2020年高考物理专题练习振动图象和波动图象

一．机械波的形成和传播1．关于机械波的形成，下列说法中正确的是( )A．物体做机械振动，一定产生机械波B．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，做受迫振动C．参与振动的质点振动频率各不相同D．机械波传播过程中，介质中质点随波迁移，振动能量也随波传递[答案] BA.物体做机械振动，如果没有介质，不能产生机械波，故A错误;B.机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，做受迫振动，故B正确;C.参与振动的质点振动频率相同，故C错误;D .机械波传播过程中，介质中质点不随波迁移，在振动过程中把能量传出去，故D错误。

2．（多选）机械振动在介质中传播形成机械波。

下列说法正确的是（）A．如果波源停止振动，则机械波的传播也将立即停止B．纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行C．纵波中的质点在一个周期内沿波的传播方向运动一个波长的距离D．横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍【答案】BDA.振源停止振动时，由于惯性，其他.振动质，点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止，故A错误;B.在纵波中质点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上，故B正确;C.在横波和纵波中振动质点都不随波迁移，故C错误;D.根据波长的定义知:在横波中两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长，所以横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍，故D正确;3．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（）A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率【答案】DA.在同种均匀介质中波的传播过程中传播速度为定值，而质点的在平衡两侧做简谐运动，其速度大小是变化的，和波速无关，故A错误;B.在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，故B错误;C.质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，并非一个波长，故C错误;D.每个质点都在重复波源的振动因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，故D正确。

2020年高考物理专题训练卷机械振动、机械波一、选择题1.一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝T2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 的大解析 t ＝T2时刻，题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动，而题图(a)中质点Q 在t ＝T 2时刻从平衡位置向上振动，平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动，所以质点Q 的振动图象与题图(b)不同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如题图(b)所示，选项A 错误，D 正确；在t ＝0时刻，质点P 处在波谷位置，速率为零，与其平衡位置的距离最大，加速度最大，而质点Q 运动到平衡位置，速率最大，加速度为零，即在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的小，质点P 的加速度比质点Q 的大，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大，选项B 错误，CE 正确。

答案 CDE2.一列机械波上的A 、B 两质点在0～0.8 s 内的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示，A 、B 相距0.7 m ，则________。

A ．该机械波的周期一定为0.8 sB ．该机械波的波速可能为0.2 m/sC ．该机械波的波速可能为1 m/sD ．该机械波只能从A 向B 传播E ．该机械波的波长最长为5.6 m解析 由题图(甲)、(乙)可知，各质点振动周期和机械波周期相同，都是0.8 s ，A 正确；由题可知有两种情况，若如图1所示，则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ＝0.7 m ，解得λ＝5.61＋8n m ，v ＝λT ＝71＋8n m/s(n ＝0,1,2，…)；若如图2所示，则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ＝0.7 m ，解得λ＝5.67＋8n m ，v ＝λT ＝77＋8n m/s(n ＝0,1,2，…)，将0.2 m/s 和1 m/s 分别代入以上两速度表达式，n 能取大于等于0的整数时符合题意，反之不符合题意，B 错误，C 正确；若如图1所示，波由B 向A 传播，若如图2所示，从A 向B 传播，故D 错误；由以上分析可知当n ＝0时，得出两种情况下的最长波长分别为5.6 m 和0.8 m ，故E 正确。

专题15.4 振动图像和波动图像一．选择题1.(2020·江西南昌二模)一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端点P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示。

对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是。

A.两列波将同时到达中点MB.两列波波速之比为1∶2C.中点M的振动总是加强的D.M点的位移大小在某时刻可能为零E.绳的两端点P、Q开始振动的方向相同【参考答案】ADE2.(多选)(2020·陕西宝鸡一模)一列简谐横波沿着x轴正方向传播,波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5 m,且小于一个波长,如图甲所示,A、B两质点振动图象如图乙所示。

由此可知。

A.波中质点在一个周期内通过的路程为8 cmB.该简谐波的波长为4 mC.该简谐波的波速为0.5 m/sD.t=1.5 s时A、B两质点的位移相同E.t=1.5 s时A、B两质点的振动速度相同【参考答案】ACE3 (多选)(2020·湖北武汉模拟)一列简谐横波沿x轴传播。

在x=12 m处的质点a的振动图线如图甲所示,在x=18 m处的质点b的振动图线如图乙所示。

下列判断正确的是。

(填正确答案标号)A.质点a在波谷时,质点b一定在平衡位置向y轴正方向振动B.若波沿+x方向传播,这列波的最大传播速度为 3 m/sC.若波沿-x方向传播,这列波的最大波长为24 mD.若波的传播速度为0.2 m/s,则这列波沿+x方向传播E.若波的传播速度为1 m/s,则这列波沿-x方向传播(导学号88094692)【参考答案】ACD【名师解析】由图可知,波的周期为T=8 s,A对;若波向+x传播,波向右平移,得n+λ=ab=6 m,v右=,选项B错,D对;若波向-x传播,波向左平移,得n+λ=ab=6 m,v左=, 选项C对E错。

4．(5分)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图所示，从此时刻开始，x＝1 m处的质点和x＝3 m处的质点分别经过0.1 s和0.3 s第一次到达波峰，则下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．这列波沿x 轴正向传播B ．该列波在0.1 s 内沿x 轴传播的距离为1 mC ．x ＝1 m 处质点在0.4 s 内沿x 轴传播的距离为4 mD ．在0～0.6 s 时间内，x ＝1.5 m 处质点通过的路程是60 cmE ．在t ＝0.5 s 时，x ＝4 m 处质点振动方向沿y 轴正方向 【参考答案】BDE5．(2020·湖北六校调考)一列简谐横波，在t ＝0.6 s 时刻的图象如图甲所示，此时，P 、Q 两质点的位移均为－1 cm ，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的波速是503m/sC ．从t ＝0.6 s 开始，紧接着的Δt＝0.6 s 时间内，A 质点通过的路程是10 mD ．从t ＝0.6 s 开始，质点P 比质点Q 早0.4 s 回到平衡位置E ．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m 的障碍物，不能发生明显衍射现象 【参考答案】ABD6.如图2所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x＝0.1sin 20πt(m)，形成的机械波的波速都是10 m/s。

机械波点点清专题3 波动图像和振动图像的综合应用微专一1.振动图像和波的图像的比较2.求解波的图像与振动图像综合类问题可采用“二清、二找、二对应”的方法。

(1)分清振动图像与波的图像。

看清横、纵坐标的单位及单位前的数量级。

(2)在波的图像里找到振动图像对应的质点，在振动图像里找到波的图像对应的时刻。

(3)同一质点在同一时刻在波的图像和振动图像里对应的位移和振动方向相同3．图像问题的易错点(1)不理解振动图像与波的图像的区别。

(2)误将振动图像看作波的图像或将波的图像看作振动图像。

(3)不知道波传播过程中任意质点的起振方向就是波源的起振方向。

(4)不会区分波的传播位移和质点的振动位移。

(5)误认为质点随波迁移。

题型一 由振动图象和信息确定波动图象【典例1】7.(2019·河北衡水中学模拟)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为2 m/s ，振幅A ＝2 cm ，M 、N 是平衡位置相距为3 m 的两个质点，如图所示，在t ＝0时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处，已知该波的周期大于1 s ，下列说法正确的是( )A ．该波的周期为6 sB ．在t ＝0.5 s 时，质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动C ．从t ＝0到t ＝1 s ，质点M 运动的路程为2 cmD ．在t ＝5.5 s 到t ＝6 s ，质点M 运动路程为2 cmE ．t ＝0.5 s 时刻，处于M 、N 正中央的质点加速度与速度同向 【答案】：BDE【解析】：由题意可知nλ＋34λ＝3 m ，λ＝vT ，解得T ＝64n ＋3(n ＝0,1,2,3，…)因T >1 s ，则n＝0时T ＝2 s ，选项A 错误；在t ＝0.5 s ＝14T 时，质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动，选项B 正确；从t ＝0到t ＝1 s ，经过了0.5T ，则质点M 运动的路程为2A ＝4 cm ，选项C 错误；在t ＝5.5 s 时刻M 点在最低点，t ＝6 s 时回到平衡位置，则质点M 运动路程为2 cm ，选项D 正确；t ＝0.5 s 时刻，M 点在波峰位置，N 点在平衡位置，则处于M 、N 正中央的质点处在平衡位置下方向上振动，此时的加速度与速度同向，选项E 正确．【典例2】(2018·武汉市模拟)(多选)（空间周期性）如图11所示，有一列减幅传播的简谐横波，x ＝0与x ＝75 m 处的A 、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。

2020年高考物理一轮复习：49 机械振动和振动图象姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共11题；共22分)1. （2分）如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为＋q的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动，那么（）A . 小球到达最右端时，弹簧的形变量为B . 小球做简谐运动的振幅为C . 运动过程中小球的机械能守恒D . 运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变2. （2分） (2018高二上·浙江期中) 如图所示，质量为的物体放置在质量为的物体上，与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作简谐运动，振动过程中、之间无相对运动，设弹簧劲度系数为，当物体离开平衡位置的位移为时，、间摩擦力的大小等于（）A .B .C .D .3. （2分）如图所示为某质点的振动图象，以下说法中正确的是（）A . a时刻质点速度方向沿x轴正方向B . b时刻质点的加速度正在增大C . c时刻质点的动能正在减小D . d时刻的回复力正在减小4. （2分） (2015高二下·广安期中) 如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B，C振动，则下列说法正确的是（）A . 只有A，C摆振动周期相等B . A摆的振幅比B摆小C . C摆的振幅比B摆小D . A，B，C三摆的振动周期相等5. （2分）弹簧振子振动图象如图所示，在t1到t2的时间内（）A . 振子速度、加速度方向都不变B . 振子速度、加速度方向都改变C . 振子速度方向不变，加速度方向改变D . 振子速度方向改变，加速度方向不变6. （2分）质点A做简谐运动，其振动图象和t=1.6s时刻的波动图象如图所示，则下列说法正确的是（）A . 质点A向上运动，波向左传播B . 质点A向上运动，波向右传播C . 质点A向下运动，波向左传播D . 质点A向下运动，波向右传播7. （2分）如图甲，S点为振源，P点距s的距离为 r，t=0时刻S点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，图乙为P点从t1时刻开始振动的振动图象，则以下说法正确的是（）A . t=0时刻振源S的振动方向沿y轴负方向B . t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向C . 该简谐波的波长为D . 若波源停止振动，则P点也马上停止振动8. （2分）一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4．在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟分针一整圈所经历的时间实际上是（）A .B .C . 2hD . 4h9. （2分）如图，两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz,乙弹簧振子的固有频率为7 Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时,则两个弹簧振子的振动情况是（）A . 甲的振幅较大,且振动频率为8 HzB . 甲的振幅较大,且振动频率为9 HzC . 乙的振幅较大,且振动频率为9 HzD . 乙的振幅较大,且振动频率为7 Hz10. （2分） (2017高二上·辽宁期末) 如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8Hz，乙弹簧振子的固有周期为72Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是（）A . 甲的振幅较大，且振动频率为8HzB . 甲的振幅较大，且振动频率为9HzC . 乙的振幅较大，且振动频率为9HzD . 乙的振幅较大，且振动频率为72Hz11. （2分） (2019高二下·乾安月考) 关于回复力，下列说法错误的是（）A . 回复力是物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力B . 回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供C . 回复力可能是几个力的合力，也可能是某一个力的分力D . 振动物体在平衡位置时，其所受合力为零二、多选题 (共5题；共15分)12. （3分） (2017高二下·内蒙古期中) 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t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，弹簧振子做减速运动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13. （3分）(2017·洛阳模拟) 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，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B . 若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l1：l2=25：4C . 图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为1mD . 若摆长均为1m，则图线Ⅰ是在地球上完成的14. （3分）如图所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t1和t2两时刻，质点的速度v1、v2 ，加速度a1、a2的正确关系为（）A . v1<v2 ，方向相同B . v1<v2 ，方向相反C . a1>a2 ，方向相同D . a1>a2 ，方向相反15. （3分）(2017·桂林模拟) 图甲为xoy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象，图乙为x=0处质点的振动图象，由图象可知，下列说法正确的是（）A . t=0时，质点P沿y轴负方向加速运动B . t=0到t=2s内，质点P通过的路程一定是8cmC . t=2s时，质点Q运动的x=0.2m处D . t=3s时，质点Q的加速度为零E . 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，不能发生明显衍射现象16. （3分）如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在BC间振动,则（）A . 从B→O→C→O→B为一次全振动B . 从O→B→O→C→B为一次全振动C . 从C→O→B→O→C为一次全振动D . OB的大小不一定等于OC三、综合题 (共5题；共60分)17. （15分）如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：（1）振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？（2）振子在A点的位移．（3）振子在B点的加速度．18. （10分） (2017高二下·曲周期末) 一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰（3）这段时间里R通过的路程是多少？19. （10分） (2017高二下·怀仁期中) 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，mA=0.1kg，mB=0.5kg，系统静止时弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细绳，A做简谐振动，求：（1）其最大加速度是多少？（2）其振幅是多少？20. （15分）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F= ．但是，在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论，而获得快速有效地解决：a．若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么m和M之间的万有引力总是为零．b．若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外（r≥r0），那么它们之间的万有引力为：F= ，式中的r为质点m到球心之间的距离;r0为大球体的半径．假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞．若地球的半径为R，万有引力常数为G，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动．（1）求：小球运动到距地心为0.5R处的加速度大小a；（2）证明：小球在洞内做简谐运动；（3）求：小球在运动过程中的最大速度vm．21. （10分）(2017·黑龙江模拟) 一劲度系数k=400N/m的轻弹簧直立在地面上，弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装有物体B，B的下表面恰与盒子接触，如图所示．已知A和B的质量mA=mB=1kg，g=10m/s2 ，不计阻力，先将A向上抬高使弹簧伸长5cm 后从静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动．试求：（1）A的振幅．（2）A、B处于最高点时的加速度大小．（3）A、B处于最低点时A对B的作用力大小．参考答案一、单选题 (共11题；共22分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、二、多选题 (共5题；共15分)12-1、13-1、14-1、15-1、16-1、三、综合题 (共5题；共60分)17-1、17-2、17-3、18-1、18-2、18-3、19-1、19-2、20-1、20-2、20-3、21-1、21-2、21-3、。

波的图象[随堂检测]1．(多选)关于振动图象和波的图象，下列说法正确的是( )A．波的图象反映的是很多质点在同一时刻的位移B．通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移C．它们的横坐标都表示时间D．它们的纵坐标都表示质点的位移解析：选AD.波的图象反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的位移，A正确，B错误；波的图象的横坐标表示的是振动质点的平衡位置坐标，C错误；波的图象和振动图象的纵坐标都表示质点的位移，D正确．2.如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图，则( )A．只有B、D有相同振幅B．只有A、F有相同振幅C．只有A、C、F有相同的振幅D．所有各质点的振幅都相同解析：选D.波传播过程中，各质点的振动过程是对波源振动的重复，所以振幅都相同．3.如图所示为一波形图，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，此时速度方向为正、加速度方向为负的质点是( )A．P B．QC．R D．S解析：选D.各质点的速度方向由带动法判断，只有R、S两质点速度向上；加速度的方向由位移正负决定，P、S两质点位移为正，加速度方向为负，只有S点符合以上两个条件，D正确．4．(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波(周期为T)在某个时刻的波形，由图象可知( )A ．质点b 此时位移为零B ．质点b 此时向－y 方向运动C ．质点d 的振幅是2 cmD ．质点a 再经过T2通过的路程是4 cm ，偏离平衡位置的位移是4 cm解析：选AC.由波形知，质点b 在平衡位置，所以，其位移此时为零，选项A 正确；因波向右传播，波源在左侧，由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b 此时向＋y 方向运动，选项B 错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以，质点d 的振幅是2 cm ，选项C 正确；再经过T2的时间，质点a 将运动到负向最大位移处，故选项D 错误．5．一简谐横波沿x 轴正向传播，图甲是t ＝0时刻的波形图，图乙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( )A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m解析：选C.由y －t 图象知，t ＝0时质点位移为负值，且向y 轴负方向运动，由y －x 图象知，x ＝0.5 m 和x ＝3.5 m 处的质点此时刻位移为正值，故A 、D 错误；由传播方向与振动方向关系可判定，x ＝1.5 m 的质点向y 轴正方向运动，x ＝2.5 m 处质点向y 轴负方向运动，故C 正确，B 错误．[课时作业] [学生用书P99(单独成册)]一、单项选择题1.一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图所示，质点a 、b 均处于平衡位置，质点a 正向上运动．则下列说法正确的是( )A ．波沿x 轴负方向传播B ．该时刻质点b 正向上运动C ．该时刻质点a 、b 的速度相同D ．质点a 、b 的振动周期相同解析：选D.由于质点a 向上运动，因此波向右传播，A 错误；此时质点b 向下运动，B 错误；此时a 、b 两质点速度大小相等，但方向相反，因此C 错误；质点a 、b 的振动周期都等于波源的振动周期，因此振动周期相等，D 正确．2.如图为某时刻简谐横波的图象，波的传播方向沿x 轴正方向，下列说法正确的是( )A ．质点A 、D 的振幅不相等B ．质点B 、E 的速度大小和方向都相同C ．质点D 正沿y 轴负方向运动 D ．质点C 、F 的加速度为零解析：选C.振幅是质点离开平衡位置的最大位移，故质点A 、D 的振幅相等，选项A 错误；质点B 、E 的速度大小相同，但是方向相反，选项B 错误；由“同侧法”可知，质点D 正沿y 轴负方向运动，选项C 正确；质点C 、F 离开平衡位置的位移最大，回复力最大，故质点的加速度最大，选项D 错误．3．一列横波沿x 轴正向传播，某时刻的图象如图所示，坐标为(3，0)的质点，经过14周期后该质点的坐标是( )A ．(3，2)B ．(4，2)C ．(4，－2)D ．(3，0)解析：选A.由题意可知，波沿x 轴正向传播，则坐标为(3，0)的质点的振动方向沿y 轴正向，经14周期后到达正向最大位移处，即坐标为(3，2)． 4．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、速度方向相同解析：选D.由题可知，波动周期为T ＝1f ＝150 s ＝0.02 s ，波长λ＝vT ＝2 m ，则x SQ ＝3 m ＝112λ，因此Q 质点与S 质点的振动完全相反，当S 质点位移为负，且向－y 方向运动时，Q 质点的位移为正，且向＋y 方向运动，两质点位移大小相等；x SP ＝3.5 m ＝134λ，则P 质点的位移也一定为负，但沿＋y 方向运动，位移大小与S 质点的位移不一定相等，因此P 质点和Q 质点的位移方向相反，速度方向相同，D 项正确，A 、B 、C 项错误．5.振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是下列图象中的( )解析：选B.由绳上形成的波形可知，P 点开始由平衡位置向下振动，故选项B 正确． 6．一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过34周期开始计时，则图乙描述的是( )A ．a 处质点的振动图象B ．b 处质点的振动图象C ．c 处质点的振动图象D ．d 处质点的振动图象解析：选B.由题图甲可以判断经过34周期后，质点a 处于波谷，质点b 处于平衡位置且正向下振动，质点c 处于波峰位置，质点d 处于平衡位置且正向上振动，可以判断图乙表示由平衡位置向下振动质点即b 质点的振动图象，选项B 正确． 二、多项选择题7．根据图甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是( )A ．甲是振动图象，乙是波动图象B ．甲是波动图象，乙是振动图象C ．甲中A 质点向下振，乙中B 时刻质点向上振D ．甲中A 质点向上振，乙中B 时刻质点向下振解析：选BD.甲图表示波动图象，乙图表示振动图象，故A 错，B 对．对甲图，由传播方向与振动图象的关系知，A 点向上振动，对乙图，B 时刻向下运动，故C 错，D 对． 8．如图所示，下列说法中正确的是( )A ．此列波的振幅是0.1 mB ．x ＝15 cm 处质点的位移是0.1 mC ．若A 的速度沿y 轴正方向，则B 的速度亦沿y 轴正方向D ．A 的加速度沿y 轴的负方向，而B 、C 的加速度沿y 轴的正方向解析：选ACD.由图象可知，此波振幅为0.1 m ，x ＝15 cm 处质点的位移为－0.1 m ，故A 正确，B 错误；A 的速度沿y 轴正方向，则波向右传播，B 向上运动，故C 正确；各质点的加速度方向均指向平衡位置，故D 正确．9．如图所示是一列简谐横波在某一时刻的图象，A 、B 、C 是介质中的三个质点．已知波是沿x 轴正方向传播的，下列说法中正确的是( )A ．质点A 此时向y 轴负方向振动B ．质点A 的振幅为零C ．质点B 此时向y 轴正方向运动D ．质点C 再经过T4通过平衡位置解析：选CD.沿传播方向介质中各质点振动的振幅均为0.4 cm ，B 错误；波沿x 轴正方向传播，质点A 此时沿y 轴正方向振动，A 错误；质点B 此时沿y 轴正方向振动，C 正确；质点C 经过t ＝T4时通过平衡位置，D 正确．10．一列简谐波某时刻的波形如图甲所示，图乙是该波传播时介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则( )A ．若波沿x 轴正方向传播，振动图象为a 点的振动图象B ．若波沿x 轴正方向传播，振动图象为b 点的振动图象C ．若波沿x 轴负方向传播，振动图象为c 点的振动图象D ．若波沿x 轴负方向传播，振动图象为d 点的振动图象解析：选BD.由振动图象可知该质点在起始时刻位于平衡位置，并向上运动，故可知质点可能为b 点或d 点；由“上坡下，下坡上”可知，B 、D 选项正确． 三、非选择题11.一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25 s 图中x ＝15 m 处的P 点第一次到达波峰的位置．若波向左传播，此后再经过0.75 s ，P 点的振动方向是________；若波向右传播，此后再经0.75 s ，P 点的振动方向是________．解析：若波向左传播，此时P 点向上运动，第一次到达波峰的位置需要14个周期的时间，即0.25s ＝14T ，所以再经0.75 s 即34个周期，P 点到达平衡位置并向上运动．若波向右传播，此时P 点向下运动，需经34个周期第一次到达波峰，即0.25 s ＝34T ，所以再经0.75 s 即214个周期，P 点到达平衡位置并向下运动．答案：向上 向下12．一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t ＝0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N 的振幅是________m ，振动周期为________s ，图乙表示质点________(从质点K 、L 、M 、N 中选填)的振动图象．该波的波速为________m/s.解析：由题图甲可知，振幅为0.8 m ．由题图乙可知，振动周期T ＝4 s ．由题图乙可知该质点在t ＝0时，正由平衡位置向y 轴正方向振动，故它表示质点L 的振动图象．由λ＝vT 可得，v ＝λT ＝24 m/s ＝0.5 m/s.答案：0.8 4 L 0.5。

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。

颠簸图像与振动图像及波的多解性一、颠簸图像和振动图像1、波的流传方向和质点振动方向的关系a.已知波的图像、波的流传方向，确立随意一个质点在此时辰的振动方向b.已知质点的振动方素来判断波的流传方向2、已知 t 时辰的波形和波速，流传方向作出再经过t 时间后的波形图方法一：平移法方法二：特别法t0 时的波形图，波的流传速度的大小例 1.下列图为一列简谐波在v 2 m s 画出再经t1 1.25 s的波形和该时辰前t2的图像。

练习：一质点以坐标原点0 为中心地点在y 轴上振动，其振幅为5m，周期为0.4s ，振动在介质中产生的简谐波沿x 轴的正向流传，其速度为，计时开始时该质点在座标原点0，速度方向为y 轴正方向，后此质点立刻停止运动，则再经过后的波形是（）A B C D3、求振动质点在t 时间内经过的行程及相对均衡地点的位移例 2. 如下图，为一简谐波在 t=0 时的颠簸图像，波的流传速度大小为 2m／s，向右运动，则 t=0 到 t=2.5 秒的时间内，质点 M经过的路程是 _____________ ，相对均衡地点的位移是_______________ 。

4、波流传到某一点的时间及第n 次振动到某一状态的时间确立例 3. 如下图 , 一列沿 x 轴正方向流传的简谐横波, 波速大小为m/s,P 点的横坐标为96 cm. 从图中状态开始计时, 问:(1)经过多长时间 ,P 质点开始振动 ?振动时方向怎样 ?(2)经过多长时间 ,P 质点第一次抵达波峰 ?例 4. 在平均介质中选用均衡地点在同向来线上的9 个质点，相邻两质点的距离均为L，如图 (a ）所示．一列横波沿该直线向右流传，t=0 时抵达质点1，质点 1 开始向下运动，经过时间t 第一次出现如图（ b）所示的波形．则该波的（）A 周期为t ，波长为8L．B周期为C周期为2t ，波速为12L /t D周期为2t ，波长为 8L．3t ，波速为 8L/t 35、由颠簸图像画某质点振动图像例 5. 如下图，波源S 从均衡地点（ y=0）开始振动，运动方向竖直向上（y 轴的正方向），振动周期T=0.01s ，产生的机械波向左、右两个方向流传，波速均为v=80m/s ，经过一段时间后，P、Q 两点开始振动，已知距离、．若以Q 点开始振动的时辰作为计时的零点，则在图所示的四幅振动图象中，能正确描绘S、P、 Q三点振动状况的是（）A．甲为 Q 点的振动图象B．乙为振源S 点的振动图象C．丙为 P 点的振动图象D．丁为 P 点的振动图象二、波的多解性1、波的空间的周期性沿波的流传方向，在x 轴上任取一点P（ x) ，如下图， P 点的振动完整重复波源O的振动，只是时间上比O点要落伍t ，且t =x/v=xT 0/ λ . 在同一波线上，凡坐标与P 点坐标 x 之差为波长整数倍的很多质点，在同一时辰t 的位移都与坐标为λ 的质点的振动位移同样，其振动速度、加速度也与之同样，或许说它们的振动“容颜”完整同样．所以，在同一波线上，某一振动“容颜”必然会不停重复出现，这就是机械波的空间的周期性．空间周期性说明，相距为波长整数倍的多个质点振动状况完整同样．2、波的时间的周期性在 x 轴上同一个给定的质点，在 t+nT 时辰的振动状况与它在 t 时辰的振动状况（位移、速度、加快度等）同样．所以，在 t 时辰的波形，在 t+nT 时辰会多次重复出现．这就是机械波的时间的周期性．波的时间的周期性，表示波在流传过程中，经过整数倍周期时，其波的图象同样．3、波的双向性双向性是指波沿正负方向流传时，若正、负双方向的流传时间之和等于周期的整数倍，则沿正负双方向流传的某一时辰波形同样．4、介质中两质点间的距离与波长关系不决在波的流传方向上，假如两个质点间的距离不确立，就会形成多解，解题时若不可以联想到全部可能状况，易出现漏解．5、介质中质点的振动方向不决在波的流传过程中，质点振动方向与流传方向联系，若某一质点振动方向未确立，则波的流传方向有两种，这样形成多解．说明：波的对称性：波源的振动要带动它左、右相邻介质点的振动，波要向左、右双方向流传．对称性是指波在介质中左、右同时流传时，对于波源对称的左、右两质点振动状况完整同样。

重庆市2020年高考物理一轮复习：50 机械波和波动图象（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共6题；共12分)2. （2分）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．M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示．在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s．则（）A . 该波的周期为 sB . 在t= s时，N的速度一定为2m/sC . 从t=0到t=1s，M向右移动了2mD . 从t= s到t= s，M的动能逐渐增大3. （2分）振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10Hz，t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示（向左传播的简谐横波图中未画出）．则以下说法正确的是（）A . t=0时，x=﹣2m处的质点振动方向向上B . t=0.175s时，x=﹣1m处的质点处在波谷位置C . t=0.175s时，x=1m处的质点处在波峰位置D . 波速大小为10m/s4. （2分） (2018高二上·浙江期中) 原点O处有一简谐横波波源，t=0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t=0.6s时的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下面说法中正确的是（）A . 这列波的传播速度为10cm/sB . 再经过0.1s质点a通过的路程等于10cmC . t=0.7s时质点b运动方向沿y轴负方向D . 此刻质点a与质点b运动方向相同5. （2分）一列简谐横波向右传播，波速为v．沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示．某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷．则t的可能值．A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个．6. （2分）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻波形图线，质点P在该时刻的速度为v，经过0.1s 该质点的速度仍为v，再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，关于该波的传播下列叙述正确的是（）A . 若波沿x正方向传播，速度为10m/B . 若波沿x负方向传播，速度为10m/C . 若波沿x负方向传播，速度为20m/D . 若波沿x正方向传播，速度为20m/二、多选题 (共9题；共27分)7. （3分）两列波在某区域相遇，下列说法中正确的是（）A . 两列波相遇时能够保持各自的状态互不干涉B . 由于这两列波相遇时叠加，当它们分开时波的频率、振幅都会发生变化C . 如果这两列波叠加以后使某些区域振动加强，某些区域振动减弱，那么这两列波发生明显干涉D . 两列波重叠的区域里，任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和8. （3分）(2017·晋中模拟) 图（a）为一列简谐横波在t=0.10s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（b）为质点Q的振动图象，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简谐运动的表达式为y=0.10sin19πt（国际单位）9. （3分）(2016·上海) 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2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。

专题24、振动与波动图像中各参数的求解方法1.(多选)(2018·福建漳州模拟)如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中________。

A．弹簧的最大弹性势能等于2mgAB．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C．物体在最低点时的加速度大小应为gD．物体在最低点时的弹力大小应为mgE．物体在最低点时的弹力大小应为2mg【答案】：ACE【解析】：因物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，此时弹簧弹力等于零，物体的重力mg＝F回＝kA，当物体在最低点时，弹簧的弹性势能最大等于2mgA，A对；在最低点，由F回＝mg＝ma知，C对；由F弹－mg＝F回得F弹＝2mg，D错，E对；由能量守恒知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，B错。

2.(多选)如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该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＝0.2 s时，弹簧振子可能运动到B位置B．在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子的速度相反C．从t＝0到t＝0.2 s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加D．在t＝0.2 s与t＝0.6 s两个时刻，弹簧振子的加速度相同E．在t＝0.4 s和t＝0.8 s时弹簧振子动能最大【答案】：ABE【解析】：t＝0.2 s时，振子的位移为正的最大，但由于没有规定正方向，所以此时振子的位置可能在A 点也可能在B点，A正确。

t＝0.1 s时速度为正，t＝0.3 s时速度为负，两者方向相反，B正确。

从t＝0到t＝0.2 s的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，动能减小，C错。

t＝0.2 s与t＝0.6 s两个时刻，位移大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，D错。

振子在平衡位置动能最大，E正确。