北京高三物理一模二模汇编机械振动机械波.docx

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北京高三物理一模二模汇编机械振动机械波

2018北京高三一模二模汇编—机械振动机械波

1．（2018•朝阳区一模）一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是该横波t＝0时的波形图，图2是介质中某质点的振动图象，则图2描述的可能是（　　）

A．x＝3m处质点的振动图象B．x＝2m处质点的振动图象

C．x＝1m处质点的振动图象D．x＝0处质点的振动图象

2．（2018•海淀区一模）图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为x＝2m处质点的振动图象。

下列判断正确的是（　　）

A．波沿x轴负方向传播

B．传播速度为20m/s

C．t＝0.1s时，x＝2m处质点的加速度最大

D．波源在一个周期内走过的路程为4m

3．（2018•西城区一模）如图所示为某一单摆的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A．单摆的振幅为2cm

B．单摆的周期为2s

C．t＝1s时摆球所受的回复力最大

D．t＝2s时摆球的速度为0

4．（2018•房山区一模）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，已知波的周期为T，在t

时，下列说法正确的是（　　）

A．x＝2cm处质点的位移最大

B．x＝4cm处质点的速度最大

C．x＝6cm处的质点沿x轴正方向运动到x＝12cm处

D．x＝8cm处的质点的加速度最大

5．（2018•石景山区一模）一列简谐横波在t＝0时刻波的图象如图所示，其中a、b、c、d为介质中的四个质点，在该时刻（　　）

A．质点a的加速度最小

B．质点b的速度最小

C．若质点c向上运动，则波沿x轴正方向传播

D．若质点d向下运动，则波沿x轴正方向传播

6．（2018•延庆县一模）一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T．在t

时刻该波的波形图如图1所示，a、b是波上的两个质点。

图2表示某一质点的振动图象。

下列说法中正确的是（　　）

A．质点a的振动图象如图2所示

B．质点b的振动图象如图2所示

C．t

时刻质点a的速度比质点b的大

D．t

时刻质点a的加速度比质点b的大

7．（2018•密云县一模）在实验室做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只酒杯，听到清脆声音，测得这个声波的频率为500Hz．将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，结果使酒杯碎掉了，你认为操作人员进行操作可能的是（　　）

A．一定是把声波发生器的功率调到很大

B．可能是声波发生器发出了频率很高的超声波

C．一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率

D．可能只是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz

8．（2018•丰台区一模）P、Q是简谐横波传播方向上的两个质点。

它们的平衡位置间的距离为0.2m。

此波波速为1m/s。

振幅为4cm，周期为0.4s。

在t＝0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处。

则Q点（　　）

A．在0.3s时的速度最大B．在0.3s时的加速度最大

C．在0.3s时的位移为4cmD．在0.3s时的位移为﹣4cm

9．（2018•平谷区一模）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．这列波的周期为0.5s

B．此时x＝1m处的质点沿y轴正方向运动

C．此时x＝3m处的质点沿x轴正方向运动

D．此时x＝4m处的质点具有沿y轴正方向的最大加速度

10．（2018•门头沟区一模）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为5.0m/s。

某时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．这列波的周期为4.0s

B．这列波的振幅为8cm

C．此时x＝2m处的质点速度最大

D．此时x＝3m处的质点沿y轴负方向运动

11．（2018•大兴区一模）一列机械波在介质中传播，如图（a）为波在t＝0s时的波形图。

图（b）为介质中x＝4m处P质点的振动图象。

则根据图象分析可知该列波（　　）

A．沿x轴的负方向传播B．振幅为20cm

C．周期为3sD．波速为4m/s

12．（2018•通州区一模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻的波形如图所示，此时P、Q两质点分别处于平衡位置和波峰位置。

则在t时刻，下列说法正确的是（　　）

A．质点P的动能为零B．质点P沿y轴正方向运动

C．质点Q的速度最大D．质点Q的加速度为零

13．（2018•海淀区二模）如图所示为一列沿着x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图。

已知这列波的波速v＝5.0m/s。

下列说法正确的是（　　）

A．这列波的频率f＝1.0Hz

B．经过一个周期，x＝0.5m处的质点沿着x轴正向运动的距离为1.0m

C．在t＝0到t1＝0.4s时间内，x＝0.5m处的质点通过的路程是20cm

D．在t＝0时刻，x＝0.5m处的质点正在沿着y轴负方向运动

14．（2018•朝阳区二模）一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．t＝1s时质点的速度最大

B．t＝2s时质点所受的回复力为0

C．质点振动的振幅为8cm

D．质点振动的频率为4Hz

15．（2018•顺义区二模）一列简谐横波沿x轴传播，如图（甲）是t＝0时刻的波形图，图（乙）是x＝3m处质点的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A．该波的波长为5mB．该波的周期为1s

C．该波向x轴负方向传播D．该波的波速为2m/s

16．（2018•东城区二模）在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。

一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1s第一次达到最大位移处，在这段时间内波传播了0.8m，则可知这列波（　　）

A．周期是0.2sB．波长是0.8m

C．波速是8m/sD．振幅是0.4m

17．（2018•丰台区二模）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙为这列波上P点的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A．该横波向右传播，波速为0.4m/s

B．t＝2s时，Q点的振动方向为y轴负方向

C．从t＝2s到t＝7s内，P质点沿x轴向右平移2.0m

D．从t＝2s到t＝7s内，Q质点通过的路程为30cm

18．（2018•房山区二模）如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。

取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．t＝0.2s时，振子在O点左侧10cm处

B．t＝0.1s和t＝0.3s时，振子的速度相同

C．t＝0.5s和t＝0.7s时，振子的加速度相同

D．从t＝0.2s到t＝0.4s，系统的势能逐渐增加

19．（2015•鼓楼区）简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v，若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是（　　）

A．

B．

C．

D．

物理试题答案

1．【分析】由图2得到质点在t＝0时刻的位移和振动方向，然后根据波的传播方向由图1判断质点平衡位置。

【解答】解：

由图2可得：

t＝0时刻，质点在平衡位置且向下振动；

故由波的平移法或上下坡法，根据波沿x轴负方向传播可得：

图2描述的时x＝3m处质点的振动图象；故A正确，BCD错误；

故选：

A。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

2．【分析】由图乙得到质点在t＝0时的振动方向，即可根据图甲得到波的传播方向；根据图甲得到波长，由图乙得到周期，即可求得波速；根据图乙得到质点位移，即可求得加速度；最后根据振幅求得路程。

【解答】解：

A、由图乙可得：

x＝2m处质点在t＝0时在平衡位置，且向下振动；故由图甲可得：

波沿x轴正方向传播，故A错误；

B、由图甲可得：

波长λ＝4m，由图乙可得：

周期T＝0.2s，故波的传播速度

，故B正确；

C、由图乙可得：

t＝0.1s时，x＝2m处质点在平衡位置，故质点加速度为零，故C错误；

D、波源在一个周期内走过的路程为4A＝0.8m，故D错误；

故选：

B。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

3．【分析】根据图象读出周期与振幅；由振动图象直接读出质点的位移及其变化情况，能判断质点的振动方向，根据0.2s时刻与1.0s之间的时间与周期的关系判断两个时刻的振动情况，从而判断动能、重力势能是否相等。

【解答】解：

A、由图可知，该单摆的振幅为1cm，故A错误；

B、由图可知，该振动的周期为4s，故B错误；

C、由图可知，在t﹣1s时刻摆球离开平衡位置的位移最大，所以摆球受到的回复力最大，故C正确；

D、由图可知，在t＝2s时刻摆球到达平衡位置处，所以此时刻摆球的速度最大，不是0．故D错误；

故选：

C。

【点评】本题考查考取振动图象信息的能力，可结合简谐运动的特征进行分析，难度不大，属于基础题。

4．【分析】画出

时刻的波形图，然后由图得出各点的位置，由位于与速度、加速度的关系判断其速度、加速度。

质点只在平衡位置附近振动。

【解答】解：

经过

，波沿x轴方向向右传播的距离为

，画出

时刻的波形图如图：

A、由图可知，x＝2cm处的质点位于平衡位置处，质点的位移为0．故A错误；

B、由图可知，x＝4cm处的质点位于负的最大位移处，质点的速度为0．故B错误；

C、质点只在平衡位置附近振动，由图可知，x＝6cm处的质点位于平衡位置处。

故C错误；

D、由图可知，x＝8cm处的质点位于正的最大位移处，质点的加速度的大小最大。

故D正确。

故选：

D。

【点评】对于波动过程中质点速度、加速度大小的分析，可根据时间确定出质点的位置判断。

5．【分析】根据质点位移，由质点振动随位移变化得到加速度、速度变化，即可求得质点的加速度、速度的大小关系；根据平移法或上下坡法根据质点振动方向得到波的传播方向。

【解答】解：

AB、由图可知，a在波峰，b在平衡位置；故质点a的加速度最大，速度最小等于零；b的速度最大，加速度为零；故AB错误；

CD、根据上下坡法判断，若质点c向上运动，则波沿x轴负方向传播；若质点d向下运动，则波沿x轴正方向传播，故C错误，D正确；

故选：

D。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

6．【分析】根据波的传播方向得到质点a，b的振动，进而判断振动图象与图2是否一致；根据质点位移关系得到速度、加速度大小关系。

【解答】解：

AB、由图2可知：

时质点在平衡位置，向y轴负方向振动，故根据波沿x轴正方向传播，可得：

在x＝λ处质点振动如图2所示，质点a，b振动都与图2不符，故AB错误；

CD、由图1可得：

时刻，a在波峰，速度为零，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，加速度为零，故C错误，D正确；

故选：

D。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

7．【分析】用声波将酒杯震碎是酒杯发生了共振现象，而物体发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率。

【解答】解：

当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为500Hz，故操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz．故D正确。

故选：

D。

【点评】明白了该物理情景所反映的物理规律才能正确解决此题。

故要学会通过物理现象抓住物理事件的本质。

8．【分析】根据波速和周期求得波长，从而得到质点P、Q之间的振动关系，即可得到t＝0时质点Q的位移、运动方向；再根据周期得到质点Q的振动，即可得到在0.3s时质点Q的位移、速度、加速度。

【解答】解：

由波速和周期可得：

波长λ＝vT＝1m/s×0.4s＝0.4m，故质点P、Q平衡位置间的距离

；

那么，质点P和质点Q正好相反；所以，在t＝0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处（波峰），质点Q则位于平衡位置下方最大位移处（波谷）；

故经过

后，在0.3s时，质点Q在平衡位置，且向y轴负方向振动；

质点Q在平衡位置，则受速度最大，加速度为零，位移为零，故A正确，BCD错误；

故选：

A。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

9．【分析】由图得到波长，即可根据波速求得周期；根据平移法或“上下坡法”求得质点振动方向；根据质点位移，由回复力、加速度指向平衡位置得到加速度方向，根据位移大小求得加速度大小。

【解答】解：

A、由图可得：

波长λ＝4m，故周期

，故A错误；

BC、根据波向右传播，由平移法或“上下坡法”可得：

此时x＝1m处的质点沿y轴正方向运动，x＝3m处的质点沿y轴负方向运动，故B正确，C错误；

D、由图可知：

此时x＝4m处的质点位于波峰，故具有沿y轴负方向的最大加速度，故D错误；

故选：

B。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

10．【分析】根据波形图得到振幅、波长，即可由波速得到周期；再根据质点位置得到速度、加速度；最后根据波的传播方向得到质点振动方向。

【解答】解：

AB、由图可得：

振幅A＝4cm，波长λ＝4m，故周期

，故AB错误；

C、此时x＝2m处的质点位于波谷，故速度为零，加速度最大，故C错误；

D、根据波沿x轴正方向传播可得：

此时x＝3m处的质点沿y轴负方向运动，故D正确；

故选：

D。

【点评】在机械振动的问题中，一般根据波动图得到波长，由质点振动或振动图得到周期，进而得到波速，由平衡位置间的距离得到质点振动的关系，根据周期得到质点振动。

11．【分析】本题要在乙图上读出a质点在t＝0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率。

【解答】解：

A、由（b）图知，t＝0时刻，质点p向上运动，根据（a）图可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；

B、由图（b）可知振幅为10cm，故B错误；

C、由图（b）可知周期为2s，故C错误；

D、由图（a）可知λ＝8m，则波速为：

，故D正确；

故选：

D。

【点评】本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向。

12．【分析】根据质点位置得到速度、加速度大小关系，进而得到动能大小；根据波的传播方向，由平移法得到质点振动方向。

【解答】解：

A、质点P在平衡位置，速度最大，则动能最大，故A错误；

B、根据波向右传播，由平移法或“上下坡法”可知，质点P沿y轴正方向运动，故B正确；

CD、质点Q在波峰位置，位移最大，加速度最大，速度为零，故CD错误；

故选：

B。

【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

13．【分析】由图读出波长λ，由v

与波速可求出周期与频率；根据质点的位置分析其速度；根据振幅即可明确对应的时间内的路程；根据时间与周期的关系，分析在x＝0.5m处质点的位置，确定其运动方向。

【解答】解：

A、由图知：

波长λ＝1m，则波速v

，可求出周期T

0.2s，则频率为f

5Hz．故A错误。

B、在t＝0时，x＝0.5m处的质点位于平衡位置，该质点不随着波迁移。

故B错误。

C、在t＝0到t1＝0.4s时间内，x＝0.5m处的质点振动了两个周期，则通过的路程是2×4×5＝40cm，故C错误。

D、t＝0.5s＝2

T，图示时刻x＝0.5m处的质点正向上运动，故t＝0.5s时，x＝0.5m处的质点的运动方向为y轴负方向。

故D正确。

故选：

D。

【点评】本题关键要掌握波速的两个公式v

和v

的准确应用，明确波传播的距离为x＝vt。

14．【分析】根据位移时间图象的斜率等于速度，分析质点的速度方向。

质点通过平衡位置时速度最大，通过最大位移处时回复力最大。

由图即可得出质点振动的周期与振幅。

【解答】解：

A、由图在t＝1s时，质点位移最大；所以速度为零；故A错误；

B、由图可知在t＝2s时刻质点在平衡位置处，所以质点受到的回复力等于0；故B正确；

C、由图可知，质点的振幅为4cm；故C错误；

D、由图可知，质点振动的周期为4s，所以质点振动的频率：

f

Hz；故D错误；

故选：

B。

【点评】振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，加速度的方向和回复力的方向相同，与位移的方向相反。

15．【分析】根据波动图象得出波长，根据振动图象得出波的周期，从而求出波速。

根据t＝0时刻x＝3m处质点的振动方向，运用“上下坡法”得出波的传播方向。

【解答】解：

A、由甲图知，该波的波长为λ＝5m﹣1m＝4m，故A错误。

B、由乙图知，该波的周期为T＝2s，故B错误。

C、由乙图知，x＝3m处的质点在t＝0时刻向下振动，在甲图上，根据上下坡法知，该波沿x轴正方向传播，故C错误。

D、该波的波速为v

2m/s。

故D正确。

故选：

D。

【点评】解决本题的关键能够从波动图象和振动图象中获取信息，知道波速、波长、周期的关系，要注意两种图象判断质点振动方向的方法是不同的，不能混淆。

16．【分析】根据质点的运动情况，由时间确定周期，时间与传播距离求出波速，再求出波长。

【解答】解：

A、由于在平衡位置的质点经0.1s第一次到达最大位移处，故周期T＝0.1×4s＝0.4s，故A错误。

BC，波的传播速度v

m/s＝8m/s，波长λ＝v•T＝8×0.4m＝3.2m，B错误，C正确。

D、由题意不明确质点的振动情况，故无法确定振幅大小，故D错误。

故选：

C。

【点评】本题考查对波的理解和掌握情况，要注意明确波的图象问题涉及时间往往研究与周期的关系，涉及空间往往研究与波长的关系。

17．【分析】根据甲图读出波长，乙图读出周期，即可求波速；根据乙图读出t＝2s时质点的速度方向，可判断波的传播方向。

由时间与周期的倍数，求质点A通过的路程。

【解答】解：

A、由两图可知：

波长和周期分别为：

λ＝1.6m，T＝4.0s，所以波速v

0．m/s，选项A正确；

B、由图乙的振动图象可知t＝2s时P点向下振动，所以Q点（与P点相差半个波长）向上振动，选项B错误；

C、质点只能上下振动，而不能随波迁移，所以选项C错误；

D、Q点在5s内通过的路程为

4＝25cm，选项D错误。

故选：

A。

【点评】对于振动图象与波动图象结合的问题，关键熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向，利用时间与周期的关系，来质点的状态。

要注意两种图象判断质点振动方向的方法是不同的，不能混淆。

18．【分析】由图象可知振动的周期和振幅，写出振动方程，然后判断振子的位移，结合位置关系判断速度、加速度的大小关系。

【解答】解：

由图可知，该振动的振幅为12cm＝0.12m，周期为1.6s，所以：

rad/s

结合振动图象可知，该振动方程为：

x＝0.12sin1.25πt

A、t＝0.2s时，振子的位移：

x2＝0.12sin（1.25π×0.2）＝0.06

m＝6

cm，故A错误；

B、t＝0.1s时，振子的位移：

x2＝0.12sin（1.25π×0.1）＝0.12sin

m

t＝0.3s时，振子的位移：

x2＝0.12sin（1.25π×0.3）＝0.12sin

m

可知，t＝0.1s和t＝0.3s时，振子的位移大小不同，所以速度的大小一定不相等。

故B错误；

C、t＝0.5s时，振子的位移：

x2＝0.12sin（1.25π×0.5）＝0.12sin

m

t＝0.3s时，振子的位移：

x2＝0.12sin（1.25π×0.7）＝0.12sin

m

可知，t＝0.5s和t＝0.7s时，振子的位移大小不同，所以加速度的大小一定不相同；故C错误；

D、由图乙可知，t＝0.2s到t＝0.4s时间内，振子的位移为正，正在逐渐增大，所以振子的势能逐渐增大。

故D正确；

故选：

D。

【点评】该题考查了弹簧振子的振动图象，会判断振子的速度和加速度的变化，注意振动图象与波动图象的区别，难度不大，属于基础题。

19．【分析】根据波的传播方向判断出a点的振动方向，读出波长，求出周期。

分别得到质点a从图示位置到达波谷的时间，从而进行比较。

【解答】解：

A图中，波长为2s，周期为T

．a点正向上振动，质点a从图示位置到达波谷的时间tA

；

B图中，波长为s，周期为T

．a点正向下振动，质点a从图示位置到达波谷的时间tB

T

；

C图中，波长为s，周期为T

．a点正向上振动，质点a从图示位置到达波谷的时间tC

；

D图中，波长为

s，周期为T

．a点正向下振动，质点a从图示位置到达波谷的时间tA

T

；

故D图中质点a最早到达波谷。

故选：

D。

【点评】解决本题的关键要确定波长与s的关系，求得周期。

能熟练根据波的传播方向判断质点的振动方向。