内容正文:
高考物理机械振动机械波选择题专项训练
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)在地质探测中,可利用横波传播速度的不同,探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴,建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动,同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ()中的波恰好到达处,岩石Ⅱ()中的波速为,则( )
A.岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为
B.时,处质点的振动方向沿y轴正方向
C.在内,处质点经过的路程为21mm
D.增大振源的振动周期,岩石Ⅱ中的波速将变小
2.(2025·四川·高考真题)如图所示,甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,从左至右摆长依次增加,小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度,由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时,小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点,同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则( )
A.小球甲第一次回到释放位置时,小球丙加速度为零
B.小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙动能为零
C.小球甲、乙的振动周期之比为
D.小球丙、丁的摆长之比为
3.(2025·北京·高考真题)“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因,从波传播的角度分析,特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线,用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源,发出的声波在空气中向周围传播,声线示意如图(不考虑地面的反射)。已知气温越高的地方,声波传播速度越大。下列说法正确的是( )
A.从M点到N点声波波长变长
B.S点气温低于地面
C.忽略传播过程中空气对声波的吸收,则从M点到N点声音不减弱
D.若将同一声源移至N点,发出的声波传播到S点一定沿图中声线
4.(2025·北京·高考真题)质点S沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示,则( )
A.该波为纵波 B.质点S开始振动时向上运动
C.两质点振动步调完全一致 D.经过一个周期,质点S向右运动一个波长距离
5.(2025·广东·高考真题)关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A.系统的固有频率与驱动力频率有关
B.只要驱动力足够大,共振就能发生
C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D.观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
6.(2025·安徽·高考真题)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是( )
A.弹簧上形成的波是横波
B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
7.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)一列沿x轴传播的简谐横波,在时刻的波形图如图甲所示;位于处的质点的振动图像如图乙所示。则位于处的质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
8.(2026·广东广州·一模)图(a)是一列横波在t=0时刻的波形图,图(b)是质点P或Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.这列波的传播速度是10m/s
B.t=0时,P和Q的速度相同
C.t=0.1s时,P和Q相距4cm
D.若波沿x轴负方向传播,则图(b)为Q的振动图像
9.(2026·河北·一模)均匀介质中同一直线上存在两个波源,从t=0时刻沿相同方向起振,振幅、周期均相同,两波源间一质点的振动图像如图所示,1.25s和3.75s时质点振动情况发生变化。已知波在介质中的传播速度v=2m/s。则( )
A.两波源间的距离为7.5m
B.该质点到距离其较近波源的距离为2m
C.两波源间有5个振动加强点
D.该质点在0~5.5s时间内通过的路程为
10.(2026·安徽·一模)地震监测站监测到一列地震横波,时刻的波形图如图甲所示,已知P点是平衡位置在处的质点,Q点是平衡位置在处的质点,质点Q振动的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点P沿y轴正方向运动 B.地震横波的波长为
C.地震横波传播的速度为 D.的时间内,质点P通过的路程为
11.(2026·湖北黄冈·二模)在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为,振幅为A。M、N是平衡位置相距2m的两个质点,如图所示,在时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则( )
A.该波的周期为
B.在时,N的速度一定为
C.从到,M向右移动了2m
D.从到,M的动能逐渐增大
12.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)一列简谐横波沿x轴正方向传播。时的波形如图所示,平衡位置在处的质点M在时位移第一次为5cm,下列说法正确的是( )
A.简谐横波的周期为24s B.波速大小为2.5m/s
C.时,M点沿y轴负方向运动 D.时,M点运动到处
二、多选题
13.(2025·天津·高考真题)位于坐标原点的波源从平衡位置开始沿y轴运动,在均匀介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐波,P和Q是平衡位置分别位于和处的两质点,时波形如图所示,此时Q刚开始振动,时Q第一次到达波谷。则( )
A.该波在此介质中的波速为
B.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
C.P的位移随时间变化的关系式为
D.平衡位置位于处的质点在时第一次到达波峰
14.(2026·河北·模拟预测)在均匀介质中,一简谐横波沿轴正方向传播,质点、的平衡位置均在轴负半轴上,且、平衡位置间的距离为,质点离坐标原点较近。若、的振动图像分别如图中虚线、实线所示,下列说法正确的是( )
A.的振动方程为
B.波长可能为
C.波速可能为
D.内N通过的路程为
15.(2026·广东茂名·模拟预测)如图,某同学用彩虹圈演示波动实验,将一根长而软的彩虹圈静置在光滑水平面上,一端固定,另一端沿彩虹圈轴线方向周期性地推、拉彩虹圈,形成疏密相间的机械波。下列说法正确的是( )
A.彩虹圈形成的波是纵波
B.推、拉彩虹圈的周期越小,波的传播速度越快
C.推、拉彩虹圈的周期越小,波长越短
D.彩虹圈上某质点的速度就是机械波传播的速度
16.(25-26高三下·河南开封·期末)如图甲所示,粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放,木筷就在水中做振幅为A的简谐振动,以木筷所受浮力F为纵轴,时间t为横轴,浮力F随时间t变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向,忽略水的阻力,下列说法正确的是( )
A.木筷系统做简谐运动的周期为 B.木筷系统的重力为
C.时刻木筷的位移为 D.时刻木筷的位移为
17.(2026·贵州贵阳·一模)一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示,0.5s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.该横波的周期可能为0.8s
B.该横波的周期可能为0.4s
C.若该横波沿轴正方向传播,则横波的传播速度大小可能为25m/s
D.若该横波沿轴负方向传播,则横波的传播速度大小可能为6m/s
18.(2026·辽宁·一模)某跨海大桥的健康监测系统中,在主桥墩处安装的一个位移传感器,记录桥墩的振动情况。传感器记录到桥墩在竖直方向的振动位移随时间变化关系为(国际单位制),桥墩在竖直方向的振动使水平钢索发生了振动,并在钢索中传播形成横波,且波速(F为钢索中的张力,为钢索的线密度)。时刻,钢索上形成的波形如图所示,此时位置点的速度方向沿y轴正方向,钢索中的张力为320N,忽略机械能损失。下列说法正确的是( )
A.钢索中波的传播方向沿x轴负方向
B.钢索中波的频率为2Hz
C.钢索中波的波长为10m
D.时,钢索上处的质点正沿y轴正方向运动
19.(2026·陕西西安·一模)在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子,和处为两波源,分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波,波形如图所示。时刻和处的质点刚好开始振动,已知左右两种介质的传播速度之比为,到时间内P点经过的路程为6cm,则下列说法正确的是( )
A.时刻P处质点向右运动 B.两列波振动的周期相同
C.波2在x轴正半轴的传播速度为8m/s D.波2的周期为2s。
20.(2026·山东东营·一模)如图沿x轴传播的机械波,振幅A=2cm,某时刻部分波形如图。此时A、B位移分别为1cm和。此后A比B提前1.5s回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A.波向左传播
B.波速为2cm/s
C.再经3.5s,点A处于平衡位置
D.再经7.0s,平衡位置为10cm处D的位移为2cm
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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高考物理机械振动机械波选择题专项训练
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)在地质探测中,可利用横波传播速度的不同,探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴,建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动,同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ()中的波恰好到达处,岩石Ⅱ()中的波速为,则( )
A.岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为
B.时,处质点的振动方向沿y轴正方向
C.在内,处质点经过的路程为21mm
D.增大振源的振动周期,岩石Ⅱ中的波速将变小
【答案】C
【详解】A.岩石Ⅰ中,横波传播速度
波长公式,两波周期相同,故波长比等于波速比,A错误;
B.时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动,波传到的时间
在时,可知处质点的已经振动的时间
振源起振方向为y轴正方向,经过半个周期后,质点振动方向为y轴负方向,B错误;
C.波传到 的时间
该质点振动的总时间
即2个全振动和剩余时间,质点从平衡位置(y=0)开始向y轴正方向振动,则该质点经过的路程为,C正确;
D.机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质(如密度、弹性模量)决定,与振源的周期、频率无关,故波速不变,D错误。
故选C。
2.(2025·四川·高考真题)如图所示,甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,从左至右摆长依次增加,小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度,由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时,小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点,同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则( )
A.小球甲第一次回到释放位置时,小球丙加速度为零
B.小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙动能为零
C.小球甲、乙的振动周期之比为
D.小球丙、丁的摆长之比为
【答案】C
【详解】根据单摆周期公式
可知
CD.设甲的周期为,根据题意可得
可得,,
可得,
根据单摆周期公式
结合
可得小球丙、丁的摆长之比
故C正确,D错误;
A.小球甲第一次回到释放位置时,即经过()时间,小球丙到达另一侧最高点,此时速度为零,位移最大,根据可知此时加速度最大,故A错误;
B.根据上述分析可得
小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙振动的时间为(即)可知此时小球乙经过平衡位置,此时速度最大,动能最大,故B错误。
故选C。
3.(2025·北京·高考真题)“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因,从波传播的角度分析,特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线,用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源,发出的声波在空气中向周围传播,声线示意如图(不考虑地面的反射)。已知气温越高的地方,声波传播速度越大。下列说法正确的是( )
A.从M点到N点声波波长变长
B.S点气温低于地面
C.忽略传播过程中空气对声波的吸收,则从M点到N点声音不减弱
D.若将同一声源移至N点,发出的声波传播到S点一定沿图中声线
【答案】D
【详解】声音的传播类比光线传播,即类比光线的折射率;若空气中的温度均匀,从S发出的光线应该向四周沿直线传播,题目中“声线”向地面传播的过程中,越来越靠近法线,即,因此越靠近地面空气对声音的折射率越大,类比光在介质中传播的速度可知折射率越大,光速越小,因此声音越靠近地面,声速越小,温度越低。
A.从M点到N点靠近地面,声音频率不变,声速减小,根据可知波长变短,A错误;
B.声源S处在地面上方,温度高于地面,B错误;
C.声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散,声音强度会减弱,C错误;
D.将声源移至N点,类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线,D正确。
故选D。
4.(2025·北京·高考真题)质点S沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示,则( )
A.该波为纵波 B.质点S开始振动时向上运动
C.两质点振动步调完全一致 D.经过一个周期,质点S向右运动一个波长距离
【答案】B
【详解】A.由图可知,该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直,是横波,故A错误;
B.由图,根据同侧法可知,质点P开始振动的方向向上,则质点S开始振动时向上运动,故B正确;
C.由图可知,、两质点平衡位置的距离为,则两质点振动步调相反,故C错误;
D.质点不能随波传播,只能在平衡位置附近上下振动,故D错误。
故选B 。
5.(2025·广东·高考真题)关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A.系统的固有频率与驱动力频率有关
B.只要驱动力足够大,共振就能发生
C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D.观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
【答案】C
【详解】A.系统的固有频率只与系统本身有关,与驱动力频率无关,A错误;
B.只有驱动力频率与系统固有频率相同时,共振才能发生,B错误;
CD.根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率小,观察者与波源相互靠近时,接收到的波的频率比波源的频率大,所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度,C正确,D错误。
故选C。
6.(2025·安徽·高考真题)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是( )
A.弹簧上形成的波是横波
B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
【答案】D
【详解】A.弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波,故A错误;
B.同一介质中,波的传播速度相同,则波的传播速度不变,推、拉弹簧的周期越小,波的周期越小,由公式可知,波长越短,故B错误;
C.标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度是波在介质中的传播速度,二者不是同一个速度,故C错误;
D.标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波使得能量传递给标记物,则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量,故D正确。
故选D。
7.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)一列沿x轴传播的简谐横波,在时刻的波形图如图甲所示;位于处的质点的振动图像如图乙所示。则位于处的质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由图乙知处的质点,在时刻,速度沿y轴的负方向,故波沿x轴的正方向传播,则位于处的质点,在时刻,位移为零且沿y轴的正方向振动
故选B。
8.(2026·广东广州·一模)图(a)是一列横波在t=0时刻的波形图,图(b)是质点P或Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.这列波的传播速度是10m/s
B.t=0时,P和Q的速度相同
C.t=0.1s时,P和Q相距4cm
D.若波沿x轴负方向传播,则图(b)为Q的振动图像
【答案】D
【详解】A.根据图示可知,波长、周期分别为,
则波传播速度,故A错误;
B.根据图示可知,质点P、Q平衡位置的间距等于半个波长,两个质点振动步调相反,即t=0时,P和Q的速度大小相等,方向相反,故B错误;
C.波在传播过程中,质点只在其平衡位置附近振动,并不随波迁移,由于0.1s是四分之一周期,可知,t=0.1s时,P和Q两个质点一个在波峰,另一个在波谷,此时P和Q相距,故C错误;
D.根据图(b)可知,0s时刻,质点沿y轴正方向运动,若波沿x轴负方向传播,根据同侧法可知,质点P沿y轴负方向运动,质点Q沿y轴正方向运动,即若波沿x轴负方向传播,则图(b)为Q的振动图像,故D正确。
故选D。
9.(2026·河北·一模)均匀介质中同一直线上存在两个波源,从t=0时刻沿相同方向起振,振幅、周期均相同,两波源间一质点的振动图像如图所示,1.25s和3.75s时质点振动情况发生变化。已知波在介质中的传播速度v=2m/s。则( )
A.两波源间的距离为7.5m
B.该质点到距离其较近波源的距离为2m
C.两波源间有5个振动加强点
D.该质点在0~5.5s时间内通过的路程为
【答案】C
【详解】A.由题图可知,时第一列波的振动传至该质点,时第二列波的振动传至该质点,则两波源间的距离,故A错误;
B.该质点到距离其较近波源的距离,故B错误;
C.由题图可知,
解得周期
则波长
由于两列波起振方向相同,振幅、周期均相同,则两波源间振动加强点到两波源的距离差应满足
又
解得,即两波源间有5个振动加强点,故C正确;
D.0~1.25s内,该质点未振动,通过的路程为0;
1.25~3.75s内,第一列波的振动传至该质点,此时间内质点通过的路程;
3.75~5.5s内,该质点的振幅为,又,此时间内质点通过的路程
所以该质点在0~5.5s时间内通过的路程为,故D错误。
故选C。
10.(2026·安徽·一模)地震监测站监测到一列地震横波,时刻的波形图如图甲所示,已知P点是平衡位置在处的质点,Q点是平衡位置在处的质点,质点Q振动的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点P沿y轴正方向运动 B.地震横波的波长为
C.地震横波传播的速度为 D.的时间内,质点P通过的路程为
【答案】D
【详解】ABC.由题图乙可知,质点的振动周期,时,质点的加速度为0,且将沿轴负方向增大,根据牛顿第二定律可知回复力的变化和加速度一致,则质点应向上振动,根据同侧法(质点的振动方向和波的传播方向在波的同一侧)可知波向轴负方向传播,再对质点由同侧法可知沿轴负方向振动,沿轴正方向振动,由图像可知
代入数据得,根据,
代入数据得,故ABC错误;
D.质点的振动周期是,故的时间内,质点完成一次全振动,通过的路程为,故D正确。
故选D。
11.(2026·湖北黄冈·二模)在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为,振幅为A。M、N是平衡位置相距2m的两个质点,如图所示,在时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则( )
A.该波的周期为
B.在时,N的速度一定为
C.从到,M向右移动了2m
D.从到,M的动能逐渐增大
【答案】D
【详解】A.由题意可得
可得
则有周期
又因为周期大于,则只有符合题意,则,故A错误;
B.是波的传播速度,质点振动速度是变化的,和波速无关,故B错误;
C.横波中质点仅在平衡位置附近振动,不随波迁移,故C错误;
D.因此从到,从最高点向平衡位置运动,速度逐渐增大,动能逐渐增大,故D正确。
故选D。
12.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)一列简谐横波沿x轴正方向传播。时的波形如图所示,平衡位置在处的质点M在时位移第一次为5cm,下列说法正确的是( )
A.简谐横波的周期为24s B.波速大小为2.5m/s
C.时,M点沿y轴负方向运动 D.时,M点运动到处
【答案】A
【详解】AC.波沿x轴正方向传播,根据图像可知此时质点M正处于平衡位置向上振动,可写出M点的振动方程为
代入数据时
解得,故A正确,C错误;
B.根据图像可知波长为
所以波速,故B错误;
D.波上的质点只在其平衡位置附近振动,不会沿着波的传播方向移动,故D错误。
故选A。
二、多选题
13.(2025·天津·高考真题)位于坐标原点的波源从平衡位置开始沿y轴运动,在均匀介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐波,P和Q是平衡位置分别位于和处的两质点,时波形如图所示,此时Q刚开始振动,时Q第一次到达波谷。则( )
A.该波在此介质中的波速为
B.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
C.P的位移随时间变化的关系式为
D.平衡位置位于处的质点在时第一次到达波峰
【答案】AB
【详解】AB.由图根据同侧法可知,点开始振动时的运动方向沿y轴负方向,则波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向,由图可知,该波的波长为
根据题意可知,周期为
则该波在此介质中的波速为,故AB正确;
C.根据公式可得
由同侧法可知,此时点沿y轴正方向振动,振幅为,则P的位移随时间变化的关系式为,故C错误;
D.该波传播到处的时间为
质点起振方向沿轴负方向,则第一次到达波峰的时间为
则平衡位置位于处的质点第一次到达波峰的时间为,故D错误。
故选AB。
14.(2026·河北·模拟预测)在均匀介质中,一简谐横波沿轴正方向传播,质点、的平衡位置均在轴负半轴上,且、平衡位置间的距离为,质点离坐标原点较近。若、的振动图像分别如图中虚线、实线所示,下列说法正确的是( )
A.的振动方程为
B.波长可能为
C.波速可能为
D.内N通过的路程为
【答案】BD
【详解】A.由振动图像知振动周期,质点的振幅为,时质点处于负向最大位移处,则,A错误。
B.由题意可知点更靠近波源,则、两质点平衡位置距离为
解得
当时,,B正确。
C.周期,波速
当时,,C错误。
D.振幅,内通过的路程为,D正确。
故选BD。
15.(2026·广东茂名·模拟预测)如图,某同学用彩虹圈演示波动实验,将一根长而软的彩虹圈静置在光滑水平面上,一端固定,另一端沿彩虹圈轴线方向周期性地推、拉彩虹圈,形成疏密相间的机械波。下列说法正确的是( )
A.彩虹圈形成的波是纵波
B.推、拉彩虹圈的周期越小,波的传播速度越快
C.推、拉彩虹圈的周期越小,波长越短
D.彩虹圈上某质点的速度就是机械波传播的速度
【答案】AC
【详解】A.纵波的定义为质点振动方向与波的传播方向平行,该波沿彩虹圈轴线方向传播,振动方向也沿轴线,且形成疏密相间的波形,符合纵波的特点,故A正确;
B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定,本题中介质始终是彩虹圈,波速不变,与推拉彩虹圈的周期无关,故B错误;
C.由,波速不变,周期越小,波长越短,故C正确;
D.机械波传播过程中,质点仅在平衡位置附近振动,不随波迁移,质点振动速度与波的传播速度是完全不同的物理量,故D错误。
故选AC。
16.(25-26高三下·河南开封·期末)如图甲所示,粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放,木筷就在水中做振幅为A的简谐振动,以木筷所受浮力F为纵轴,时间t为横轴,浮力F随时间t变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向,忽略水的阻力,下列说法正确的是( )
A.木筷系统做简谐运动的周期为 B.木筷系统的重力为
C.时刻木筷的位移为 D.时刻木筷的位移为
【答案】BC
【详解】A.由乙图可知,系统周期为,A错误;
B.根据牛顿第二定律,分别有,
联立解得,B正确;
CD.由乙图可知,时刻浮力最小,木筷位于最高点,故位移为正向最大,C正确,D错误。
故选BC。
17.(2026·贵州贵阳·一模)一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示,0.5s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.该横波的周期可能为0.8s
B.该横波的周期可能为0.4s
C.若该横波沿轴正方向传播,则横波的传播速度大小可能为25m/s
D.若该横波沿轴负方向传播,则横波的传播速度大小可能为6m/s
【答案】BD
【详解】AB.根据题意,由波形图可得该波波长,两次波形的时间间隔,分传播方向讨论。波沿轴正方向传播,波传播的距离满足
时间满足①
波沿轴负方向传播,波传播的距离满足
时间满足②
若周期,代入周期公式①②无整数解,若周期,代入周期公式①可得,故A错误,B正确;
C.若该横波沿轴正方向传播,则波速为
把波速,代入波速公式无整数解,故C错误;
D.若该横波沿轴负方向传播,则波速为
把波速,代入波速公式解得,故D正确。
故选BD。
18.(2026·辽宁·一模)某跨海大桥的健康监测系统中,在主桥墩处安装的一个位移传感器,记录桥墩的振动情况。传感器记录到桥墩在竖直方向的振动位移随时间变化关系为(国际单位制),桥墩在竖直方向的振动使水平钢索发生了振动,并在钢索中传播形成横波,且波速(F为钢索中的张力,为钢索的线密度)。时刻,钢索上形成的波形如图所示,此时位置点的速度方向沿y轴正方向,钢索中的张力为320N,忽略机械能损失。下列说法正确的是( )
A.钢索中波的传播方向沿x轴负方向
B.钢索中波的频率为2Hz
C.钢索中波的波长为10m
D.时,钢索上处的质点正沿y轴正方向运动
【答案】BD
【详解】A.此时点的速度沿轴正方向,根据“同侧法”可知波沿轴正方向传播,故A错误;
B.桥墩的驱动力周期为
则频率为
钢索做受迫振动,则钢索中波的频率为2Hz,故B正确;
C.由波速
可得波长,故C错误;
D.由B项可知,
结合波形图可知,的质点振动到波峰位置,的质点振动到平衡位置,根据波动的滞后重复性可知,的质点要向波峰位置运动,故速度方向沿轴正方向,故D正确。
故选BD。
19.(2026·陕西西安·一模)在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子,和处为两波源,分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波,波形如图所示。时刻和处的质点刚好开始振动,已知左右两种介质的传播速度之比为,到时间内P点经过的路程为6cm,则下列说法正确的是( )
A.时刻P处质点向右运动 B.两列波振动的周期相同
C.波2在x轴正半轴的传播速度为8m/s D.波2的周期为2s。
【答案】BC
【详解】A.参与振动的质点,只能垂直于传播方向上下振动,不会左右运动,故A错误;
B.根据波的传播速度与周期波长关系,可得
由图可知,两列波的波长分别为,
依题意,有左右两种介质的传播速度之比为,代入上式,可得两列波的周期相同,故B正确;
CD.研究向右传播的波,根据波的振动方程,有
,,可得
依题意可知
解得
故向左传播的波的周期也为1s,根据波的速度公式可知左右两种介质的传播速度分别为,,故C正确,D错误。
故选BC。
20.(2026·山东东营·一模)如图沿x轴传播的机械波,振幅A=2cm,某时刻部分波形如图。此时A、B位移分别为1cm和。此后A比B提前1.5s回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A.波向左传播
B.波速为2cm/s
C.再经3.5s,点A处于平衡位置
D.再经7.0s,平衡位置为10cm处D的位移为2cm
【答案】BC
【详解】A.此后A比B提前1.5s回到平衡位置,说明此时A向y轴负方向运动,由同侧法可知波向右传播,故A错误;
B.振幅A=2cm,某时刻部分波形如图,此时A、B位移分别为1cm和,可得
解得波长
此后A比B提前1.5s回到平衡位置,有
解得周期
波速为,故B正确;
C.,所以再经3.5s,点A处于平衡位置向y轴正方向运动,故C正确;
D.再经7.0s,波向右传播
平衡位置为10cm处D的位移与t=0时-4cm处的质点位移相同,,所以t=0时-4cm处的质点位移为-2cm,故再经7.0s,平衡位置为10cm处D的位移为-2cm,故D错误;
故选BC。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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