专题14 机械振动机械波-2021年高考真题物理分项汇编（新高考）

专题14. 机械振动机械波 1．（2021高考江苏物理卷）如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系． 时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为 ，则P做简谐运动的表达式为（ ） A． B． C． D． 【参考答案】B 【命题意图】本题考查简谐运动及其相关知识点。 【解题思路】钉子在墙壁上投影点P的x值为Rsin（ωt+π/2），即x= Rsin（ωt+π/2），选项B正确。 2. （2021新高考辽宁卷）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是 A． m/s B． m/s C． m/s D． m/s 【参考答案】A 【解题思路】由振动图像可知周期T=4s，由波形图和x=2m处质点的振动图像可知，半波长可能为2m，波长可能为λ1=4m；1.5个波长可能为2m，波长可能为λ2=4/3m；2.5个波长可能为2m，波长可能为λ3=4/5m；···。由波长与波速关系式λ=vT，可知波速可能为v1=λ1/T=1m/s；可能为v2=λ2/T=1/3m/s；可能为v3=λ3/T=1/5m/s；选项A正确。 3．（2021高考新课程I卷山东卷）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=5s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（ ） 【参考答案】BC 【名师解析】若简谐横波沿x轴正方向传播，波动周期为4s，平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是B；若简谐横波沿x轴负方向传播，波动周期为12s，平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是C。 4. （2021高考新课程湖北卷）一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是 A.波沿x轴正方向传播 B.波源振动周期为1.1 s C.波的传播速度大小为13 m/s D.t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动 【参考答案】AC 【解题思路】根据题述x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm，可知t=0时刻x=0处的质点振动方向沿y轴负方向，波沿x轴正方向传播，波源振动周期小于1s，选项A正确B错误；由vt=13解得波的传播速度大小为v=13 m/s，选项C正确；t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴正方向运动，选项D错误。 5.（1）（5分）（2021新高考湖南卷）均匀介质中，波源位于 点的简谐横波在 水平面内传播，波面为圆。 时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。 处质点的振动图像如图（b）所示， 轴正方向竖直向上。下列说法正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A. 该波从 点传播到 点，所需时间为 B. 时， 处质点位于波峰 C. 时， 处质点振动速度方向竖直向上 D. 时， 处质点所受回复力方向竖直向上 E. 处质点起振后， 内经过的路程为 【参考答案】ACE 【解题思路】本题考查水波传播及其相关知识点，主要考查综合分析能力。由图（b）可知，波动周期T=4s，由图（a）可知波长λ=10m，波动传播速度v=λ/T=2.5m/s，该波从A传播到B，需要时间t=△y/v=4s，选项A正确；t=6s时，B处质点位于波谷，选项B错误；t=8s时，C处质点振动速度方向竖直向上，选项C正确；t=10s时，D处质点所受回复力方向竖直向下，选项D错误；E处质点起振后，12s（三个周期）内经过的路程为s=3×4A=12×1cm=12cm，选项E正确。 6. （2021年6月浙江选考物理）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同 B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置 C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形 D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形 【参考答案】C 【名师解析】 甲图中两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB错误；乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧终见不到明显的