第八章機械振動、機械波
第一部分五年高考題薈萃
2023年高考新題
一、選擇題
1.（09·全國ⅰ·20）一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中p、q兩質點的橫座標分別為x=1.5m和x=4.
5m。p點的振**像如圖2所示。在下列四幅圖中，q點的振**像可能是bc ）
解析：本題考查波的傳播.該波的波長為4m.
,pq兩點間的距離為3m..當波沿x軸正方向傳播時當p在平衡位置向上振動時而q點此時應處於波峰,b正確.當沿x軸負方向傳播時,p點處於向上振動時q點應處於波谷,c對。
2.（09·全國卷ⅱ·14）下列關於簡諧振動和簡諧波的說法，正確的是ad ）
a．媒質中質點振動的週期一定和相應的波的週期相等
b．媒質中質點振動的速度一定和相應的波的波速相等
c．波的傳播方向一定和媒質中質點振動的方向一致
d．橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質點振幅的兩倍
解析：本題考查機械波和機械振動.介質中的質點的振動週期和相應的波傳播週期一致a正確.
而各質點做簡諧運動速度隨時間作週期性的變化,但波在介質中是勻速向前傳播的,所以不相等,b錯.對於橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的,c錯.根據波的特點d正確。
3.（09·北京·15）模擬是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助於掌握新知識，提高學習效率。在模擬過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。
某同學對機械波和電磁波進行模擬，總結出下列內容，其中不正確的是d ）
a．機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關係，對電磁波也適用
b．機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現象
c．機械波的傳播依賴於介質，而電磁波可以在真空中傳播
d．機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波
解析：波長、波速、頻率的關係對任何波都是成立的，對電磁波當然成立，故a選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故b項正確；機械波是機械振動在介質中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質，故c項正確；機械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據就是電磁波能夠發生偏振現象，而偏振現象是橫波才有的， d項錯誤。故正確答案應為d。
4.（09·北京·17）一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，週期為t，波長為。若在x=0處質點的振**像如右圖所示，則該波在t=t/2時刻的波形曲線為 （ a ）
解析：從振**上可以看出x=0處的質點在t=t/2時刻處於平衡位置，且正在向下振動，四個選項中只有a圖符合要求，故a項正確。
5.（09·上海物理·4）做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質量增加為原來的4倍，擺球經過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的c ）
a．頻率、振幅都不變 b．頻率、振幅都改變
c．頻率不變、振幅改變 d．頻率改變、振幅不變
解析：由單擺的週期公式，可知，單擺擺長不變，則週期不變，頻率不變；振幅a是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經過平衡位置時的動能不變，因此振幅改變，所以c正確。
6.（09·天津·8）某質點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關係式為x＝asin，則質點ad ）
a.第1 s末與第3 s末的位移相同
b.第1 s末與第3 s末的速度相同
c.3 s末至5 s末的位移方向都相同
d.3 s末至5 s末的速度方向都相同
解析：由關係式可知，，將t=1s和t=3s代入關係式中求得兩時刻位移相同，a對；畫出對應的位移-時間影象，由影象可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，b錯；仍由影象可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故c錯、d對。
7.（09·重慶·1 5）同一音叉發出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線見圖，以下說法正確的是（ a ）
a．聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線。
b．聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線
c．水中質點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線
d．空氣中質點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線
8.（09·四川·19）圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，虛線為t＝0.6 s時的波形圖，波的週期t＞0.6 s，則d ）
a.波的週期為2.4 s
b.在t＝0.9s時，p點沿y軸正方向運動
c.經過0.4s，p點經過的路程為4m
d.在t＝0.5s時，q點到達波峰位置
解析：根據題意應用平移法可知t＝0.6s，解得t＝0.
8s，a錯；由圖可知振幅a＝0.2m、波長λ＝8m。t＝0.
9s＝1t，此時p點沿y軸負方向運動，b錯；0.4s＝t，運動路程為2a＝0.4m，c錯； t＝0.
5s＝t＝t＋t，波形圖中q正在向下振動，從平衡位置向下振動了t，經t到波谷，再過t到波峰，d對。
9.（09·福建·17）圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，p是平衡位置為x=1 m處的質點，q是平衡位置為x=4 m處的質點，圖乙為質點q的振**象，則ab ）
時，質點q的加速度達到正向最大
時，質點p的運動方向沿y軸負方向
c.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6 m
d.從t=0.10s到t=0.25s，質點p通過的路程為30 cm
解析：由y-t影象知，週期t=0.2s，且在t=0.1sq點在平衡位置沿y負方向運動，可以推斷波沒x負方向傳播，所以c錯；
從t=0.10s到t=0.15s時，δt=0.
05s=t/4，質點q從圖甲所示的位置振動t/4到達負最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時q的加速度達到正向最大，而p點從圖甲所示位置運動t/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿y軸負方向，所以a、b都對；
振動的質點在t=1t內，質點運動的路程為4a；t=t/2，質點運動的路程為2a；但t=t/4，質點運動的路程不一定是1a；t=3t/4，質點運動的路程也不一定是3a。本題中從t=0.10s到t=0.
25s內，δt=0.15s=3t/4，p點的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3t/4時間內的路程不是30cm。
10.（09·浙江·21）一列波長大於1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質點、的振**像如圖所示。由此可知 （ a ）
a．波長為m
b．波速為
c．末、兩質點的位移相同
d．末點的振動速度大於點的振動速度
解析：，由於波沿x正方向傳播，所以a先振動，又由於波長大於1m，所以，所以，，a對，波速，b錯；由振**像知，在3s末，、兩質點的位移不相同，c錯；1s末a點速度為零，b點速度最大，d錯。
二、非選擇題
11.（09·上海物理·12）彈性繩沿x軸放置，左端位於座標原點，用手握住繩的左端，當t＝0時使其開始沿y
軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為cm/s，t時，位於x2＝45cm的質點n恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
答案：20，2.75
解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，週期t=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到n質點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經過，所以當t=（2.
25+0.5）s=2.75s，質點n恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。
12.（09·廣東物理·14）（2）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個u形管a和b套在一起，a管兩側各有一小孔。
聲波從左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率的波。當聲波分別通過a、b傳播到右側小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅 ；若傳播的路程相差乙個波長，則此處聲波的振幅 。
答案：（2）相等，等於零，等於原振幅的二倍。
解析：（2）聲波從左側小孔傳入管內向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差乙個波長，振動加強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。
13.（09·寧夏物理·35）（1）某振動系統的固有頻率為fo ，在週期性驅動力的作用下做受迫振動，驅動力的頻率為f 。若驅動力的振幅保持不變，下列說法正確的是_______（填入選項前的字母，有填錯的不得分）
a．當f < f0時，該振動系統的振幅隨f增大而減小
b．當f > f0時，該振動系統的振幅隨f減小而增大
c．該振動系統的振動穩定後，振動的頻率等於f0
d．該振動系統的振動穩定後，振動的頻率等於f
答案：bd
14.（09·江蘇物理·分）(2)在時刻，質點a開始做簡諧運動，其振**象如圖乙所示。質點a振動的週期是 s；時，質點a的運動沿軸的方向（填「正」或「負」）；質點b在波動的傳播方向上與a相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質點b偏離平衡位置的位移是 cm。
答案：b.（2）4 正 10
解析：（2）振**象和波形圖比較容易混淆，而導致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱座標的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振**象，圖象可知週期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質點在平衡位置向下振動，故8s時質點在平衡位置向上振動；波傳播到b點，需要時間s=8s，故時，質點又振動了1s(個週期)，處於正向最大位移處，位移為10cm.。
第八章題庫1答案
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