2021年高考物理 最新试题、模拟新题分类汇编 专题7 机械振动和机械波

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。PAGEG单元　机械振动和机械波G1机械振动14．G1[2020·重庆卷]装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是(　　)14．D　[解析]根据 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 中 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的正方向，开始计时时刻位移为正的最大值，由于简谐运动的图象是正弦或余弦曲线，可知D正确．17．G1[2020·北京卷]一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是(　　)A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D17．A　[解析]由题目“经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度”可知，在四分之一周期时，振子在负的最大位移处，A项正确，B、C、D项错误．G2机械波16．G2[2020·浙江卷]用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是(　　)A．a、b两点之间的距离为半个波长B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期C．b点完成全振动次数比a点多一次D．b点完成全振动次数比a点少一次16．D　[解析]由图可知，a、b两点之间的距离为一个波长，振动开始时刻相差一个周期，a点离波源近，完成全振动的次数比b点多一次，故选项A、B、C错误，选项D正确．25．G2[2020·全国卷]一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀．已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d.25．[解析]根据万有引力定律，地面处质量为m的物体的重力为mg＝Geq\f(mM,R2)①式中g是地面处的重力加速度，M是地球的质量．设ρ是地球的密度，则有M＝eq\f(4,3)πρR3②摆长为L的单摆在地面处的摆动周期为T＝2πeq\r(\f(L,g))③若该物体位于矿井底部，则其重力为mg′＝eq\f(GmM′,(R－d)2)④式中g′是矿井底部的重力加速度，且M′＝eq\f(4,3)πρ(R－d)3⑤在矿井底部此单摆的周期为T′＝2πeq\r(\f(L,g′))⑥由题意T＝kT′⑦联立以上各式得d＝R(1－k2)⑧12.G2[2020·江苏卷](3)地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0km/s的P波．一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s,求震源与监测点之间的距离x和S波的波长λ.[ 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ](3)4.2km[解析](3)设P波的传播时间为t，则x＝vPt，x＝vS(t＋Δt)解得x＝eq\f(vPvS,vP－vS)Δt，代入数据得x＝1260km由λ＝vST，解得λ＝4.2km13．G2[2020·福建卷]一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是(　　)甲　　　　　　　　　乙A．沿x轴负方向，60m/sB．沿x轴正方向，60m/sC．沿x轴负方向，30m/sD．沿x轴正方向，30m/s13．A　[解析]根据波的形成原理“先振动的质点带动邻近的后振动的质点”，由甲图可知P点正向下振动，比P点先振动的点应该在P点下方，即P点右侧的点先振动，所以波应沿x轴的负方向传播．由甲图可知波长λ＝24m，由乙图可知周期T＝0.4s，所以波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(24,0.4)m/s＝60m/s.图115．G2[2020·安徽卷]一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图1所示，已知波速为10m/s，则t＝0.1s时正确的波形应是图2中的(　　)A　　　　　　　　BC　　　　　　　　D图215．C[解析]由题意可知，波长λ＝4m，波速v＝10m/s，则波的周期T＝eq\f(λ,v)＝0.4s，经过0.1s后，波应该向正方向传播eq\f(1,4)个波长，即向正方向平移eq\f(1,4)个波长，则C正确．G3实验：用单摆测定重力加速度G4机械振动与机械波综合20．G4[2020·全国卷]一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是(　　)　　　　　(a)　　　　　　　(b)　　　　　　　(c)图3A.eq\f(1,3)m　　B.eq\f(2,3)m　　C．1m　　D.eq\f(4,3)m20．BD　[解析]因为sineq\f(π,6)＝eq\f(1,2)，(c)图中质点的位移是－0.05m，恰好是最大值的一半，所以该质点的平衡位置距离波形图上的x＝1或x＝2的位置一定是eq\f(1,6)m，又因为从(c)图看，该质点在t＝0时向下运动，因此其平衡位置的坐标必是2m－eq\f(1,6)m＝eq\f(11,6)m，与左波峰的平衡位置的距离是eq\f(11,6)m－0.5m＝eq\f(4,3)m，B正确，与右波峰的平衡位置的距离是eq\f(1,6)m＋0.5m＝eq\f(2,3)m，D正确．7．G4[2020·天津卷]沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t＝eq\f(1,40)s时(　　)A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反7．CD　[解析]由波形图可读出该波的波长为4m，由λ＝vT知该机械波的周期T＝0.1s，故t＝eq\f(1,40)s＝eq\f(1,4)T.由于机械波沿x轴正方向传播，所以t＝0时刻质点M运动方向沿y轴正方向，经eq\f(1,4)T时间，质点M的速度方向沿y轴负方向，对平衡位置的位移方向仍沿y轴正方向，加速度方向沿y轴负方向，故选项C、D正确．19．G4[2020·四川卷]在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A.M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示．在t＝0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eq\f(5,3)sB．在t＝eq\f(1,3)s时，N的速度一定为2m/sC．从t＝0到t＝ls，M向右移动了2mD．从t＝eq\f(1,3)s到t＝eq\f(2,3)s，M的动能逐渐增大19．D　[解析]设波长为λ，根据题意，(n＋eq\f(3,4))λ＝2m，结合v＝eq\f(λ,T)，得T＝eq\f(1,n＋\f(3,4))s＞1s，所以n＝0，T＝eq\f(4,3)s，A错误；质点振动速度与波速无必然联系，B错误；波传播过程中，质点并不随波迁移，C错误；从eq\f(1,3)s到eq\f(2,3)s，质点M从波峰向平衡位置运动，速度变大，动能变大，D正确．37．G4(1)[2020·山东卷]一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x＝2m、x＝4m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15s时质点Q刚好第4次到达波峰．①求波速．②写出质点P做简谐运动的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式(不要求推导过程)．37．(1)[解析]①设简谐横波的波速为v，波长为λ，周期为T，由图象知λ＝4m．由题意知t＝3T＋eq\f(3,4)T①v＝eq\f(λ,T)②联立①②式，代入数据得v＝1m/s③②质点P做简谐运动的表达式为y＝0.2sin(0.5πt)m④34．(1)G4[2020·课标全国卷]一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图(a)所示，x＝0.30m处的质点的振动图线如图(b)所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴______(填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为________m.图(a)　　　　　　　　　　　　图(b)图1234．(1)[答案]正向　0.8[解析]由(b)图知：x＝0.30m处的质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴正向，又由题意可知：0.3m＝eq\f(λ,4)＋eq\f(λ,8)，该波的波长为λ＝0.8m.1．2020·河南调研在探究波的形成过程中，某同学用手抓住绳子一端上下振动，形成了向右传播的波．此波可看成简谐波，波的传播速度为v，周期为T.下列说法正确的是(　　)A．简谐波的传播速度与振动的振幅无关B．绳中质点振动的最大速度等于波的传播速度C．绳中相距为eq\f(vT,2)的两个质点的振动位移总是相同D．离手距离分别为x1、x2(x2>x1)的两个质点，开始振动的时间差为eq\f(x2－x1,v)1．B　[解析]猛推杆的过程可以看成是一个绝热过程，故Q＝0，而压缩气体，气体体积减小，外界对气体做功，故W＞0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知ΔU＞0，气体内能增加，温度升高，故C、D错误；T增大、V减小，由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C知p增大，故A错误、B正确．2．2020·宜川联考一列简谐横波沿x轴传播．t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；t＝0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处．由此可知(　　)A．此波沿x轴负方向传播B．此波的传播速度为25m/sC．从t＝0时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1mD．在t＝0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向2．A　[解析]当两个分子间的距离r＝r0时，分子间作用力为0，分子势能最小，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体中的花粉小颗粒的无规则运动，它是液体分子不停地撞击花粉小颗粒造成的，反映了液体内部分子运动的无规则性，而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动，选项B错误；计算油酸分子直径的公式d＝eq\f(V,S)中的V指的应该是一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积，选项C错误；气体的压强不仅与气体的温度有关，还和气体的体积有关，选项D错误．