專題09 振動和波-5年（2020-2024）高考1年模擬物理真題分類匯編（山東專用）（原卷版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題09振動和波考點五年考情（2020-2024）命題趨勢備考策略考點1機械振動（5年1考）2023·山東卷·T10命題分析：高考對本專題的考查以圖像為主，重點是簡諧運動的特點、振動和波動圖像、波的傳播、波的疊加、波速的計算、波的多解問題以及用單擺測定重力加速度等．趨勢分析：預(yù)計今后的高考對本專題的考查仍會以定性分析或簡單的定量計算為主，難度中等，要多注意本專題中與實際生活相聯(lián)系的題目．對該部分內(nèi)容的考查一般以選擇題為主，內(nèi)容上主要以機械波和機械振動為主，從振動圖像和波形圖出發(fā)，分析質(zhì)點運動的動力學(xué)問題，涉及傳播方向與振動方向的關(guān)系，波的周期性和多解性問題等；對本部分的實驗，直接考查的頻率不高，但復(fù)習(xí)時不能忽略，要注意對實驗原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)處理方法、誤差分析等的理解。常見題型有：①簡諧運動的基本概念及規(guī)律；②機械波的形成與傳播及波速公式的應(yīng)用；③振動圖像和波形圖的分析；④波傳播中的多解問題；⑤用單擺測量重力加速度?？键c2機械波（5年4考）2024·山東卷·T92022·山東卷·T92021·山東卷·T102020·山東卷·T4考點01機械振動1、（2023·山東卷·T10）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，依次通過相距L的A、B兩點。已知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（）A. B. C. D.考點02機械波2、（2024·山東卷·T9）甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為2m/s。t=0時刻二者在x=2m處相遇，波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P，下列說法正確的是（）A.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為0B.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為C.t=1.0s時，P向y軸正方向運動D.t=1.0s時，P向y軸負(fù)方向運動3、（2022·山東卷·T9）一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點O的質(zhì)點振動圖像如右圖所示。當(dāng)時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）

A.B.C.D.4、（2021·山東卷·T10）一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為時的波形圖，虛線為時的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點的振動圖像，可能正確的是（）

A. B.C. D.5、（2020·山東卷·T4）一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，已知處質(zhì)點的振動方程為，則時刻的波形圖正確的是（）A.B.C.D.一、單選題1．（2024·山東菏澤·二模）在同一水平面上有兩個波源P和Q，沿垂直水平面方向同時開始振動，振幅分別為A和2A，經(jīng)過半個周期，P和Q同時停止振動，此時C點處于波峰位置，D點處于波谷位置。一段時間后，M點先后出現(xiàn)了兩次振動，，，，則（）A．兩列波的波長均為2LB．M點振動的總路程為6AC．兩列波相遇后，波速均發(fā)生改變D．若兩波源一直振動，P和Q連線上的振動加強點始終處于波峰或波谷位置2．（2024·山東濰坊·三模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，位于x=0處的波源在t=0時刻起振，t=2.5s時第2次到達(dá)正向最大位移處，此時平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點N剛要起振，M、N間波形如圖所示（其他未畫出）。已知M、N之間的各質(zhì)點在t=2.5s至t=3s內(nèi)通過路程的最大值為10cm，下列說法正確的是（

）A．波源起振方向沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.8mC．該波的波速為0.5m/sD．波源振幅為cm3．（2024·山東東營·二模）如圖所示為沿方向傳播的簡諧橫波零時刻的波形圖，此時質(zhì)點A、B分別位于波峰和波谷位置，A、B之間有一質(zhì)點P（圖中未畫出），此時質(zhì)點P的速度為v，和時，P的速度第2次和第3次為v，則時，P的位置坐標(biāo)是（

）A． B．C． D．4．（2024·山東·模擬預(yù)測）據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定，北京時間2024年3月14日23時14分（當(dāng)?shù)貢r間15日凌晨），在日本本州東岸近海（北緯37.00度，東經(jīng)141.40度）發(fā)生5.5級地震，震源深度50千米。地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿x軸傳播的地震橫波，時刻波形如圖甲所示，質(zhì)點P從時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．Q點的振動方程為C．該波沿x軸傳播20km距離需要5sD．該波與波頻率為0.5Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣5．（2024·山東棗莊·三模）如圖，質(zhì)量為0.1kg的小球用輕彈簧懸掛并靜止在坐標(biāo)原點O，Ox豎直向下。某時刻給小球施加一豎直向下的力F，力F大小滿足表達(dá)式，彈簧的勁度系數(shù)為0.5N/m。小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．在x＝0.2m處小球加速度最大B．小球運動到最低點時的加速度大小為C．下降過程彈簧彈性勢能增加了0.04JD．下降過程小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了0.02J6．（2024·山東淄博·二模）介質(zhì)中坐標(biāo)原點O處的波源在時刻開始振動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，時刻傳到L處，波形如圖所示。下列能描述處質(zhì)點振動的圖像是（）A． B．C． D．二、多選題7．（2024·山東聊城·三模）一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點的平衡位置分別為、，從圖甲所示時刻開始計時，b質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．此橫波的傳播速度大小為3m/sB．x＝30m處的質(zhì)點在13.5s時第2次出現(xiàn)波峰C．質(zhì)點a在1s時速度最大且速度方向沿y軸正方向D．質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為8．（2024·山東濟寧·三模）在處的波源P產(chǎn)生一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，在處的波源Q產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。時刻兩波源開始振動，時兩列簡諧波的波形圖分別如圖中實線和虛線所示，下列說法正確的是（）A．兩波源的起振方向均沿y軸負(fù)方向B．兩列波的波速大小均為C．再經(jīng)過0.1s，平衡位置在處的質(zhì)點位移為D．平衡位置在處的質(zhì)點在前內(nèi)運動的路程為50cm9．（2024·山東青島·三模）如圖甲，某同學(xué)取一根柔軟的長細(xì)繩，用手握住繩子左端連續(xù)上下抖動，形成一列向右傳播的簡諧波，以長繩左端點為原點建立水平向右的軸，如圖乙。時繩的左端點開始上下振動，振動圖像如圖丙所示。時停止抖動長繩，在這段時間內(nèi)繩上處的質(zhì)點運動的路程為40cm。關(guān)于這列繩波，下列說法正確的是（）A．該列繩波的波長為4mB．時，處質(zhì)點的動能最大C．時，處質(zhì)點處于波谷位置D．時，處質(zhì)點運動的總路程為70cm10．（2024·山東濟南·三模）某同學(xué)利用輕彈簧模擬橫波的產(chǎn)生，如圖甲所示，輕彈簧放置在光滑水平桌面上，端固定，手握端沿垂直于彈簧方向在桌面內(nèi)做周期為的簡諧運動。某一時刻的波形圖如圖乙所示，圖乙中彈簧上只有、間的各質(zhì)點做簡諧運動，、兩點間距離為，下列說法正確的是（）A．點的起振方向與手開始運動方向相反B．點的起振方向與手開始運動方向相同C．波速為D．波速為11．（2024·山東臨沂·二模）坐標(biāo)分別位于和處有兩個振動情況完全相同的相干波源、，在時刻均從平衡位置開始向下運動，波源、均形成沿x軸正、負(fù)兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距均為1m的9個質(zhì)點，位置坐標(biāo)如圖所示。時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，經(jīng)0.4秒的質(zhì)點開始振動，同時處的質(zhì)點第一次具有正向最大速度，則下列法正確的是（）A．波源的振動周期為0.4sB．振動穩(wěn)定后的質(zhì)點是振動加強的點C．振動穩(wěn)定后的質(zhì)點是振動減弱的點D．時刻，、之間的波形圖是一條直線12．（2024·山東濱州·二模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在時的波形如圖甲所示，B、C、D、E為介質(zhì)中的四個質(zhì)點，已知質(zhì)點E的平衡位置的橫坐標(biāo)為-15m。圖乙為質(zhì)點C的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的波速為75m/sC．質(zhì)點C的平衡位置位于x=4.5m處D．從t=0.15s開始，質(zhì)點C與質(zhì)點B第一次回到平衡位置的時間差為13．（2024·山東煙臺·二模）圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，質(zhì)點P、Q為該波傳播方向上的兩個質(zhì)點，它們平衡位置之間的距離為1m，質(zhì)點P的振動圖像如圖乙所示，則質(zhì)點Q的振動圖像可能是（

）A． B．C． D．14．（2024·山東棗莊·三模）藝術(shù)體操運動員在“帶操”表演中，手持細(xì)棒抖動彩帶一端，彩帶會像波浪般翻卷，如圖甲所示。圖乙是t=0時刻彩帶上的波形，E、F是彩帶上的兩個點。已知F點的縱坐標(biāo)為，E點的振動方程為y=20sin（2πt）cm，關(guān)于彩帶上各點運動，下列說法正確的是（）A．該波的波長為1.6mB．t=0時刻F點向上運動C．E點的平衡位置位于（﹣0.1m，0）處D．F點的振動方程為15．（2024·山東濟寧·二模）如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，振幅為2cm，該時刻質(zhì)點P、Q偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時刻開始計時，質(zhì)點P比質(zhì)點Q滯后0.4s回到平衡位置。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播 B．該波的傳播速度大小為1cm/sC．質(zhì)點P在波峰時，質(zhì)點Q的位移一定為 D．質(zhì)點P在平衡位置時，質(zhì)點Q的位移一定為16．（2024·山東濰坊·二模）如圖所示，傾角為α的斜面固定在水平面上，一根不可伸長的輕繩一端連接在置于斜面的物體a上，另一端繞過光滑的定滑輪與小球b連接，輕繩與斜面平行，定滑輪到小球b的距離為L。用手按住物體a不動，把小球b拉開很小的角度后釋放，使小球b做單擺運動，穩(wěn)定后放開物體a。當(dāng)小球運動到最高點時，物體a恰好不下滑，整個過程物體a始終靜止。忽略空氣阻力及定滑輪的大小，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．小球b多次經(jīng)過同一位置的動量可以不同B．小球b擺到最低點時，物體a受到的摩擦力一定沿斜面向下C．物體a與斜面間的摩擦因數(shù)D．物體a受到的摩擦力變化的周期17．（2024·山東日照·二模）如圖所示為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，A為時刻的波形圖，B為時的波形圖。已知該簡諧橫波的周期大于0.1s，下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波沿x軸正方向傳播B．該簡諧橫波的周期可能為0.24sC．該簡諧橫波的傳播速度可能為25m/sD．時，在處的質(zhì)點在最大位移處18．（2024·山東濟南·二模）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示，實線為t1＝2s時的波形圖，虛線為t2＝2.75s時的波形圖，質(zhì)點P的平衡位置為x＝4m。下列說法正確的是（）A．該橫波遇到體積為64m3的正方體，不會發(fā)生明顯衍射B．該橫波與另一列頻率為1Hz的簡諧橫波相遇，不可能發(fā)生干涉C．該橫波傳播的速度大小可能為4m/sD．質(zhì)點P的振動方程可能為（cm）三、解答題19．（2024·山東煙臺·三模）如圖所示，勁度系數(shù)k=100N/m的輕彈簧一端固定于水平面上，另一端連接物塊A，物塊B置于A上（不粘連），A、B質(zhì)量均為1kg，開始時物塊A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊B的正上方h高處固定一水平的可在豎直方向上下移動的擋板?，F(xiàn)對物塊B施加方向始終向上、大小為F=10N的恒力，使A、B開始運動，已知A、B均可視為質(zhì)點，B與擋板、A之間的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞時間極短，彈簧的彈性勢能（x為彈簧的形變量，k為彈簧的勁度系數(shù)），質(zhì)量為m的質(zhì)點做簡諧運動的周期為（k為物體做簡諧運動時的比例系數(shù)，即彈簧的勁度系數(shù)），重力加速度大小g=10m/s2。（1）求A、B第一次分離時，A、B的速度大小；（2）求A、B第一次分離后，若二者沒有發(fā)生碰撞，物塊A上升到最大高度時的加速度大小；（3）若A、B第一次分離后，經(jīng)過一段時間后二者恰好能夠在第一次分離位置相碰，求h滿足的條件；（4）若，則B與A相碰后，求A第一次運動到最低點時A、B之間的距離。20．（2024·山東菏澤·模擬預(yù)測）分別沿x軸正向和負(fù)向傳播的兩列簡諧橫波P、Q在t=0時