2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十五　机械振动　机械波（带解析答案）.docx

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专题十五机械振动机械波

基础篇固本夯基

考点一机械振动

1.[2019江苏单科,13B(1)](多选)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的()

A.位移增大 B.速度增大

C.回复力增大 D.机械能增大

答案AC

2.(2024四川西南名校联盟联考,15)(多选)弹簧振子在做简谐运动的过程中,下列判断正确的是()

A.振子通过平衡位置时,动能最大,加速度最大

B.振子速度相等的时刻,位移必相等

C.振子速度、位移相同的连续两时刻间的时间为周期T

D.若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子回复力一定在增大

E.若某一过程中振子的速率在减小,则此时加速度与速度方向一定相反

答案CDE

3.(2017上海单科,10,4分)做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增加为原来的94,摆球经过平衡位置的速度减为原来的2

A.周期不变,振幅不变

B.周期不变,振幅变小

C.周期改变,振幅不变

D.周期改变,振幅变大

答案B

4.[2024课标Ⅱ,34(1),5分]用一个摆长为80.0cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过cm(保留1位小数)。(提示:单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程)?

某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为cm。?

解析设开始时将摆球拉离平衡位置的最大距离为d,根据题意可知,d约等于摆球沿圆弧移动的最大弧长s,根据已知圆心角对应的弧长公式s=θ2π×2πL,有d2πL≈s

假设新单摆的周期为T1,原单摆的周期为T2。根据T=2πLg,得出T1T2=L1L=

5.[2024广东,16(1),6分]如图所示,一个轻质弹簧下端挂一小球,小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放,并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,周期为T。经T8时间,小球从最低点向上运动的距离?A2(选填“大于”、“小于”或“等于”);在T4

解析小球从最低点向上运动至平衡位置的过程中,做速度越来越大的加速运动,总时间为T4,总位移为A,则前T8的位移小于A2

考点二机械波

6.(2024届黑龙江四校联考)(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图如图所示。均匀介质中xA=2m、xB=6m处的质点P、Q此后每隔0.1s偏离平衡位置的位移相同,下列说法正确的是()

A.周期为0.1s

B.波速为80m/s

C.t=0时刻,质点P向下振动

D.0~0.1s时间内,质点Q的路程为40cm

E.t=0.1s时刻,质点P的速度方向沿y轴正方向

答案BCE

7.[2024湖南,16(1),5分](多选)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆。t=0时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是()

图(a)

图(b)

A.该波从A点传播到B点,所需时间为4s

B.t=6s时,B处质点位于波峰

C.t=8s时,C处质点振动速度方向竖直向上

D.t=10s时,D处质点所受回复力方向竖直向上

E.E处质点起振后,12s内经过的路程为12cm

答案ACE

8.(2019北京理综,13,6分)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则()

A.此刻a的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动

D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置

答案C

9.(2024山东,4,3分)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=54λ处质点的振动方程为y=Acos2πTt

答案D

10.[2017课标Ⅲ,34(1),5分](多选)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波,下列说法正确的是()

A.波长为2m

B.波速为6m/s

C.频率为1.5Hz

D.t=1s时,x=1m处的质点处于波峰

E.t=2s时,x=2m处的质点经过平衡位置

答案BCE

11.[2024课标Ⅲ,34(1),5分]如图,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1s时的波形图。已知平衡位置在x=6m处的质点,在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为s,波速为