2019-2020年高考物理 6年高考母题精解精析专题13 机械振动、机械波

机械振动与机械波【2014高考真题】1.【物理——选修34]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(1)图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图．图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是________．图(a)图(b)A．波速为0.5 m/sB．波的传播方向向右C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cmD．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置2.【2014·安徽卷】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像，则该质点的x坐标值合理的是()图1图2A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m3.【2014·安徽卷】在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A ．T ＝2πr GMlB ．T ＝2πr l GMC ．T ＝2πr GMlD ．T ＝2πl r GM【答案】B【解析】本题考查单摆周期公式、万有引力定律与类比的方法，考查推理能力．在地球表面有G Mm r 2＝mg ，解得g ＝G Mmr2.单摆的周期T ＝2π·lg＝2πr lGM，选项B 正确． 4.【2014·北京卷】一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T .t ＝0时刻的波形如图1所示，a 、b 是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是( )图1 图2A ．t ＝0时质点a 的速度比质点b 的大B ．t ＝0时质点a 的加速度比质点b 的小C ．图2可以表示质点a 的振动D ．图2可以表示质点b 的振动 【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像．图1为波动图像，图2为振动图像．t＝0时刻，a在波峰位置，速度为零，加速度最大，b在平衡位置，加速度为零，速度最大，A、B错误．在波动图像中，根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故图2可以表示质点b的振动，C错误，D正确．5.【2014·全国卷】两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅6.【2014·福建卷Ⅰ】在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()A BC D【答案】D【解析】由振动图像可知，波源的起振方向是沿y轴负方向的，由题干可知该波沿x轴正方向传播，由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，该波在第一个周期末的波形图如图D所示．7.【2014·山东卷】(1)一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．波长为1.2 mb．波源起振方向沿y轴正方向c．波速大小为0.4 m/sd．质点A的动能在t＝4 s时最大8.【2014·四川卷】如图所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像可能是()甲乙A BC D【答案】A【解析】从甲图可以得到波长为2 m，从乙图可以得到周期为2 s，即波速为1 m/s；由乙图的振动图像可以找到t＝1 s时，该质点位移为负，并且向下运动，距该质点Δx＝0.5 m处的质点与该质点的振动情况相差T4，即将乙图中的图像向左或右平移14周期即可得到距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像，故只有A正确．9.【2014·天津卷】平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为x P＝3.5 m、x Q＝－3 m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同10. 【2014·浙江卷】一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s11.【2014·浙江卷】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12.【2014·重庆卷】(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．题11图2【答案】(2)2x 0v y 1－y 22【解析】(2)设周期为T ，振幅为A . 由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22.【2013高考真题】（2013·天津卷）7、一列简谐波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m 的a ，b 两质点的振动图像如右图所示，下列描述该波的图像可能正确的是（ ）（2013·大纲卷）21．在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。

2019-2020年高考物理真题分类汇编：机械振动机械波第一部分：选择题1、（20全国卷1）16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若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,则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答案：C解析：由图可看出波长为4m，t=0时刻x=3m处的质点向上振动，可得该波向左传播。

将整个波形图向左平移1.5m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，与t=0时刻平衡位置在7m处的质点振动状态一样，故a质点到达波峰时，b质点正在平衡位置并向上振动，A错；将图像整体向左平移1m，即波传播T/4时，a的振动状态与与t=0时刻平衡位置在3.5m处的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错；将图像整体向左平移3m，即波传播3T/4时，a的振动状态与与t=0时刻平衡位置在9.5m处和1.5m 的质点振动状态一样，即处在平衡位置下方并向y轴负方向运动，C4、（20天津卷）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，则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7s答案：D解析：题目中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以看出振动的振幅为10cm,周期为4S ，A 错误，因为波是沿着a 向b 传播，所以从振动形式可以看出，b 比a 至少晚振动3/4个周期，满足t =nT +3，（n =0，1，2……），再利用v = λT = s t，可得BC 错，D 正确。

5、（20四川卷）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 。

机械振动与机械波(建议用时：20分钟)1．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x a＝2 m和x b＝6m，图乙为质点a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B．波速为2 m/sC．质点a经4 s振动的路程为1 mD．此时刻质点b的速度沿＋y方向2．图1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＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝6.0m处的质点．图2为质点Q的振动图象，下列说法正确的是( )A．这列简谐横波的波速为30 m/sB．质点Q做简谐运动的位移—时间关系式为y＝0.20·sin 20π3t(m)C．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴负方向运动D．从t＝0.10 s到t＝0.20 s，质点Q通过的路程为20 cm3．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，波上P、Q两质点的位移分别为y P＝－5 cm，y Q＝5cm.已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5s，下列说法正确的是( )A．波速为2 m/sB．在t＝0.375 s时刻，质点P在波峰C．经过0.5 s，质点P通过的路程为20 cmD．P、Q两质点在振动过程中任意时刻，加速度都相同4．甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t＝0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则( )A．甲、乙两波的频率之比为2∶1B．乙波的传播速度为3 m/sC．两列波叠加后，x＝0处的质点振幅为20 cmD．t＝0.25 s时，x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动5．一弹簧振子做简谐运动，它所受回复力F随时间变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是( )A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C．在t2＝5 s时和t3＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大6．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝2 s时刻的波形图．已知该波的波速v＝8 m/s，振幅A＝4cm，则下列说法中正确的是( )A．t＝0时刻x＝8 m处的质点向下振动B．该横波若与频率为1.5 Hz的波相遇，可能发生干涉C．经过t＝1 s，x＝2 m处的质点位于平衡位置且向下振动D．t＝2.75 s时刻x＝4 m处的质点位移为23 cm7．关于电磁波，下列说法不正确的是( )A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输8．下列说法不正确的是( )A．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量B．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度D．“隐身”战机使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、光的偏振现象可以说明光是横波热点13机械振动与机械波1．解析：选C.由图乙知：质点a在该时刻的振动方向沿y轴正方向，由微平移法可知波向＋x轴方向传播，故A错误；由甲图知：波长为λ＝8 m，由乙图知：周期为T＝8 s，所以波速为：v＝1 m/s，故B错误；质点a振动4s，经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1m，故C正确；由波形图可知，此时刻b的振动方向是沿y轴负方向，故D错误．2．解析：选C.由图1知该波的波长λ＝12 m，由图2知该波的周期T＝0.2s，则该波的波速为：v＝λT＝120.2 m/s＝60m/s，故选项A错误；质点Q简谐运动的振幅为A＝20 cm＝0.2。

全国1卷物理试题分类解析（解析版）专题14 机械振动和机械波（2020年高考）[物理——选修3-4]15.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。

A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E. 天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化【答案】BCE【解析】A．之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A错误；B．超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B正确；C．列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C正确；D．波动传播速度不一样是由于波的波长不一样导致的，D错误；E．双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E正确。

故选BCE。

16.一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。

c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。

已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为38l。

求：（i）波的波长；（ii）波的传播速度。

【答案】（i ）14l ；（ii ）14fl 【解析】（i ）设与c 点最近的振幅极大点为d ，则3588ad l l l =-=根据余弦定理78bdl ==根据干涉加强点光程差的关系：12x x x n λ∆=-=（最近的，n=1） 即14bd ad l -=，所以波长为14l（ii ）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由v f λ=得，14v fl =。

一、选择题1.（2011年）34.（1）（6分）一振动周期为T ，振幅为A 。

备战2013高考物理6年高考母题精解精析专题13 机械振动、机械波【2012高考】（2012·大纲版全国卷）20.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像。

由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是18. 模块3-4试题（12分）（1）（2012·海南）某波源s发出一列简谐横波，波源s的振动图像如图所示。

在波的传播方向上有A、B两点，它们到s的距离分别为45m和55m。

测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。

由此可知①波长λ= m。

②当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是 cm。

【答案】①20 ②-6【解析】①由v=△x/△t，得v=10m/s。

由振动图像可知波动周期T=2.0s，波长λ=vT=100×2m=20m。

②由于A、B两点相距10m，为半个波长，当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是-6cm。

【考点定位】此题考查波动传播、振动图像及其相关知识。

（2012·福建）13、【原题】：.一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是A．沿x轴负方向，60m/s B．沿x轴正方向，60m/sC．沿x轴负方向，30 m/s D．沿x轴正方向，30m/s（2012·浙江）16、用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。

某一时刻的波形图如图所示，绳上a、b两质点均处于波锋位置。

下列说法正确的是（2012·天津）7．沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t= 0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t =s时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反（2012·四川）19．在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A。

2020年高考物理试题分类汇编：机械振动机械波（带详细解析）〔全国卷1〕21．一简谐振子沿x轴振动，平稳位置在坐标原点。

0t=时刻振子的位移0.1m x=-；4s3t=时刻0.1mx=；4st=时刻0.1mx=。

该振子的振幅和周期可能为A．0. 1 m，8s3B．0.1 m, 8s C．0.2 m，8s3D．0.2 m，8s 【答案】A【解析】在t=34s和t=4s两时刻振子的位移相同，第一种情形是现在间差是周期的整数倍nT=-344，当n=1时38=T s。

在34s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大，因此振幅是0.1m。

A正确。

第二种情形是现在间差不是周期的整数倍那么2)344()034(TnT+=-+-，当n=0时8=T s，且由因此2t∆1t∆的二倍讲明振幅是该位移的二倍为0.2m。

如图答案D。

【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。

〔全国卷2〕15.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。

t=0时的波形如下图，那么A．波的周期为1sB．x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C．x=0处的质点在t=14s时速度为0D．x=0处的质点在t=14s时速度值最大答案：AB解析：由波的图像可知半个波长是2m，波长是4m，周期是414T svλ===，A正确。

波在沿x轴正方向传播，那么x=0的质点在沿y轴的负方向传播，B正确。

x=0的质点的位移是振幅的一半那么要运动到平稳位置的时刻是113412Ts⨯=，那么14t=时刻x=0的质点越过了平稳位置速度不是最大，CD错误。

【命题意图与考点定位】此题属于波的图像的识图和对质点振动的判定。

〔新课标卷〕33.[物理——选修3-4]△t1△t2(2)(10分)波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4Hz ，分不置于平均介质中x 轴上的O A 、两点处，OA=2m ，如下图.两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4/m s .己知两波源振动的初始相位相同.求：〔i 〕简谐波的波长；〔ii 〕OA 间合振动振幅最小的点的位置。

高考物理新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编附解析一、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．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（ ） A ．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。

B ．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。

C ．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。

D ．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。

3．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ） A ．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B ．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C ．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D ．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同4．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 ．5．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6．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（）A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C．振子经过O时动能最大D．振子经过O时加速度最大7．下列说法中正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故8．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。

机械振动机械波光学考点一机械振动机械波命题角度1机械振动机械波高考真题体验·对方向1.〔2019全国Ⅰ·34(1)〕一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=T时刻,该波的波形图如图(a)2所示,P、Q是介质中的两个质点.图(b)表示介质中某质点的振动图象.下列说法正确的是.(填正确答案标号)A.质点Q的振动图象与图(b)相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示E.在t=0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大答案CDE解析在T2时刻质点Q向上振动,而图(b)中质点在该时刻是向下振动,A错误.图(a)是在T2时刻的波形,t=0时刻质点P在波谷,速率为0,质点Q在平衡位置,速率最大,B错误.t=0时刻质点P 在波谷,加速度最大,质点Q在平衡位置,加速度为0,C正确.在T2时刻平衡位置在坐标原点的质点向下振动,图(b)中质点在该时刻是向下振动,D正确;t=0时刻质点P在波谷,与平衡位置距离等于振幅,质点Q在平衡位置,与平衡位置距离是0,E正确.2.〔2019全国Ⅱ·34(1)〕如图,长为l的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方34l的O'处有一固定细铁钉.将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时,当小球a摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡.设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正.下列图象中,能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是.答案A解析根据T=2π√TT 可知,当细绳碰到钉子时l 变短,周期变小,恰为原来的二分之一,观察x -t 图可知,B 、D 错误;又由于a 球摆到最高位置时,x 1=l sin θ1,x 2=T 4sin θ2,T1T 2=4sin T 1sin T 2.设摆动过程中小球a 最高点与其平衡位置的高度差为h ,根据能量守恒知,sin θ1=√T 2-(T -T )2T=√2TT -T 2T,sin θ2=√T 216-(T 4-T )2T 4=4√TT 2-T 2T,sin T 1sin T 2=14√2T -T T 2-T .所以T 1T 2=√2T -TT 2-T >1,得x 1>x 2,由此可知A 正确,C 错误.3.〔2019全国Ⅲ·34(1)〕水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是 .(填正确答案标号) A.不同质点的振幅都相同 B.不同质点振动的频率都相同 C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化 答案BDE解析两列波发生干涉,形成稳定的干涉图样,加强区与减弱区相互间隔,加强区振幅大,减弱区振幅小,A 错误;振动频率取决于波源,所有点的振动周期与频率都相同,等于波源振动的周期与频率,B 、D 正确;相位不同造成了加强区与减弱区,C 错误;同一质点处,两列波的相位差恒定,E 正确.4.〔2018全国Ⅰ·34(2)〕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 (ⅰ)波速及波的传播方向;(ⅱ)质点Q 的平衡位置的x 坐标.答案(ⅰ)0.18 m/s x 轴负方向 (ⅱ)(9 cm,0)解析(ⅰ)由图(a)可知,波长λ=2×18 cm =0.36 m,由图(b)可知,周期T=2 s,所以v=TT =0.18 m/s,由图(b)在t=13 s 的下一刻向上运动;结合图(a)由同侧法可知,传播方向沿x 轴负方向;(ⅱ)由图(a)可知O 处纵坐标为-T2,OP 时间间隔为30°360°T=112T ,又PQ 时间间隔为13 s =16T ,所以OQ 的时间间隔为14T ,OQ 的水平间距d=v ·14T=9 cm,所以Q 的平衡位置的坐标为x=9 cm .5.〔2018全国Ⅲ·34(1)〕一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在t=0和t=0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期T>0.20 s .下列说法正确的是 (填正确答案标号). A.波速为0.40 m/s B.波长为0.08 mC.x=0.08 m 的质点在t=0.70 s 时位于波谷D.x=0.08 m 的质点在t=0.12 s 时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m 答案ACE解析根据题意,从图中可以看出该波波长等于0.16 m,由于周期T>0.20 s,因此在0.20 s 时间内波向x 轴正方向传播只能是0.5λ,所以周期为0.40 s,波速为v=TT =0.40 m/s,A 对、B 错;0.7 s =1.75T ,0.12 s =0.3T ,t=0时刻位于0.08 m 处的质点向上振动,0.70 s 后处于波谷位置,0.12 s 后介于平衡位置和波峰之间,C 对、D 错;波传播到另一介质中后周期不变,波长变为λ'=v'T=0.32 m,E 选项正确.6.〔2017全国Ⅲ·34(1)〕如图,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s 时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s .关于该简谐波,下列说法正确的是 (填正确答案标号).A.波长为2 mB.波速为6 m/sC.频率为1.5 HzD.t=1 s 时,x=1 m 处的质点处于波峰E.t=2 s 时,x=2 m 处的质点经过平衡位置 答案BCE解析由波的图象可以看出,波长为λ=4 m,A 错,由题意知n+34T=0.5 s,且T>0.5 s,故式中n=0,即34T=0.5 s,T=23 s,频率为1.5 Hz,波速为v=TT =6 m/s,B 、C 正确;根据波传播方向与振动方向的关系知,t=1 s =32T ,x=1 m 处的质点振动到波谷位置,D 错;同理t=2 s =3T ,x=2 m 处的质点从平衡位置向上运动,故E 正确.判断波的传播方向与质点的振动方向的三种常见方法(1)上下坡法:沿波的传播方向,上坡时质点向下振动,下坡时质点向上振动,如图甲所示. (2)同侧法:波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧,如图乙所示. (3)微平移法:将波形图沿传播方向平移Δx Δx ≤T 4,再由x 轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定,如图丙所示.典题演练提能·刷高分1.(2019江西南昌三模)如图甲所示,为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图.图乙表示该波传播的介质中x=2 m处的质点a从t=0时起的振动图象.则下列说法正确的是.(填正确答案标号)A.波传播的速度为20 m/sB.波沿x轴负方向传播C.t=0.25 s时,质点a的位移沿y轴负方向D.t=0.25 s时,x=4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向E.从t=0开始,经0.3 s,质点b通过的路程是6 m答案ACD解析由乙图知,质点的振动周期为T=0.2 s,由甲图知,波长λ=4 m,则波速为:v=TT=20 m/s.故A 正确;由乙图知,t=0时刻,质点a向下运动.根据甲图可知,该波沿x轴正方向传播,故B错误;由乙图知,质点的振动周期为T=0.2 s,所以质点A在t=0.25 s的时刻的振动情况与t=0.05 s 时刻的振动情况相同,即处于负的最大位移处,所以a的位移沿y轴负方向.故C正确;由图甲可知,a质点和b质点的平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,所以在振动过程中任意时刻的位移都相反,所以0.25 s时,质点b处于正的最大位移处.加速度沿y轴负方向.故D正确;因为0.3 s=1.5T,则s=n·4A=1.5×4×0.2 m=1.2 m,故E错误.故选ACD.2.(2019安徽安庆二模)如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,在t1=0时刻波形如图中的实线所示,t2=0.5 s时刻的波形如图中虚线所示,若该列波的周期T>0.5 s,试求:(1)该列波的波长λ、周期T和波速v;(2)在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0 s内通过的路程.答案(1)8 m 2 s 4 m/s(2)质点P向y轴负方向运动0.3 m解析(1)由图可知,波长λ=8 m,由于该波沿x轴负方向传播,从t1=0到t2=0.5 s时间内,有:Δt=t2-t1=k+14T=0.5 s(k=0,1,2,3…),又知T>0.5 s,联立上式解得:k=0,则波的周期T=4Δt=2 s由v=TT 可得v=82m/s=4 m/s.(2)由于波沿x轴负向转播,故t=0时刻质点P向y轴负方向运动,又知t=3.0 s=32T,则质点P在t=3.0 s时间内通过的路程为s=32×4A=6×5×10-2 m=0.3 m.3.一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示,从该时刻开始计时,质点A的振动图象如图乙所示.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.t=0.6 s时,质点P的位移为2 mB.0~0.6 s内,质点P运动的路程为6 mC.t=0.6 s时,波传播的距离为6 mD.若t=0时,振动刚刚传到A点,则t=1.6 s时,x=50 m的质点第二次位于波峰E.若t=0时,振动刚刚传到A点,则t=2.4 s时,x=50 m的质点第二次位于波峰答案ABE解析由振动图象可知t=0时刻质点A向下振动,则波向x轴正向传播,质点P此时向下振动;T=0.8 s,则t=0.6 s时,质点P振动34T到达最高点,则位移为2 m,质点P的路程为3A=6 cm,选项A、B正确;波速v=TT =200.8m/s=25 m/s,则t=0.6 s时,波传播的距离为x=vt=15 m,选项C错误;若t=0时,振动刚刚传到A点,则x=50 m的质点第二次位于波峰时,波向前传播的距离为60 m,则用时间6025s=2.4 s,故选项E正确,D错误.故选ABE.4.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(填正确答案标号).A.这列波的传播方向是沿x轴正方向B.这列波的传播速度是20 m/sC.经过0.15 s,质点P沿x轴的正方向传播了3 mD.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向E.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离答案ABE解析由图乙读出,t=0时刻质点的速度向下,则由波形的平移法可知,这列波沿x轴正方向传播,A正确;由图知λ=4 m,T=0.2 s,则波速v=TT =40.2m/s=20 m/s,B正确;简谐横波中质点在平衡位置附近振动,并不随着波迁移,C错误;图示时刻Q点沿y轴正方向运动,t=0.1 s=12T,质点Q 的运动方向沿y轴负方向,D错误;t=0.35 s=1.75T,经过0.35 s时,质点P到达波峰,而质点Q 位于平衡位置与波谷之间,故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,E正确.命题角度2干涉、衍射、电磁波等概念高考真题体验·对方向1.〔2016全国Ⅱ·34(1)〕关于电磁波,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失答案ABC解析电磁波在真空中的传播速度为光速,A选项正确;电磁波是由周期性变化的电场和磁场相互激发产生的,B选项正确;传播速度方向、电场方向、磁场方向三者两两垂直,C选项正确;电磁波可以通过光缆传播,D选项错误;当电磁振荡消失后,电磁波可继续传播,E选项错误.2.〔2017全国Ⅰ·34(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).两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示.两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为 m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互(填“加强”或“减弱”).图(a)图(b)图(c)答案2减弱加强解析。

2020年高考物理精选专题（含答案详解）一、单选题（共4题；共8分）1.如图所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图，已知这列波的周期T=2.0s．下列说法正确的是（）A. 这列波的波速v=2.0m/sB. 在t=0时，x=0.5m处的质点速度为零C. 经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播0.8mD. 在t=0.3s时，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向2.某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（）A. 前2s走过的路程是10cmB. 第2s内振子向平衡位置运动，加速度在增大C. 第2s时和第4s时振子的位移相等，运动方向相同D. 在1.5s和2.5s这两个时刻振子系统的势能相同，动能也相同。

3.如图所示，两根细线长度均为2m，A细线竖直悬挂且在悬点O处穿有一个金属小球a，B悬挂在悬点处，细线下端系有一金属小球b，并且有m a>m b，把金属小球b向某一侧拉开3cm到处，然后同时让金属小球a、b由静止开始释放（不计阻力和摩擦），则两小球的最终情况是（）A. a小球先到达最低点，不可能和b小球在最低点相碰撞；B. b小球先到达最低点，不可能和a小球在最低点相碰撞；C. a、b两小球恰好在最低点处发生碰撞；D. 因不知道m a、m b的具体数值，所以无法判断最终两小球的最终情况．4.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（）A. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线B. 若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为l1:l2=4:25C. 图线II若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为1mD. 若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的二、多选题（共10题；共30分）5.一列简谐横波，在t=1s时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点P1的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断：( )A. 该波沿x轴正方向传播B. 该波的传播速度为6m/sC. 从t=0时刻起经过时间△t=3s，质点P1通过路程为6mD. 在振动过程中P1、P2的位移总是相同E. 质点P2做简谐运动的表达式为y=2sin( π2t－π2)m6.图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图，质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。

2019高考物理题分类汇编12机械振动、机械波、光学解析版1.【2019年全国Ⅰ】一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =T 2时刻，该波的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点。

图(b)表示介质中某质点的振动图象。

下列说法正确的是()A. 质点Q 的振动图象与图(b)相同B. 在t =0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C. 在t =0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示E. 在t =0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大【答案】CDE【解析】解：A 、简谐机械波沿x 轴正方向传播，在t =T 2时刻，质点Q 的振动方向向上，而在振动图象上在t =T 2时刻质点的振动方向向下，所以图b 不是质点Q 的振动图象。

故A 错误。

B 、在t =0时刻，质点P 位于波谷，速度为零，质点Q 位于平衡位置，则质点P 的速率比质点Q 的小，故B 错误。

C 、在t =0时刻，质点P 的位移比质点Q的大，则质点P 的加速度的大小比质点Q 的大。

故C 正确。

D 、在t =T 2时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示。

故D 正确。

E 、在t =0时刻，质点P 位于波谷，质点Q 位于平衡位置，则质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大。

故E 正确。

故选：CDE 。

根据波的传播方向确定Q 点在t =T 2时刻的振动方向，与振动图象上在t =T 2时刻质点的振动方向比较，确定是哪个质点的振动图象。

在波动图象上，根据位移大小研究加速度和速度的大小关系。

本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力。

对于波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。

同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。

2.【2019年全国Ⅰ】如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m 。

高中物理学习材料桑水制作历届高考【2012高考】（2012·大纲版全国卷）20.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像。

由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是18. 模块3-4试题（12分）（1）（2012·海南）某波源s发出一列简谐横波，波源s的振动图像如图所示。

在波的传播方向上有A、B两点，它们到s的距离分别为45m和55m。

测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。

由此可知①波长λ= m。

②当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是 cm。

【答案】①20 ②-6【解析】①由v=△x/△t，得v=10m/s。

由振动图像可知波动周期T=2.0s，波长λ=vT=100×2m=20m。

②由于A、B两点相距10m，为半个波长，当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是-6cm。

【考点定位】此题考查波动传播、振动图像及其相关知识。

（2012·福建）13、【原题】：.一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是A．沿x轴负方向，60m/s B．沿x轴正方向，60m/sC．沿x轴负方向，30 m/s D．沿x轴正方向，30m/s（2012·浙江）16、用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。

某一时刻的波形图如图所示，绳上a、b两质点均处于波锋位置。

下列说法正确的是（2012·天津）7．沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形如图所示，M为s时介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t = 140A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反（2012·四川）19．在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A。

高考物理力学知识点之机械振动与机械波解析含答案一、选择题1．已知在某时刻的波的图像如图所示，且M点的振动方向向上，下述说法正确的是：（）A．A点振动落后于M点，波向右传播B．A点振动落后于M点，波向左传播C．B点振动落后于M点，波向右传播D．B点振动落后于M点，波向左传播2．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．3．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是A．速度、加速度、动能B．动能、冋复力、对平衡位置的位移C．加速度、速度、势能D．速度、动能、回复力4．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。

现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（）A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度5．图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A．在t＝0.2s时，弹簧振子运动到O位置B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D．在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同6．关于下列四幅图的说法中，正确的是（）A．图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B．图乙为两列水波产生的干涉图样，这两列水波的频率可以不同C．图丙是波的衍射现象，左图的衍射更明显D．图丁是声波的多普勒效应，该现象说明，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变低了7．一质点做简谐运动的图象如图所示，该质点在t=3.5s时刻( )A．速度为正、加速度为正B．速度为负、加速度为负C．速度为负、加速度为正D．速度为正、加速度为负8．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是 ( )A．振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变C．振子的加速度方向总跟速度方向相反D．振子离开O点运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动9．若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的( )A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅不变D．频率改变，振幅改变10．如图所示，为一列沿x轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像，由图可知，这列波的振幅A、波长λ和x=l米处质点的速度方向分别为：（）A．A=0.4 m λ=1m 向上B．A=1m λ=0.4m 向下C．A=0.4m λ=2m 向下D．A=2 m λ=3m 向上11．如图所示两个频率、相位、振幅均相同的波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是（）A．在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰B．B点在干涉过程中振幅始终为零C．两波在B点路程差是波长的整数倍D．当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰12．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A ．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。