2020-21學年上海物理等級考一模及名校卷專題匯編 專題23 機械振動機械波非選擇題(逐題詳解版)

12122021年高考上海市高上學期期中期末物理試題匯編專題機械振機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的動圖像如圖所示，則該波的波長________；波從a傳到需要的時間為_______。（2021·海浦新建中學三學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)中相遇一定會發(fā)______現(xiàn)象。（2021·上市口高上期1月模末）同學在水槽內(nèi)做如圖所示的兩個實驗。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11月期）圖所示，實線是一列簡諧橫波在

t1

時的波形圖，虛線為

t0.5s2

時的波形圖，已知

02

（為周期

t1

時，

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

0000聲10000聲1（2021·海崇縣三學1月模末熱）圖所示，一架宇航飛機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)系信號的時間間隔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，操場上有兩個振動情況完全相的揚聲器均發(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”（2021·海嘉區(qū)中三學11月期）圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實線表波峰，虛線表示波谷，圖中

點為AB

連線的中點。

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

（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，圖中的實線和虛線分別為

t

和

t0.1s

時的波形圖。已知平衡位置在4m處質(zhì)點，在到0.1s

時間內(nèi)運動方向不變。則這列波的波速___________，傳播方向沿軸_________（填“正方向”或“負方向”（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，虛線和實線分別表示在同一上傳播的甲、乙兩列簡諧橫波某時刻的波形圖，波速均為=4m/s。則繩上于處質(zhì)點M的振動是_______的選填加強”或減”)。從圖示時刻開始，再經(jīng)_，M將位于波峰。（2021·上市長區(qū)三學1月一期）長周期頻波是用來描述機械波的物理量，

當一列機械波由一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時，發(fā)生變化的物理量；持不變的物量有________。上海長區(qū)三學1月模末）列向右傳播的簡諧橫波當波傳到

x1.0m

處的P點時開始計時，該時刻波形如圖所示，

t

時，觀察到質(zhì)點P三次到達波峰位置，振動的周期為_________；此時位于x

處的質(zhì)點的移為_（2021·上海市安學三學期）個質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，、B兩點間做簡諧運動如圖甲，它的振動圖像如圖乙所示，設(shè)向右為正方向，OB；0.4s末質(zhì)點的加速度方是_____，第0.7s末質(zhì)點位置在____________之間。

2021年高考上海市高上學期期中期末物理試題匯編專題機械振機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的動圖像如圖所示，則該波的波長________；波從a傳到需要的時間為________?！敬鸢浮?/p>

43【解析】[1]t=0刻質(zhì)點a位于平衡位置向上運動位波峰，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該波由播到時為x3tab＝sv1（2021·海浦新建中學三學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，不同的波相遇時發(fā)生疊加再分開時各自獨立傳播互不影響，所以兩列波在介質(zhì)中相遇一定會發(fā)生疊加現(xiàn)象。（2021·上市口高上期1月模末）同學在水槽內(nèi)做如圖所示的兩個實驗。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11月期）圖所示，實線是一列簡諧橫波在

t1

時的波形圖，虛線為

t0.5s2

時的波形圖，已知

02

（為周期

t1

時，

處的質(zhì)點A正向y正方向振動。則質(zhì)點A的動期_；的傳播方向______填“沿著x軸正方向”、“沿著x軸負方向”、“沿著y軸的正方向”和“沿軸負方向”）【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，波傳播的時間t得到2[2]據(jù)t時的波圖上=2m處質(zhì)點A向y軸方向振動，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1月模末熱）圖所示，一架宇航飛機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)系信號的時間間隔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)時間相對性原理可得t

t

1

因為v小c，故t

不等于t

；[2]據(jù)多普勒原理，可知當一架宇航飛機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，操場上有兩個振動情況完全相的揚聲器均發(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”【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相差半個波長，當聲音傳播到C處時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11月期）圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實線表波峰，虛線表示波谷，圖中點為連的中點。C點________（選填“動加強點”或“振動減弱點”圖示時刻

點的振動方__________（填向上”或“向下”【答案】

振加強點

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

0,1,2,3,

單擺達最右端所經(jīng)歷的時間為t

0,1,2,3,

可得同時釋放兩擺球，兩擺球同時擺到最右側(cè)所經(jīng)歷時為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，圖中的實線和虛線分別為t0.1s

時的波形圖。已知平衡位置在4m處質(zhì)點，在到0.1s時內(nèi)運動方向不變。則這列波的波速

m/s

，傳播方向沿軸_________（填“正方向”或負方向”【答案】10(2).負向【解析】[1]在到時間內(nèi)運動方向不變，則質(zhì)點從最位移處向下運動知波長，則

個周期，得周期；由圖像可

[2]由意知波傳播

=10ms個周期，實線波形向左平移個長與虛線波形重疊，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．當水波中的障礙物寬度比長大很多時，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，虛線和實線分別表示在同一上傳播的甲、乙兩列簡諧橫波某時刻的波形圖，波速均為=4m/s。則繩上于處質(zhì)點M的振動是_______的選填加強”或減”)。從圖示時刻開始，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M的振動方向相同，所以始終加強；[2]波長波速=4m/s周期

M點少經(jīng)過

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0.4T＝＝0.1vT到波峰，則3t＝(k+)Tk＝0.025(4k，，1，，…4（2021·上市長區(qū)三學1月一期）長周期頻波是用來描述機械波的物理量，當一列機械波由一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時，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)，所以當機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，周期和頻率保持不變；機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1月模末）列向右傳播的簡諧橫波當波傳到

x1.0m

處的P點時開始計時，該時刻波形如圖所示，

t

時，觀察到質(zhì)點P三次到達波峰位置，振動的周期為_________；此時位于x

處的質(zhì)點的移為_。.【答案】

0.2(2).【解析】[1]諧橫波向右傳播，由波形平移法知，各點的起振方向為豎直向下=0.55s時P點三次到達波峰，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Q需的時間：x2.25tsv5

t＝0