【备战2022】高考物理5年高考真题精选与最新模拟专题13机械振动、机械波【2022高考真题精选】（2022·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A.mB.mC.1mD.m18.模块3-4试题（12分）（1）（2022·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51\n①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。（2022·福建）13、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/sB．沿x轴正方向，60m/sC．沿x轴负方向，30m/sD．沿x轴正方向，30m/s（2022·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A.a、b两点之间的距离为半个波长51\nB.a、b两点开始时刻相差半个周期C.b点完成全振动的次数比a点多一次D.b点完成全振动的次数比a点少一次（2022·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=140s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【考点定位】本题考查机械波。质点振动方向与波的传播方向的关系，位移、速度、加速度方向的判断。（2022·四川）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。M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。在t=0时，M51\n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53sB．在t=13s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=13s到t=23s，M的动能逐渐增大【考点定位】本题考查机械波。（2022·北京）17．一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间，关系的图像是51\n（2022·全国新课标卷）34.[物理——选修3-4]（15分）（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。（2022·山东）37．（8分）【物理—物理3-4】（1）一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点、分别位于、处。从时刻开始计时，当时质点刚好第4次到达波峰。51\n①求波速。②写出质点做简谐运动的表达式（不要求推导过程）。 （2）如图所示，一玻璃球体的半径为，为球心，为直径。来自点的光线在点射出。出射光线平行于，另一光线恰好在点发生全反射。已知，求玻璃的折射率。球心O到BN的距离。【解析】解：（1）①设简谐横波的波速为，波长为，周期为，有图像知，。由题意得①②联立①②式，代入数据得③②质点P做简谐运动的表达式为④（2）设光线BM在M点的入射角为，折射角为，由几何关系可知，，，根据折射定律得⑤代入数据得⑥光线BN恰好在N点发生全反射，则为临界角C⑦设球心到BN的距离为d，由几何关系可知⑧联立⑥⑦⑧式得⑨【考点定位】机械振动和机械波（2022·上海）24．如图，简谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过Δt=3s，其波形如虚线所示。己知图中x1与x2相距1m，波的周期为T，且2T<Δt<4T。则可能的最小波速为____________m/s，最小周期为____________s。51\n【考点定位】机械振动和机械波（2022·安徽）15.一列简谐被沿X轴正方向传播，在t=0j时波形如图1所示，已知波速度为10m/s。则t=0.1s时正确的波形应是图2中的（）（2022•重庆）装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是( )51\n【2022高考真题精选】1.（全国）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为-A且向y轴负方向运动时，坐标为x=0.4m处质元的位移为A。当坐标x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为A．-A、沿y轴正方向B．-A、沿y轴负方向C．-A、沿y轴正方向D．-A、沿y轴负方向【答案】C【解析】由波长，某时刻在波的传播方向上相距，坐标分别为x=0和x=0.4m的两质元位移分别为和，画出草图，结合三角函数知识可以判定该时刻的波形图具有唯一性，且根据坐标为x=0处质元向y轴负方向运动，可确定波的传播方向为x轴正方向，且此时坐标为x=0.2m处的质元正位于平衡位置向y轴负方向运动，直到当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，其间历时，根据简谐运动的对称性，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为、沿y轴正方向，C项正确。2．（北京）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51\nB．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3.（重庆）介质中坐标原点0处的波源在t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如题17图所示。下列能描述x0处质点振动的图象是4．（浙江）关于波动，下列说法正确的是A.各种波均会发生偏振现象B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C.声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D.已知地震波得纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警51\n5．（天津）位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成的简谐横波的波形如图所示，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则A．波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B．此后周期内回复力对波源A一直做负功C．经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长D．在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零6．（四川）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则51\nA.1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B.Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C.Q处的质点此时正在波峰位置D.Q处的质点此时运动到p处答案：B解析：由波动图像可知，质点Q在t=0时刻平衡位置向上振动，所以当Q的状态传到P时，刚好经历3/4周期，Q处于波谷位置，故B正确，CD错误；此刻1cm＜x＜3cm范围内的质点均在x轴上面，其中1cm＜x＜2cm范围内质点向上运动，2cm＜x＜3cm范围内质点向下运动，A错误；7．（上海）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速、()在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为和，则(A)，(B)，(C)，(D)，8．（上海）两波源在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则(A)在两波相遇的区域中会产生干涉(B)在两波相遇的区域中不会产生干涉51\n(C)点的振动始终加强(D)点的振动始终减弱【答案】B.【解析】从图中看，两列水波的波长相不同，波在水中的速度都相等，根据，可知两列波的周期不相等，不满足相干条件，在两波相遇的区域中不会产生干涉现象，B正确.9．（上海）两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为，两波源分别位于A、B处，时的波形如图所示。当时，M点的位移为cm，N点的位移为cm。【2022高考真题精选】1．2022·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的51\nA．周期B．波速C．波长D．频率【答案】C【解析】只能确定波长，正确答案C。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差或波的传播方向，因此无法确定波速、周期和频率。2．2022·全国卷Ⅰ·21一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。时刻振子的位移；时刻；时刻。该振子的振幅和周期可能为A．0.1m，B．0.1m,8sC．0.2m，D．0.2m，8s3．2022·北京·17一列横波沿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1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2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51\n【答案】B【解析】由波的图像经过周期a到达波谷，b到达平衡位置向下运动，c到达波峰，d到达平衡位置向上运动，这是四质点在0时刻的状态，只有b的符合振动图像，答案B。4.2022·上海物理·16如右图，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线和虚线分别表示＜时的波形，能正确反映时波形的是图5.2022·上海物理·20如图，一列沿轴正方向传播的简谐横波，振幅为，波速为，在波的传播方向上两质点的平衡位置相距（小于一个波长），当质点在波峰位置时，质点在轴下方与轴相距的位置，则51\n（A）此波的周期可能为（B）此波的周期可能为（C）从此时刻起经过，点可能在波谷位置（D）从此时刻起经过，点可能在波峰位置6．2022·海南物理·18(2)右图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，、51\n是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了进免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/s，若报告人声音的频率为136Hz，问讲台上这样的位置有多少个？【答案】4【解析】相应于声频的声波的波长是①式中是空气中的声速。在右图中，O是AB的中点，P是OB上任一点。将表示为②式中为实数，当时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消。由此可知，O是干涉加强点；对于B点，③所以，B点也是干涉加强点。因而O、B之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点。【2022高考真题精选】51\n1.（09·全国Ⅰ·20）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是（）2.（09·全国卷Ⅱ·14）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解析：本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确。答案：AD51\n3.（09·北京·15）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波4.（09·北京·17）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为解析：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确。答案：A5.（09·上海物理·4）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51\nC．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变6.（09·天津·8）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin，则质点A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同A-A48t/sx123567O解析：由关系式可知，，将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同，A对；画出对应的位移-时间图像，由图像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B错；仍由图像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C错、D对。答案：AD（09·四川·19）图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则A.波的周期为2.4sB.在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s，P点经过的路程为4mD.在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置51\n（09·福建·17）图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A.t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大B.t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm解析：由y-t图像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ点在平衡位置沿y负方向运动，可以推断波没x负方向传播，所以C错；从t=0.10s到t=0.15s时，Δt=0.05s=T/4，质点Q从图甲所示的位置振动T/4到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q的加速度达到正向最大，而P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y轴负方向，所以A、B都对；振动的质点在t=1T内，质点运动的路程为4A；t=T/2，质点运动的路程为2A；但t=T/4，质点运动的路程不一定是1A；t=3T/4，质点运动的路程也不一定是3A。本题中从t=0.10s到t=0.25s内，Δt=0.15s=3T/4，P点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内的路程不是30cm。答案：AB10.（09·浙江·21）一列波长大于1m的横波沿着轴正方向传播，处在和51\n的两质点、的振动图像如图所示。由此可知（）A．波长为mB．波速为C．末、两质点的位移相同D．末点的振动速度大于点的振动速度11.（09·上海物理·12）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。51\n12.（09·广东物理·14）（2）图为声波干涉演示仪的原理图。两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔。声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅。答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：（2）声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍。14.（09·江苏物理·12.B）（4分）(2)在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是s；时，质点A的运动沿轴的方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是cm。51\n图115.（09·山东物理·37）（1）图1为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)解析：（1）由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，,由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。16.（09·海南物理·18）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600m/s之间，结果保留两位有效数字。）51\n解析：设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为其中对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为其中，液体中的声速为联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300～1600之间，得【2022高考真题精选】1.（08全国Ⅰ16）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=3m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xa=2.5m,xb=5.5m,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51\nD.在某一时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同2.（08全国Ⅱ17）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.该波的波长可能等于（）A.0.60mB.0.20mC.0.12mD.0.086m3.（08宁夏理综32）下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）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定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.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率4.（08北京理综16）在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1s到达最大位移处,在这段时间内波传播了0.5m.则这列波（）A.周期是0.2sB.波长是0.5mC.波速是2m/sD.经1.6s传播了8m51\n5.（08重庆理综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10.5m/sD.该波由a传播到b可能历时7s6.（08重庆理综20）某地区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（如图）,在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则()A.P先开始振动,震源距地震仪约36km51\nB.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36kmD.H先开始振动,震源距地震仪约25km答案：A解析：由于纵波传播较快,故P先开始振动,设震源距地震仪约x,则有：-=t,代入数据可得x=36km,故A正确.7.（08四川理综19）一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距4.42m.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.此列波的频率一定是10HzB.此列波的波长一定是0.1mC.此列波的传播速度可能是34m/sD.a点一定比b点距波源近.8.（08江苏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.51\n9.（08江苏12）描述简谐运动特征的公式是x=.自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动（填“是”或“不是”）简谐运动.答案：Asint不是解析：简谐运动方程x=Asint.篮球的受力是重力,大小方向不变,不满足简谐运动的力学特征F=-kx,所以篮球的运动不是简谐运动.【最新模拟】1.(2022·德州模拟)如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为T0,下列说法中正确的是()A.单摆摆动过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力B.单摆摆动过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力C.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期为T>T0D.小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力2.(2022·宝山模拟)一个波源在绳的左端发出半个波①:频率为f1，振幅为A1;同时另一个波源在绳的右端发出半个波②:频率为f2，振幅为A251\n.P为两波源的中点，由图可知，下列说法中不正确的是()A.两列波同时到达两波源的中点PB.两列波相遇后，P点波峰值可达A1＋A2C.两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播D.两列波相遇时，绳上波峰可达A1＋A2的点只有一点3.(2022·承德模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某一时刻的波形图如图所示，此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反.由图可知，在此后的任一时刻()A．质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B．质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C．质点P和S的振动速度大小和方向总相同D．质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反4.(2022·兰州模拟)如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s.则以下说法正确的是()51\nA.质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向B.P点振幅比Q点振幅小C.经过Δt＝4s，质点P将向右移动8mD.经过Δt＝4s，质点Q通过的路程是0.4m5.(2022·襄阳模拟)如图甲所示，一条水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1m,t＝0时刻质点O从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左向右传播的简谐横波，质点O振动图象如图乙所示，当质点O第一次达到正方向最大位移时，质点P刚开始振动，则下列说法正确的是()A.这列波的波长为2m，传播速度为2m/sB.当质点Q′第二次达到正向最大位移时，质点O已经走过35cm路程C.t＝3s时，质点P、P′均在平衡位置且向上运动D.t＝2s时，质点P位于波峰，质点P′则位于波谷51\n6.(2022·西城模拟)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点的振动图象是图中的()【解析】选B.由绳上形成的波形可知，P点开始时向下振动，故B正确．7.(2022·苏州模拟)一列简谐横波沿x轴传播，如图甲、乙所示分别为传播方向上相距3m的两质点的振动图象，则波的传播速度大小可能为()A.30m/sB.20m/sC.15m/sD.5m/s【解析】选A.由题干图分析得周期T=0.2s,0s时质点一个在最高点,一个在最低点,所以二者距离相差(+n)λ.则(+n)λ=3m.v=当n=0时,v=30m/s,只有A正确.8.(2022·泉州模拟)将一秒摆(周期为2s)置于沿圆形轨道绕地球运动的人造地球卫星中，若卫星的轨道半径为地球半径的2倍，则秒摆的周期将变为()51\nA.4sB.2sC.sD.无限大【解析】选A.由题干图分析得周期T=0.2s,0s时质点一个在最高点,一个在最低点,所以二者距离相差(+n)λ.则(+n)λ=3m.v=当n=0时,v=30m/s,只有A正确.9.(2022·长沙模拟)弹簧振子做简谐运动，振动图象如图所示，则()A.t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反B.t1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反C.t2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反D.t2、t4时刻振子加速度大小相等，方向相同10.(2022·芜湖模拟)一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示.已知此时质点F的运动方向向下，则()A.此波沿x轴正方向传播B.质点D此时向下运动C.质点B将比质点C先回到平衡位置D.质点E的振幅为零【解析】选B.已知质点F向下振动，由“上下坡法”或“同侧法”51\n均可判断此列波向左传播，质点B此时向上运动，质点D向下运动，质点C比B先回到平衡位置.此列波上所有振动质点的振幅都是相等的.故B正确.11.(2022·宝鸡模拟)如图为甲、乙两简谐横波(图中各画了一个波长)在同一种介质中传播时某时刻的图线，则下列说法中正确的是()A.这两列波不可能发生干涉现象B.甲波的速度v1比乙波的速度v2大C.甲波的速度v1比乙波的速度v2小D.甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大12.(2022·潍坊模拟)位于坐标原点O的波源开始向上振动，形成简谐波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s,周期为0.4s,波源振动0.2s后立即停止振动，波源停止振动后经过0.2s的波形是()【解析】选C.由λ=vT可求得波长λ=4m,波的周期T=0.4s,波源振动0.2s=51\n,故形成半个波长的波形，A、B错误；又由于波源开始时向上振动，故形成凸起的波形，波源停止振动后经过0.2s波沿波的传播方向平移的距离为Δx=vΔt=2m，C正确，D错误.13．(2022年四川绵阳一中模拟)一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的( )A．周期 B．波速C．波长D．频率14．(2022年上海宝山测试)一个波源在绳的左端发出半个波①：频率为f1，振幅为A1；同时另一个波源在绳的右端发出半个波②：频率为f2，振幅为A2.P为两波源的中点，由图可知，下列说法中不正确的是( )A．两列波同时到达两波源的中点PB．两列波相遇后，P点波峰值可达A1＋A2C．两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1＋A2的点只有一点15．(2022年福州一中模拟)一列简谐横波t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T＞0.02s，则该波的传播速度可能是( )51\nA．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s16．(2022年北京四中模拟)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17．(2022年东北育才中学模拟)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( )A．当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B．当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f解析：选BD.受迫振动的频率总等于驱动力的频率，D正确；驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，B正确．51\n18．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A．质点振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度是零D．在t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同19．(2022年哈尔滨三中模拟)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图所示，则( )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＝s时速度为0D．x＝0处的质点在t＝s时速度值最大解析：选AB.由波的图象知波长λ＝4m，所以周期T＝＝1s，A项正确；由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知，此时x＝0处的质点向y轴负向运动，B项正确；质点运动时越接近平衡位置速度越大，t＝s＝时，x＝0处的质点已运动到x轴下方，某振动速度既不为零也不是最大值，C、D均错．20.(2022·福州模拟)一简谐横波在时刻t=0时的波形图象如图所示,沿x轴正方向传播,已知在t2=0.6s末时,A点出现第三次波峰.试求:51\n(1)该简谐波的周期;(2)该简谐波传播到B点所需的时间;(3)B点第一次出现波峰时,A点经过的路程.PQ=(n+)λ1①又v1=②PQ=x2-x1③联立①②③式代入数据解得:当简谐波沿x轴负方向传播时,最简波形如图PQ=(n+)λ2④又⑤PQ=x2-x1⑥51\n联立④⑤⑥式代入数据解得(m/s)(n=0,1,2…)答案:见解析21.(2022·杭州模拟)如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的平衡位置坐标x=0.96m，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间，P质点第一次到达波谷？(2)经过多长时间，P质点第二次到达波峰？(3)P质点第二次到达波峰时，通过的路程及该时刻的位移.【解析】(1)由题意知,A点经过2.5个周期后第三次出现波峰,2.5T=0.6s,T=0.24s(2)由图知λ=1.2m，波速v=λ/T=5m/s波传播到B点的时间=0.36s(3)方法一:B点第一次出现波峰所需时间就是第一个波峰传播到B点的时间,=2.25TA点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25m=0.9m方法二:波传播到B点时B点起振方向向下,从开始振动到第一次到达波峰需要时间t″=0.75T=0.18s,则B点第一次到达波峰的时间=t+t″=0.36s+0.18s=0.54s=2.25T,A点经过的路程51\ns=4A×2.25=4×0.1×2.25m=0.9m.答案:(1)0.24s(2)0.36s(3)0.9m22.一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x1＝0和x2＝1m两处质点的振动图象分别如图甲、乙所示，求此波的传播速度．【解析】(1)P质点第一次到达波谷所需的时间，就是初始时刻x=0.18m处的质点的振动状态传到P点所需的时间，由图可知：Δx1=0.96m-0.18m=0.78m，则=1.3s(2)为了求P质点第二次到达波峰所需的时间，可选取x=0.06m处的质点的振动状态作为研究对象，该振动状态传到P点所需的时间再加一个周期即为所求时间.则：23.如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象.此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向,且t2=0.55s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.试求:(1)此波沿什么方向传播?51\n(2)波速是多大?(3)从t1=0至t3=1.2s,质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少?24.如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D……为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1s第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大？(2)从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象．51\n25.在一列沿水平直线传播的简谐横波上，有相距0.4m的B、C两质点,t1=0时，B、C两质点的位移为正的最大值，而且B、C间有一个波谷.当t2=0.1s时，B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷，波谷到B点的距离为波长的四分之一，试求:(1)该简谐横波的周期、波速各为多少？(2)若波速为27m/s，则t3=0.3s时质点C的振动方向怎样？【解析】(1)由题意可知,t1=0时波形应为图中的实线所示，而t2=0.1s时图线为图中的虚线所示.若波由B向C传播，由平移法［将实线波形向右平移(n1+)λ即为虚线波形］可知t2-t1=(n1+)T1,结合λ=0.4m,t2-t1=0.1s,可得T1=，v1=(4n1+3)m/s,其中n1=0,1,2……同理，若波由C向B传播，由平移法［实线波形向左平移(n2+)λ即为虚线波形］知可得其中n2=0,1,2…51\n【最新模拟】1．一单摆的摆长l＝98cm，在t＝0时，正从平衡位置向右运动，取g＝9.8m/s2，则当t＝1.2s时，下列关于摆球的运动描述，正确的是( )A．正向左做减速运动，加速度正在增加B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增加D．正向右做加速运动，加速度正在减小【解析】单摆的周期T＝2π≈2s，所以摆球在t＝1.2s时，正在平衡位置的左边且向左运动之中．故正向左做减速运动，加速度正在增加，即选项A正确．【答案】A2．(2022·广西模拟)关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是( )A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C．甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发生的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D．哈勃太空望远镜发现所接受到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去51\n3．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图(甲)是t＝1s时的波形图，图(乙)是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则图(乙)可能是图(甲)中哪个质点的振动图线( )A．x＝0处的质点 B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点D．x＝3m处的质点4．(2022··湖北重点中学联考)一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v的速度传播，图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上，间距相等，以质点1从平衡位置开始竖直向上运动起为起始时刻，经过时间t，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图，则两质点平衡位置的间距d为( )A. B. C. D.51\n5．(2022·天津六校联考)铺设轶轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动，若发生共振，列车是危险的．为了在保证列车安全行驶下提高列车的运行速度，下列措施可行的是( )A．增加钢轨的长度B．增大列车的固有频率C．减小钢轨的长度D．增大列车的固有周期6．(2022·保定调研)一列简谐波沿x轴传播，某时刻波的图象如图所示．此时A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.7s回到该时刻位置．则( )A．该波沿x轴负方向传播B．该波的传播速度为2.5m/sC．图示时刻A点的速度方向和加速度方向相同D．图示时刻B点的速度方向和加速度方向相反51\n7．(2022·石家庄质检)如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以1m/s的速度水平向右传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动t＝3s时质点a第一次到达平衡位置上方的最高点，则下列判断正确的是( )A．质点d是开始振动后的振动周期为4sB．t＝4s时波恰好传到质点eC．在3s<t<4s这段时间内质点c的速度方向向上D．质点b开始振动时速度方向向上8．一列沿x轴正方向传播的横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则( )A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27s51\nC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s9．(2022··临沂模拟)如图是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是( )A．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置处B．从图象可以看出小球在振动过程中沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同【解析】从图象看出，小球振动方向是沿x轴的，故B错；平衡位置附近小球疏，表示运动快；小球密处表示运动慢，故D对．【答案】ACD10．(2022·石家庄模拟)某地区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(如图所示)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则( )A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．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36km51\nD．H先开始振动，震源距地震仪约25km【解析】由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动．设地震仪距震源为x，则有－＝5，解得：x＝36km.【答案】A11．如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一条纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验中如图方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图乙所示的曲线，根据曲线可知这段时间内( )A．纸带在加速运动B．纸带在减速运动C．振子的振动周期在逐渐增加D．振子的振动周期在逐渐减小【解析】振子做简谐振动，其周期不发生变化，C、D错误，由纸带上的轨迹可以看出相等时间内的位移在增大，所以纸带在加速运动，A对，B错．注意纸带的运动方向和位移变化之间的关系．【答案】A12．(2022·东北三省模拟)有两个静止的声源，发出声波1和声波2，在空气中传播，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．声波1的波速比声波2的波速大B．相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生明显的衍射现象C．这两列波相遇时，不会产生干涉现象51\nD．远离两个声源运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同13．在用单摆测重力加速度的实验中，(1)需要用到的测量仪器有__________．实验中需要直接测出的物理量有__________．可推导出g＝__________.(2)在这个实验中，为减小误差，尽量准确地测出重力加速度，实验中要使：摆绳长度远__________摆球直径，摆绳的质量远__________摆球的质量，并在悬挂后进行摆长的测量；最大摆角__________10°；先测出单摆摆动30～50次的总时间，再计算出摆动的周期；测摆动时间要选取摆求通过__________时为计时的起、止点．14．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量悬点到小球的距离为96.60cm，用卡尺量得小球直径是5.260cm，测量周期有3次，每次都在摆球通过最低点时按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到计时终止，结果如下表：123数的次数618171时间(s)60.4079.8070.60这个单摆振动周期的测量值是__________s，当地重力加速度的值是__________m/s2.(取三位有效数字)51\n15．在湖中，甲、乙两人分别乘坐在相距24m的两只小船上，有一列水波从湖面传来，每只船每分钟上、下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，求水波的波速．16．一列横波上有相距4m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2m，如图所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速．51\n17．在火车车厢里用悬线吊一个小球，由于铁轨结合处的震动使球摆动，如果铁轨轨长为L＝12.5m，单摆悬线长l＝40cm，当单摆摆动振幅有较长时间最大时，则可估算火车在此时间内行驶速度为多大？(g取10m/s2)【解析】当摆球与火车发生共振时，球摆动的振幅最大，摆球做受迫振动，驱动力的频率即为火车与铁轨结合处相撞击的频率，由共振条件知：f驱＝f固即T驱＝T固而T驱＝又T固＝2π所以＝2π解得v＝≈10m/s.【答案】 10m/s51\n18．如图所示，实线为某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图．(1)若波向左传播，请在实线波形图上标出此时刻图中P点的振动方向；(2)若波向右传播，求它的最大周期；(3)若波速是35m/s，求波的传播方向．51
