专题16 机械振动机械波-学易金卷：2023年高考物理三模试题分项汇编（全国通用）

专题16 振动和波 1、（2023·浙江省温州市高三下学期第三次适应性考试）消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，如图所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。波长为的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。已知上下两束波从a处到b处的路程分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 该消声器是根据波的衍射原理设计的 B. 该消声器是根据波的多普勒效应原理设计的 C. 和关系满足时，消声效果最好 D. 和关系满足时，消声效果最好 2、（2023·浙江省诸暨市高三下学期第三次适应性考试）如图甲所示，长为12m的均质轻绳一端固定于竖直墙面的Q点，手持另一端P将其水平拉直。在时刻P端开始做简谐振动，振动图像如图乙所示，在时绳波恰好传播到Q点，已知绳波被墙面反射时有半波损失（即相当于Q点为波源，起振方向为竖直向上），不考虑反射时能量损失，下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，P处质点运动到绳的中点处 B. 在时刻，绳中间质点的速度方向竖直向上 C. 稳定后，P、Q之间共有5个质点始终保持静止不动 D. 稳定后，绳上质点在2.0s时间内经过的最大路程为1.6m 3、（2023·四川省成都市石室中学高三下学期三诊）如图甲所示是一组同学在“战绳”练习中晃动一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波的情境。图乙所示是形成的简谐横波在某一时刻的波形图，图丙所示为质点G以此时刻为计时起点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 此列波的波速为 B. 此列波向右传播 C. 经过时，质点E的加速度大于质点D的加速度 D. 经过时，质点B沿波的方向传播到了质点I的位置 E. 质点F的位移随时间的变化规律为 4、（2023·山东省齐鲁名校大联盟高三下学期三模）如图是绳波形成过程的示意图，将两根粗细相同、材料不同的长软绳Ⅰ和Ⅱ的一端连接在一起（图中O点为结点），1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。时刻，手持结点O以一定周期在竖直方向做简谐振动，带动绳Ⅰ、绳Ⅱ上的其他质点依次上下振动，形成向左和向右传播的两列简谐波。已知时，质点14刚要开始振动且方向向上；时，质点4第一次到达最高点。下列判断正确的是（ ） A. 波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等 B. 时刻，手持结点O的运动方向竖直向下 C. 波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于在绳Ⅰ中传播速度的2倍 D. 波在绳Ⅱ中的传播速度可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍 5、（2023·山东省齐鲁名校大联盟高三下学期三模）类比法是物理学研究问题常用的方法。在历史上，库仑将图1中带电小球拉离平衡位置释放后，小球做偏角很小的振动，类比于图2所示单摆的振动，从而用实验验证了异种电荷间吸引力与电荷间距离的平方成反比关系。已知图1中带电小球与带电大球中心之间距离为r，则小球在带电大球库仑力（远大于重力）作用下微振动周期T（ ） A. 正比于r B. 正比于 C. 正比于 D. 正比于 6、（2023·江苏省淮安市高三下学期4月三统）如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波源，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度为1m/s B. 再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向 C. 当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动 D. 从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m 7、（2023·河北省唐山市高三下学期三模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为，某时刻的波形如图所示。质点M的平衡位置处于处，在之后的内M点运动的路程为（　　） A. B. C. D. 8、（2023·河北省石家庄市高三下学期质检三）如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略一切阻力。下列说法正确的是（　　） A. 时小球位于B点 B. 时小球位于C点 C. OA之间的距离为1.5m D. OP之间的距离为1.2m 9、（2023·湖南省平江县高三下学期第三次质检）有一列简谐横波的波源在处，某时刻沿轴正方向传播的振动形式传到处，此时轴上处的质点已振动，质点离处，如图所示，取该时刻为，下列说法正确的是（　　） A. 质点开始振动时的速度方向沿轴正方向 B. 波的传播速度为 C. 经过，质点第一次到达波峰 D. 在时间内，处的质点振动的速度逐渐增大 10、（2023·湖南省益阳市一中高三下学期5月三模）一列简谐横波，在时的波动图象如图甲所示，介质中处的质点A的振动图象如图乙所示，下列说法正确的