2023年高考物理母題題源解密（全國通用）專題15 振動(dòng)和波（解析版）

專題15振動(dòng)和波目錄近年真題對(duì)比考向一機(jī)械振動(dòng)考向二機(jī)械波命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯(cuò)易混速記關(guān)注高考物理（ID：gkwl100），獲取更多學(xué)習(xí)資料【命題意圖】從近幾年的高考試題看,此專題往往以振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像為主線考查機(jī)械波的形成和傳播,主要涉及的知識(shí)點(diǎn)為波速、波長(zhǎng)和頻率(周期)的關(guān)系。題型一般為選擇題,但考查振動(dòng)和波的綜合應(yīng)用時(shí)也有計(jì)算題出現(xiàn)?！究疾橐c(diǎn)】（1）波速、波長(zhǎng)、周期（頻率）之間的關(guān)系；（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像與簡(jiǎn)諧波的圖像結(jié)合；（3）波的干涉與衍射現(xiàn)象、單擺及其周期、多普勒現(xiàn)象。?！菊n標(biāo)鏈接】（1）機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，其中重點(diǎn)振動(dòng)圖象及振動(dòng)方程的理解和應(yīng)用；（2）機(jī)械波的傳播的特點(diǎn)，其中重點(diǎn)是能根據(jù)振動(dòng)和波動(dòng)圖象分析質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和波動(dòng)特點(diǎn)，掌握波動(dòng)方程的應(yīng)用?？枷蛞粰C(jī)械振動(dòng)1.（2023山東卷）如圖所示，沿水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半，B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻第二次經(jīng)過B點(diǎn)，該振動(dòng)的振幅和周期可能是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】AB．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時(shí)有可得；或者因此可知第二次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，解得此時(shí)位移關(guān)系解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時(shí)有解得或者（由圖中運(yùn)動(dòng)方向舍去），或者當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過B點(diǎn)時(shí)，則解得此時(shí)位移關(guān)系為解得C正確D錯(cuò)誤；故選BC。2.（2023新課標(biāo)卷）一學(xué)生小組做“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)。（1）用實(shí)驗(yàn)室提供的螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器，擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測(cè)微螺桿和測(cè)砧相觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未對(duì)齊，如圖（a）所示，該示數(shù)為___________mm；螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為___________mm，則擺球的直徑為___________mm。（2）單擺實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖如圖（c）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點(diǎn)O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點(diǎn)上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時(shí)，實(shí)際擺角___________5°（填“大于”或“小于”）。（3）某次實(shí)驗(yàn)所用單擺的擺線長(zhǎng)度為81.50cm，則擺長(zhǎng)為___________cm。實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到從擺球第1次經(jīng)過最低點(diǎn)到第61次經(jīng)過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔為54.60s，則此單擺周期為___________s，該小組測(cè)得的重力加速度大小為___________m/s2.（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，π2取9.870）【答案】①.0.006##0.007##0.008②.20.034##20.033##20.035##20.032③.20.027##20.028##20.029④.大于⑤.82.5⑥.1.82⑦.9.83【解析】（1）[1]測(cè)量前測(cè)微螺桿與和測(cè)砧相觸時(shí)，圖（a）的示數(shù)為[2]螺旋測(cè)微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)(0.5mm的整數(shù)倍)加可動(dòng)刻度（0.5mm以下的小數(shù)）讀數(shù)，圖中讀數(shù)為[3]則擺球的直徑為（2）[4]角度盤的大小一定，即在規(guī)定的位置安裝角度盤，測(cè)量的擺角準(zhǔn)確，但將角度盤固定在規(guī)定位置上方，即角度盤到懸掛點(diǎn)的距離變短，同樣的角度，擺線在刻度盤上掃過的弧長(zhǎng)變短，故擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時(shí)，實(shí)際擺角大于5°；（3）[5]單擺的擺線長(zhǎng)度為81.50cm，則擺長(zhǎng)為結(jié)果保留三位有效數(shù)字，得擺長(zhǎng)為82.5cm；[6]一次全振動(dòng)單擺經(jīng)過最低點(diǎn)兩次，故此單擺的周期為[7]由單擺的周期表達(dá)式得，重力加速度考向二機(jī)械波3.（2023新課標(biāo)卷）船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時(shí)的（）A.波速和波長(zhǎng)均不同 B.頻率和波速均不同C.波長(zhǎng)和周期均不同 D.周期和頻率均不同【答案】A【解析】聲波的周期和頻率由振源決定，故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均相同，但聲波在空氣和水中傳播的波速不同，根據(jù)波速與波長(zhǎng)關(guān)系可知，波長(zhǎng)也不同。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4.（2023海南卷）下面上下兩圖分別是一列機(jī)械波在傳播方向上相距6m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.該波的周期是5s B.該波的波速是3m/sC.4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng) D.4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)【答案】C【解析】由振動(dòng)圖像可看出該波的周期是4s，A錯(cuò)誤；由于Q、P兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相，則可知兩者間距離等于，n=0，1，2，…根據(jù)，n=0，1，2，…，可知B錯(cuò)誤；由P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出，在4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)，C正確；由Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出，在4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，D錯(cuò)誤。5.（2023湖北卷）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)為，振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于和處。某時(shí)刻b質(zhì)點(diǎn)的位移為，且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】ab之間的距離為此時(shí)b點(diǎn)的位移4cm且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，令此時(shí)b點(diǎn)的相位為，則有解得或（舍去，向下振動(dòng)）由ab之間的距離關(guān)系可知?jiǎng)t，可知a點(diǎn)此時(shí)的位移為且向下振動(dòng)，即此時(shí)的波形圖為圖像A正確。6．（2023浙江1月卷）主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào)，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波．，某一噪聲信號(hào)傳到耳膜的振動(dòng)圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為）（）A．振幅為2AB．頻率為C．波長(zhǎng)應(yīng)為的奇數(shù)倍D．在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)同相【答案】B【解析】主動(dòng)降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅。根據(jù)波動(dòng)干涉條件可知，頻率相同，相位相反，疊加后才能相互抵消來實(shí)現(xiàn)降噪的。抵消聲波與噪聲的振幅相同，其振幅也為A，A錯(cuò)誤；抵消聲波與噪聲的頻率相同，由，B正確；抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同，則波長(zhǎng)也相同，為，，C錯(cuò)誤；抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)反相，D錯(cuò)誤。7.（2023浙江6月卷）如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然后將A管拉長(zhǎng)，在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小，其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比，不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失，則（）A.聲波的波長(zhǎng) B.聲波的波長(zhǎng)C.兩聲波的振幅之比為 D.兩聲波的振幅之比為【答案】C【解析】CD．分析可知A、B兩管等長(zhǎng)時(shí)，聲波的振動(dòng)加強(qiáng)，將A管拉長(zhǎng)后，兩聲波在點(diǎn)減弱，根據(jù)題意設(shè)聲波加強(qiáng)時(shí)振幅為20，聲波減弱時(shí)振幅為10，則可得兩聲波的振幅之比故C正確，D錯(cuò)誤；AB．根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得解得故AB錯(cuò)誤。故選C。8.（2023湖南卷）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有和四點(diǎn)，其中三點(diǎn)位于同一直線上，垂直．時(shí)，位于處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖（b）所示，振動(dòng)方向與平面垂直，已知波長(zhǎng)為．下列說法正確的是（）A.這三列波的波速均為B.時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)C.時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是【答案】C【解析】A．由圖（b）的振動(dòng)圖像可知，振動(dòng)的周期為4s，故三列波的波速為A錯(cuò)誤；B．由圖（a）可知，D處距離波源最近的距離為3m，故開始振動(dòng)后波源C處的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為，故時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)還未開始振動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．由幾何關(guān)系可知，波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為故時(shí)，僅波源C處的橫波傳播到D處，此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；D．時(shí)，波源C處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源C處傳播橫波的波谷；時(shí)，波源A、B處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時(shí)D處質(zhì)點(diǎn)的位移為故時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm。D錯(cuò)誤。故選C。9.（2023全國乙卷）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是時(shí)刻的波形圖；P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A.波速為B.波向左傳播C.波的振幅是D.處的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于平衡位置E.質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為【答案】ABE【解析】A．由圖a可知波長(zhǎng)為4m，由圖b可知波的周期為2s，則波速為故A正確；B．由圖乙可知t=0時(shí)，P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播，故B正確；C．由圖a可知波的振幅為5cm，故C錯(cuò)誤；DE．根據(jù)圖a可知t=0時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷處，由于可知在t=7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于波峰處；質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為故D錯(cuò)誤，E正確；故選ABE。10.（2023全國甲卷）分別沿x軸正向和負(fù)向傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q的振動(dòng)方向相同振幅均為5cm，波長(zhǎng)均為8m，波速均為4m/s。時(shí)刻，P波剛好傳播到坐標(biāo)原該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向下振動(dòng)；Q波剛好傳到處，該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡置向上振動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間后，兩列波相遇。（1）在答題卡給出的坐標(biāo)圖上分別畫出P、Q兩列波在時(shí)刻的波形圖（用虛線，Q波用實(shí)線）；（2）求出圖示范圍內(nèi)的介質(zhì)中，因兩列波干涉而振動(dòng)振幅最大和振幅最小的平衡位置。【答案】（1）；（2）見解析【解析】（1）根據(jù)得可知時(shí)P波剛好傳播到處，Q波剛好傳播到處，根據(jù)上坡下坡法可得波形圖如圖所示（2）根據(jù)題意可知，P、Q兩波振動(dòng)頻率相同，振動(dòng)方向相反，兩波疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件為到兩波源的距離差解得振幅最大的平衡位置有、振動(dòng)減弱的條件為解得振幅最小的平衡位置有、、考向一機(jī)械振動(dòng)1、（2022·浙江6月卷·T11）如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩彈簧自由端相距。套在桿上的小球從中點(diǎn)以初速度向右運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⒆鲋芷跒榈耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，則（）A.小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.小球動(dòng)能變化周期為C.兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為D.小球的初速度為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期為【答案】B【解析】A．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是它在運(yùn)動(dòng)中所受回復(fù)力與位移成正比，且方向總是指向平衡位置，可知小球在桿中點(diǎn)到接觸彈簧過程，所受合力為零，此過程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故小球不是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；BC．假設(shè)桿中點(diǎn)為，小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為，小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為，可知小球做周期為的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程為根據(jù)對(duì)稱性可知小球從與，這兩個(gè)過程的動(dòng)能變化完全一致，兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化完全一致，故小球動(dòng)能的變化周期為，兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為，B正確，C錯(cuò)誤；D．小球的初速度為時(shí)，可知小球在勻速階段的時(shí)間變?yōu)樵瓉淼谋?，接觸彈簧過程，根據(jù)彈簧振子周期公式可知接觸彈簧過程所用時(shí)間與速度無關(guān)，即接觸彈簧過程時(shí)間保持不變，故小球的初速度為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期應(yīng)小于，D錯(cuò)誤；故選B。2.（12022·湖南卷·T16（1））下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎直方向做頻率為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：與此同時(shí)，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示。以木棒所受浮力F為縱軸，木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標(biāo)系，浮力F隨水平位移x的變化如圖（b）所示。已知河水密度為，木棒橫截面積為S，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.x從到的過程中，木棒的動(dòng)能先增大后減小B.x從到的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小C.和時(shí)，木棒的速度大小相等，方向相反D.木棒在豎直方向做簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)的振幅為E.木棒的運(yùn)動(dòng)為向x軸正方向傳播的機(jī)械橫波，波速為【答案】ABD【解析】A．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，0.1m、0.3m、0.5m時(shí)木棒處于平衡位置；則x從到的過程中，木棒從平衡位置下方向上移動(dòng)，經(jīng)平衡位置后到達(dá)平衡位置上方，速度先增大后減小，所以動(dòng)能先增大后減小，A正確；B．x從到的過程中，木棒從平衡位置上方靠近最大位移處向下運(yùn)動(dòng)（未到平衡位置），加速度豎直向下，大小減小，B正確；C．和時(shí)，由圖像的對(duì)稱性知浮力大小相等，說明木棒在同一位置，豎直方向速度大小相等，速度方向相反，而兩時(shí)刻木棒水平方向速度相同，所以合速度大小相等，方向不是相反，C錯(cuò)誤；D．木棒在豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可類比于豎直方向的彈簧振子，設(shè)木棒長(zhǎng)度為L(zhǎng)，回復(fù)力系數(shù)為k，平衡位置時(shí)木棒重心在水面下方，則有木棒重心在平衡位置上方最大位移A處時(shí)木棒重心在平衡位置下方最大位移A處時(shí)可解得，D正確；E．木棒上各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)靜止隨木棒一起運(yùn)動(dòng)，不能看成向x軸正方向傳播的機(jī)械橫波，E錯(cuò)誤。故選ABD。考向二機(jī)械波3。（2022·全國甲卷·T34（1））一平面簡(jiǎn)諧橫波以速度v=2m/s沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，介質(zhì)中平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)A在t=0時(shí)刻的位移，該波的波長(zhǎng)為______m，頻率為______Hz，t=2s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A______（填“向上運(yùn)動(dòng)”“速度為零”或“向下運(yùn)動(dòng)”）。【答案】①.4②.0.5③.向下運(yùn)動(dòng)【解析】[1]設(shè)波的表達(dá)式為由題知A=2cm，波圖像過點(diǎn)（0，）和（1.5，0），代入表達(dá)式有即λ=4m[2]由于該波的波速v=2m/s，則[3]由于該波的波速v=2m/s，則由于題圖為t=0時(shí)刻的波形圖，則t=2s時(shí)刻振動(dòng)形式和零時(shí)刻相同，根據(jù)“上坡、下坡”法可知質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)。4。（2022·全國乙卷·T34（1））介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個(gè)點(diǎn)波源和，二者做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅相等，周期均為，當(dāng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，也過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)．若波速為，則由和發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)均為______m。P為波源平衡位置所在水平面上的一點(diǎn)，與、平衡位置的距離均為，則兩波在P點(diǎn)引起的振動(dòng)總是相互______（填“加強(qiáng)”或“削弱”）的；當(dāng)恰好在平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，平衡位置在P處的質(zhì)點(diǎn)______（填“向上”或“向下”）運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮竣?4②.加強(qiáng)③.向下【解析】[1]因周期T=0.8s，波速為v=5m/s，則波長(zhǎng)為[2]因兩波源到P點(diǎn)的距離之差為零，且兩振源振動(dòng)方向相同，則P點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)的；[3]因S1P=10m=2.5λ，則當(dāng)S1恰好的平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，平衡位置在P點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)。5.（2022·山東卷·T9）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如右圖所示。當(dāng)時(shí)，簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】由O點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，周期為T=12s，設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為則解得在t=7s時(shí)刻因則在t=7s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)向向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播，則波形為C所示；若波向左傳播，則波形如A所示。故選AC。6.（2022·浙江6月卷·T16）位于的波源P從時(shí)刻開始振動(dòng)，形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正負(fù)方向傳播，在時(shí)波源停止振動(dòng)，時(shí)的部分波形如圖所示，其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置，質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置。下列說法正確的是（）A.沿x軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉B.時(shí)，波源的位移為正C.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向振動(dòng)D.在0到2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程是2.55m【答案】BD【解析】A．波從波源發(fā)出后，向軸正負(fù)方向傳播，向相反方向傳播的波不會(huì)相遇，不會(huì)發(fā)生干涉，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，波的波長(zhǎng)由題意可知0.1s內(nèi)波傳播四分之一波長(zhǎng)，可得解得根據(jù)同側(cè)法可知，波源的振動(dòng)方向向上，即時(shí)，波源向上振動(dòng)，位移為正，故B正確；C．波的波速波源停止振動(dòng)，到質(zhì)點(diǎn)停止振動(dòng)的時(shí)間即質(zhì)點(diǎn)還在繼續(xù)振動(dòng)，到經(jīng)過時(shí)間即，結(jié)合圖象可知質(zhì)點(diǎn)a位移為正且向軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．波傳到點(diǎn)所需的時(shí)間在0到2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程故D正確。故選BD。7.（2022·廣東卷·T16（1））如圖所示，某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動(dòng)，在繩上激發(fā)了一列簡(jiǎn)諧波。從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過半個(gè)周期，繩上M處的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)至__________（選填“N”“P”或“Q”）處。加快抖動(dòng)，波的頻率增大，波速__________（選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?P②.不變【解析】[1]經(jīng)過半個(gè)周期，波向右傳播半個(gè)波長(zhǎng)，而M點(diǎn)只在平衡位置附近上下振動(dòng)，恰好運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P點(diǎn)。[2]波速是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)，波的頻率增大，而波速度仍保持不變。8.【2022·河北·T16(1)】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為10m/s。在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，坐標(biāo)分別為xP=1m，xQ=6m。波傳播到P點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，該點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示，則簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為______m，經(jīng)過______s，Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處?！敬鸢浮竣?2②.0.55【解析】[1]由P點(diǎn)的振動(dòng)圖像可得出該波的周期T=0.2s由于該波的波速為10m/s，則該波的波長(zhǎng)λ=vT=2m[2]由題知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)相距xPQ=5m則波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)需經(jīng)過由P點(diǎn)的振動(dòng)圖像可得出該波的起振方向向上，則Q點(diǎn)從起振到第一次到達(dá)正向最大位移處還需經(jīng)過，則經(jīng)過t=0.55s，Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處機(jī)械振動(dòng)與波考查的重點(diǎn)有簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和圖象，機(jī)械波傳播過程中波動(dòng)和振動(dòng)的關(guān)系，波的圖象以及波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。題型一般為選擇題,但考查振動(dòng)和波的綜合應(yīng)用時(shí)也有計(jì)算題出現(xiàn)。1.（2023·廣東惠州三模）一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0.5s，b和c之間的距離是5m，下列說法正確的是（）A.此列波的波長(zhǎng)為2.5mB.此列波波速為5m/sC.此列波的頻率為2HzD.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)N正沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A．相鄰兩個(gè)波峰或者波谷之間的距離就是一個(gè)波長(zhǎng)，所以b和c之間的距離就是一個(gè)波長(zhǎng)，即A錯(cuò)誤；BCD．質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0.5s，說明波是向軸正方向傳播的，質(zhì)點(diǎn)N正沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，b和a之間的距離是半個(gè)波長(zhǎng)，故此列波的頻率為此列波的波速為B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。2.（2023·廣東惠州一模）（多選）圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0s時(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4mB.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像C.從此刻起，質(zhì)點(diǎn)Q比P先回到平衡位置D.t=0~1s，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程為0.8cm【答案】AD【解析】A．從圖甲中可以知道，該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4m，故A正確；B．圖乙中0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，波向x軸正方向傳播，圖甲中0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M正從平衡位置向正方向振動(dòng)，圖乙不可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)同側(cè)法，0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q正向正方向振動(dòng)，到最大位移處再回到平衡位置，而P已經(jīng)在最大位移處了，故P質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；D．從圖乙中可以知道，該波的周期為1s，t=0~1s，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為0.8cm，故D正確。故選AD。3.（2023·福建福州2月檢測(cè)）（多選）某介質(zhì)中兩持續(xù)振動(dòng)的振源P、Q分別位于x軸上x1＝-3cm和x2＝9cm處，t＝0時(shí)刻兩振源同時(shí)開始振動(dòng)，t＝3s時(shí)刻在x軸上第一次形成如圖所示的波形。則下列說法正確的是（）A.振源Q的這列波波長(zhǎng)為3cmB.振源P起振方向沿y軸正方向C.振源為Q的振動(dòng)方程為y＝-2sin（πt）cmD.兩列波在x＝3cm處相遇后，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)【答案】BC【解析】A．由圖可知振源Q的這列波波長(zhǎng)為2cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因振源P產(chǎn)生的波在t＝3s時(shí)刻傳到x=0的位置，則振源P起振方向沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確；C．波速周期由圖可知，振源Q起振方向沿y軸負(fù)方向，則振源為Q的振動(dòng)方程為y＝-2sin（πt）cm選項(xiàng)C正確；D．兩列波在同一介質(zhì)中傳播，則波速相等，在x＝3cm處相遇后，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。4.（2023·廣東茂名一模）主動(dòng)降噪功能的耳機(jī)可以拾取噪聲信號(hào)，經(jīng)智能降噪處理器對(duì)不同的噪聲精準(zhǔn)運(yùn)算，通過Hi-Fi揚(yáng)聲器播放與噪聲頻率相同、相位相反、振幅相同的降噪聲波，從而起到抵消噪聲的作用。如圖為噪聲在某時(shí)刻的簡(jiǎn)諧波圖像，則（）A.降噪聲波的振幅為10cmB.降噪聲波和噪聲疊加后，波的振幅變?yōu)?0cmC.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻一定正從平衡位置向上振動(dòng)D.質(zhì)點(diǎn)P再經(jīng)過一個(gè)周期水平移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)【答案】A【解析】A．根據(jù)題意降噪聲波與噪聲聲波振幅相同，即為10cm，A正確；B．降噪聲波與噪聲聲波頻率相同、相位相反、振幅相同，相互疊加后波的振幅變?yōu)榱?，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)椴恢缊D中波傳播方向，所以無法判斷此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向，C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置附近振動(dòng)，不隨波遷移，D錯(cuò)誤。故選A。5.（2023·福建廈門二模）（多選）如圖甲所示，在同種均勻介質(zhì)中有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q，其振動(dòng)圖像分別如圖乙中實(shí)線、虛線所示，它們形成的波沿兩者之間的連線相向傳播，則（）A.P、Q形成的兩列波的波速之比為B.P、Q形成的兩列波的波長(zhǎng)之比為C.時(shí)，P和Q振動(dòng)的加速度方向相反D.兩列簡(jiǎn)諧波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】BC【解析】A．兩列波在同種均勻介質(zhì)中，波速相等，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖乙知，P、Q形成的兩列波的周期分別為根據(jù)知，P、Q形成的兩列波的波長(zhǎng)之比為，故B正確；C．時(shí)，P在平衡位置下方，加速度向上指向平衡位置，Q在平衡位置上方，加速度向下指向平衡位置，故P和Q振動(dòng)的加速度方向相反，故C正確；D．根據(jù)知，兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選BC。6.（2023·廣東湛江二模）如圖所示，小鴨A（視為質(zhì)點(diǎn)）在平靜的河道內(nèi)靠近岸邊戲水，在水面上引起一列穩(wěn)定的水波，B為岸邊的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)為小鴨A和B點(diǎn)連線的中點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.P處質(zhì)點(diǎn)比B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率大B.P處質(zhì)點(diǎn)將隨水波運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)C.P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動(dòng)方向一定相反D.小鴨A與質(zhì)點(diǎn)P（已經(jīng)振動(dòng)）的振動(dòng)周期相等【答案】D【解析】AD．介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都在模仿波源，所以質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都相同，所以P處質(zhì)點(diǎn)與B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率一樣，小鴨A與質(zhì)點(diǎn)P（已經(jīng)振動(dòng)）的振動(dòng)周期相等，A錯(cuò)誤，D正確；B．根據(jù)波的形成與傳播，可知介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)隨波逐流，B錯(cuò)誤；C．由于不確定P點(diǎn)與B點(diǎn)的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系，所以不能確定這兩點(diǎn)的振動(dòng)方向是相同還是相反，C錯(cuò)誤。故選D7.（2023·河北石家莊一模）O、P、Q為軟繩上的三點(diǎn)，t=0時(shí)刻手持O點(diǎn)由平衡位置開始在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，至?xí)r刻恰好完成兩次全振動(dòng)，此時(shí)繩上OQ間形成的波形如圖所示，下列四幅位移-時(shí)間圖像中能反映P點(diǎn)在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】由題可知，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期由于圖示波形是恰好完成兩次全振動(dòng)時(shí)的波形，且O、P兩點(diǎn)正好在平衡位置，OP之間有一個(gè)完整的波形，說明OP之間的距離等于一倍波長(zhǎng)，O、P兩點(diǎn)的振動(dòng)是同步的；此時(shí)P點(diǎn)正在向下振動(dòng)，說明O點(diǎn)開始時(shí)是向下振動(dòng)的。所以在的時(shí)間內(nèi)，波從O點(diǎn)傳播到了P點(diǎn)；在時(shí)刻，P點(diǎn)開始向下振動(dòng)；在時(shí)間內(nèi)，P點(diǎn)完成了一個(gè)全振動(dòng)；在時(shí)刻，P點(diǎn)回到了平衡位置，并且正在向下振動(dòng)。故選D。8.（2023·湖南彬州三模）有一列簡(jiǎn)諧橫波的波源在O處，某時(shí)刻沿x軸正方向傳播的振動(dòng)形式傳到20cm處，此時(shí)x軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)0.2s，質(zhì)點(diǎn)P離O處80cm，如圖所示，取該時(shí)刻為，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的速度方向沿y軸正方向B.波的傳播速度為1m/sC.經(jīng)過1.5s，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰D.在時(shí)間內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度逐漸增大【答案】C【解析】A．波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點(diǎn)A起振方向沿y軸負(fù)方向，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向均相同，故質(zhì)點(diǎn)P的起振時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題圖可知波長(zhǎng)為，此時(shí)x軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)0.2s，則周期為，可知波的傳播速度為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)波形圖可知，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰經(jīng)過的時(shí)間故C正確；D．在時(shí)間內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向波峰位置運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選C。9.（2023·湖南第五次大聯(lián)考）（多選）均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為和。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速，波長(zhǎng)大于20cm，振幅，且傳播時(shí)無衰減。時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移相同、運(yùn)動(dòng)方向相反，時(shí)刻兩者再次偏離平衡位置的位移相同、運(yùn)動(dòng)方向相反。則下列說法正確的是（）A.這列波的周期為0.6sB.這列波的周期為1.2sC.已知在時(shí)刻（），質(zhì)點(diǎn)A位于波峰，該時(shí)刻B的位移一定為D.已知在時(shí)刻（），質(zhì)點(diǎn)A位于波峰，該時(shí)刻B的位移一定為【答案】BC【解析】AB．因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)大于20cm，所以波的周期滿足由題意可知，波的周期為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．波的波長(zhǎng)為在時(shí)刻（），質(zhì)點(diǎn)A位于波峰，由于，則此時(shí)波動(dòng)方程為時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.（2023·遼寧大連一模）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形如圖甲所示，P是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，圖乙是質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。已知波在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為12m，則下列說法正確的是（）A.波的周期為0.6s B.波的波速為20m/sC.波沿x軸負(fù)方向傳播 D.質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為【答案】D【解析】A．由圖乙可知，波的周期為1.2s，A錯(cuò)誤；B．波速B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)，向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”，波沿x軸正方向傳播，C錯(cuò)誤；D．振動(dòng)方程為x=0處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置到y(tǒng)=5cm處的時(shí)間為質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為D正確。故選D。11.（2023·遼寧丹東一模）（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖所示，B與C兩質(zhì)點(diǎn)相距2m，此時(shí)A質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸正向，經(jīng)過質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)波谷，下列說法正確的是（）A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.該波的周期C.該波的傳播速度D.時(shí)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)相距m【答案】AD【解析】A．A質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸正向，根據(jù)同側(cè)法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，A正確；B．由于A質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸正向，且經(jīng)過質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)波谷，則有解得B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像可知波長(zhǎng)為波傳播的速度C錯(cuò)誤；D．由于可知，時(shí)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別位于波谷與波峰，則A、B兩質(zhì)點(diǎn)相距，D正確。故選AD12.（2023·遼寧省教研聯(lián)盟一模）一根柔軟輕繩水平靜止，A、B、C、D、E為繩上標(biāo)記的5個(gè)點(diǎn)，彼此間隔1米排成一條直線，如圖甲所示。現(xiàn)使標(biāo)記點(diǎn)A在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)圖像如圖乙所示，2s時(shí)AE間第一次形成如圖丙所示的波形，由此可判斷（）A.此時(shí)B點(diǎn)的振動(dòng)方向向下 B.A點(diǎn)振動(dòng)頻率為1HzC.此后B、D兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終相同 D.繩上波的傳播速度為2m/s【答案】C【解析】A．由同側(cè)法分析，波的傳播方向向右，在B點(diǎn)的振動(dòng)方向應(yīng)與傳播方向都在波形的同側(cè)，即豎直向上，故A錯(cuò)誤；B．由題意2s時(shí)AE間第一次形成如圖丙所示的波形，A點(diǎn)開始時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，則可知，傳播到E點(diǎn)出現(xiàn)圖丙所示波形時(shí)傳播了，即則故，故B錯(cuò)誤；C．由于B、D兩點(diǎn)的間隔為1個(gè)周期，由周期性可知兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終相同，故C正確；D．由公式可得故D錯(cuò)誤。故選C。13.（2023·遼寧沈陽一模）簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中從a傳向b。t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，a、b兩點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示，a與b間的距離為6m。該簡(jiǎn)諧橫波的波速可能為（）A.5m/s B.4m/s C.3m/s D.2m/s【答案】D【解析】振動(dòng)由a向b傳播，由圖線可知T=4s，故振動(dòng)從a傳到b的時(shí)