专题12机械振动-2023和2024两年高考物理试题分项解析

2023-24两年高考物理分类解析 专题12 机械振动 2024年高考题 1. （2024高考甘肃卷）如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B. 摆长为2.5m，起始时刻速度为零 C. 摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D. 摆长为2.5m，A、B点的速度相同 2. （2024高考辽宁卷）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（　　） A. B. C. D. 3. （2024高考江苏卷）如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为（　　） A. t1 B. C. 2t1 D. 2023年高考题 1. （2023学业水平等级考试上海卷）真空中有一点P，微粒Q在运动过程中受到方向指向P且大小与Q离开P的位移成正比的回复力，给在P点的微粒Q一微小速度后，则在接下来的短时间内，Q的 A. 速度增大，加速度增大 B. 速度减小，加速度增大 C. 速度增大， 加速度不变 D. 速度减小，加速度不变 2. （2023高考海南卷）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期是5s B. 该波的波速是3m/s C. 4s时P质点向上振动 D. 4s时Q质点向上振动 4. （2023高考山东高中学业水平等级考试）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（ ） A. B. C. D. 5. （2023高考湖南卷）如图（a），在均匀介质中有和四点，其中三点位于同一直线上，垂直．时，位于处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面垂直，已知波长为．下列说法正确的是（ ） A. 这三列波的波速均为 B. 时，处质点开始振动 C. 时，处的质点向轴负方向运动 D. 时，处的质点与平衡位置的距离是 1原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-24两年高考物理分类解析 专题12 机械振动 2024年高考题 1. （2024高考甘肃卷）如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B. 摆长为2.5m，起始时刻速度为零 C. 摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D. 摆长为2.5m，A、B点的速度相同 【答案】C 【解析】 由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为 x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。综上所述，可知C正确，故选C。 2. （2024高考辽宁卷）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 解法一：将小球从弹簧原长出由静止释放，小球下落到弹力与重力相等时速度最大，此时弹簧伸长A=mg/k，小球将围绕弹力与重力相等处做振幅为A=mg/k的简谐运动。由小球简谐运动图像可知，在地球表面和天体表面简谐运动的振幅之比为2׃1，即地球表面和天体表面的重力加速度之比为2׃1。由GM/R2=g，ρ=M/V，V=，解得ρ=；==2×1/n=2/n，C正确。 解法二：设地球表面的重力加速度为，某球体天体表面的重力加速度为，弹簧的劲度系数为，根据简谐运动的对称性有 ， 可得 ， 可得 设某球体天体的半径为，在星球表面，有 联立可得 ，故选C。 3. （2024高考江苏卷）如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为（　　） A. t1 B. C. 2t1 D. 【答案】B 【解析】 机械波的波速不变，设OA=2AB=2L，故可得 可得 故可得B振动的时刻为，B正确。 2023年高考题 1. （2023学业水平等级考试上海卷）真空中有一点P，微粒Q在运动过程中受到方向指向P且大小与Q离开P的位移成正比的回复力，给在P点的微粒Q一微小速度后，则在接下来的短时间内，Q的 A. 速度增大，加速度增大 B. 速度减小，加速度增大 C. 速度增大， 加速度不变 D. 速度减小，加速度不变 【参考答案】B 【名师解析】微粒受到方向指向P且大小与Q离开P的位移成正比的回复力，做简谐运动，给在P点的微粒Q一微小速度后，微粒从平衡位置开始运动，在接下来的短时间内，Q的速度减小，加速度增大，B正确。 2. （2023高考海南卷）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期是5s B. 该波的波速是3m/s C. 4s时P质点向上振动 D. 4s时Q质点向上振动 【参考答案】C 【名师解析】 由振动图像可看出该波的周期是4s，A错误； 由于Q、P两个质点振动反相，则可知两者间距离等于 ，n = 0，1，2，… 根据 ，n = 0，1，2，…，可知B错误； 由P质点的振动图像可看出，在4s时P质点在平衡位置向上振动，C正确； 由Q质点的振动图像可看出，在4s时Q质点在平衡位置向下振动，D错误。 4. （2023高考山东高中学业水平等级考试）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（ ） A. B. C. D. 【参考答案】BC 【名师解析】 当A、B两点在平衡位置的同侧时有 可得；或者 因此可知第二次经过B点时， 解得 此时位移关系为 解得 故A错误，B正确； 当A、B两点在平衡位置两侧时有 解得 或者（由图中运动方向舍去），或者 当第二次经过B点时，则 解得 此时位移关系为 解得 ，C正确D错误。 5. （2023高考湖南卷）如图（a），在均匀介质中有和四点，其中三点位于同一直线上，垂直．时，位于处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面垂直，已知波长为．下列说法正确的是（ ） A. 这三列波的波速均为 B. 时，处质点开始振动 C. 时，处的质点向轴负方向运动 D. 时，处的质点与平衡位置的距离是 【参考答案】C 【名师解析】在同一介质中传播的横波波速相同，由图（b）可知，T=4s，v=λ/T=1m/s，A错误；t=2s时，三列波均未传播到D，所以时，处的质点未开始振动，B错误；由于AD=BD=5m，所以时，波源A、B处产生的波未传播到D处，波源C处产生的波到达D处已经1.5s，所以处的质点向轴负方向运动，C正确；时，处的质点在平衡位置振动，y=2cm+2cm-2cm=2cm，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$