的 一 条 细 绳 上 有 O、 A、 B、 C 四点 ， ， ， 质 点 O 在 垂 直 于 x 轴 方 向 做 简 谐 运 动 13、 ， 沿 x 轴 传 播 形 成 横 波 t = 0 时 刻 ，O 点 开 始 向 上 运 动 ， 经 t = O 点 第 一 次 到 达 上 方 最 大 位 移 处 ， 这 时 A 点 刚 好 开 始 运 动 那 么 在 t = 刻 ， 关 于 质 点 B 和 C 运 动 情 况 , 以 下 描 述 中 正 确 的 是 （ ）A B 点 位 于 x 轴 下 方 B C 点 位 于 x 轴 下 方C B 点 正 向 上 运 动 D C 点 正 向 上 运 解析：根据题意，机械波的振动周期 T=4t=长 = 4 ，在 刻， B 点 刚 始 向 上 运 动 ， 在 t = 刻 ， 即 再 经 过 ， B 点 位 于 x 轴 下 方 ， 且 正 向 下 运 动 ， 所 以 选85项 A 正 确 ， C 错 误 ； 在 刻， C 点 刚 好 开 始 向 上 运 动 ， 在 t = 刻 ， 即 再 经 ， C 点 位 于 x 轴 上 方 ， 且 正 向 下 运 动 ， 所 以 选 项 误。 本 题 答 案 为 A。 上海市崇明县 2012 届高三第一学期期末测试）如图所示是利用水波槽观。