2022届全国高三物理模拟试题汇编：简谐振动及图像

更新时间：2022-07-25 浏览次数：69 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2022高三上·无锡期末) 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4Hz B . 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0.5Hz C . 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0.5m D . 从t = 0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置

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2. (2022·杨浦二模) 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， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为图像上的四个点。则（）

A . 处于 $\text{[math]}$ 状态时物体对平台的压力最小 B . 处于 $\text{[math]}$ 状态时物体的速度竖直向下 C . 处于 $\text{[math]}$ 状态时物体处于超重状态 D . 处于 $\text{[math]}$ 状态时物体对平台的压力等于自身重力

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3. (2022·重庆市二模) 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

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4. (2022·浙江模拟) 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行观察，如图乙所示，波源起振器处于 $\text{[math]}$ 点，下图是 $\text{[math]}$ 时的波形图，已知波速为 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ 点位于 $\text{[math]}$ 的位置，则 $\text{[math]}$ 时，该 $\text{[math]}$ 点第一次达到波峰的位置 C . 若有一 $\text{[math]}$ 点位于 $\text{[math]}$ 的位置，则 $\text{[math]}$ 时，该 $\text{[math]}$ 点第一次达到振幅的一半的位置 D . 若有一 $\text{[math]}$ 点位于 $\text{[math]}$ 的位置，则 $\text{[math]}$ 时，该 $\text{[math]}$ 点第一次达到振幅的 $\text{[math]}$ 的位置

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5. (2022·顺义二模) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入 $\text{[math]}$ ，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和质点c的速度方向总是相同的

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6. (2022·通州模拟) 一列简谐横波沿x轴传播， $\text{[math]}$ 时刻波的图像如图甲所示， $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 时间内传播的距离是 $\text{[math]}$ C . 在 $\text{[math]}$ 时质点P的加速度方向沿y轴正方向 D . 在 $\text{[math]}$ 时间内质点P通过的路程是 $\text{[math]}$

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二、多选题

7. (2022·大庆三模) 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T>3s，则下列说法正确的是（）

A . 波的波长为4m B . B、C两质点的振动情况总是相同的 C . 波的周期可能为16s D . t=12s时，B点一定沿y轴正方向运动 E . 这列波的波速可能为 $\text{[math]}$ m/s

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8. (2022·湖北模拟) 如图甲所示为一简谐横波在 $\text{[math]}$ s时的波形图，P是平衡位置在 $\text{[math]}$ m处的质点，S是平衡位置在 $\text{[math]}$ m处的质点，Q是平衡位置在 $\text{[math]}$ m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 B . $\text{[math]}$ 时，P正沿y轴负方向减速运动 C . P与Q—定总是同时回到平衡位置 D . $\text{[math]}$ s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm

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9. (2022·娄底模拟) 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5m B . 简谐波的波速大小为10m/s C . 该简谐波沿x轴正向传播 D . t=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，质点P的路程为2.5m

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10. (2022·河南模拟) 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播， $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，振幅为 $\text{[math]}$ 的简谐振动。当平衡位置在 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 内通过的路程为 $\text{[math]}$ B . 该列简谐横波的最大波长为 $\text{[math]}$ C . 该列简谐横波的最大波速为 $\text{[math]}$ D . 若波长满足 $\text{[math]}$ ，则波速为 $\text{[math]}$ E . 若波长满足 $\text{[math]}$ ，则波速为 $\text{[math]}$

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11. (2022·甘肃二模) 如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（ $\text{[math]}$ ）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/s C . t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cm D . 从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125s E . 平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s

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12. (2022·南宁二模) 图甲为一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形图，P是平衡位置在 $\text{[math]}$ 处的质点，Q是平衡位置在 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ B . 在 $\text{[math]}$ 时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ ，该波沿x轴负方向传播了2m D . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ ，质点P通过的路程为30cm E . 在 $\text{[math]}$ 时，P质点的位移为 $\text{[math]}$

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13. (2022·宣城模拟) 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/s B . A质点比B质点晚振动0.1 s C . B质点此时的位移为1 cm D . 由图示时刻经0.2 s，B质点的运动路程为2 cm E . 该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象

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三、填空题

14. (2022·广东模拟) 一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到 $\text{[math]}$ 处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在 $\text{[math]}$ s时第一次到达波峰，波速为 $\text{[math]}$ ；

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15. (2022·邯郸模拟) 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。

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16. (2023高三下·泉州月考) 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T<t<2T（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。

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17. (2022·广东模拟) 如图所示，小球与细线构成一个单摆（ $\text{[math]}$ ），其周期为T，振幅为A。现将小球拉至B点静止释放，开始计时。经过 $\text{[math]}$ 时间，小球运动距离 $\text{[math]}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”）；在 $\text{[math]}$ 时刻，小球的动能（选填“最大”或“最小”）。

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四、综合题

18. (2022·泰州模拟) 两列简谐横波 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在同一介质中分别沿 $\text{[math]}$ 轴正方向和负方向传播， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两列波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形分别如图甲中实线、虚线所示， $\text{[math]}$ 处质点的振动图像如图乙所示。简谐波 $\text{[math]}$ 的周期为 $\text{[math]}$ ，图中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 已知， $\text{[math]}$ 未知，求：
1. （1）两列波在介质中的传播速度 $\text{[math]}$ 及简谐波 $\text{[math]}$ 的周期 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 处质点从 $\text{[math]}$ 时刻到 $\text{[math]}$ 时间内通过的路程 $\text{[math]}$ 。
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19. (2022·马鞍山模拟) 甲、乙两列简谐横波分别沿 $\text{[math]}$ 轴负方向和正方向传播，两波源分别位于 $\text{[math]}$ 处和 $\text{[math]}$ 处，两列波的波速大小相等，波源的振幅均为 $\text{[math]}$ ，两列波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形如图所示，此时平衡位置在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两质点刚要开始振动。已知甲波的周期为 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）乙波传播到 $\text{[math]}$ 质点所需要的时间；
2. （2）在 $\text{[math]}$ 时间内， $\text{[math]}$ 质点沿 $\text{[math]}$ 轴正方向速度最大的时刻。
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