專題09 振動(dòng)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(dòng)和波考點(diǎn)五年考情（2020-2024）命題趨勢(shì)備考策略考點(diǎn)1機(jī)械振動(dòng)（5年1考）2023·山東卷·T10命題分析：高考對(duì)本專題的考查以圖像為主，重點(diǎn)是簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、振動(dòng)和波動(dòng)圖像、波的傳播、波的疊加、波速的計(jì)算、波的多解問題以及用單擺測(cè)定重力加速度等．趨勢(shì)分析：預(yù)計(jì)今后的高考對(duì)本專題的考查仍會(huì)以定性分析或簡單的定量計(jì)算為主，難度中等，要多注意本專題中與實(shí)際生活相聯(lián)系的題目．對(duì)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(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)為主，從振動(dòng)圖像和波形圖出發(fā)，分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題，涉及傳播方向與振動(dòng)方向的關(guān)系，波的周期性和多解性問題等；對(duì)本部分的實(shí)驗(yàn)，直接考查的頻率不高，但復(fù)習(xí)時(shí)不能忽略，要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)的基本概念及規(guī)律；②機(jī)械波的形成與傳播及波速公式的應(yīng)用；③振動(dòng)圖像和波形圖的分析；④波傳播中的多解問題；⑤用單擺測(cè)量重力加速度?？键c(diǎn)2機(jī)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(diǎn)01機(jī)械振動(dòng)1、（2023·山東卷·T10）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半，B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻第二次經(jīng)過B點(diǎn)，該振動(dòng)的振幅和周期可能是（）A. B. C. D.考點(diǎn)02機(jī)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(shí)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(diǎn)P，下列說法正確的是（）A.t=0.5s時(shí)，P偏離平衡位置的位移為0B.t=0.5s時(shí)，P偏離平衡位置的位移為C.t=1.0s時(shí)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.t=1.0s時(shí)，P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)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(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如右圖所示。當(dāng)時(shí)，簡諧波的波動(dòng)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(shí)線為時(shí)的波形圖，虛線為時(shí)的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(diǎn)的振動(dòng)方程為，則時(shí)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(gè)波源P和Q，沿垂直水平面方向同時(shí)開始振動(dòng)，振幅分別為A和2A，經(jīng)過半個(gè)周期，P和Q同時(shí)停止振動(dòng)，此時(shí)C點(diǎn)處于波峰位置，D點(diǎn)處于波谷位置。一段時(shí)間后，M點(diǎn)先后出現(xiàn)了兩次振動(dòng)，，，，則（）A．兩列波的波長均為2LB．M點(diǎn)振動(dòng)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(dòng)，P和Q連線上的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)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(shí)刻起振，t=2.5s時(shí)第2次到達(dá)正向最大位移處，此時(shí)平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)刻的波形圖，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A、B分別位于波峰和波谷位置，A、B之間有一質(zhì)點(diǎn)P（圖中未畫出），此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，和時(shí)，P的速度第2次和第3次為v，則時(shí)，P的位置坐標(biāo)是（

）A． B．C． D．4．（2024·山東·模擬預(yù)測(cè)）據(jù)中國地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定，北京時(shí)間2024年3月14日23時(shí)14分（當(dāng)?shù)貢r(shí)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(jí)地震，震源深度50千米。地震發(fā)生時(shí)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到一列沿x軸傳播的地震橫波，時(shí)刻波形如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)P從時(shí)刻開始的振動(dòng)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(diǎn)的振動(dòng)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(diǎn)O，Ox豎直向下。某時(shí)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(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為C．下降過程彈簧彈性勢(shì)能增加了0.04JD．下降過程小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了0.02J6．（2024·山東淄博·二模）介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，時(shí)刻傳到L處，波形如圖所示。下列能描述處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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(shí)刻的波形圖如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別為、，從圖甲所示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(diǎn)在13.5s時(shí)第2次出現(xiàn)波峰C．質(zhì)點(diǎn)a在1s時(shí)速度最大且速度方向沿y軸正方向D．質(zhì)點(diǎn)a在0~4.5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為8．（2024·山東濟(jì)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(shí)刻兩波源開始振動(dòng)，時(shí)兩列簡諧波的波形圖分別如圖中實(shí)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(diǎn)位移為D．平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)在前內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(dòng)，形成一列向右傳播的簡諧波，以長繩左端點(diǎn)為原點(diǎn)建立水平向右的軸，如圖乙。時(shí)繩的左端點(diǎn)開始上下振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖丙所示。時(shí)停止抖動(dòng)長繩，在這段時(shí)間內(nèi)繩上處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(shí)，處質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大C．時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置D．時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總路程為70cm10．（2024·山東濟(jì)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(yùn)動(dòng)。某一時(shí)刻的波形圖如圖乙所示，圖乙中彈簧上只有、間的各質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，、兩點(diǎn)間距離為，下列說法正確的是（）A．點(diǎn)的起振方向與手開始運(yùn)動(dòng)方向相反B．點(diǎn)的起振方向與手開始運(yùn)動(dòng)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(gè)振動(dòng)情況完全相同的相干波源、，在時(shí)刻均從平衡位置開始向下運(yùn)動(dòng)，波源、均形成沿x軸正、負(fù)兩個(gè)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(gè)質(zhì)點(diǎn)，位置坐標(biāo)如圖所示。時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置，經(jīng)0.4秒的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)，同時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)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(dòng)周期為0.4sB．振動(dòng)穩(wěn)定后的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)C．振動(dòng)穩(wěn)定后的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱的點(diǎn)D．時(shí)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(shí)的波形如圖甲所示，B、C、D、E為介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知質(zhì)點(diǎn)E的平衡位置的橫坐標(biāo)為-15m。圖乙為質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)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(diǎn)C的平衡位置位于x=4.5m處D．從t=0.15s開始，質(zhì)點(diǎn)C與質(zhì)點(diǎn)B第一次回到平衡位置的時(shí)間差為13．（2024·山東煙臺(tái)·二模）圖甲為一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P、Q為該波傳播方向上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們平衡位置之間的距離為1m，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像可能是（

）A． B．C． D．14．（2024·山東棗莊·三模）藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員在“帶操”表演中，手持細(xì)棒抖動(dòng)彩帶一端，彩帶會(huì)像波浪般翻卷，如圖甲所示。圖乙是t=0時(shí)刻彩帶上的波形，E、F是彩帶上的兩個(gè)點(diǎn)。已知F點(diǎn)的縱坐標(biāo)為，E點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=20sin（2πt）cm，關(guān)于彩帶上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．該波的波長為1.6mB．t=0時(shí)刻F點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)C．E點(diǎn)的平衡位置位于（﹣0.1m，0）處D．F點(diǎn)的振動(dòng)方程為15．（2024·山東濟(jì)寧·二模）如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，振幅為2cm，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)P在波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的位移一定為 D．質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)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(dòng)，把小球b拉開很小的角度后釋放，使小球b做單擺運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后放開物體a。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，物體a恰好不下滑，整個(gè)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(dòng)量可以不同B．小球b擺到最低點(diǎn)時(shí)，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(shí)刻的波形圖，B為時(shí)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(shí)，在處的質(zhì)點(diǎn)在最大位移處18．（2024·山東濟(jì)南·二模）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示，實(shí)線為t1＝2s時(shí)的波形圖，虛線為t2＝2.75s時(shí)的波形圖，質(zhì)點(diǎn)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(huì)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(diǎn)P的振動(dòng)方程可能為（cm）三、解答題19．（2024·山東煙臺(tái)·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(shí)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(dòng)的擋板。現(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)，已知A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，B與擋板、A之間的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞時(shí)間極短，彈簧的彈性勢(shì)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(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為（k為物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)，A、B的速度大??；（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(shí)的加速度大小；（3）若A、B第一次分離后，經(jīng)過一段時(shí)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)A、B之間的距離。20．（2024·山東菏澤·模擬預(yù)測(cè)）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(shí)