1、2012届高三物理名校试题汇编（有详解）专题14 机械振动和机械波一、单项选择题1（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.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）2011年3月11日，在日本近海地震引发海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是（ ）A波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止B地震波和海啸都是由机械振动引
2、起的机械波C地震波和海啸都只有纵波D地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强2.B 解析：地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波，当波源停止振动时，海啸和地震波的传播都不会立即停止，选项A错误，B正确；地震波既有横波，也有纵波，而海啸只有纵波，选项C错误；地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈弱，选项D错误。本题答案为B。注意：机械波的传播需要介质，固体、液体和气体都可以作为传播机械波的介质；机械波按照传播方式可分为横波和纵波，横波只能在固体介质中传播，而纵波在固体、液体和气体中均可以传播。3. （广西区百所高中2012届高三上学期联考理综卷、甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试）振源A
3、带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是（ ）3.B 解析：在机械波的传播过程中，介质中各质点靠弹力相互作用，靠近振源的前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向；对于本题，可根据t = 0时刻P点前一质点在下方，确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动，显然，只有选项B正确。本题答案为B。点评：熟记并理解，在机械波的传播过程中，介质中各质点靠弹力相互作用，靠近振源的前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可根据前一质点的位置确定后一质点的运
4、动方向。4（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的振幅为零4.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
5、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。5（北京石景山区2012届高三第一学期期末考试）如图所示是一列简谐横波在t = 0时的波形图，若波的传播速度为2m/s，此时质点P向上振动。下列说法正确的是（ ）A质点P的振动周期为0.25s B经过任意时间，质点Q和P的振动情况总是相同的C经过t = 0.4s，质点P向右移动0.8mD经过t = 0.4s，质点P仍在平衡位置，它通过的路程为0.2m5.B 解析：根据波形图可知
6、，波长=0.4m，振幅A=5cm，已知v=2m/s，所以T=/v=0.2s，选项A错误；质点Q和P间的距离刚好是1个波长，所以它们的振动情况总是相同的，选项B正确；在机械波的传播过程中，各质点并不随波迁移，而是在自己的平衡位置附近振动，选项C错误；经过t=0.4 s=2T，质点P回在初始位置，不在平衡位置，它通过的路程是8A=40cm=0.4m，也不是0.2m，选项D错误。本题答案为B。6（上海市川沙中学、宜川中学2012届高三上学期期中联考）如图所示为某弹簧振子在0-5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）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
7、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6.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。7（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（ ）单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力单摆的周期与质量无关与振幅无关，与
8、摆长和当地的重力加速度有关单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快A B C D7.B 解析：单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，千万不要误认为是摆球所受的合外力，所以说法错误，正确；根据单摆的周期公式可知，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，说法正确；当摆角很小时，摆球的运动轨迹可以近似地看做直线，回复力或重力沿摆球运动轨迹切向的分力可以近似地看作沿这条直线作用，这时可以证明：，可见，在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，说法正确；将摆钟从山脚移到高山上时，摆钟所在位置的重力加速度g变小，根据可知，摆钟振动的周期变大，计时
9、变慢，说法错误。综上可知，只有说法正确，本题答案为B。8.（四川省成都市2012届高三第一次诊断性检测理综卷）如图所示，在同一种均匀介质中的一条直线上，两个振源A、B相距8 m。在t0 = 0时刻，A、B开始振动，它们的振幅相等，且都只振动了一个周期，A、B的振动图象分别如图甲、乙所示。若A振动形成的横波向右传播，B振动形成的横波向左传播，波速均为10 m/s，则（ ）A. t1=0. 2 s时刻，两列波相遇B. 两列波在传播过程中，若遇到大于1m的障碍物，不能发生明显的衍射现象C. 在两列波相遇过程中，AB连线中点C处的质点的振动速度始终为零D. t2=0. 8 s时刻，B处质点经过平衡位置
10、且振动方向向下8.C 解析：两列波相向传播，它们的相遇时刻为t1=8/20s=0. 4s时刻，选项A错误；两列波的周期均为T=0.2s，又已知波速均为v=10 m/s，所以波长均为=vT=2m，因为障碍物的尺寸1m小于这两列波的波长，所以这两列波均能发生明显的衍射现象，选项B错误；AB连线中点C到两个波源的距离都等于2个波长，并且两列波同时传播到C点，若从两列波传播到C点开始计时，那么左右两列波在该质点处的振动图象分别如题图甲、乙所示，显然，在两列波相遇过程中，中点C始终处在平衡位置，选项C正确； t2=0. 8 s时刻，从振源A发出的机械波刚好传播到B点，所以此时B处质点的振动方向与振源A的
11、起振方向相同，B处质点从平衡位置向上振动，选项D错误。本题答案为C。9（上海市六校2012届高三上学期12月份联考、甘肃省河西五市部分高中2012届高三第一次联考试题、四川省成都石室中学2012届高三上学期月考理科卷、甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试）如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则（ ）A质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向 BP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12m9.C 解析：在机械波的传播过程中，前一质点带动后一质点振动，而后一质点要“模仿”前一质点的振动，已知
12、机械波沿x轴正方向传播，利用“带动”原理可知，质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向，选项A错误；沿波传播方向上各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，并且各质点振动的幅度相同即振幅相同，据此可判断选项BD错误；根据波形图可知，波长=4m，振幅A=5cm，已知v=4m/s，所以T=/v=1s，t=3 s=3T，所以质点Q通过的路程是12A=60cm=0.6m，所以选项C正确。本题答案为C。10（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，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 = 0.2
13、s，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（ ）OABCxAB点位于x轴下方 BC点位于x轴下方CB点正向上运动 DC点正向上运动10.A 解析：根据题意，机械波的振动周期T=4t=0.8s，波长=4，在t1=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=，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t2=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=，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。11.（上海市崇明
14、县2012届高三第一学期期末测试）如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图像，从图像可知（）AB侧波是衍射波 BA侧波速与B侧波速相等C减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D增大挡板间距离，衍射现象将更明显11.B 解析：B侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射，A侧水波是衍射波，选项A错误；同种机械波在相同介质中的传播速度相同，选项B正确；减小挡板间距离，衍射现象会更明显，但是衍射波的波速不变，频率不变，故波长不变，选项C错误；因为只有当挡板间距跟波长差不多，或者比波长更小时，衍射现象越明显，所以当增大挡板间距离时，衍射现象将变得不明显，选项D错误。本题答案为B。12（上海市六校2012届
15、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12.B 解析：单摆的摆长不变时，单摆振动的周期不变，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。13.（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）两列水波，S1、S2是相干波源，波峰用实线表示，波谷用虚线表示（如图所示），以下说法正确的是（ ）A振动加强的点是b、c B振动加强的点是a、dC振动加强的点是a、b、c、d D经过一半周期
16、，振动加强的点是b、c13.B 解析：实线与实线的交点以及虚线与虚线的交点是振动加强点，实线与虚线的交点是振动减弱点，所以振动加强的点是a、d，减弱的点是b、c，选项B正确。本题答案为B。14（北京市顺义区2012届高三尖子生综合素质展示物理试卷）一列简谐横波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.50s后的波形如图中虚线所示。已知波的周期为T，而且0.25sT0.5m。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？AB26.解析：因为0.5m，AB=0.6m，所以A、B之间的波形如下图所示；由波形图可知：，由题意：所以；由波速公式：。