2016学年(上)高三物理专项训练(1)——振动和波

于对市爱美阳光实验学校各区高三期末物理试题分类振动和波一．单项选择题1．如下图，波源S 在t ＝0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波。

S 、a 、b 、c 、d 、e 和a ′、b ′、c ′是沿波传播方向上的间距为1m 的9个质点，t ＝0时刻均静止于平衡位置。

波的传播速度大小为1m/s ，当t ＝1s 时波源S 第一次到达最高点，那么在t ＝4s 到t ＝s 这段时间内，以下说法中正确的选项是〔A 〕质点c 的加速度正在增大 〔B 〕质点a 的速度正在减小 〔C 〕质点b 的运动方向向上 〔D 〕质点c ′的位移正在减小2．我国蹦床队组建时间不长，但已经在大赛中取得了骄人的成绩，前不久又取得奥运会的金牌．假设运发动从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度，其整个过程中的速度随时间的变化规律如下图，其中oa 段和cd 段为直线，那么根据此图象可知运发动A 、在t 1~t 2时间内所受合力逐渐增大B 、在t 2时刻处于平衡位置C 、在t 3时刻处于平衡状态D 、在t 4时刻所受的弹力最大[](东区)3．一简谐横波某时刻的波形如下图，质点A 此时的运动方向向下，经过0.2s 第一次回到平衡位置，由此可以判〔 〕A ．波沿x 轴正方向传播，波速大小为0.05m/sB ．波沿x 轴负方向传播，波速大小为0.05m/sC ．波沿x 轴正方向传播，波速大小为0.1m/sD ．波沿x 轴负方向传播，波速大小为0.1m/s 二．多项选择题1、如下图，实线和虚线分别为某种波在t 时刻和t+Δt 时刻的波形曲线。

B 和C 是横坐标分别为d 和3d 的两个质点，以下说法中正确的选项是：…………………………………………〔 〕A ．任一时刻，如果质点B 向上运动，那么质点C 一向下运动；B ．任一时刻，如果质点B 速度为零，那么质点C 的速度可以为零也可以不为零；C ．如果波是向右传播的，那么波的周期可能为〔6/ 7〕Δt ；D ．如果波是向左传播的，那么波的周期可能为〔6/ 13〕Δt 。

高三物理训练机械振动和机械波一、单项选择1．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( )A ．频率是30 HzB ．波长是3 mC ．波速是1 m/sD ．周期是0.1 s解析：C 波的周期T ＝6030 s ＝2 s ，f ＝1T ＝0.5 Hz,1.5λ＝3 m ，λ＝2 m ，则波速v ＝λT ＝22 m/s＝1 m/s ，A 、B 、D 错误，C 正确．2．如图，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A 、B 的摆长相等．当A 摆振动的时候，通过张紧的绳子给B 、C 、D 摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B 、C 、D 摆的振动发现( )A ．C 摆的频率最小B ．D 摆的周期最大C ．B 摆的摆角最大D ．B 、C 、D 摆的摆角相同解析：C A 摆的振动驱动B 、C 、D 摆振动，B 、C 、D 摆做的是受迫振动，振动的周期和频率与A 摆的振动周期和频率相等，所以A 、B 错误．B 摆的摆长与A 摆的摆长相等，所以B 摆发生共振，振幅最大，故D 错误、C 正确．3．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a 、b 、c ，则( )A ．此刻a 的加速度最小B ．此刻b 的速度最小C ．若波沿x 轴正方向传播，此刻b 向y 轴正方向运动D ．若波沿x 轴负方向传播，a 比c 先回到平衡位置解析：C 此刻a 的位移最大，由a ＝－kxm 知，此时a 的加速度最大，A 错误；此刻b 位于平衡位置，其速度最大，B 错误；若波沿x 轴正方向传播，a 比b 离波源近，a 比b 先振动，故此时b 向y 轴正方向运动，C 正确；若波沿x 轴负方向传播，c 向y 轴正方向运动，故c 比a 先回到平衡位置，D 错误．4．一列简谐横波某时刻波形如图甲．由该时刻开始计时，质点L 的振动情况如图乙所示．下列说法正确的( )A ．该横波沿x 轴负方向传播B ．质点N 该时刻向y 轴负方向运动C ．质点L 经半个周期将沿x 轴正方向移动到N 点D ．该时刻质点K 与M 的速度、加速度都相同解析：B 由题图乙，开始计时时刻，即0时刻质点L 向上振动，再结合题图甲，可知该横波沿x 轴正方向传播，A 项错误；由该横波沿x 轴正方向传播，从题图甲可看出，质点N 该时刻向y 轴负方向运动，B 项正确；横波传播时，质点不随波迁移，C 项错误；该时刻质点K 与M 的速度为零，加速度大小相等，但方向相反，D 项错误．5．如图，一列简谐横波向右传播，P 、Q 两质点平衡位置相距0.15 m ．当P 运动到上方最大位移处时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )A ．0.60 mB ．0.30 mC ．0.20 mD ．0.15 m解析：B 由题意知，P 位于波峰时，Q 位于波谷，故两点平衡位置间距0.15 m ＝λ2＋nλ(n＝0,1,2，…)，所以波长λ＝0.301＋2nm(n ＝0,1,2，…)，当n ＝0时，λ＝0.30 m ，故选项B 正确．6．简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播，波速为v .若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a 、b 相距为s ，a 、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a 最早到达波谷的是( )解析：D 根据波的传播方向，可分别判定四幅波形图中质点a 的振动方向，A 图中向上振动，B 图中向下振动，C 图中向上振动，D 图中向下振动；各图中波的周期分别为T A ＝2·s v ，T B ＝s v ，T C ＝sv ，T D ＝23s v ，故从该时刻起，各图中质点a 第一次到达波谷的时间分别为t A ＝34T A ＝3s 2v ，t B ＝14T B ＝s 4v ，t C ＝34T C ＝3s 4v ，t D ＝14T D ＝s6v，可知t D <t B <t C <t A ，故选D. 二、多项选择7．如图为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．甲摆的振幅比乙摆大C ．甲摆的机械能比乙摆大D ．在t ＝0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆解析：ABD 由题图看出，两单摆的周期相同，同一地点g 相同，由单摆的周期公式T ＝2πlg知，甲、乙两单摆的摆长l 相等，故A 正确；甲摆的振幅为10 cm ，乙摆的振幅为7 cm ，则甲摆的振幅比乙摆大，故B 正确；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆球的质量未知，无法比较机械能的大小，故C 错误；在t ＝0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，故D 正确．8．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去解析：AC 水面波是机械振动在水面上传播，是一种典型的机械波，A 对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15 s ，所以其振动周期为T ＝159 s ＝53 s ，频率为0.6 Hz ，B 错；其波长λ＝v T ＝1.8 m/s ×53 s ＝3 m ，C 对；波中的质点都上下振动，不随波迁移，但是能量随着波的传播而传递出去，D 错．9．如图所示，x 轴上－2 m 、12 m 处有两个振动周期均为4 s 、振幅均为1 cm 的相同的波源S 1、S 2，t ＝0时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4 m 沿x 轴传播的简谐横波．P 、M 、Q 分别是x 轴上2 m 、5 m 和8.5 m 的三个点，下列说法正确的是( )A ．6.0 s 时P 、M 、Q 三点均已振动B ．8.0 s 后M 点的位移始终是2 cmC ．10.0 s 后P 点的位移始终是0D ．10.5 s 时Q 点的振动方向竖直向下解析：CD 由v ＝λT 得两列波的波速均为1 m/s ，且S 1P ＝4 m ，S 1M ＝7 m ，S 1Q ＝10.5 m ，S 2P ＝10 m ，S 2M ＝7 m ，S 2Q ＝3.5 m ．M 点开始振动的时间t ＝S 1M v ＝S 2Mv ＝7 s ，A 项错误；S 1M －S 2M ＝0，故M 点是振动加强点，振幅A ＝2A 0＝2 cm ，但位移并不是始终为2 cm ，如t ＝9 s 时，M 点的位移为0，B 项错误；S 2P －S 1P ＝6 m ＝112λ，故P 点为振动减弱点，位移始终为0，C 项正确；t ＝10.5 s 时，由于S 1Q ＝10.5 m ，故S 1形成的波刚好传到Q 点，即10.5 s 时Q 点由S 1引起的振动为竖直向下；由于S 2Q ＝3.5 m, 10.5 s 时Q 点由S 2引起的振动速度为0，则Q 点实际振动方向向下，D 项正确．10．一列简谐横波沿x 轴传播，已知x 轴上x 1＝1 m 和x 2＝7 m 处质点的振动图象分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是( )A ．7 m/sB ．2 m/sC ．1.2 m/sD ．1 m/s解析：BC 由两质点的振动图象可知，t ＝0时刻，x 1＝1 m 处的质点处在平衡位置向下运动，x 2＝7 m 处的质点位于波峰处，该波的传播周期为T ＝4 s ．若该简谐横波沿x 轴正方向传播，则两质点间的距离为⎝⎛⎭⎫n ＋14λ＝6 m(n ＝0、1、2、…)，则λ＝244n ＋1 m ，由波速的公式得v ＝λT ＝64n ＋1 m/s(n ＝0、1、2、…)，n ＝0时，v ＝6 m/s ；n ＝1时，v ＝1.2 m/s ；n ＝2时，v ＝23 m/s ，C 正确．若该简谐横波沿x 轴负方向传播，则两质点间的距离为⎝⎛⎭⎫n ＋34λ＝6 m(n ＝0、1、2、…)，则λ＝244n ＋3 m ，由波速的公式得v ＝λT ＝64n ＋3 m/s(n ＝0、1、2、…)，n ＝0时，v ＝2 m/s ；n ＝1时，v ＝67m/s ，B 正确，A 、D 错误．三、计算题11．一列简谐横波在t ＝13 s 时的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图(b)是质点Q 的振动图象．求：(1)波速及波的传播方向； (2)质点Q 的平衡位置的x 坐标． 解析：(1)由图(a)可以看出，该波的波长为 λ＝36 cm ①由图(b)可以看出，周期为 T ＝2 s ②波速为v ＝λT＝18 cm/s ③由图(b)知，当t ＝13 s 时，Q 点向上运动，结合图(a)可得，波沿x 轴负方向传播．(2)设质点P 、Q 平衡位置的x 坐标分别为x P 、x Q .由图(a)知，x ＝0处y ＝－A2＝A sin(－30°)，因此x P ＝30°360°λ＝3 cm ④ 由图(b)知，在t ＝0时Q 点处于平衡位置，经Δt ＝13 s ，其振动状态向x 轴负方向传播至P 点处，由此及③式有x Q －x P ＝v Δt ＝6 cm ⑤由④⑤式得，质点Q 的平衡位置的x 坐标为 x Q ＝9 cm ⑥答案：(1)18 cm/s 沿x 轴负方向传播 (2)9 cm12．一列简谐波沿x 轴正方向传播，该波在t ＝1.0 s 时的图象如图甲所示，介质中质点P 的振动图象如图乙所示．求：(1)该列简谐波的波速v ；(2)在0～10 s 时间内质点M 的路程s 和位移． 解析：(1)由题图甲得波长λ＝4 m 由题图乙得周期T ＝1.0 s 波速v ＝λT＝4 m/s.(2)由题图乙可知质点P 从t ＝0.5 s 开始振动 该波由质点P 传播到质点M 所需时间t ＝xv ＝5 s 所以在0～10 s 时间内质点M 振动了Δt ＝4.5 s 因为n ＝ΔtT＝4.5路程s ＝4A ×n ＝4×0.2×4.5 m ＝3.6 m0～10 s 时间内质点M 的位移为0. 答案：(1)4 m/s (2)3.6 m 013．如图所示，虚线是一列简谐横波在t ＝0时刻的波形，实线是这列波在t ＝1 s 时刻的波形．(1)若波沿x 轴正方向传播，则从t ＝1 s 时刻开始，x ＝3 m 处的质点第一次回到平衡位置需要的时间最长为多少？(2)若波速大小为75 m/s ，则波的传播方向如何？ 解析：(1)由图象可知，波长λ＝8 m当波沿x 轴正方向传播时，波在Δt ＝1 s 内传播距离为 Δs ＝(8n ＋5) m ，其中n ＝0,1,2，… v ＝ΔsΔt＝(8n ＋5) m/s ，其中n ＝0,1,2，…从t ＝1 s 时刻开始，平衡位置在x ＝3 m 处的质点第一次回到平衡位置需要的时间，即为波沿x 轴传播1 m 距离需要的时间，最长时间t max ＝Δx v min ＝15s ＝0.2 s. (2)当波沿x 轴负方向传播时，波在Δt ＝1 s 内传播距离为s ＝(8n ＋3) m ，其中n ＝0,1,2，… 若波速大小为75 m/s ，则1 s 内波传播的距离 s ＝v t ＝75×1 m ＝75 m因为s ＝75 m ＝(9×8＋3) m ，所以波沿x 轴负方向传播． 答案：(1)0.2 s (2)x 轴负方向。

可编辑修改精选全文完整版高考物理复习振动和波专题训练及其答案一、单项选择题1．如图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2m/s，以下说法正确的是（）A．经过0.5s，质点a、b、c通过的路程均为75cmB．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4Hz2．一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P、Q 到平衡位置的距离相等。

关于P、Q两个质点，以下说法正确的是（）A．P较Q先回到平衡位置B．再经14周期，两个质点到平衡位置的距离相等C．两个质点在任意时刻的动量相同D．两个质点在任意时刻的加速度相同3．图为一列简谐波在0=t时刻的波形图，此时质点Q正处于加速运动过程中，且质点N在1st=时第一次到达波峰。

则下列判断正确的是（）A．此时质点P也处于加速运动过程B．该波沿x轴负方向传播C．从0=t时刻起，质点P比质点Q晚回到平衡位置D．在0=t时刻，质点N的振动速度大小为1m/s4．如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图，此刻图中P点速度沿y轴正方向，t=2s 时刻，图中Q点刚好在x轴上。

则下列说法正确的是（）A．该机械波沿x轴正方向传播B．该机械波周期不可能是8s3C．无论周期是多少，当Q点在x轴时，P点一定离x轴最远D．P点振幅是10cm5．如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为16.0m/s，从此时起，图中的P质点比Q质点先经过平衡位置．那么下列说法中正确的是（）A．这列波一定沿x轴正向传播B．这列波的频率是3.2HzC．t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向D．t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向6．如图（a）所示为波源的振动图象（在t=0时刻之前波源就已经开始振动了），图（b）为xy 平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象，t=0时刻P点向y轴负方向运动，关于图（b）上x=0.4m处的Q点的说法正确的是（）.A．t=0时，速度最大，其大小为0.1m/s，方向沿y轴正方向B．t=0到t=5s内，通过的路程为20cmC．t=2s时，运动到x=0.2m处D．t=3s时，加速度最大，且方向向下7．一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（）A．此列波的波长为2.5mB．此列波的频率为2HzC．此列波的波速为2.5m/sD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8．P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。

高考物理-机械振动与机械波-（含答案）-专题练习一一、选择题1、位于原点的波源在t＝0开始沿y轴做简谐运动，它激起横波沿x轴传播，当t＝0.15s时，波的图像如右图所示，此时波恰好传到P点，则（）A.波长是0.4mB.该波源的频率是0.2HzC. P点将向右运动D. P点将向下运动2、下列说法正确的是A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关3、有一列机械波沿直线传播，A、B为传播路径上的两点，相距3m。

某时刻当A经过平衡位置时，B刚好处于正向最大位移处。

则该机械波的波长不可能是A.4mB.2.4mC.1mD. 0.8m4、如图12-1-2所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( )．图12-1-2A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度5、如图是两个摆球质量相等的单摆做简谐振动的图象，依据图中数据分析可知甲﹑乙两摆的摆长之比L1：L2及两个摆球过平衡位置时速度V1与V2的关系是：A.L1：L2=2：1 ，V1>V2B.L1：L2=2：1 ，V1C.L1：L2=4：1 ，V1D.L1：L2=4：1 ，V1>V26、一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图像如图所示表示的原点在不同时刻的相应位置下，下列说法正确的（）A、质点在位置比位置时相位超前π/4B、质点通过位置时，相对平衡位置的位移A/2C、质点从位置到和从位置到所用时间相等D、质点从位置到和从到的平均速度相等7、一简谐横波沿x轴正方向传播，若在x＝1 m处质点的振动图象如图所示，则该波在t＝0.3 s 时刻的波形曲线为( )8、已知一列在弹性绳上传播的简谐横波在某一时刻的波形，则下列说法错误的是（）A．只要绳上一点（速度不为零的点）的振动速度方向已知，就可确定波的传播方向B．只要波的传播方向已知，就可确定此时绳上任一点（速度不为零的点）振动的速度方向C．波的周期等于绳上每一点的振动周期D．波在传播过程中，绳上的各质点将以波的传播速度沿着波形运动二、多项选择9、关于机械振动与机械波说法正确的是（）A．机械波的频率等于振源的振动频率B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定10、一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示，a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置．下列说法正确的是( )b时比在位置d时相位超前A．质点在位置B．质点通过位置b时，相对于平衡位置的位移为C．质点从位置a到c和从位置b到d所用的时间相等D．质点从位置a到b和从位置b到c的平均速度不相等11、如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图，若该波波速为v =40m/s，在=0时刻波刚好传播到x=13m处，下列关于波在t=0．45s时的运动情况分析。

2016北京各区高考一模物理试题中的振动与波习题1，东城区17．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当x＝4cm处质点在t＝0时的运动状态传播到x＝10cm处质点时，下列说法正确的是A．x＝2cm处质点的位移最大B．x＝4cm处质点的速度最大C．x＝6cm处质点沿x轴正方向运动到x＝12cm处D．4cm＜x＜6cm的质点正在向y 轴负方向运动2，丰台区16．一根弹性长绳沿x轴放置，左端点位于坐标原点，A点和B点分别是绳上x1=2m、x2=5m处的质点.用手握住绳的左端，当t＝0时使手开始沿y轴做简谐振动，在t＝0.5s时，绳上形成如图所示的波形.下列说法中正确的是（）A．此列波的波长为1m，波速为4m/sB．此列波为横波，左端点开始时先向上运动C．当t=2.5s时，质点B开始振动D．在t=3.5s后，A、B两点的振动情况总相同3，朝阳区17．图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图2为质点Q的振动图像。

下列说法正确的是A．t=0时质点Q向y轴负方向运动B．从t=0时起，质点Q比质点P先到达波谷C．在0~0.1s内，该波沿x轴正方向传播了4mD．在0~0.2s内，质点Q通过的路程为8m4，石景山区17．一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是图1 图2A ．0.5mB ．1.5mC ．2.5mD ．3.5m5，西城区14．一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波的周期为2s 。

某时刻波形如图所示。

下列说法正确的是A ．这列波的振幅为4cmB ．这列波的波速为6m/sC ．x = 4m 处的质点振动周期为4sD ．此时x = 8m 处的质点沿y 轴负方向运动2 -2。

拾躲市安息阳光实验学校高考物理复习振动和波练习一、选择题在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分。

1．单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大（）A．摆球质量增大； B.摆长减小；C．单摆由赤道移到北极； D.单摆由海平面移到高山顶上。

2．机械振动是下列哪一种运动？（）A.匀加速运动；B. 匀速直线运动；C. 非匀变速运动；D. 匀变速运动。

3．两单摆,它们的摆长之比为l1：l2=4：1,质量之比m1：m2=2：1,它们以相同的摆角摆动,它们都以最低点为重力势能零点,则两单摆最大势能之比为（）.A．2：1 B.4：1 C.8：1 D.16：14．关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向；B.简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等；C.任一个振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长；D.相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同。

5．简谐横波传播方向上相距s的a、b两点间只存在一个波谷的波形图(如图所示)，设图中所示的四种情况下波速均为v，且均向右传播，则由图示时刻起，a点首先出现波谷的图是。

（）6．如图所示,在一根木条上挂几个摆长不等的单摆,其中A、E的摆长相等,A摆球的质量远大于其他各摆,当A摆振动起来后, 带动其余各摆也随之振动,达到稳定后,以下关于各摆的振动的说法正确的是（）.A.各摆振动的周期都相等B.C摆振动的振幅最大C.B、C、D、E四摆中,E摆的振幅最大D.C摆振动的周期最大7．随着电信业的发展，手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们。

振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。

当叶片转动后，电动机就跟着振动起来。

其中叶片的形状你认为是下图中的（）8．甲乙两人同时观察同一单摆的振动，甲每经过2.0 s 观察一次摆球的位置，发现摆球都在其平衡位置处；乙每经过3.0 s观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高处，由此可知该单摆的周期可能是（）A．0.5 s B．1.0 sC．2.0 s D．3.0 s9．两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是（）A．两波源的振动频率一定相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都为2 mD．两列波的波长都为1m10．质量分别为m A=2 kg和m B=3 kg的A、B两物块，用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上。

专题13振动和波【母题来源一】2016年天津卷【母题原题】在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为π5sin()2y t ，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12 m处，波形图象如图所示，则：（）A．此后再经6 s该波传播到x=24 m处B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y=–3 m处所需时间是2 s【答案】AB【考点定位】机械波的传播、质点的振动【名师点睛】此题考查了质点的振动及机械波的传播；要知道质点振动一个周期，波向前传播一个波长的距离；各个质点的振动都是重复波源的振动，质点在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移；能根据波形图及波的传播方向判断质点的振动方向。

【母题来源二】2016年上海卷【母题原题】甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2 m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。

则：（）A．甲乙两波的起振方向相反B．甲乙两波的频率之比为3:2C．再经过3 s，平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下D．再经过3 s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零【答案】ABD【考点定位】机械波的传播、质点的振动【方法技巧】通过波的前沿质点振动方向判断波的起振方向，根据波长、波速与频率关系计算两列波的频率，通过平移法画出3 s时的波形，再分析问题。

【命题意图】通过两种不同的图象呈现题设信息，考查了考生的读图、识图能力，对简谐运动与波动图象的基本知识的理解能力和综合分析能力。

【考试方向】高考对机械振动和机械波的考查重点在于波的传播规律、波动图象、振动图象的转换等方面，主要题型为选择题、填空题为主。

物理图象是一种非常形象的信息呈现方式，能够很好地反映各物理量之间的关系，将振动图象与波动图象结合命题，可以全面考查波动理论，是高考考查热点。

【得分要点】1.带动法判断质点振动的方向：波的形成和传播过程中，前一质点的振动带动后一相邻质点的振动，后一质点重复前一质点的振动形式。

振动和波一、振动的有关概念教师归纳1．简谐运动的基本概念几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系．①由定义知：F∝x，方向相反．②由牛顿第二定律知：F∝a，方向相同．③由以上两条可知：a∝x，方向相反．④v和x、F、a之间的关系最复杂：当v、a同向(即v、F同向，也就是v、x反向)时，v一定增大；当v、a反向(即v、F反向，也就是v、x同向)时，v一定减小．2．典型的简谐运动(1)弹簧振子在水平方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧的弹力；在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力．(2)单摆①单摆振动的回复力是重力的切向分力，不能说成是重力和拉力的合力．在平衡位置振子所受回复力是零，但合力是向心力，指向悬点，不为零．②当单摆的摆角很小时(小于5°)时，单摆的周期T＝2πlg，与摆球质量m、振幅A都无关．其中l为摆长，表示从悬点到摆球质心的距离，要区分摆长和摆线长．③小球在光滑圆弧上的往复滚动，和单摆完全等同．只要摆角足够小，这个振动就是简谐运动．这时周期公式中的l应该是圆弧半径R和小球半径r的差．④摆钟问题．单摆的一个重要应用就是利用单摆振动的等时性制成摆钟．在计算摆钟类的问题时，利用以下方法比较简单：在一定时间内，摆钟走过的格子数n与频率f成正比(n可以是分钟数，也可以是秒数、小时数……)，再由频率公式可以得到：n∝f＝12πgl∝1l分类剖析(一)弹簧振子例1有一弹簧振子做简谐运动，则() A．加速度最大时，速度最大B．速度最大时，位移最大C．位移最大时，回复力最大D．回复力最大时，加速度最大例2试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动．例3弹簧振子以O 点为平衡位置在B 、C 两点之间做简谐运动．B 、C 相距20cm.某时刻振子处于B 点．经过0.5s ，振子首次到达C 点．求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5s 内通过的路程及位移大小；(3)振子在B 点的加速度大小跟它距O 点4cm 处P 点的加速度大小的比值．(二)单摆例4通常把振动周期是2s 的单摆叫做秒摆．下述说法中正确的是( ) A ．摆长缩短为原来的四分之一时，频率是1Hz B ．摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4s C ．振幅减为原来的四分之一时，周期是2sD ．如果重力加速度减为原来的四分之一时，频率为0.25Hz.例5一只钟的摆长为L 1时，在一段时间内快了n 分钟，而当摆长为L 2时，在相同时间内慢了n 分钟．摆的准确长度是多少？例6已知单摆摆长为L ，悬点正下方34L 处有一个钉子．让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？例7将一个力电传感器接到计算机上，可以测量快速变化的力．用这种方法测得的某单摆摆动过程中悬线上拉力大小随时间变化的曲线如图所示．由此图线提供的信息做出下列判断中正确的是()A．t＝0.2s时刻摆球正经过最低点B．t＝1.1s时摆球正处于最高点C．摆球摆动过程中机械能时而增大时而减小D．摆球摆动的周期约是T＝0.6s例8单摆摆长为l，置于水平向右作匀加速直线运动的车厢中，其加速度为a，如图所示，求此种单摆的周期．二、振动图像教师归纳图像的用途：从图像中可以知道：(1)任一个时刻质点的位移(2)振幅A(3)周期T(4)速度方向：由图线随时间的延伸就可以直接看出(5)加速度：加速度与位移的大小成正比，而方向总与位移方向相反．只要从振动图像中认清位移(大小和方向)随时间变化的规律，加速度随时间变化的情况就迎刃而解了说明：(1)简谐运动的图像不是振动质点的轨迹．做简谐运动质点的轨迹是质点往复运动的那一段线段(如弹簧振子)或那一段圆弧(如下一节的单摆)．这种往复运动的位移图像就是以x轴上纵坐标的数值表示质点对平衡位置的位移．以t轴横坐标数值表示各个时刻，这样在x—t坐标系内，可以找到各个时刻对应质点位移坐标的点，即位移随时间分布的情况——振动图像．(2)简谐运动的周期性，体现在振动图像上是曲线的重复性．简谐运动是一种复杂的非匀变速运动．但运动的特点具有简单的周期性、重复性、对称性．所以用图像研究要比用方程要直观、简便．简谐运动的图像随时间的增加将逐渐延伸，过去时刻的图形将永远不变，任一时刻图线上过该点切线的斜率数值代表该时刻振子的速度大小．正负表示速度的方向，正时沿x 正向，负时沿x 负向．分类剖析例1 如图所示为质点P 在0～4s 内的振动图像，下列叙述正确的是( )A ．再过1s ，该质点的位移是正的最大B ．再过1s ，该质点的速度方向向上C ．再过1s ，该质点的加速度方向向上D ．再过1s ，该质点加速度最大例2 摆长为L 的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，取作t ＝0，当振动至t ＝3π2Lg时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图像是图中的( )例3 如图所示，将一根弹簧一端竖直方向固定在天花板上，另一端固定一小物块，当小物块在竖直方向振动时，可证明小物块做简谐振动．设静止不动处为平衡位置O .当在静止处获得初速后向上运动，到达最高点A ，向下运动到达最低点为B ，OA ＝OB ＝10 cm ，振动周期为4 s ，则以小物块从平衡位置向上为零时刻，如何画出小物块振动的图像？能否从图上得到t ＝0.5 s 时小物块的位移？三、机械波教师归纳1．机械波的产生条件：①波源(机械振动)；②传播振动的介质(相邻质点间存在相互作用力)．2．机械波的分类说明：地震波既有横波，也有纵波．3．机械波的传播(1)在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的．波速、波长和频率之间满足公式：v ＝λ·f.(2)介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移．(3)机械波传播的是振动形式、能量和信息．(4)机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定．4．机械波的传播特点(规律)(1)前带后，后跟前，运动状态向后传．即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定；且其振动频率(周期)都等于波源的振动频率(周期)，但离波源越远的质点振动越滞后．(2)机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质点．5．振动图像和波的图像振动图像和波的图像从图形上看好像没有什么区别，但实际上它们有本质的区别．(1)物理意义不同：振动图像表示同一质点在不同时刻的位移；波的图像表示介质中的各个质点在同一时刻的位移．(2)图像的横坐标的单位不同：振动图像的横坐标表示时间；波的图像的横坐标表示距离．(3)从振动图像上可以读出振幅和周期；从波的图像上可以读出振幅和波长．简谐振动图像与简谐横波图像的列表比较：特点振动图象波动图象相同点图线形状正(余)弦曲线正(余)弦曲线纵坐标y不同时刻某一质点的位移某一时刻介质中所有质点的位移纵坐标最大值振幅振幅不同点描述对象某一个振动质点一群质点(x轴上各个质点) 物理意义振动位移y随时间t的变化关系x轴上所有质点在某一时刻的位移y横坐标表示时间t表示介质中各点的平衡位置离原点的距离x横轴上相邻两个步调总一致的点之间的距离的含义图随时间变化情况图线随时间延伸，原有部分图形不变整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同运动情况质点做简谐运动，属非匀变速运动波在同一均匀介质中是匀速传播的，介质中的质点做简谐运动6.波的图像的画法波的图像中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判定另一个．(口诀为“上坡下，下坡上”；或者“右上右、左上左”) 分类剖析(一)起振方向与波形成特点介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同.例1(1)一列横波某时刻的波形及传播方向如图1甲所示，试确定a、b两质点此时的振动方向．(2)一列横波某时刻的波形及质点a此时的振动方向如图1乙所示，试确定波的传播方向．(3)一列横波传播方向和x＝－5m处质点的振动方向如图1丙所示，波长为6m，振幅为5cm，试画出此波的波形(至少画2个波长)．例2如图所示是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/s.P是离原点为2m的一个介质质点，则在t＝0.17s时刻，质点P的：①速度和加速度都沿－y方向；②速度沿＋y方向，加速度沿－y方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小．以上四种判断中正确的是()A．只有①B．只有④C．只有①④D．只有②③(二)从波动图像上可获得的重要信息(1)从图像上直接读出振幅、波长、任一质点在该时刻的振动位移．(2)波动方向振动方向．方法：选择对应的半周，再由波动方向与振动方向“头头相对、尾尾相对”来判断．如图：例3如图是一列波在t1＝0时刻的波形，波的传播速度为2m/s，若传播方向沿x轴负向，则从t1＝0到t2＝2.5s的时间内，质点M通过的路程为______，位移为______．例4如图所示，一列简谐横波，已知质点P经0.3s第一次到达波谷，求波速(Δt＜T 内)．例5一列简谐波沿直线传播，位于此直线上的A、B两质点相距为6m，某时刻t1，A 质点处在正的最大位移处，B质点恰好处于平衡位置．从这一时刻起，又经过了Δt＝0.005s 时，A质点恰好回到平衡位置，B质点正好在负的最大位移处，设波的传播方向为由A到B，且波长λ＞6m，周期T＞Δt，试求这列波的波长、频率和波速．(三)已知两个时刻的波形求相关振动和波的信息问题设质点的振动时间(波的传播时间)为t，波传播的距离为x.则t＝nT＋Δt即有x＝nλ＋Δx(Δx＝vΔt)且质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变．①根据某时刻的波形，画另一时刻的波形．【解法一】波形平移法：当波传播距离x＝nλ＋Δx时，波形平移Δx即可．【解法二】特殊质点振动法：当波传播时间t＝nT＋Δt时，根据振动方向．．．．判断相邻特殊点(峰点，谷点，平衡点)振动Δt后的位置进而确定波形．②根据两时刻的波形，求某些物理量(周期、波速、传播方向等)．例6如图是一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图．(1)已知波速v＝0.5m/s，画出该时刻7s前及7s后的瞬时波形图．例7如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像．求：(1)波传播的可能距离；(2)可能的周期(频率)；(3)可能的波速；(4)若波速是35m/s，求波的传播方向；(5)若0.2s小于一个周期时，传播的距离、周期(频率)、波速．(四)根据波的传播特点(运动状态向后传)确定某质点的运动状态问题例8如图是一列向右传播的简谐横波在t＝0时刻(开始计时．．．．)的波形图，已知在t＝1s时，B点第三次达到波峰(在1s内B点有三次达到波峰)．则：(1)周期为________；(2)波速为________；(3)D点起振的方向为________；(4)在t＝________s时刻，此波传到D点；在t＝________s和t＝________s时D点分别首次达到波峰和波谷；在t＝________s和t＝________s时D点分别第二次达到波峰和波谷．例9一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图中实线所示，经过Δt＝0.06s后其波形如图中虚线所示．已知Δt小于一个周期，求这列波的速度．四、机械波的干涉与衍射教师归纳1．两列波稳定干涉的条件必须频率相同，这是必要条件之一．2．叠加原理两列波重叠区域每个质点的振动情况是两列波引起的位移、速度、加速度的矢量和，满足矢量运算的法则．3．两列完全相同的波的叠加(1)加强点的条件：波程之差为半个波长的偶数倍．(2)减弱点的条件：波程之差为半个波长的奇数倍．4．波的衍射一列波绕过障碍物或小孔继续传播的现象．形成明显衍射的条件是：障碍物或小孔与波长相差不多或比波长小．5．振动与波的综合问题(1)波的周期等于振动的周期(2)从一种介质进入另一种介质频率不变(3)波的速度v＝λf与振动速度不能混淆．分类剖析(一)干涉与衍射例1如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0．5m.C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是()A．C、E两点都保持静止不动B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为20cm例2如图(1)中实线和虚线所示，振幅、周期、起振方向都相同的两列正弦波(都只有一个完整波形)沿同一条直线向相反方向传播，在相遇阶段(一个周期内)，试画出每隔T/4后的波形图．并分析相遇后T/2时刻叠加区域内各质点的运动情况．(1)例3如图，A、B为两个振动步调相反的简谐波源，产生波长为2m的横波沿x轴传播．则x轴上()A．AB两侧质点振动都加强B．AB两侧只有部分质点振动加强C．AB间有四个振动最弱点D．AB间有五个振动最弱点(二)振动和波综合性问题例4如图中实线为一列简谐波在时刻t1的图像，虚线是它在t2＝(t1＋0.5)s时的图像．(1)求这列波可能的传播速度．(2)若3T＜(t2－t1)＜4T，①如果图是这列波在甲介质中向右传播的图像，求它在甲介质中的波速。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含答案(1)一、选择题1．如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，实线为0t =时刻的波形图，虚线为0.6s t =时的波形图，波的周期0.6s T >，则：（ ）A ．波的周期为2.4sB ．波的速度为10 m/s 3C ．在0.5 s =t 时，Q 点到达平衡位置D ．在0.5 s =t 时，Q 点到达波峰位置2．如图所示，S 是x 轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x 轴向左右传播，波速为20m/s.质点a 、b 与S 的距离分别为36.8m 和17.2m ，已知a 和b 已经振动.若某时刻波源S 正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是A ．b 位于x 轴上方，运动方向向下B ．b 位于x 轴下方，运动方向向上C ．a 位于x 轴上方,运动方向向上D ．a 位于x 轴下方，运动方向向上3．如图所示，从入口S 处送入某一频率的声音。

通过左右两条管道路径SAT 和SBT ，声音传到了出口T 处，并可以从T 处监听声音。

右侧的B 管可以拉出或推入以改变B 管的长度，开始时左右两侧管道关于S 、T 对称，从S 处送入某一频率的声音后，将B 管逐渐拉出，当拉出的长度为l 时，第一次听到最弱的声音。

设声速为v ，则该声音的频率（ ）A ．B ．C ．D ．4．下列关于单摆运动过程中的受力说法，正确的是（ ）A ．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B ．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C．单摆过平衡位置时，所受的合力为零D．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力5．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A．①B．③C．①④D．②④6．下列说法正确的是（）A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短7．在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子，OA的距离是单摆摆长的一半，如图所示。

高三物理练习题：光学与振动与波动
问题1：光的反射和折射
一个光线从空气垂直射入折射率为1.5的玻璃板，入射角为30°，求折射角。

问题2：光的干涉
利用双缝干涉装置，在两个缝的间距为0.1 mm的情况下，当屏幕与双缝相距1.5 m时，观察到了5个明条纹。

求波长为550 nm的光通过一缝的宽度。

问题3：光的衍射
光通过一个宽度为0.01 mm的单缝进行衍射。

当屏幕与单缝相距2 m时观察到第一明纹的夹角为0.01°，求波长。

问题4：自由振动
一个质量为0.5 kg的弹簧与地面无摩擦地连接，其劲度系数为200 N/m。

当物体位于平衡位置时，其周围被施加一个2 N的向上弹性力。

求物体的振动频率。

问题5：机械波传播
一条绳子上有一个频率为100 Hz的波沿X轴正方向向右传播。

已知波长为4 m。

求传播速度和波源的周期。

问题6：声音的共振管
一个半闭的共振管中，声速为340 m/s，在气温为20°C的情况下，当管长为0.5 m 时，共振频率为650 Hz。

求管长为1.2 m时的共振频率。

问题7：光的偏振
光通过一个偏振片，在垂直于偏振方向的平面上观察到完全消光。

现在在光路上加入另一个偏振片，并将其与第一个偏振片的偏振方向保持一致。

此时，在垂直于偏振方向的平面上光的强度为原来的一半。

求两个偏振片之间的夹角。

以上是一些高三物理中与光学、振动与波动相关的练习题。

通过解答这些问题，可以巩固对相关概念和理论的理解，并且提高解决实际问题的能力。

高中物理题库(振动和波)1、一简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。

下列说法正确的是（ ）A ．由波形图可知该波的波长B ．由波形图可知该波的周期C ．经周期后质元P 运动到Q 点D ．经周期后质元R 的速度变为零2、一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s 。

某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P 1，P 2，P 3，……。

已知P 1和P 2之间的距离为20cm ，P 2和P 3之间的距离为80cm ，则P 1的振动传到P 2所需的时间为（ ） A ．0.50 s B ．0.13 s C ．0.10 s D ．0.20 s3、一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图1是t = 1s 时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？（ ）A ．x = 0处的质元；B ．x = 1m 处的质元；C ．x = 2m 处的质元；D ．x = 3m 处的质元。

4、如图，一简谐横波在x 轴上传播，轴上a 、b 两点相距12m 。

t ＝0时a 点为波峰，b 点为波谷；t ＝0.5s 时，a 点为波谷，b 点为波峰。

则下列判断中正确的是（ ）A ．波一定沿x 轴正方向传播B ．波长可能是8mC ．周期可能是0.5sD ．波速一定是24m/s5A.时，货物对车厢底板的压力最大B.时，货物对车厢底板的压力最小C.时，货物对车厢底板的压力最大D.时，货物对车厢底板的压力最小 6、如图所示，A 、B 摆动过程中（ ）(A)位于B 处时动能最大．(B)位于A 处时势能最大．(C)在位置A 的势能大于在位置B 的动能．(D)在位置B 的机械能大于在位置A 的机械能．7、A 、B 两列波在某时刻的波形如图，经过t ＝T A 时间(T A 为波A 的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比V A ：V B 可能是（ ）(A)1：3 (B)1：2 (C)2：1 (D)3：18、如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x =-2×10-1m 和x =12×10-1m 处，两列波的波速均为v =0.4m/s ，波源的振幅均为A =2cm 。

专题5 振动和波❖ 机械波1、【2016海南】下列说法正确的是________．A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B ．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C ．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E ．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向2、【2016全国1】某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s ．下列说法正确的是_____． A ．水面波是一种机械波 B ．该水面波的频率为6Hz C ．该水面波的波长为3mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移3、【2015天津】图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a 、b m x a 2=m x b 6=两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是( )A ．该波沿+x 方向传播，波速为1m/sB ．质点a 经过4s 振动的路程为4mC ．此时刻质点a 的速度沿+y 方向D ．质点a 在t=2s 时速度为零4、【2014福建】在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源O 在第一个周期内振动图象如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是( )A ．B ．C ．D ．5、【2016四川】简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10m 的两质点．波先传到P ，当波传到Q 开始计时，P 、Q 两质点的振动图像如图所示，则( )A ．质点Q 开始振动的方向沿y 轴正方向B ．该波从P 传到Q 的时间可能为7sC ．该波的传播速度可能为2m/sD ．该波的波长可能为6m6、【2014全国1】左图为一列简谐横波在t=2s 时的波形图，右图为媒质中平衡位置在x=1.5m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x=2m 的质点，下列说法正确的是( )A ．波速为0.5m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2s 时间内，P 运动的路程为8cmD ．0～2s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t=7s 时，P 恰好回到平衡位置7、【2014全国2】图(a)为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图像，下列说法正确的是________A ．在t ＝0.10s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25s 时,质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10s 到t ＝0.25s ，该波沿x 轴负方向传播了6mD ．从t ＝0.10s 到t ＝0.25s ，质点P 通过的路程为30cmE ．质点Q t y π10sin 1.0=简谐运动的表达式为(国际单位制)图（a ）图（b ）8、【2014四川】如图所示，图1为t=1s 时某横波的波形图象，图2为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点△x=0.5m 处质点的振动图象可能是( )图1 图2A ．B ．C ．D ．9、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x ＝2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是________．A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的传播速度是20 m/sC ．经过0.1 s 时，质点Q 的运动方向沿y 轴正方向D ．经过0.35 s 时，质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离10、【2016全国2】一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10cm ．O 和A 是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm 处的两个质点．t =0时开始观测，此时质点O 的位移为y=4cm ，质点A s t 31=处于波峰位置：时，质点O 第一次回到平衡位置，t=1s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：（i ）简谐波的周期、波速和波长；（ii ）质点O 的位移随时间变化的关系式．11、【2016全国3】由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s．已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____．A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰12、【2015全国2】平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：（i）P、Q之间的距离；（ii）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．13、【2015全国1】甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为25m/s，两列波在t=0时的波形曲线如图所示，求：（i）t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标；（ii）从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间．14、【2017全国1】如图（a），在xy平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，–2)。

1.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍2．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变3.家用洗衣机在正常脱水时较平稳，切断电源后，洗衣机的振动先是变得越来越剧烈，然后逐渐减弱。

对这一现象，下列说法正确的是A．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率大B．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率小C．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率等于洗衣机的固有频率D．当洗衣机的振动最剧烈时，脱水缸的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率4.两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是A．两波源的振动频率一定相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都为2mD．两列波的波长都为1m5.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。

以u表示声源的速度，V表示声波的速度（u＜V），v表示接收器接收到的频率。

若u增大，则A．v增大，V增大 B. v增大，V不变C. v不变，V增大D. v减少，V不变6.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是A．图示时刻质点b的加速度将减小B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4mC．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50HzD．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物能发生明显的衍射现象7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。

1. 简谐振动的条件：F kx=-3. 简谐运动的图像（1）坐标轴：横轴表示时间，纵轴表示位移。

（2）图线特点：正弦（或余弦）曲线。

（3）物理意义：表示做简谐振动的质点的位移随时间的变化规律。

4. 单摆周期公式中的l与g（）为等效摆长悬点的等效摆长的等效1l ⎧⎨⎩（2）g为等效重力加速度例如单摆置于以加速度a匀加速上升的升降机中，物体处于超重状态，加速度变为g'＝g＋a，此时回复力是视重mg'的切向分力，g'即为单摆的等效加速度。

不论单摆处在什么情况下，在其平衡位置上的视重所“产生”的加速度，可等效为单摆的“重力”加速度。

5. 有关波的图像的几种常见问题：（1）确定各质点的振动方向如图所示（实线）为一沿x轴正方向传播的横波，试确定质点A、B、C、D的速度方向。

判断方法：将波形沿波的传播方向做微小移动，（如图中虚线）由于质点仅在y 方向上振动，所以A'、B'、C'、D'即为质点运动后的位置，故该时刻A 、B 沿y 轴正方向运动，C 、D 沿y 轴负方向运动。

从以上分析也可看出，波形方向相同的“斜坡”上速度方向相同。

（2）确定波的传播方向知道波的传播方向利用“微平移”的办法，可以很简单地判断出各质点的振动方向。

反过来知道某一质点的运动方向，也可利用此法确定该波的传播方向。

另外还有一简便实用的判断方法，同学们也可以记住。

如图所示，若已知A 点速度方向向上，可假想在最靠近它的波谷内有一小球。

不难看出A 向上运动时，小球将向右滚动，此即该波的传播方向。

（3）已知波速v 和波形，画出再经△t 时间的波形图①平移法：先算出经时间波传播的距离＝，再把波形沿波的传播方∆∆∆t x v t 向平移即可。

因为波动图像的重复性，若知波长，则波形平移时波形不∆x n λλ 变，当时，可采取去整留零的方法，只需平移即可。

∆x n x n x x =+λλ②特殊点法：（若知周期T 则更简单）在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的波峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看△t ＝nT ＋t ，由于经nT 波形不变，所以也采取去整nT 留零t 的方法，分别做出两特殊点经t 后的位置，然后按正弦规律画出新波形。

峙对市爱惜阳光实验学校市高三物理二轮专项训练3·1：振动和波〔3年高考1年模拟〕一、选择题1、〔08卷1〕16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如下图.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，假设a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5 m, x b=5.5 m,那么A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同2、〔08卷2〕17．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。

t=0时，平衡位置在x=0处的质元位于y=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处．该波的波长可能于A．0.60mB．0.20mC．0.12mD．0.086m3、〔08卷〕16．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。

一顶点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处．在这段时间内波传播了0.5 m。

那么这列波A．周期是0.2 s B．波长是0.5 mC．波速是2 m/s D．经1.6 s传播了8 m4、〔08卷〕21．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，那么A．该波的振幅可能是20cmB．该波的波长可能是8.4mC．该波的波速可能是10.5 m/sD．该波由口传播到6可能历时7s5、〔08卷〕19．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m。

图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。

从图示可知A．此列波的频率一是10HzB．此列波的波是0.1mC．此列波的传播速度可能是34 m/sD．a点一比b点距波源近6、〔08〕20.某地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H组成〔题20图〕.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，那么A.P先开始振动，震源距地震仪约36kmO yd2d3d 4d 5d6d 7d2dxt 时刻t ＋Δt 时刻B. P 先开始振动，震源距地震仪约25kmC.H 先开始振动，震源距地震仪约36km D. H先开始振动，震源距地震仪约25km7、〔08卷〕(1)〔6分〕以下关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的选项是A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率 8、〔08卷〕20、图l 、图2 分别表示两种电压的波形．其l 所示电压按正弦规律变化。

准兑市爱憎阳光实验学校校高三物理模拟试题专题六．振动和波、原子专题一．填空题〔一模〕1．如图甲所示，波源S 从平衡位置0=y 处开始向y 轴正方向振动，振动周期为T=0.01s ，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为s m v /80=。

经过一段时间后，P 、Q 两点开始振动。

距离SP=1.2m 、SQ=2.6m 。

〔1〕求此波的频率和波长_______〔2〕以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，试分别画出P 、Q 两点的振动图象。

2．图示为一单摆的振动图象，由图可知 此单摆的摆长为 m ，振动的 位移随实践变化的关系式是 〔π2数值取g 〕。

〔一模〕3．一列简谐横波沿x 轴传播,图甲是3t s =时的波形图,图乙是波上2x m=处质点的振动图线,那么该横波的速度为_____________m/s,传播方向为______________.〔〕4．一列简谐横波沿x 轴传播，图甲是t=3s 时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线。

那么该横波的速度为 m/s ，传播方向为 。

〔二中〕5．如下图，一列简谐横波沿x 轴传播，实线为t 1＝0时刻的波形图，虚线为t 2＝0.25s 时刻的波形图.（1）求该波的传播速度大小.（2）假设该波的波速大小为22 m/s ，那么该波沿x 轴______〔选填“正〞或“负〞〕方向传播。

〔〕6． 〔1〕某放射性元素的原子核经过三个半衰期后，有 %的原子核发生了衰变；〔2〕氢原子的基态能量为－1eV ，那么氢原子第三能级的能量为 eV 。

〔3〕一个中子n 10以速度v 0与某静止的原子核X AZ结合在一起形成一个原子核。

求原子核速度的大小________〔一模〕7．〔1〕原子处于基态时最稳，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁。

如下图为氢原子的能级图。

现让一束单色光照射到大量处于基态〔量子数n=1〕的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，那么照射氢原子的单色光的光子能量为 eV 。