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1、【精选 详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题14 机械振动和机械波【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题14 机械振动和机械波一、单项选择题1（安徽省六校教育研究会2012届高三上学期测试理综卷）某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5 cm，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正向传播，波速为1m/s。若质点由平衡位置O开始向+y方向振动，经0.2 s时立即停止振动，则振源停止振动后经0.2 s时的波形是（ ）1.A 解析：因为机械波传播的是波源的振动形式（还有能量），根据振动图象，波源从t=0时刻开始经过0.2s，形成的波动图象是正弦图象的一
2、部分，刚好是半个波长的图形，此后波源立即停止运动，那么波源已经形成的这种振动形式将被传播出去，即保持波形不变依次向后推进，再经过0.2s，波传播到x=vt=1m/s（0.2s+0.2s）=0.4m处，此时位于x=0.4m处质点的起振方向沿+y方向，据此可知，选项A正确。本题答案为A。2. （安徽省“江南十校”2012届高三3月联考理科综合）列从O点沿x轴正向传播的简谐横波，在t1= 0.50s时刻的波形图如图所示，已知t0= 0时刻坐标为x = 4m的质点P刚好第一次通过平衡位置沿y轴正方向运动，则坐标为x=24 m的质点Q开始振动的时刻t2及开始振动时的运动方向分别是（ ）A. t2=0.
3、25s，沿y轴负方向 B. t2=0. 75s，沿y轴负方向C. t2=1. 50s，沿y轴正方向 D. t2=1. 25s，沿y轴正方向2.B 解析：由题意知，波向右传播，所以质点Q开始振动的方向是沿y 轴的负方向，选项CD错误；题目中图中所示的P点刚好振动一个周期，所以P点刚好第一次通过平衡位置沿y轴正方向运动到t1 = 0.50s的状态刚好为半个周期的时间，所以波的周期为1.0s，再过0.25 s波传到Q点，所以t2=0.5s+0.25s=0.75s，选项A错误，B正确。本题答案为B。3.（四川省南充市高三2012届第二次高考适应性考试）列沿x轴负方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示
4、，P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是（ ）A.v变小，a变大 B. v变小，a变小 C. v变大，a变大 D. v变大，a变小3.A 解析：质点的速度在平衡位置处最大，离平衡位置越远即位移越大速度越小，而加速度大小与位移成正比；从该时刻开始的一段极短时间内，P点沿y轴负方向向下运动，位移变大，所以其速度变小，而加速度a变大，只有选项A正确。本题答案为A。4.（河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试理综试题）一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播。质点A、B间的水平距离x=3m，如图所示。若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，
5、其振5（福建省泉州市2012届高三3月质量检查试题）一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示，则（ ） A这列波的波速是16 m/sB这列波沿x轴正方向传播C从该时刻起经0.4 s，质点A通过的路程是16 cmD从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置5.C 解析：根据两图可知，波长=20m，周期T=0.8s，所以波速v=/T=25 m/s，选项A错误；根据图乙可知，图甲所示时刻质点A正从平衡位置向上振动，据此可判断出，这列波沿x轴负方向传播，选项项B错误；若已知波沿x轴正向传播，利用“带动法”可知，此时质点a向下振动，选项C正确；若已知质点b此时
6、向上振动，可知该质点是在其左边相邻的质点的带动下才向上振动的，所以波源在左边，该波是沿x轴正方向传播的，选项D错误。本题答案为C。7（安徽省六校教育研究会2012届高三上学期测试理综卷）质点P以O点为平衡位置竖直向上作简谐运动，同时质点Q也从O点被竖直上抛，它们恰好同时到达最高点，且高度相同，在此过程中，两质点的瞬时速度vP与vQ的关系应该是 （ ）AvPvQ B先vPvQ，后vPvQ，最后vP=vQCvPvQ D先vPvQ，后vPvQ，最后vP=vQ7.D 解析：在此过程中，质点P做加速度逐渐增大的减速运动，而质点Q做匀减速直线运动，它们的末速度均为零，运动时间相等，位移也相等，据此可在同一
7、坐标系中作出它们的v-t图象，如上图所示，各个质点并不随波迁移，它们只在平衡位置附近做简谐运动，所以选项B错误；c、d两点的位移大小相等，方向相反，加速度也是大小相等，方向相反，即不相同，而它们此时的速度大小和方向均相同，即速度相同，所以选项C错误，D正确。本题答案为D。9（四川省泸州市2012届高三第二次诊断性考试理综试题）波源为S，振动频率为2.5Hz的简谐横波以1m/s的速度向左传播，波在传播过程中将经过距波源S左边0.4m的P点。波源起振0.3s后，波源S处的质点位于平衡位置上方最大位移处，若取该时刻为计时的起点，以下描述P点的振动图象正确的是（ ）9.B 解析：在计时的起点时刻，波传
8、播到距波源S左边1m/s0.3s=0.3m处，即还没有传播到P点，据此可排除选项AD；该波传播的周期T=0.4s，根据“波源起振0.3s即T后，波源S处的质点位于平衡位置上方最大位移处”可知，波源的起振方向是从平衡位置向下振动，据此可排除选项C，只有选项B正确。本题答案为B。10（重庆市2012届高三上学期期末考试理综卷）如左图所示为某振源的振动图象，右图为该振源振该是周期的整数倍，选项B错误；同理，如果Q点是振源，此时原点处的质点的振动方向从平衡位置向上，所以原点处的质点至少振动了0.5T，而振源Q点至少振动了1.75T+0.5T=2.25T，选项C正确；如果t时刻P点沿y轴正向振动，说明波
9、源在其左边，即波沿x轴正方向传播，选项D错误。本题答案为C。11（浙江省台州市2012届高三期末质量评估试题物理卷）一列简谐横波在x轴上传播，某一时刻的波形如图中实线所示，a、b、c三个质元，a向上运动，由此可知（ ）A c正向上运动 B该波沿x轴负方向传播C该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处 11.C 解析：a向上运动，说明其左侧的临点靠近波源，该波沿x轴正方向传播，选项B错误；已知该波沿x轴正方向传播，利用“带动法”可判断出， b正向上运动，c正向下运动，b比c先到达平衡位置，而c比b先到达离平衡位置最远处，所以选项AD错误，C正确。本题答案为C。
10、12（北京市怀柔区2012届高三下学期适应性练习理综试题）如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则（ ）A波的周期为2.4 s B波的速度为 m/sC在t=0.5s时，Q点到达平衡位置 D在t=0.5s时，Q点到达波峰位置12.D 解析：根据题意并结合波形图可知，T=0.6s，波长=8m，所以，波的周期T=0.8s，波速v=/T=10m/s，选项AB错误；t=0时刻Q点向下振动，t=0.1s=T时，Q点到达波谷位置，再经过0.4s=T，即在t=0.5s时，Q点到达波峰位置，所以选项D正确。本题答案为D。13.（
11、浙江省任岩松中学、龙岗高中、瑞安十中等五校2012届高三下期初联考理综试题）如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时（）A位于1cmx3cm范围内的所有质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DP处的质点此时已运动到x0的位置13.B 解析：Q点在t=0时刻正从平衡位置向上振动，当此振动状态传到P点时，P点正从平衡位置向上振动，位于1cmx2cm范围内的所有质点正在向y轴的正方向运动，选项A错误；再经过T，Q点将t=0时的振动状态传到P点，此时，Q点到达波谷位置，此时的加速度沿y轴的正方
12、向，选项B正确，C错误；各质点并不随波迁移，所以选项D错误。本题答案为B。二、多项选择题14.（江西省万安中学等六校2012届高三下学期3月联考理综试卷）如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，P是离原点x1 = 2 m的一个介质质点，Q是离原点x2 = 4 m的一个介质质点，此时离原点x3 =6 m的介质质点刚刚要开始振动图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像（计时起点相同）由此可知 （ ）A这列波的波长为 = 4 m B这列波的周期为T = 3 s C这列波的传播速度为v = 2 m/s D这列波的波源起振方向为向上 E乙图可能是图甲中质点Q的振动图像
13、14ACE 解析：根据题图可知，波长=4m，周期T=2s，波速v=/T=2m/s，选项AC正确，B错误；根据图甲，t = 0时刻，离原点x3 =6 m的介质质点开始振动，已知波沿x轴正方向传播，可知该点的起振第7s内从图示波峰位置处向下运动到平衡位置，回复力始终指向平衡位置，即与质点运动方向相同，所以回复力做正功，选项B正确；质点C在第7s内从图示平衡位置处向上运动到波峰位置，位移增大，回复力也增大，根据牛顿第二定律可知，加速度也在增大，选项C正确；根据波形图可知，该波的波长=4m，又已知周期T=4s，所以波速v=/T=1m/s，选项D正确。本题答案为BCD。16（广西宾阳中学2012届高三下
14、学期2月月考理综试题）位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成的简谐横波的波形如图所示，B是沿波传播方向上介质的一波迁移，只在平衡位置附近做简谐运动，所以选项C错误；在一个周期时间内A的动量的改变量为零，根据动量定理，其所受回复力的冲量为零，选项D正确。本题答案为ABD。17.（江西省南昌市2012届高三下学期第一次模拟测试）如图所示为两列分别沿绳传播的（虚线表示甲波，实线表示乙波）简谐横波在某时刻的波形图，则下列说法正确的是（ ）A这两列波可以发生干涉现象，x=0.1m处的质点的振动始终减弱B这两列波可以发生干涉现象，x= 0.2m处的质点的振动始终加强C
15、甲波的速度大小v1等于乙波的速度大小v2D由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，M将位于波峰E在一个周期内甲波向右传播的距离为80cm17.ABC 解析：这两列波属于同类机械波，它们的波速相同，选项C正确；又根据波形图可知，它们的波长相同，所以它们的频率相同，它们是振动方向相同，频率也相同的相干波，所以这两列波可以发据波形图和波的传播方向可以判断出，介质中各质点的起振方向均是向下；在t=xMQ/v=0.4s时刻，波传播到质点Q处，此时质点Q开始从平衡位置向下振动，再经过T=0.1s即总共经过经过0.5s质点Q第一次到达波谷，所以选项A正确；介质中各质点并不随波迁移，只在平衡位置附近做简谐运动，所以选项B错误；若在Q处
