2022届全国高三物理模拟试题汇编：简谐振动及图像及答案.docx

1、 简谐振动及图像一、单选题1如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x = 5m处。下列说法正确的是（）A振源的振动频率为4HzB若观察者从x = 2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC从t = 0时刻开始，经0.5s时间x = 3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD从t = 0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置2一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，a、b、c、d为图像上的四个点。则（）A处于a状态时物体对平台的压力最小B处于b状态时物体的

2、速度竖直向下C处于c状态时物体处于超重状态D处于d状态时物体对平台的压力等于自身重力3在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A波1速度比波2速度大B相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同4如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进

3、行观察，如图乙所示，波源起振器处于O点，下图是t=2s时的波形图，已知波速为4cm/s，则下列说法正确的是（）A波源的起振方向竖直向下B若有一P点位于x=24cm的位置，则t=5s时，该P点第一次达到波峰的位置C若有一P点位于x=36cm的位置，则t=293s时，该P点第一次达到振幅的一半的位置D若有一P点位于x=48cm的位置，则t=272s时，该P点第一次达到振幅的22的位置5一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入，周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三个质点，下列说法正确的是（）A质点a、b、c的振幅都相同B质点a的加速度比质点b的小C质点b比质点a先回到平衡位置D质点b

4、和质点c的速度方向总是相同的6一列简谐横波沿x轴传播，t=2s时刻波的图像如图甲所示，x=2m处的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断（）A该波沿x轴负方向传播B该波在05s时间内传播的距离是2mC在t=5s时质点P的加速度方向沿y轴正方向D在05s时间内质点P通过的路程是25cm二、多选题7在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T3s，则下列说法正确的是（）A波的波长为4mBB、C两质点的振动情况总是相同的C波的周期可能为16sDt=12s时，B点一定沿y轴正方向运动E这列波的波速可能为34m/s8如图甲

5、所示为一简谐横波在t=0.3s时的波形图，P是平衡位置在x=2m处的质点，S是平衡位置在x=6m处的质点，Q是平衡位置在x=8m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）A这列波沿x轴正方向传播Bt=0时，P正沿y轴负方向减速运动CP与Q定总是同时回到平衡位置Dt=0.55s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm9一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）A简谐波的波长为5mB简谐波的波速大小为10m/sC该简谐波沿x轴正向传播Dt=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E从t=0.4s时开始再经过5s，质

6、点P的路程为2.5m10如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为0.5s，振幅为6cm的简谐振动。当平衡位置在x=10m处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）A波源O在开始振动后1.75s内通过的路程为0.84mB该列简谐横波的最大波长为20mC该列简谐横波的最大波速为80m/sD若波长满足5m10m，则波速为16m/sE若波长满足5m10m，则波速为40m/s11如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y3cm，x4m处的质点的振动方程为y5sin（2t

7、）cm。则下列说法正确的是（）A波沿x轴正方向传播B波传播的速度大小为8m/sCt1.5s时刻，M点的位移为y3cmD从t0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE平衡位置为x4m的质点比x8m的质点振动超前0.5s12图甲为一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，P是平衡位置在x=0.5m处的质点，Q是平衡位置在x=2.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）A质点Q简谐运动的表达式为y=0.20sin5tmB在t=0.3s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t=0.2s到t=0.4s，该波沿x轴负方向传播了2mD从t=0.2s到t=0.5s，质点P通

8、过的路程为30cmE在t=0.4s时，P质点的位移为102cm13一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处此时B质点的速度方向为y方向，下列说法正确的是()A该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/sBA质点比B质点晚振动0.1 sCB质点此时的位移为1 cmD由图示时刻经0.2 s，B质点的运动路程为2 cmE该列波在传播过程中遇到宽度为d4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象三、填空题14一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到 x1=1m 处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，

9、当 t=2s 时， x2=7m 处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为 s，M点在 t= s时第一次到达波峰，波速为 m/s ； 15如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为 s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为 m/s。16如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知Tt2T（T为该波的周期）。该波的传播速度大小v= m/s；这列波的频率f= Hz。17如图所示，小球与细线构成一个单摆（5），其周期为T，振幅为A。现将小球拉至B点静止释放，

10、开始计时。经过T8时间，小球运动距离 A2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；在T4时刻，小球的动能 （选填“最大”或“最小”）。四、综合题18两列简谐横波P、Q在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，P、Q两列波在t=0时刻的波形分别如图甲中实线、虚线所示，x=1.5L处质点的振动图像如图乙所示。简谐波P的周期为TP，图中A1、A2已知，T0未知，求：（1）两列波在介质中的传播速度v及简谐波Q的周期TQ；（2）求T0及x=1.5L处质点从t=0时刻到T0时间内通过的路程s。19甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方向传播，两波源分别位于x=0.8m处和x=0.6m处，两列波的波速大小相

11、等，波源的振幅均为2cm，两列波在t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置在x=0.2m和x=0m处的M、N两质点刚要开始振动。已知甲波的周期为0.8s，求：（1）乙波传播到N质点所需要的时间；（2）在02.5s时间内，N质点沿y轴正方向速度最大的时刻。五、解答题20某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。求这列简谐横波的波长。答案解析部分1【答案】B2【答案】D3【答案】C4【答案】D5【答案】A6【答案】D7【答案】A,C,E8【答案】B,C9【答案】B,D,E10【答案

12、】A,C,D11【答案】B,C,D12【答案】A,C,E13【答案】B,C,D14【答案】2；0.5；415【答案】1.2；1016【答案】20；517【答案】小于；最大18【答案】（1）解：由图可知简谐波P、Q的波长P=LQ=2L根据v=PTP解得v=LTP波在同种介质中传播速度相等，则v=QTQ解得TQ=2TP（2）解：t=0时刻起到x=1.5L处质点再次出现波谷与波谷叠加经历的时间为T0，则vT0=n1P=n2Q当n1=2，n2=1时，对应时间T0，则T0=2TP由图乙可知，路程s=22A1+4A2=4A1+4A219【答案】（1）解：甲波的波长为甲=0.8m，甲波的周期为T甲=0.8s

13、，则波速为v=甲T甲=1m/s两波波速大小相等，则乙波传播到N质点所需要的时间为t=xMNv=0.2s（2）解：由题图可知乙波的波长为乙=0.4m，则乙波的周期为T乙=乙v=0.4s甲波使N质点沿y轴正方向速度最大，应有t甲=(a+12)T甲（a=0，1，2）乙波使N质点沿y轴正方向速度最大，应有t乙=t+(b+12)T乙（b=0，1，2）在02.5s时间内，欲使两列波相遇后N质点沿y轴正方向速度最大，则必有t=t甲=t乙a、b只能取整数，可得a=0、b=0时，t=0.4sa=1、b=2时，t=1.2sa=2、b=4时，t=2.0s在02.5s时间内，N质点沿y轴正方向速度最大时刻分别为0.4s、1.2s和2.0s20【答案】解：A、B两点之间的位移sAB=(5545)m=10m波从A点传到B点的时间t=1.0s则波速v=sABt=10m/s由图可知T=2.0s波长=vT解得=20m