内容正文:
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破
专题07 机械波和三大力场中的机械振动
专练目标
专练内容
目标1
高考真题(1T—4T)
目标2
机械波的图像问题(5T—8T)
目标3
机械波的多解问题(9T—12T)
目标4
三大力场中弹簧振子的机械振动(13T—16T)
目标5
三大力场中单摆的机械振动(17T—20T)
【典例专练】
1、 高考真题
1.(2022年北京卷)在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点沿y轴负方向运动 B.时,质点的速度最大
C.时,质点和相位相同 D.该列绳波的波速为
2.(2022年浙江卷)位于的波源p从时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方向传播,在时波源停止振动,时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置,质点b的平衡位置。下列说法正确的是( )
A.沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B.时,波源的位移为正
C.时,质点a沿y轴负方向振动
D.在0到2s内,质点b运动总路程是2.55m
3.(2022年山东卷)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2022年湖南卷)下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿竖直方向做频率为的简谐运动:与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动,如图(a)所示。以木棒所受浮力F为纵轴,木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系,浮力F随水平位移x的变化如图(b)所示。已知河水密度为,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.x从到的过程中,木棒的动能先增大后减小
B.x从到的过程中,木棒加速度方向竖直向下,大小逐渐变小
C.和时,木棒的速度大小相等,方向相反
D.木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为
E.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波,波速为
2、 机械波的图像问题
5.如图所示,图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图,图乙为质点b从时刻开始计时的振动图像,则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴负方向传播
B.再经过质点a通过的路程为
C.该简谐横波波速为
D.该波与频率为简谐横波相遇时,能形成稳定的干涉图样
6.一列简谐横波在均均介质中沿x轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是( )
A.B.C.D.
7.如图所示是一列沿x轴正方向传播的机械波在t=0时的波形图,由于某种原因,中间有一部分无法看清,已知该波的波速v=0.5m/s,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻x=9cm处的质点正经过平衡位置沿y轴负方向运动
B.此列波的周期T=0.02s
C.0~0.03s时间内,质点P的加速度不断减小
D.t=0.17s时,质点P运动到正方向最大位移处
8.如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处,两列波的波速均为v=0.4m/s,振幅均为A=2cm。t=0时刻两列波的图象及传播方向如图所示,此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M、N的平衡位置分别处于x=0.4m和x=0.5m处,下列关于各质点运动情况的判断正确的( )
A.t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到N点
B.质点P、Q的起振方向相同
C.t=1.5s时刻,质点M的位移为2cm
D.两列波相遇后,N点是振动加强点
3、 机械波的多解问题
9.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为时刻的波形图,虚线为时的波形图,波的周期,则( )
A.波的周期为
B.在时,P点沿y轴正方向运动
C.在到内,P点经过的路程为
D.在时,Q点到达平衡位置
10.一列简谐横波沿x轴的正向传播,振幅为2cm,周期为T。已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负向运动,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.在时刻质点b速度最大
B.该列简谐横波波长可能为12cm
C.质点a﹑质点b的速度在某一时刻可以相同
D.当质点b的位移为+2cm时,质点a的位移为负
11.如图,t=0时刻,位于原点O处的波源质点从平衡位置开始沿y轴正方向做振幅A=4cm的简谐运动,该波源产生的简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播。t=0.5s时,平衡位置坐标为(10m,0)的质点P开始运动,此时波源质点的振动位移为2cm,下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波的传播速度为20m/s
B.该列简谐横波的最大周期为1.