2013届高三物理名校试题汇编A：专题14 机械振动和机械波(解析版)

一、单项选择题

1．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考）许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（）

A.牛顿总结出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力恒量

B.伽利略发现了单摆的等时性，并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式

C.库仑利用扭秤，通过反复实验，找到了电荷间相互作用的规律

D.法拉第通过实验发现了电场线

2．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）一列简谐横波沿介质传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是（）

A．所有质点都立即停止振动

B．已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动

C．能量将会继续向远处传递

D．能量传递随即停止

2.C 解析：当波源质点突然停止振动时，已经振动的质点将继续振动并带动未振动的质点，从而将波源的振动形式和能量继续传播出去，所以只有选项C正确。本题答案为C。

3. （上海市十校2012届高三12月份联考试卷）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出（）

A．这列波的波长为5m

B．波中的每个质点的振动周期为4s

C．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动

D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的

4．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考）若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g 增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的（）

A.频率不变，振幅不变

B.频率不变，振幅改变

C.频率改变，振幅不变

D.频率改变，振幅改变

4.B 解析：单摆的摆长不变时，单摆振动的周期g

l T π2=不变，频率f=1/T 不变；摆长不变时，摆角越大，振幅越大，选项B 正确。本题答案为B 。

5．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）关于单摆的运动有下列说法，正确的是（ ）

①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力

②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力

③单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关

④单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5°

⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快

A ．①③④

B ．②③④

C ．③④⑤

D ．①④⑤

6．（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（ ）

7．（上海市杨浦区2012届高三第一学期期末抽测物理试卷）如图所示为沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形，质点P 位于x =lm 处，质点Q 位于x =7m 处，已知x =1m 处依次出现两次波峰的时间间隔是0.4s ，则以下叙述中正确的是( )

A.这列波的波长是5m

B.波源的振动频率是25 Hz

C.这列波的传播速度是10m/s

D.质点P和Q的位移任何时候都相同

8．（北京市东城区2012届高三第一学期期末检测物理卷）一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播，A、B间的距离为3m，如图甲所示。若质点B的振动图象如图乙所示，则质点A的振动图象为丙图中的（）

9．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（）

A．此波向x轴正方向传播B．质点C此时向y轴负方向运动C．质点C将比质点B先回到平衡位置D．质点E的振幅为零

9.C 解析：因为机械波在传播过程中，靠近波源的质点的振动带动相邻的后边质点的振动，而后面质点要“模仿”前面质点的振动，所以本题中，已知质点F的运动方向向y轴负方向，即F质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右面向左传播，即此波向x轴负方向传播，选项A错误；质点C此时刚到达最大位移处，速度为0，此后才向y

轴负方向运动，选项B错误；质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C直接从波峰位置回到平衡位置，所以选项C正确；振幅指的是质点离开平衡位置到达的最大距离，虽然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，选项D错误。本题答案为C。

10. （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. 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

11.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点在平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C 恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）

12．（北京市第三十一中学2012届高三期中考试）如图所示为一列横波在某时刻的波形图，若此时刻质点P正处于加速运动过程中，则此时刻（）

A．质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中B．质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中

C．质点Q和质点N均处于加速运动过程中

D．质点Q和质点N均处于减速运动过程中

A.振动周期为5s，振幅为8cm

B.第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值

C.第3s末振子的速度为正向的最大值

D.从第1s末到第2s末振子在做加速运动

13.C 解析：根据图象，周期T=4s，振幅A=8cm，选项A错误；第2s末振子到达波谷位置，速度为零，加速度最大，但沿x轴正方向，选项B错误；第3s末振子经过平衡位置，速度达到最大，且向x轴正方向运动，选项C正确；从第1s末到第2s末振子经过平衡位置向下运动到达波谷位置，速度逐渐减小，选项D错误。本题答案为C。

14.（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，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

A．质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向B．P点振幅比Q点振幅小C ．经过△t =3s ，质点Q 通过的路程是0.6m

D ．经过△t =3s ，质点P 将向右移动

12m

16．（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考）沿x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、

B 、

C 四点，AB OA =，AB BC 5=，质点O 在垂直于x 轴方向做简谐运动，沿x 轴传播形成横波．t = 0时刻，O 点开始向上运动，经t = 0.2s ，O 点第一次到达上方最大位移处，这时A 点刚好开始运动．那么在t = 2.5s 时刻，关于质点B 和C 运动情况, 以下描述中正确的是（ ）

A ．

B 点位于x 轴下方 B ．

C 点位于x 轴下方

C ．B 点正向上运动

D ．C 点正向上运动

16.A 解析：根据题意，机械波的振动周期T =4t =0.8s ，波长λ=4AB ，在t 1=0.4s 时刻，B 点刚好开始向上运动，在t = 2.5s 时刻，即再经过2.1s=T 852，B 点位于x 轴下方，且正向下运动，所以选项A 正确，C 错误；在t 2=1.4s 时刻，C 点刚好开始向上运动，在t = 2.5s 时刻，即再经过1.1s=T 831，C 点位于x 轴上方，且正向下运动，所以选项BD 错误。本题答案为A 。 17.（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，其振动方程为2sin

()2y

t cm π=。则B 点的振动图象为下图中的

（ ） 18．（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三联考）如图所示，简谐横波a 沿x 轴正方向传播，简谐横波b 沿x 轴负方向传播，波速都是10m/s ，振动方向都平行于y 轴，t =0时刻，这两列波的波形如图所示。下图是画出平衡位置在x =2m 处的质点，从t =0开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是（ ）

O A B C x

19．（福建省师大附中2012届高三上学期期中考试）如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（）

A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅

C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度

20．（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/s

B．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

20.C 解析：根据两图可知，波长λ=20m，周期T=0.8s，所以波速v=λ/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B错误；从该时刻起经t=0.4 s=0.5T，质点A通过的路程是s=2A=16 cm，选项C正确；从该时刻起，质点P向上振动，而质点Q也向上振动，显然，质点P将比质点Q晚回到平衡位置，选项D错误。本题答案为C。

21.（黑龙江省等东北四校2012届高三下学期第一次高考模拟考试）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出（）

A．这列波的波长为5m

B．波中的每个质点的振动周期为4s

C．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动

D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的

二、多项选择题

22.（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（）

23．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，振幅A=4 cm。在t=0时刻，平衡位置相距5 cm的两质点a、b的位移分别是2 cm、-2 cm，它们的运动方向都沿y轴的负方向。则（）

A．t=0时刻，a、b两质点的动能相同

B．a、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍

C．当a质点到达平衡位置时，b质点恰好到达负最大位移处

D．a质点速度为零时，b质点速度不为零

24.（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成的波形如图甲所示，在（t+3s）时刻A、B两点间形成的波形如图乙所示，已知A、B两点间距离s=9m，则以下说法中正确的是（）

A ．若周期为4s ，波一定向右传播

B ．若周期大于4s ，波可能向右传播

C ．若波速为8.5m/s ，波一定向左传播

D ．该波波速可能的最小值为

0.5 m/s

25．（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）一水平弹簧振子在平衡位置O 点附近做简谐运动，它离开O 点经过0.4 s 后第一次到达M 点，再经过0.2 s 第二次到达M 点，从弹簧振子离开O 点开始计时，则（ ）

A ．t 1 = 0.5 s 时刻和t 2 = 1.5 s 时刻弹簧长度可能相同

B ．振子第三次到达M 点还要经过的时间可能是1.8 s

C ．t 1 =31s 时刻和t 2 =

32s 时刻振子的动量一定相同 D ．t 1 =31

s 时刻和t 2 =3

2s 时刻振子加速度大小一定相等

26．（浙江省温州市普通高中2012届高三3月联合检测试卷）一列向x 轴正方向传播的简谐横波在t =6s 末的波形如图所示，A 、B 、C 分别是x =0、x =1m 和x =2m 处的三个质点．已知该波周期为4s ，则下列说法正确的是（ ）

O M B

C．对质点C来说，在第7s内加速度在增大D．该列波的传播速度是1m/s

27．（甘肃省靖远一中、中恒学校2012届高三联考试题）如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（）

A．此列波的波长为5m B．此列波的频率为2Hz

C．此列波的波速为2.5m/s D．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播

28.（甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则（）

A．波的周期为1s B．x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动

C．x=0处的质点在t=0.25s时速度为0 D．x=0处的质点在t=0.25s时速度值最大

29．（广西南宁二中2012届高三10月份月考理综卷）如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）

A ．该波传播的速度为4m/s

B ．该波的传播方向沿x 轴正方向

C ．经过0.5s 时间，质点沿波的传播方向向前传播2m

D ．该波在传播过程中若遇到3m 的障碍物，能发生明显的衍射现象

29.AD 解析：根据甲图和乙图可知，波长λ=4m ，T =1s ，A =0.2m ，t =0时刻质点P 正从平衡位置向下运动，所以，波速v =λ/T=4m/s ，甲图中质点P 右边的临点处在质点P 的下面，所以波是从右边传来的，即该波的传播方向沿x 轴负方向，选项B 错误；机械波传递的是波源的振动形式和波源提供的能量，介质中各质点并不随波迁移，选项C 错误；障碍物的尺寸3m 小于波长4m ，所以能发生明显的衍射现象，选项D 正确。不同答案为AD 。

30．（广西宾阳中学2012届高三下学期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个质点，则（ ）

A ．波源A 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向

B ．此后4

1周期内回复力对波源A 一直做负功

C ．经半个周期时间质点B 将向右迁移半个波长

D ．在一个周期时间内A 所受回复力的冲量为零

31．（上海市川沙中学、宜川中学2012届高三上学期期中联考）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lm ，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（ ）

32．（广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻振动刚好传播到x=5 m的M点，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s，下面说法中正确的是（）

A．这列波的波长是4 m

B．这列波的传播速度是10 m/s

C．质点Q（x=9 m）经过0.5 s第一次到达波峰

D．M点以后的各质点开始振动时的方向都是向下

33.（云南省部分名校2012届高三联考理综卷）如下图1所示，一根水平拉直弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1.0m，t = 0时刻O质点从平衡位置开始沿y 轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图2所示，当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，则（）

A.质点Q的起振方向为y轴正向

B.O、P两质点之间的距离为半个波长C.这列波传播的速度为1.0 m/s

D.在一个周期内，质点O通过的路程为

0.4m

34.（甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的是（）

A．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象

B．质点Q（x=9m）经过0.5s第一次到达波谷

C．质点P在0.1s内沿波传播方向的位移为1m

D．若在Q处放一接收器，接到的波的频率小于

2.5Hz

谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是（）

三、非选择题36. （上海市十校2012届高三12月份联考试卷）如图所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和1m，则图示时刻C、D点是振动________（填“加强”或“减弱”）点，A、B两质点的竖直高度差为______cm。

36.减弱；20解析：图示时刻C、D点是波峰与波谷的交点，是振动的减弱点；A、B两质点分别是波峰与波峰的交点和波谷与波谷的交点，均是振动的加强点，它们的振幅均是10cm，图示时刻A、B两质点的竖直高度差为20cm。

37.（江西省红色六校2012届高三上学期联考试卷）描述简谐运动特征的公式是x

＝．自由下落的篮球被地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动．

37.A sinωt；不是解析：因为做简谐运动物体的回复力F=-kx=-kA sinωt，可见，回复力是变力，而篮球在自由下落的过程和被地面反弹后竖直上升的过程中，所受合外力为恒力，所以篮球的运动不是简谐运动。

39.（江苏省淮安市2012届高三上学期第一次调研测试）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=5sin（5πt）cm。则此波沿x轴（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为m/s。

40.（宁夏银川一中2012届高三第五次月考试题理综卷）一列简谐横波沿AB方向由A质点传到B质点。已知A、B相距0.6m，横波的波长λ>0.5m。在某一时刻开始计时，质点A处于最大正位移处，经过0.1s，第二次回到平衡位置，此时质点B达到最大正位移处。请在图中画出0.1s时刻，质点A、B之间的波形图。并计算这列波的波速是多大？

41.（云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试）一列机械波沿x轴传播，在t1=0s和t2=0.05s 时刻，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：