浙江2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)：機械振動與機械波試題（含解析）

專題21機械振動與機械波

回顧知隙要點

?機械振動?

1.簡諧運動

(1)定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動。

(2)平衡位置：物體在振動過程中回復(fù)力為零的位置。

(3)回復(fù)力

①定義：使物體返回到平衡位置的力。

②方向：總是指向平衡位置。

③來源：屬于效果力，可以是某一個力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力。

(4)簡諧運動的特征

①動力學(xué)特征：Fs=-kx.

②運動學(xué)特征：X、八a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變更(留意外a的變更趨勢相反)。

③能量特征：系統(tǒng)的機械能守恒，振幅/不變。

2.簡諧運動的兩種模型

模型彈簧振子單擺

…r

示意圖A

V

樽于|水平)

(1)彈簧質(zhì)量可忽視(1)擺線為不行伸縮的輕細線

簡諧運動條件(2)無摩擦等阻力(2)無空氣等阻力

(3)在彈簧彈性限度內(nèi)(3)最大擺角小于10°

擺球重力沿與擺線垂直(即切向)方向

回復(fù)力彈簧的彈力供應(yīng)

的分力

平衡位置彈簧處于原特長最低點

周期與振幅無關(guān)7=2兀,6

能量轉(zhuǎn)化彈性勢能與動能的相互轉(zhuǎn)重力勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守

化，機械能守恒恒

3.簡諧運動的公式和圖象

1.簡諧運動的表達式

（1）動力學(xué)表達式：F=—kx,其中“一”表示回復(fù)力與位移的方向相反。

（2）運動學(xué)表達式：x=/sin（。。0）,其中/代表振幅，。=2Ji/1表示簡諧運動的快慢，（。方

+0。）代表簡諧運動的相位，0。是簡諧運動的初相位。

2.簡諧運動的圖象

（1）從平衡位置起先計時，函數(shù)表達式為x=/sincot,圖象如圖1甲所示。

■C

圖1

（2）從最大位移處起先計時，函數(shù)表達式為x=/cos?t,圖象如圖1乙所示。

4.受迫振動和共振

1.受迫振動

系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動。做受迫振動的物體，它做受迫振動的周期（或頻率）等于驅(qū)動力的周

期（或頻率），而與物體的固有周期（或頻率）無關(guān)。

2.共振

物體做受迫振動時，驅(qū)動力的周期（或頻率）與物體的固有周期（或固有頻率）相差越小，受迫振

動的振幅越大。當驅(qū)動力的周期（或頻率）與物體的固有周期（或固有頻率）相等時，受迫振動的振幅

達到最大，這種現(xiàn)象叫做共振。共振曲線如圖2所示。

銘訊于心

1.簡諧運動的運動特征：

當八a同向（即x尸同向，也就是八x反向）時，■肯定增大;當外a反向（即外尸反向，也就是

八x同向）時，/肯定減小。當物體靠近平衡位置時，a、F、x都減小，v增大;當物體遠離平衡位置

時，a、F、x都增大，y減小。

2.對共振的理解

（1）共振曲線：如圖所示，橫坐標為驅(qū)動力頻率￡縱坐標為振幅兒它直觀地反映了驅(qū)動力頻率對某振

動系統(tǒng)受迫振動振幅的影響，由圖可知，f與人越接近，振幅/越大；當4f時，振幅/最大。

?A

（2）受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振動系統(tǒng)機械能不守恒，系統(tǒng)與外界時刻進行能量交換。

現(xiàn)用

1.如圖甲所示，上端固定的彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動。規(guī)定向上為正方向，彈簧振子的振動圖

象如圖乙所示。則

l

/

W

W

W

I

lm一

A.彈簧振子的振動頻率A2.0Hz

B.彈簧振子的振幅為0.4m

C.在0~0.55內(nèi)，彈簧振子的動能漸漸減小

D.在1.0-1,55內(nèi)，彈簧振子的彈性勢能漸漸減小

【答案】C

【解析】由振動圖像可知，彈簧振子的振動周期為2s,頻率f=l/T=0.5Hz,選項A錯誤；彈簧振子的振幅

為0.2m,選項B錯誤；在07.5s內(nèi)，彈簧振子的位移變大，速度減小，動能漸漸減小，選項C正確；

在1.0?1.5s內(nèi)，彈簧振子離開平衡位置的位移變大，則彈簧的形變量變大，彈性勢能漸漸變大，選項D

錯誤；故選C.

2.質(zhì)點作簡諧振動的位移x隨時間大變更的規(guī)律如圖所示，該質(zhì)點在友與友時刻（）

A.位移相同B.速度相同C.加速度相同D.回復(fù)力相同

【答案】B

【解析】

A、由振動圖象讀出兩個時刻質(zhì)點的位移大小相等，方向相反，位移不同，故A錯誤；

B、在匕、心時刻質(zhì)點的位置關(guān)于平衡位置對稱，而且都沿負方向運動，所以速度相同，故B正確；

CD,兩個時刻質(zhì)點的位移大小相等，方向相反，由一-h可知回復(fù)力大小相同，方向相反；由”，知加速

m

度也大小相等，方向相反，所以回復(fù)力不同，加速度不同，故c、D錯誤;

故選Bo

關(guān)鍵是明確回復(fù)力、加速度與位移這三個量大小變更狀況是一樣的，但速度要留意其方向的不同。

3.一彈簧振子做簡諧運動，其位移x與時間t的關(guān)系曲線如圖所示，由圖可知：（）

B.仁2s時，質(zhì)點的加速度最大

C.質(zhì)點的振幅為5cm

D.仁3s時，質(zhì)點所受合力為正向最大

【答案】C

【解析】

A、由圖讀出質(zhì)點的振動周期TMs,則振動頻率門：=0.25Hz；故A錯誤.

B、仁2s時，質(zhì)點的位移為零，由。=-巴知質(zhì)點的加速度最??；故B錯誤.

C、振子的振幅等于振子位移的最大值，由圖讀出振幅為5cm；C正確.

D、仁3s時，質(zhì)點的位移為正向最大，由后-"x,知質(zhì)點所受合力為負向最大；故D錯誤.

故選C.

4.下列說法中正確的是：（）

A.彈簧振子的運動是簡諧運動B.簡諧運動就是指彈簧振子的運動

C.簡諧運動是勻變速運動D.單擺簡諧運動的回復(fù)力是重力和拉力的合力

【答案】A

【解析】

A、彈簧振子的運動是種周期性的來回運動，屬于簡諧運動；故A正確.

B、簡諧運動并不只是彈簧振子的運動；單擺的運動也可以看作是簡諧運動；故B錯誤.

C、簡諧運動的加速度隨物體位置的變更而變更，不是勻變速運動；故C錯誤.

D、單擺做簡諧運動的回復(fù)力由重力沿擺球運動軌跡切向的分力供應(yīng)，故D錯誤.

故選A.

5.兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、M,用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外

力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A上下做簡諧振動。在振動過程中，木塊B剛好始終不離開地面（即

它對I地面最小壓力為零）。以下說法正確的是（）

A.在振動過程中木塊A的機械能守恒B.A做簡諧振動的振幅為三

c.A做簡諧振動的振幅為:D.木塊B對地面的最大壓力是2M

【答案】D

【解析】

A、振動過程中木塊A與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，木塊A機械能不守恒，故A錯誤；

BCD、：當彈簧處于伸長至最長狀態(tài)時，M剛好對地面壓力為零，故彈簧中彈力F=Mg,此時m有最大加速度,

由F.mg=mo,得：由對稱性，當m運動至最低點時，彈簧中彈力大小為F,但此時彈簧是處于

壓縮狀態(tài)，依據(jù)牛頓其次定律得：F-mg=mo，即所以木塊B對地面的最大壓力

是F友=F?Mg=2/m.M/g；振幅為最大位移與平衡位置的距離：?+故D正確，B、C錯誤；

故選D。關(guān)鍵是要留意撤去外力后，A以未加壓力時的位置為平衡位置做簡諧振動，當B剛好要離開地面時,

A處于最高點時，A的加速度最大，A處于最低點時，彈簧對B的壓力最大。

6.如圖所示的是某一質(zhì)點做簡諧運動的圖象，下列說法中正確的是（）

A.質(zhì)點起先是從平衡位置沿x軸正方向運動的

B.2s末速度最大，沿x軸的正方向

C.3s末加速度最大，沿x軸負方向

D.質(zhì)點在4s內(nèi)的位移為8cm

【答案】A

【解析】t=0時刻質(zhì)點位于平衡位置，隨后在平衡位置的上方，所以質(zhì)點起先是從平衡位置沿x軸正方向運

動的，故A正確。2s末質(zhì)點位于平衡位置處，勢能是零，動能最大，速度最大，沿x軸的負方向，故B錯

誤。在3s末，質(zhì)點位于負的最大位移處，速度為零，加速度正向最大，故C錯誤。質(zhì)點在4s末回到平衡

位置，則質(zhì)點在4s內(nèi)的位移為0,選項D錯誤；故選A。

7.彈簧振子作簡諧運動，在平衡位置。兩側(cè)B、C間振動，當時間t=0時，振子位于B點（如圖），若規(guī)定

向右的方向為正方向，則下圖中哪一個圖象表示振子相對平衡位置位移隨時間變更的關(guān)系（）

、a(kF

jj：

、?i?

B0C

【答案】A

【解析】簡諧運動的位移是指相對平衡位置的位移，是從初位置到末位置的有向線段；t=0時刻，位移為負

的最大值；簡諧運動的位移隨著時間依據(jù)正弦規(guī)律變更；故選A。

8.關(guān)于簡諧運動受力和運動特點的說法，正確的是（）

A.簡諧運動是勻變速運動

B.回復(fù)力是指使物體回到平衡位置的力

C.振動物體越接近平衡位置，運動得越快，因而加速度越大

D.回復(fù)力的方向總跟離開平衡位置的位移的方向相同

【答案】B

【解析】簡諧運動的加速度不斷變更，所以是非勻變速運動，選項A錯誤；回復(fù)力是指使物體回到平衡位

置的力，選項B正確；振動物體越接近平衡位置，運動得越快，回復(fù)力越小，因而加速度越小，選項C錯

誤；回復(fù)力的方向總跟離開平衡位置的位移的方向相反，選項D錯誤；故選B.

9.圖（甲）所示為以。點為平衡位置、在/、8兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖（乙）為這個彈簧振子

的振動圖象，由圖可知下列說法中正確的是（

Aluuujuuuauj

..Z..毛..7%~

《甲）

A.在力0.2s時，彈簧振子可能運動到8位置

B.在t0.1s與力0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同

C.從20到20.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能持續(xù)地增加

D.在大0.2s與力0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同

【答案】A

【解析】

A、由圖知，若從平衡位置計時，則在U0.2s時，彈簧振子運動到8位置。故A正確。

B、在仁0.1s與仁0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度大小相等，方向相反。故B錯誤。

C、從L0到Z=0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的位移越來越大，彈簧的彈性勢能越來越大，其動能越來越小,

故C錯誤。

D、在￡=0.2s與￡=0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度大小相等，方向相反。故D錯誤。

故選Ao

10.如圖所示為甲、乙兩等質(zhì)量的質(zhì)點做簡諧運動的圖像，以下說法正確的是（）

A

A.甲、乙的振幅各為2m和1m

B.若甲、乙為兩個彈簧振子，則所受回復(fù)力最大值之比為戶甲：%=2：1

C.乙振動的表達式為sin-t（cm）

D.t=2s時，甲的速度為零，乙的加速度達到最大值

【答案】C

【解析】A.由圖可知，甲的振幅A甲=2cm,乙的振幅A乙=lcm,故A錯誤；

B.依據(jù)F=7x得知，若k相同，則回復(fù)力最大值之比等于振幅之比，為2:1；由于k的關(guān)系未知，所以所

受回復(fù)力最大值之比不肯定為2:1,故B錯誤；

C.乙的周期T乙=8s,則乙振動的表達式為x=Az,sinEt=sin?（cm）,故C正確；

D.t=2s時，甲通過平衡位置，速度達到最大值。乙的位移最大，加速度達到最大值，故D錯誤。

故選：C

11.如圖所示，-小球用細線懸掛于。點，細線長為L,。點正下吟處有一鐵釘。將小球拉至A處無初速

釋放（擺角很?。?，這個擺的周期是（）

c.fD.解.1小4

【答案】D

【解析】小球再次回到A點時所用的時間為一個周期，其中包括了以L為擺長的簡諧運動半個周期和以。為

2

擺長的簡諧運動的半個周期；

以L為擺長的運動時間為：“=f

以*為擺長的運動的時間為2rt他

則這個擺的周期為：r-fj?〃-故ABC錯誤，D正確。

12.如圖所示為兩個單擺的振動圖像，若兩單擺所在位置的重力加速度相同，則它們的（

A.擺球質(zhì)量相等B.振幅相等C.擺長相等D.擺球同時變更速度方向

【答案】C

【解析】從單擺的位移時間圖象可以看出兩個單擺的周期相等，依據(jù)周期公式T=2nP可知，兩個單擺的

擺長相等，周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤，C正確。由圖可以看出兩單擺振幅不相等，B錯誤；從圖象

可以看出，最大位移的時刻不同，故變更速度方向的時刻不同，故D錯誤；故選C。

13.如圖所示，單擺擺球的質(zhì)量為〃，做簡諧振動的周期為T,擺球從最大位移/處由靜止起先釋放，運動

到最低點6時的速度大小為心則擺球從/運動到8的過程中，下列說法正確的是（）

1,

A.擺球重力做功為mnB

B.擺球受到的合力的平均功率為巴

T

C.擺球運動到6點時重力的瞬時功率為mgv

D.擺球受到的合力供應(yīng)圓周運動的向心力

【答案】A

【解析】

A、擺球從最大位移A處由靜止起先釋放，擺球運動到最低點B,依據(jù)動能定理得：Ws^m^-O,故A正

確;

B、整個過程中只有重力做功，則合力做功的平均功率為:0==半，故選項B錯誤;

C、依據(jù)瞬時功率的公式P=擺球運動到B時的速度方向是水平的，即。=好，所以重力的瞬時功率

是0,故c錯誤；

D、對小球進行受力分析，將重力分解如圖所示:

可知由拉力T和重力分力mgcosd的合力供應(yīng)向心力，故選項D錯誤。

14.在圖3中的幾個相同的單擺在不同的條件下，關(guān)于它們的周期關(guān)系，推斷正確的是（）

⑴<2）（3）⑷

A.B.

C.D.，1<12<'a<「《

【答案】C

【解析】單擺的周期與重力加速度有關(guān).這是因為是重力的分力供應(yīng)回復(fù)力.當單擺處于（1）圖所示的條

件下，當擺球偏離平衡位置后，是重力平行斜面的重量（mgsine）沿切向重量供應(yīng)回復(fù)力，回復(fù)力相對豎

直放置的單擺是減小的，則運動中的加速度減小，依據(jù)周期公式r?2“出，回到平衡位置的時間變長，周期

TDT3；對于（2）圖所示的條件，帶正電的擺球在振動過程中要受到天花板上帶正電小球的斥力，但是兩球

間的斥力與運動的方向總是垂直，不影響回復(fù)力，故單擺的周期不變，T產(chǎn)Ts；在（4）圖所示的條件下，單

擺與升降機一起作加速上升的運動，也就是擺球在該升降機中是超重的，相當于擺球的重力增大，沿搖擺

的切向重量也增大，也就是回復(fù)力在增大，擺球回到相對平衡的位置時間變短，故周期變小，T4<T3.故C

正確，ABD錯誤.故選：C

15.如圖所示，三根細線在0點處打結(jié),A、B端固定在同一水平面上相距為1的兩點上，使A0B成直角三

角形，ZBA0=30°,已知0C線長是1,下端C點系著一個小球,下列說法正確的是（以下皆指小角度搖擺）

()

A.讓小球在紙面內(nèi)振動，周期r=2”1B.讓小球在垂直紙面內(nèi)振動，周期r=2n2

c.讓小球在紙面內(nèi)振動，周期r2nFD.讓小球在垂直紙面內(nèi)振動，周期7一2“1

【答案】A

【解析】A、C、當小球在紙面內(nèi)做小角度振動時，圓心是〃點，擺長為￡,故周期為r=2n，，故A正確，

C錯誤。B、D、當小球在垂直紙面方向做小角度振動時，圓心在墻壁上且在0點正上方，擺長為

故周期為r=2“小學(xué)，故B、D均錯誤。故選A。

單擺周期公式r?2“］，當小球在紙面內(nèi)做小角度振動時，圓心是。點；當小球在垂直紙面方向做小角度振

動時，圓心在墻壁上且在。點正上方.

16.一個單擺做受迫振動，其共振曲線（振幅4與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系）如圖所示，則（）

A.此單擺的固有周期約為0.5s

B.此單擺的擺長約為

C.若擺長減小，單擺的固有頻率減小

D.若擺長增大，共振曲線的峰將向右移動

【答案】B

【解析】

A、當此單擺的固有頻率與驅(qū)動力的頻率f相等時，得到共振，振幅最大，由圖可知，單擺的固有頻率為0.5Hz,

所以此單擺的固有周期T=2s,故A錯誤。

B、由單擺的周期公式T=2n￡,T=2s,可求得L=lm,故B正確。

C、若擺長減小，單擺的固有周期T減小,固有頻率增大，故C錯誤。

D、若擺長增大，單擺的固有周期T增大,固有頻率削減，共振曲線的峰將向左移動，故D錯誤。

故選：B

?機械波?

一、機械波基本概念

1.機械波的形成條件：(1)波源；(2)介質(zhì)。

2.機械波的特點

(1)機械波傳播的只是振動的形式和能量，質(zhì)點只在各自的平衡位置旁邊做簡諧運動，并不隨波遷移。

(2)介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅相同，振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。

(3)各質(zhì)點起先振動(即起振)的方向均相同。

(4)一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，通過的路程為44位移為零。

3.波長、波速、頻率及其關(guān)系

(1)波長

在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，用兒表示。

(2)波速

波在介質(zhì)中的傳播速度。由介質(zhì)本身的性質(zhì)確定。

(3)頻率

由波源確定，等于波源的振動頻率。

(4)波長、波速和頻率的關(guān)系：v=fA.

特殊提示1.機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不變，波速、波長都變更。

夕

2.機械波的波速僅由介質(zhì)來確定，波速在固體、液體中比在空氣中大。波速的計算方法：v=—或

T

Ax

V-----O

二、波的干涉和衍射

1.波的干涉

(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇。

(2)現(xiàn)象：兩列波相遇時，某些區(qū)域振動總是加強，某些區(qū)域振動總是減弱，且加強區(qū)和減弱區(qū)相互

間隔。

(3)對兩個完全相同的波源產(chǎn)生的干涉來說，凡到兩波源的路程差為一個波長整數(shù)倍時，振動加強；

凡到兩波源的路程差為半個波長的奇數(shù)倍時，振動減弱。

2.波的干涉中振動加強點和減弱點的推斷

某質(zhì)點的振動是加強還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差A(yù)r?

(1)當兩波源振動步調(diào)一樣時

若△尸〃4(ZFO,1,2,???),則振動加強；

若△尸(2加1)—(77=0,1,2,??-),則振動減弱。

2

(2)當兩波源振動步調(diào)相反時

%

若八尸(2加1)-(廳0,1,2,???),則振動加強；

2

若N尸n4(/7=0,1,2,…)，則振動減弱"

3.波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物接著傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障

礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長。

4.產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔(縫)的尺寸跟波長差不多，或者比波長更小。

三、多普勒效應(yīng)

1.波源不動

視察者向波源運動，接收頻率增大；

視察者背離波源運動，接收頻率減小。

2.視察者不動

波源向視察者運動，接收頻率增大；

波源背離視察者運動，接收頻率減小。

三要占二IF心

1.波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法

內(nèi)容圖象

沿波的傳播方向，“上坡”時質(zhì)點向下振

上下坡”法i

動，“下坡”時質(zhì)點向上振動

波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的

“同側(cè)”法0

箭頭在圖線同側(cè)

將波形沿傳播方向進行微小的平移，再由對

“微平移”法應(yīng)同一X坐標的兩波形曲線上的點來推斷

振動方向

2.波的多解問題

造成波動問題多解的主要因素有

1.周期性

(1)時間周期性：時間間隔△才與周期7的關(guān)系不明確。

(2)空間周期性：波傳播距離Ax與波長A的關(guān)系不明確。

2.雙向性

(1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。

(2)振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。

3.波形的隱含性形成多解

在波動問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這

樣，波形就有多種狀況，形成波動問題的多解性。

3.波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)

1.波的干涉中振動加強點和減弱點的推斷

某質(zhì)點的振動是加強還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差A(yù)ro

(1)當兩波源振動步調(diào)一樣時

若Ar—n^(n=0,1,2,…),則振動加強；

A

若Ar=(2〃+1)~2~(?2=0,1,2,-??),貝!I振動減弱。

(2)當兩波源振動步調(diào)相反時

A

若Ar—(2〃+1)~(〃=0,1,2,3…)，則振動加強；

若Nr=n入(〃=0,1,2,???),則振動減弱。

，球現(xiàn)用

1.關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說法正確的是()

A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的緣由是波源頻率發(fā)生了變更

B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的緣由是視察者和波源之間發(fā)生了相對運動

C.甲乙兩車相向行駛，兩車均鳴笛，且發(fā)出的笛聲頻率相同，乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率低于他

聽到的乙車笛聲頻率

D.波源靜止時，不論視察者是靜止的還是運動的，對波長“感覺”的結(jié)果是相等的

【答案】B

【解析】試題分析：產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的緣由是視察者和波源之間發(fā)生了相對運動，多普勒效應(yīng)說明視察者

與波源有相對運動時，接收到的波頻率會發(fā)生變更，但波源的頻率不變，A錯誤B正確；甲乙兩列車相向行

駛，兩車均鳴笛，且所發(fā)出的笛聲頻率相同，因為乙車中的某旅客與甲車相向運動，在單位時間內(nèi)接收到

波的個數(shù)增多，所以聽到的甲車笛聲頻率變大，而他與乙車相對靜止，所以他所聽到的乙車笛聲頻率不變,

CD錯誤。

2.下列生活中的一些現(xiàn)象，用物理學(xué)問說明簿誤的是（）

A.“聞其聲不見其人”是聲波衍射的現(xiàn)象

B.火車向火車站駛來，站臺上的人聽到火車的汽笛聲越來越急促，是因為火車發(fā)出的聲音頻率變大，音

量變高，以示警告

C.收音機能收到電臺的發(fā)出聲音信號是聲音在空氣中傳播干脆得到的

D.人能辨別不同樂器同時發(fā)出的聲音，證明聲波不會發(fā)生干涉

【答案】BCD

【解析】聲波的波長比光波波長要長的多，簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以它能繞過一般的障礙物而被另一側(cè)的

人聽到，光波波長較短，不能繞過障礙物，只能沿直線傳播，也就產(chǎn)生了只聞其聲不見其人的現(xiàn)象，屬于

衍射現(xiàn)象；

火車開來時，每秒鐘向你傳來的聲波數(shù)比火車不動時高，即頻率高，所以聽起來汽笛聲的音調(diào)變高變尖，

音量變大是由于發(fā)聲體離你越來越近；

從無線電廣播的放射、接收、聲音到達耳朵的全過程進行了解：

無線電廣播信號的放射由廣播電臺完成.話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后用調(diào)制器把音頻信

號加載到高頻電流上，再通過天線放射到空中.

信號的接收由收音機完成.收音機的天線接收到各種各樣的電磁波，轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕，可以從中

選出特定頻率的信號，收音機內(nèi)的電子電路再把音頻信號從中取出來，進行放大，送到揚聲器里，揚聲器

把音頻信號轉(zhuǎn)換成聲音.

從廣播發(fā)出的聲音要通過介質(zhì)才能傳播，我們通常聽到的聲音是通過空氣這種介質(zhì)傳播到我們耳朵里的.

不同的樂器即便演秦相同的樂曲，發(fā)出的音色也不相同，故用音色來辨別.

3.一列連續(xù)鳴笛的火車高速從鐵道上通過，則在鐵道邊上的人聽到的笛聲應(yīng)為（）

A.某一不變頻率的笛聲

B.車頭經(jīng)過前聽到的笛聲比聲源頻率高，車頭經(jīng)過后聽到的笛聲比聲源頻率低

C.車頭經(jīng)過前聽到的笛聲比聲源頻率低，車頭經(jīng)過后聽到的笛聲比聲源頻率高

D.頻率時高時低周期性變更的笛聲

【答案】B

【解析】分析：依據(jù)多普勒效應(yīng)進行推斷：

當警車向你駛來的時候，警笛的音調(diào)變高；當警車離開你向遠處駛?cè)r，音調(diào)在降低，但若你是坐在警車

上，所聽到的警笛聲的音調(diào)卻始終一樣，也就是說事實上警笛的頻率并沒有變更，只是當聽者和聲源之間

發(fā)生相對運動時，聽者感覺到頻率的變更，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng).

解答：解：依據(jù)多普勒效應(yīng)得知，當物體振動頻率不變時，距離聲源越遠，聲音的音調(diào)越低，距離聲源越

近，聲音的音調(diào)越高.

當有人站在火車軌道旁，一列連續(xù)鳴笛的火車高速從鐵道上通過，距離先近后遠，人感知的音調(diào)先漸漸變

高，后漸漸變低，頻領(lǐng)先變大后變小，即車頭經(jīng)過前聽到的笛聲比聲源頻率高，車頭經(jīng)過后聽到的笛聲比

聲源頻率低.故選B.

3.如圖所示，正中有一0點是水面上一波源，實、虛線分別表示該時刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小

孔，經(jīng)過一段時間，水面上的波形發(fā)生明顯衍射的區(qū)域是

A.陰影I區(qū)域B.陰影II區(qū)域C.陰影I、II區(qū)D.無明顯衍射區(qū)域

【答案】B

【解析】一列水波在傳播過程中遇到了小孔B,相比而言B的孔洞的尺寸比較小，所以能發(fā)生明顯的衍射，

但A擋板的尺寸較大，所以不能發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以水面上波分布于除陰影I以外區(qū)域，故ACD錯誤，B正

確。

4.如圖所示為兩列沿繩傳播的（虛線表示甲波，實線表示乙波）簡諧橫波在某時刻的波形圖，M為繩上久=0.2m

處的質(zhì)點，則下列說法中正確的是（）

A.甲波的速度小于乙波的傳播速度

B.甲波的頻率小于乙波的頻率

C.質(zhì)點M的振動減弱

D.質(zhì)點M此時正向-y方向振動

【答案】D

【解析】

A.波速由介質(zhì)的性質(zhì)確定，兩列均沿繩傳播，同種介質(zhì)，則波速相等，故A錯誤；

B.由圖可知，兩列波的波長相等，依據(jù)波速丫=入八兩列波的頻率相等，故B錯誤；

C.圖示時刻質(zhì)點M在兩列波引起的波中速度均向下，質(zhì)點M是兩列波的波峰或波谷相遇點，振動始終加強,

故C錯誤；

D.甲向右傳播，由波形平移法知，圖示時刻M點正向-y方向運動，故D正確。

故選：D

5.如圖所示，SI、S2是兩個相干波源，它們的相位及振幅均相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們

所發(fā)出的波的波峰和波谷，關(guān)于圖中所標的a、b、c三點，下列說法中正確的是（）

-----------b

A.a質(zhì)點振動減弱，b、c質(zhì)點振動加強

B.a質(zhì)點振動加強，b、c質(zhì)點振動減弱

C.再過T/4后的時刻，b、c兩質(zhì)點都將處于各自的平衡位置，振動將減弱

D.a點始終在平衡位置，b點始終在波峰，c點始終在波谷

【答案】A

【解析】ABC、a質(zhì)點處是兩列波波峰與波谷疊加的地方,振動始終減弱的，而b、c質(zhì)點是兩列波波峰與波峰、

波谷與波谷疊加的地方,振動始終加強.故A對；BC錯；

D、因為兩個波源的振動方向相同、振幅相同,所以a點靜止不動,始終在平衡位置.b、c兩點的振動始終是

加強的，但它們?nèi)栽谡駝?，位移隨時間周期變更,不是靜止不動的.故D錯誤.

故選A

兩列波干涉時,兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處,振動始終加強,波峰與波谷相遇處振動始終減弱.

振動加強點的振動等于波單獨傳播時振幅的2倍.

6.兩列平面簡諧橫波在空中疊加，其中簡諧橫波a（圖中虛線所示）沿x軸正方向傳播，簡諧橫波b（圖

中實線所示）沿x軸負方向傳播，波速都是20m/s.t=0時，這兩列波的波動圖像如圖所示，那么位于x

=45m處的質(zhì)點P第一次到達波峰的時間和第一次處于平衡位置的時間分別是（）

?2

葉ioio'.wior"wu

A.1.50s,0.25s

B.0.25s,0.75s

C.0.50s,0.75s

D.0.50s,0.25s

【答案】B

【解析】由圖可知，要使P點第一次到達波峰，則兩波均應(yīng)傳播距離x=5m,所以t=x/v=5/20=0.25s；

由圖可知，要使P點第一次到達平衡位置,則兩波均應(yīng)傳播距離X，=15m；故所用時間為

t'=x'/v=15/20s=0.75s,故選：B。

7.關(guān)于簡諧運動的位移、加速度和速度的關(guān)系，下列正確的是

A.位移減小時，加速度增大，速度增大

B.位移方向總和加速度方向相反，和速度方向總相同

C.物體的速度增大時，加速度肯定減小

D.物體向平衡位置運動時，速度方向和位移方向相同

【答案】C

【解析】

A、位移x減小時,加速度。一-儀也減小;振子靠近平衡位置,故速度增加,故A錯；

m

B、位移方向總跟加速度方向相反.質(zhì)點經(jīng)過同一位置，位移方向總是由平衡位置指向質(zhì)點所在位置,而速度

方向兩種,可能與位移方向相同,也可能與位移方向相反,故B錯誤；

C、物體的速度增大時,運動方向指向平衡位置，位移漸漸減小,所以加速度肯定減小,所以C選項是正確的；

D、物體運動方向向平衡位置時，位移方向離開平衡位置,速度方向跟位移方向相反;故D錯誤；

故選c

必以I叫勺蟲泊

1.（浙江省2024年4月高考招生選考）擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點高度相同，其振動圖象如圖所

示。選懸掛點所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知（）

C.打時刻甲、乙兩單擺的勢能差最大

D.2時刻甲、乙兩單擺的速率相等

【答案】AC

【解析】

A、由振動圖象得到甲、乙兩個單擺的周期之比為依據(jù)單擺周期公式7-2”由得產(chǎn)BA,故甲、

乙兩個單擺的擺長之比為4:9,故A正確；

B、依據(jù)擺長不同，搖擺幅度相同，故擺角不等，故B錯誤；

C、有圖可知以時刻甲、乙兩單擺的偏離平衡位置的差值最大，故勢能差最大，故C正確；

D、、時刻甲、乙兩單擺的處于平衡位置，由動能定理得：mgl^1-cosd）?jmtr,

由幾何關(guān)系知：$加3=；,（A為振幅，1為擺長），聯(lián)立得：力加-沙12即-?故D錯誤。

2.（浙江省2024年11月一般高校招生選考）某同學(xué)在學(xué)校試驗室采納甲、乙單擺做試驗時得到的振動圖

象分別如圖線甲、乙所示，下列說法中正確的是（）

nt

A.甲、乙兩單擺的擺長相等

B.兩擺球經(jīng)過平衡位置時，速率可能相等

C.乙單擺的振動方程是x=Ainnl(cm)

D.在隨意相同時間內(nèi)，兩擺球的路程之比為10:7

【答案】AC

【解析】A、由圖可知，兩單擺周期相等，依據(jù)單擺周期r=2〃J，甲、乙兩單擺的擺長相等，A正確；

B、由圖可知，兩單擺振幅不相等，由因為擺長相等，所以經(jīng)過平衡位置時，速率不相等，B錯誤；

C、T=2.0s,3=二=nrod/s，所以乙單擺的振動方程是K=-7sinnl(cm),C正確；

D、由于兩單擺周期相等，一個周期內(nèi)兩單擺位移都等于零，D錯誤。

故選:AC。

3.(2025屆11月第一次浙江省一般高校招生選考)有兩例頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方

向相互垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示，圖中實績表示波峰，虛線表示波谷，a為波谷與波谷相遇點，

Ac為波峰與波谷相遇點，，為波峰與波峰相遇點，e、g是a、d連線上的兩點，其中e為連線的中點，則

A.a、d處的質(zhì)點振動加強，b、c處的質(zhì)點振動減弱

B.從圖示時刻經(jīng)過半個周期，e處質(zhì)點通過的路程為44

C.從圖示時刻經(jīng)過半個周期，g處質(zhì)點加速向平衡位置運動

D.從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期，d處的質(zhì)點振幅恰好為零

【答案】ABC

【解析】試題分析：依據(jù)振動加強點的定義分析哪些點是加強點，哪些點為減弱點，畫出兩列波的波形圖

推斷e、g的運動；振動加強點的振幅始終為兩列波振幅之和，不會變更；

振動加強點為波峰與波峰相遇點，波谷與波谷相遇點，振動減弱點，為波谷與波峰相遇點，故a、d處的質(zhì)

點振動加強，A。處的質(zhì)點振動減弱，A正確；這兩列機械波在水平豎直方向的波形如圖所示，e點在這

兩列波傳播半個周期的過程中，都是從平衡位置到波谷，再回到平衡位置，疊加時，波谷振幅為2A,故路

程為4A,B正確；由圖可知經(jīng)過半個周期后，g點均為由波谷向平衡位置移動，合力指向平衡位置，故合運

動為加速靠近平衡位置，C正確；振動加強點的振幅始終為2A,不變，D錯誤.

小?方Vci?萬食

?Ur*T-*p[

1.（浙江省杭州市2024年高考命題預(yù)料卷）為了交通平安，常在馬路上設(shè)置如圖所示的減速帶，減速帶使

路面略微拱起以達到車輛減速的目的。一排等間距設(shè)置的減速帶，可有效降低車速，稱為洗衣板效應(yīng)。假

如某路面上的減速帶的間距為1.5m,一輛固有頻率為2赫茲的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的

是（）

A.當汽車以5m/s的速度行駛時，其振動頻率為2Hz

B.當汽車以3m/s的速度行駛時最不顛簸

C.當汽車以3m/s的速度行駛時顛簸的最厲害

D.汽車速度越大，顛簸的就越厲害

【答案】C

【解析】

卜151io

A、當汽車以5m/s的速度行駛時，驅(qū)動力的周期為『='=匚=035,所以頻率等于f=捕=,故A錯;

v5T3

B、當汽車以3m/s的速度行駛時，汽車的頻率為=2"z,此時和固有頻率相同，所以振動最厲害,

315

故C正確；B錯誤；

D、當固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，發(fā)生共振，振動的振幅最大，則越顛簸，和速度無關(guān)，故D錯；

故選Co

2.（浙江省嘉興市高三教學(xué)測試）如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，P、Q為

A

沿x方向相距0.4m（小于一個波長）的兩個質(zhì)點。某時刻P點縱坐標為一A（A為振幅），Q點縱坐標為—且

2

振動方向沿y軸負向。已知該波頻率為1.25Hz,則波速為（）

4

A.—____RJ5MsC.1.2m/sD.0.75m/s

03PQX

d答案】B

【解析】試題分析：據(jù)題意，由于該列波的頻率為1.25Hz,則周期為：/,而質(zhì)點Q距離平衡

—=Xsin2!Tft

位置為一半振幅，則有：2,即質(zhì)點Q從平衡位置振動到此位置所需時間為t,而此時質(zhì)點Q

27r27r4

向下振動，質(zhì)點Q的相位為一，所以有2萬力=—,艮"=—s,而PQ距離為L=0.4m,則波速為：

3315

V*—=1.5?13

r,選項B正確。

3.（浙江省建德市新安江中學(xué)2025屆高三上學(xué)期期末）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在片0和Z=0.20

s時的波形分別如圖中實線和虛線所示。己知該波的周期7>0,20s?下列說法正確的是（）

A.波速為0.40m/s

B.波長為0.08m

C.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷

D.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32m

【答案】ACD

【解析】A、B項：波沿X軸正方傳播，依據(jù)波形圖可知（n+%r=0.2s,該波的周期T>0.20s,n只能等于

0,故T=0.4s；

波長入=16cm=0.16m,故波速y-，-空4,故A正確，B錯誤;

T0?99

t0.73

C項：x=0.08m的質(zhì)點在t=0時位于平衡位置向上振動，經(jīng)過t=0.70s時，-=—=1-,所以0.7s時x=0.08m

T0.44

處的質(zhì)點位于波谷，故C正確；

D項：若此波傳入另一介質(zhì)中，頻率不變，則周期不變，其波速變?yōu)?.80m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為

X=vT=0.8X0.4m=0.32m,故D正確。

故選：ACD?

4.（浙江七彩陽光聯(lián)盟2025屆高三其次次聯(lián)考）振幅分別為4和A?的兩相干簡諧橫波相遇，下列說法正

確的是

A.波峰與波峰相遇處的質(zhì)點，其振幅為Ai+Az

B.波峰與波谷相遇處的質(zhì)點，其振幅為AI-A2

C.波峰與波谷相遇處的質(zhì)點，其位移總是小于波峰與波峰相遇處的質(zhì)點的位移

D.波峰與波峰相遇處的質(zhì)點，其振動的加速度不肯定大于波峰與波谷相遇處的質(zhì)點振動的加速度

【答案】AD

【解析】頻率相同的兩列水波的疊加：當波峰與波峰、可波谷與波谷相遇時振動是加強的；當波峰與波谷

相遇時振動是減弱的，從而即可求解。波峰與波峰相遇處的質(zhì)點的位移不肯定大于波峰與波谷處質(zhì)點的位

移，所以波峰與波峰相遇處的質(zhì)點，其振動的加速度不肯定大于波峰與波谷相遇處的質(zhì)點振動的加速度。

波峰與波峰相遇處質(zhì)點，離開平衡位置的振幅始終為4+4,而位移小于等于振幅，故A正確；當波峰與波

谷相遇處，質(zhì)點的振動方向相反，則其的振幅為故B錯誤；波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅總是小

于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅，而位移卻不肯定，故C錯誤；波峰與波峰相遇處的質(zhì)點的位移不肯定大

于波峰與波谷處質(zhì)點的位移，所以波峰與波峰相遇處的質(zhì)點，其振動的加速度不肯定大于波峰與波谷相遇

處的質(zhì)點振動的加速度，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。

5.（浙江杭州2025屆上學(xué)期高三物理模擬）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實線為力小時的波形圖,虛線

為t=0.5s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5so關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是（）

A.周期為1.5s

B.波速為6m/s

C.t=2s時,矛=2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置

D.t=ls時,m處的質(zhì)點處于波峰

【答案】BC

【解析】由圖所示，波長入=4m；波向右傳播的距離為n入+：入=4n+3m,貝U波速叩1r,?6（m/6）周期

4t

2

F---依據(jù)周期T>0.5s可得：n=0,則T=；；s,波速v=6m/s；選項A錯誤，B正確；t=0時刻

x=2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置；t=2s=3T時，x=2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，選項C正確；t=0時刻，x=lm

處質(zhì)點在波峰，故r時，x=lm處質(zhì)點位于波谷，故D錯誤；故選BC。

22

6.（浙江省杭州市2025屆高三上學(xué)期模擬）如圖所示，兩列簡諧橫波a和b均沿x軸正方向傳播，波速均

為25m/s,下列說法正確的是（）

A.a波的周期為0.32s、b波的周期為0.16s

B.對于b波，x軸上1m處的質(zhì)點經(jīng)過0.16s就傳到x=5m處

C.a、b兩列波相遇不會發(fā)生干涉

D.隨時間變更兩列波的波峰重合點在不斷變更，但兩列波的波谷不會重合

【答案】ACD

【解析】

A：由圖知，a波的波長L=8E,b波的波長人=4E；則a波的周期心-§，0.32s，b波的周期

T0.16$o故A項正確。

t925

B：橫波質(zhì)點的振動方向垂直波的傳播方向，質(zhì)點在平衡位置旁邊做往復(fù)運動，則x軸上1m處的質(zhì)點不會

傳到x=5m處。故B項錯誤。

C：a、b兩列波的頻率不同，則a、b兩列波相遇不