历年高考试题分类汇编之《振动和波》

历年高考试题分类汇编之《振动和波》（全国卷1）16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m,xb=5.5m,则A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同答案：C解析：由图可看出波长为4m，t=0时刻x=3m处的质点向上振动，可得该波向左传播。将整个波形图向左平移1.5m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，与t=0时刻平衡位置在7m处的质点振动状态一样，故a质点到达波峰时，b质点正在平衡位置并向上振动，A错；将图像整体向左平移1m，即波传播T/4时，a的振动状态与与t=0时刻平衡位置在3.5m处的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错；将图像整体向左平移3m，即波传播3T/4时，a的振动状态与与t=0时刻平衡位置在9.5m处和1.5m的质点振动状态一样，即处在平衡位置下方并向y轴负方向运动，C对；a、b质点相隔3m，即相差3T/4，速度相同的质点应该在半周期内才会出现，故D错。（全国卷2）17．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t=0时，平衡位置在x=0处的质元位于y=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处．该波的波长可能等于A．0.60mB．0.20mC．0.12mD．0.086m答案：AC解析：因为波沿正方向传播，且x=0处质点经平衡位置向y轴负方向运动，故此时波形图为正弦函数图像，则x=0.15m＝)41(n，当n=0时，m60.0，A项正确；当n=1时，m12.0，C项正确；当n3时，m066.0，D项错。（北京卷）16．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动，经0.1s到达最大位移处．在这段时间内波传播了0.5m。则这列波A．周期是0.2sB．波长是0.5mC．波速是2m/sD．经1.6s传播了8m答案：D【解析】周期是0.4s；波长是2m；波速是5m/s。（天津卷）21．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则A．该波的振幅可能是20cmB．该波的波长可能是8.4mC．该波的波速可能是10.5m/sD．该波由口传播到6可能历时7s答案：D【解析】题目中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以看出振动的振幅为10cm,周期为4S，A错误，因为波是沿着a向b传播，所以从振动形式可以看出，b比a至少晚振动3/4个周期，满足t=nT+3，（n=0，1，2……），再利用v=λT=st，可得BC错，D正确。（四川卷）19．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度可能是34m/sD．a点一定比b点距波源近答案：AC解析：由振动图象可知，振动周期为0.1s，故此列波的频率一定是10Hz，A正确；因为波速为07.01.042.4nv，当n=2时，波速为34m/s，故C正确；由图不能断定波长一定是0.1m，也无法确定哪一点距波源近一些．（江苏卷）B．(选修模块3-4)(12分)(1)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是m，振动周期为s，图乙表示质点(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为m／s．(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是．(3)描述简谐运动特征的公式是x＝．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动．B模块（1）0.8；4；L；0.5；（2）C；（3）Asinωt；不是。解析：（1）从甲、乙图可看出波长λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v=λ/T=0.5m/s；（2）由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，C图像正确；（3）简谐运动的特征公式为x=Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。（重庆卷）20.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（题20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则A.P先开始振动，震源距地震仪约36kmB.P先开始振动，震源距地震仪约25kmC.H先开始振动，震源距地震仪约36kmD.H先开始振动，震源距地震仪约25km答案：A解析：本题考查地震波有关的知识，本题为中等难度题目。由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动。设地震仪距震源为x,则有594xx解得：x=36km.（宁夏卷）(1)（6分）下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是。（填入选项前的字母，有填错的不得分）A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率答案：BD（山东卷）20、图l、图2分别表示两种电压的波形．其中图l所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是A．图l表示交流电，图2表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图1所示电压的瞬时值表达式为：u=311sin100πtVD．图l所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后．频率变为原来的110答案：20C解析：交流电的概念，大小和方向都随时间变化，在t轴的上方为正，下方为负，A错。有效值2mEE只对正弦交流电使用，最大值一样，所以B错。由图可知，C对。变压之后频率不变，D错。【高考考点】交流电的概念和衡量交流电的常用物理量。【易错提醒】不明白交流电的有效值的算法，易选B。【学科网备考提示】交流电现在在山东课标里属于了解的内容，但要牵扯到电磁感应，虽然要求不高，便在生活中很常见，每个人的生活常识中应该必备的内容，所以高考一般要涉及，希望老师和同学们一定要注意。（上海卷）22．（12分）有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5m/s。在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示。（1）求两列波的周期Ta和Tb。（2）求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置。（3）辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处。某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置。若不正确，指出错误处并通过计算说明理由。解析：（1）从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5m，λb＝4.0m，因此它们的周期分别为2.52.5aaTvs＝1s4.02.5bbTvs＝1.6s（2）两列波的最小公倍数为S＝20mt＝0时，两列波的波峰生命处的所有位置为x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，……（3）该同学的分析不正确。要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x＝2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇，并设L＝（2m－1）2aL＝（2n－1），式中m、n均为正整数只要找到相应的m、n即可将λa＝2.5m，λb＝4.0m代入并整理，得214.08212.55abmn由于上式中m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。（海南卷）（8分）某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10km和5.0km，频率为1.0Hz．假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．【解析】：⑵地震纵波传播速度为：vP＝fλP，地震横波传播速度为：vS＝fλS震源离实验室距离为s，有：Pstv()Ssttv解得：40km11sPfts（上海卷理科综合）8.噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级1010lgILI(单位为dB)来表示噪声的大小。式中I为声强，单位是W/m2；I0＝10-12W/m2是人刚好能听到的声音强度。我国规定工作环境的噪声一般应低于85dB，则以下最接近该标准的声强是（）A.1210/WmB.2210/WmC.4210/WmD.6210/Wm【答案】C【解析】根据题意有1210lg8510I，故选项C正确。