2020-21學(xué)年上海物理等級(jí)考一模及名校卷專題匯編 專題23 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波非選擇題(逐題詳解版)

12122021年高考上海市高上學(xué)期期中期末物理試題匯編專題機(jī)械振機(jī)械波非選擇題上海市定高上期1月模末一列波大于2.5m的諧橫波沿直線方向由a播到，、b相，、b的動(dòng)圖像如圖所示，則該波的波長________；波從a傳到需要的時(shí)間為_______。（2021·海浦新建中學(xué)三學(xué)11月期）“隔墻有耳”說明聲波可以繞過礙物，這是聲波在傳播過程中發(fā)生了______現(xiàn)象；兩列波在介質(zhì)中相遇一定會(huì)發(fā)______現(xiàn)象。（2021·上市口高上期1月模末）同學(xué)在水槽內(nèi)做如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。圖）中A、B為塊擋板，一列水波穿過AB之間的縫隙后如圖所示；圖）和S為兩個(gè)波源，發(fā)出兩列水波后形成如圖所示的圖案兩圖屬于波的衍射現(xiàn)象的______。能夠觀察到現(xiàn)的條件是____。（2021·海大中三學(xué)11月期）圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在

t1

時(shí)的波形圖，虛線為

t0.5s2

時(shí)的波形圖，已知

02

（為周期

t1

時(shí)，

處的質(zhì)點(diǎn)A正向y正方向振動(dòng)。則質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)期_；的傳播方向______填“沿著x軸正方向”、“沿著x軸負(fù)方向”、“沿著y軸的正方向”和“沿軸負(fù)方向”）

0000聲10000聲1（2021·海崇縣三學(xué)1月模末熱）圖所示，一架宇航飛機(jī)在太空中高速飛行返回地球，并保持與地球上觀測站的正常聯(lián)系，設(shè)宇航員每隔t時(shí)間與地球聯(lián)系一次，發(fā)送頻率為f的磁波，在地球上觀測者看來，宇航員連續(xù)兩次發(fā)送聯(lián)系信號(hào)的時(shí)間間隔t___t選填“等于”或“不于)；地面觀測站接收到該電磁波頻率f

____

（選填“大于”、“等于”或“小于”（2021·海九高上期1月一期）圖所示，操場上有兩個(gè)振動(dòng)情況完全相的揚(yáng)聲器均發(fā)出頻率為f=34Hz的聲音，已知空氣中聲速=340m/s，該聲波的波長為___，中=16mDF=9mCD=12m，則察者在處聽到的聲音是_____（寫減的或加強(qiáng)”（2021·海嘉區(qū)中三學(xué)11月期）圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實(shí)線表波峰，虛線表示波谷，圖中

點(diǎn)為AB

連線的中點(diǎn)。

點(diǎn)是________（選填“振動(dòng)加強(qiáng)”或“振動(dòng)減弱點(diǎn)”圖示時(shí)刻點(diǎn)振動(dòng)方__________（選填“向上”或“向下”上海市浦高上期1月一模末兩個(gè)擺長不同的單擺、2同水平懸掛，兩單擺擺動(dòng)平面相互平行，振動(dòng)圖像如圖a單擺長之比l：l。t=0時(shí)單擺球向左、單擺2的球向右拉至相同的擺角處，如圖b時(shí)放兩擺球，兩擺球同時(shí)擺到最右側(cè)所經(jīng)歷的時(shí)間為。

（2021·上市定二高上期11月期中如圖，一列諧橫波平行于x軸播，圖中的實(shí)線和虛線分別為

t

和

t0.1s

時(shí)的波形圖。已知平衡位置在4m處質(zhì)點(diǎn)，在到0.1s

時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變。則這列波的波速___________，傳播方向沿軸_________（填“正方向”或“負(fù)方向”（2021·海市中高上期月中如圖，在發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波將一支圓珠筆插入水中，可以觀察到水波_而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．當(dāng)水波中的障礙物寬度比波_________（選填“大很多”、“小很多”或“差不多”幾乎只能沿直線傳．（2021·海市中高上期月中如圖，虛線和實(shí)線分別表示在同一上傳播的甲、乙兩列簡諧橫波某時(shí)刻的波形圖，波速均為=4m/s。則繩上于處質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)是_______的選填加強(qiáng)”或減”)。從圖示時(shí)刻開始，再經(jīng)_，M將位于波峰。（2021·上市長區(qū)三學(xué)1月一期）長周期頻波是用來描述機(jī)械波的物理量，

當(dāng)一列機(jī)械波由一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，發(fā)生變化的物理量；持不變的物量有________。上海長區(qū)三學(xué)1月模末）列向右傳播的簡諧橫波當(dāng)波傳到

x1.0m

處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖所示，

t

時(shí)，觀察到質(zhì)點(diǎn)P三次到達(dá)波峰位置，振動(dòng)的周期為_________；此時(shí)位于x

處的質(zhì)點(diǎn)的移為_（2021·上海市安學(xué)三學(xué)期）個(gè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置，、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)如圖甲，它的振動(dòng)圖像如圖乙所示，設(shè)向右為正方向，OB；0.4s末質(zhì)點(diǎn)的加速度方是_____，第0.7s末質(zhì)點(diǎn)位置在____________之間。

2021年高考上海市高上學(xué)期期中期末物理試題匯編專題機(jī)械振機(jī)械波非選擇題上海市定高上期1月模末一列波大于2.5m的諧橫波沿直線方向由a播到，、b相，、b的動(dòng)圖像如圖所示，則該波的波長________；波從a傳到需要的時(shí)間為________。【答案】

43【解析】[1]t=0刻質(zhì)點(diǎn)a位于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)位波峰，則、b間距離（n）

得

124n

（n=0，，，…）又根據(jù)條件知，波長大于2.5m，則得n只取，到波長為

123

4m[2]圖讀出周期，所以波速為v

4＝1m/s4該波由播到時(shí)為x3tab＝sv1（2021·海浦新建中學(xué)三學(xué)11月期）“隔墻有耳”說明聲波可以繞過礙物，這是聲波在傳播過程中發(fā)生了______現(xiàn)象；兩列波在介質(zhì)中相遇一定會(huì)發(fā)______現(xiàn)象?！敬鸢浮?/p>

衍

疊加【解析】[1]隔墻有耳”說明聲波可以繞過障礙物，這是聲波在傳播過程中發(fā)生了衍射現(xiàn)象；

1212122121212211[2]據(jù)波的疊加原理，不同的波相遇時(shí)發(fā)生疊加再分開時(shí)各自獨(dú)立傳播互不影響，所以兩列波在介質(zhì)中相遇一定會(huì)發(fā)生疊加現(xiàn)象。（2021·上市口高上期1月模末）同學(xué)在水槽內(nèi)做如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。圖）中A、B為塊擋板，一列水波穿過AB之間的縫隙后如圖所示；圖）和S為兩個(gè)波源，發(fā)出兩列水波后形成如圖所示的圖案兩圖屬于波的衍射現(xiàn)象的______。能夠觀察到現(xiàn)的條件是____?！敬鸢浮?/p>

圖a

S和S的率相同【解析】兩幅圖中，屬于波的衍射現(xiàn)象的是圖夠察到圖b現(xiàn)象的條件是S和的頻率相同。（2021·海大中三學(xué)11月期）圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在

t1

時(shí)的波形圖，虛線為

t0.5s2

時(shí)的波形圖，已知

02

（為周期

t1

時(shí)，

處的質(zhì)點(diǎn)A正向y正方向振動(dòng)。則質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)期_；的傳播方向______填“沿著x軸正方向”、“沿著x軸負(fù)方向”、“沿著y軸的正方向”和“沿軸負(fù)方向”）【答案】

2沿x軸正方向【解析】[1]知0＜-＜T，根據(jù)波形的平移得知，波傳播的時(shí)間t得到2[2]據(jù)t時(shí)的波圖上=2m處質(zhì)點(diǎn)A向y軸方向振動(dòng)，判斷出波傳播方向沿著x的正方向。

0000c00聲0000c00聲（2021·海崇縣三學(xué)1月模末熱）圖所示，一架宇航飛機(jī)在太空中高速飛行返回地球，并保持與地球上觀測站的正常聯(lián)系，設(shè)宇航員每隔t時(shí)間與地球聯(lián)系一次，發(fā)送頻率為f的磁波，在地球上觀測者看來，宇航員連續(xù)兩次發(fā)送聯(lián)系信號(hào)的時(shí)間間隔t___t選填“等于”或“不于)；地面觀測站接收到該電磁波頻率f

____

（選填“大于”、“等于”或“小于”【答案】

不于

大【解析】[1]據(jù)時(shí)間相對(duì)性原理可得t

t

1

因?yàn)関小c，故t

不等于t

；[2]據(jù)多普勒原理，可知當(dāng)一架宇航飛機(jī)在太空中高速飛行返回地球，即波源靠近地球，故地面觀測站接收到該電磁波頻率f

大于f。（2021·海九高上期1月一期）圖所示，操場上有兩個(gè)振動(dòng)情況完全相的揚(yáng)聲器均發(fā)出頻率為f=34Hz的聲音，已知空氣中聲速=340m/s，該聲波的波長為___，中=16mDF=9mCD=12m，則察者在處聽到的聲音是____（寫減的或加強(qiáng)”【答案】

10(2).減的【解析】[1]據(jù)波長公式

340=10mf

11[2]據(jù)勾股定理可求出CE16

2

CF

2

15m相差半個(gè)波長，當(dāng)聲音傳播到C處時(shí)剛好波峰和波谷疊加，所以觀察者在處聽到的聲音是減弱的。（2021·海嘉區(qū)中三學(xué)11月期）圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實(shí)線表波峰，虛線表示波谷，圖中點(diǎn)為連的中點(diǎn)。C點(diǎn)________（選填“動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)”或“振動(dòng)減弱點(diǎn)”圖示時(shí)刻

點(diǎn)的振動(dòng)方__________（填向上”或“向下”【答案】

振加強(qiáng)點(diǎn)

向【解析】[1]為A點(diǎn)峰峰相遇點(diǎn)，是振動(dòng)加強(qiáng)B是谷相遇點(diǎn)也振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則點(diǎn)也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；[2]圖可知，波從B傳，B處于波谷，知在衡位置向上振動(dòng)。上海市浦高上期1月一模末兩個(gè)擺長不同的單擺、2同水平懸掛，兩單擺擺動(dòng)平面相互平行，振動(dòng)圖像如圖a單擺長之比l：l。t=0時(shí)單擺球向左、單擺2的球向右拉至相同的擺角處，如圖b時(shí)放兩擺球，兩擺球同時(shí)擺到最右側(cè)所經(jīng)歷的時(shí)間為?！敬鸢浮?/p>

100：81(2).nn，1，…

）【解析】[1]據(jù)單擺周期公式

xx

Lg可得L

gT2由圖可知T11T2則有L1L2[2]圖可知，單擺1到最右端所經(jīng)歷的時(shí)間為Tt

0,1,2,3,

單擺達(dá)最右端所經(jīng)歷的時(shí)間為t

0,1,2,3,

可得同時(shí)釋放兩擺球，兩擺球同時(shí)擺到最右側(cè)所經(jīng)歷時(shí)為tn，，…）的（2021·上市定二高上期11月期中如圖，一列諧橫波平行于軸傳播，圖中的實(shí)線和虛線分別為t0.1s

時(shí)的波形圖。已知平衡位置在4m處質(zhì)點(diǎn)，在到0.1s時(shí)內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變。則這列波的波速

m/s

，傳播方向沿軸_________（填“正方向”或負(fù)方向”【答案】10(2).負(fù)向【解析】[1]在到時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變，則質(zhì)點(diǎn)從最位移處向下運(yùn)動(dòng)知波長，則

個(gè)周期，得周期；由圖像可

[2]由意知波傳播

=10ms個(gè)周期，實(shí)線波形向左平移個(gè)長與虛線波形重疊，故波沿x軸方向傳播。（2021·海市中高上期月中如圖，在發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波將一支圓珠筆插入水中，可以觀察到水波_而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．當(dāng)水波中的障礙物寬度比波_________（選填“大很多”、“小很多”或“差不多”幾乎只能沿直線傳．【答案】

繞障礙物

大多【解析】波發(fā)生明顯衍射的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小，么將一支圓珠筆插入水中，可以觀察到水波能繞過障礙物而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．當(dāng)水波中的障礙物寬度比長大很多時(shí)，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，所以波幾乎只能沿直線傳播，故答案為繞過障礙物，大得多．【點(diǎn)睛】波發(fā)生明顯衍射的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波更小，但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)（2021·海市中高上期月中如圖，虛線和實(shí)線分別表示在同一上傳播的甲、乙兩列簡諧橫波某時(shí)刻的波形圖，波速均為=4m/s。則繩上于處質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)是_______的選填加強(qiáng)”或減”)。從圖示時(shí)刻開始，再經(jīng)____________sM將位于波峰。【答案】

加

（4k+3，1，……【解析】[1]由圖可知，兩波的波長相等，又波速相等，則頻率相等，能發(fā)生干涉，且兩列波使質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向相同，所以始終加強(qiáng)；[2]波長波速=4m/s周期

M點(diǎn)少經(jīng)過

34

0.4T＝＝0.1vT到波峰，則3t＝(k+)Tk＝0.025(4k，，1，，…4（2021·上市長區(qū)三學(xué)1月一期）長周期頻波是用來描述機(jī)械波的物理量，當(dāng)一列機(jī)械波由一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，發(fā)生變化的物理量；持不變的物量有________?！敬鸢浮?/p>

波、波速

周、頻率【解析】[1][2]周和率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，所以當(dāng)機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，周期和頻率保持不變；機(jī)械波傳遞速度與介質(zhì)有關(guān)，波速發(fā)生變化，因而波長也發(fā)生變化。上海長區(qū)三學(xué)1月模末）列向右傳播的簡諧橫波當(dāng)波傳到

x1.0m

處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖所示，

t

時(shí)，觀察到質(zhì)點(diǎn)P三次到達(dá)波峰位置，振動(dòng)的周期為_________；此時(shí)位于x

處的質(zhì)點(diǎn)的移為_。.【答案】

0.2(2).【解析】[1]諧橫波向右傳播，由波形平移法知，各點(diǎn)的起振方向?yàn)樨Q直向下=0.55s時(shí)P點(diǎn)三次到達(dá)波峰，即有(2)T解得T=0[2]波的波速

T

5m/s波傳到x＝2.25m處質(zhì)點(diǎn)Q需的時(shí)間：x2.25tsv5

t＝0