专题14 振动和波(原卷版)

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振动与波——精选推荐

振动与波振动与波动⼀、选择题1. 弹簧振⼦作简谐振动，振幅为A ，周期为T ，其运动⽅程⽤余弦函数表⽰．若0t =时，振⼦在负的最⼤位移处，则初相为B(A) 0．(B) π．(C)2π． (D) 2π-． 2. ⼀质量为m 的物体和劲度系数为k 的轻弹簧组成的振动系统，若以物体通过-1/2振幅且向负⽅向运动为计时时刻，该系统的振动⽅程为A(A) 2)3x A π=+. (B) )3x A π=+.(C) cos(2)3x A π=+.(D) 2)3x A π=+.3. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为 B(A)32π. (B) π. (C) 12π.(D) 0.4. 0t =时，振⼦在位移为/2A 处，且向负⽅向运动，则初相的旋转⽮量为 A5. ⼀个质点作简谐运动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为2A-，且向x 轴正⽅向运动，代表此简谐运动的旋转⽮量为B6. 两个质点各⾃作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同．第⼀个质点的振动⽅程为1cos()x A t ωα=+．当第⼀个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第⼆个质点正在最⼤正位移处．则第⼆个质点的振动⽅程为 B(A) 21cos()2x A t ωαπ=++. (B) 21cos()2x A t ωαπ=+-. (C) 23cos()2x A t ωαπ=+-.(D) 2cos()x A t ωαπ=++.7. ⼀物体作简谐振动，振动⽅程为1cos()4x A t ωπ=+．在/4t T =（T 为周期）时刻，物体的加速度为 B(A) 2A ω．(B)2ω． (C) 2A ω．(D)2A ω． 8. ⼀物体作简谐振动，振动⽅程为1cos()4x A t ωπ=+．在/2t T =（T 为周期）时刻，物体的加速度为 B(A) 2A ω．(B)2ω． (C) 2A ω．(D)2A ω．9. 已知某简谐运动的振动曲线如图所⽰，则此简谐运动的运动⽅程为D(A) 222cos ππ33x t ??=-. (B) 222cos ππ33x t ??=+.(C) 422cos ππ33x t ??=-. (D) 422cos ππ33x t ??=+.10. ⼀质点作简谐振动，周期为T ．当它由平衡位置向x 轴正⽅向运动时，从⼆分之⼀最⼤位移处到最⼤位移处这段路程所需要的时间为 C(A) 12T ．(B) 8T ． (C) 6T ． (D) 4T． 11. 把单摆摆球从平衡位置向位移正⽅向拉开，使摆线与竖直⽅向成⼀微⼩⾓度θ，然后由静⽌放⼿任其振动，从放⼿时开始计时．若⽤余弦函数表⽰其运动⽅程，则该单摆振动的初相为 C(A) π． (B) 2π．(C) 0． (D) θ． 12. ⼀个弹簧振⼦和⼀个单摆（只考虑⼩幅度摆动），在地⾯上的固有振动周期分别为1T 和2T ．将它们拿到⽉球上去，相应的周期分别为1'T 和2'T ．则有 D(A) 11'T T >且22'T T >. (B) 11'T T <且22'T T <.(C) 11'T T =且22'T T =.(D) 11'T T =且22'T T >.13. ⼀质点作简谐振动，已知振动周期为T ，则其振动动能变化的周期是 B(A)4T． (B)2T ． (C) T ． (D) 2T ．14. ⼀弹簧振⼦作简谐振动，当位移为振幅的⼀半时，其动能为总能量的 D(A)14． (B)12． (C)． (D)34． 15. ⼀质点作简谐振动，已知振动频率为f ，则振动动能的变化频率是B(A) 4f ．(B) 2f ．(C) f ．(D)2f ． 16. 在下⾯⼏种说法中，正确的说法是： C(A)波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的．(B)波源振动的速度与波速相同．(C)在波传播⽅向上的任⼀质点振动相位总是⽐波源的相位滞后(按差值不⼤于π计)． (D)在波传播⽅向上的任⼀质点的振动相位总是⽐波源的相位超前(按差值不⼤于π计)17. ⼀质点作简谐振动，振动⽅程为)cos(φω+=t A x ，当时间/2t T =（T 为周期）时，质点的速度为 B(A) φωsin A -． (B) φωsin A ．(C) φωcos A -． (D) φωcos A ．18. 两个同振动⽅向、同频率、振幅均为A 的简谐运动合成后，振幅为2A ，则这两个简谐运动的相位差为D(A)3π． (B)2π． (C) π．(D) 2π19. 右图中所画的是两个简谐振动的振动曲线。

高中物理专题振动和波练习

1. 简谐振动的条件：F kx =-3. 简谐运动的图像（1）坐标轴：横轴表示时间，纵轴表示位移。

（2）图线特点：正弦（或余弦）曲线。

（3）物理意义：表示做简谐振动的质点的位移随时间的变更规律。

4. 单摆周期公式中的l 与g （）为等效摆长悬点的等效摆长的等效1l ⎧⎨⎩（2）g 为等效重力加速度例如单摆置于以加速度a 匀加速上升的升降机中，物体处于超重状态，加速度变为g'＝g ＋a ，此时回复力是视重mg'的切向分力，g'即为单摆的等效加速度。

不论单摆处在什么状况下，在其平衡位置上的视重所“产生”的加速度，可等效为单摆的“重力”加速度。

5. 有关波的图像的几种常见问题：（1）确定各质点的振动方向如图所示（实线）为一沿x 轴正方向传播的横波，试确定质点A 、B 、C 、D 的速度方向。

推断方法：将波形沿波的传播方向做微小移动，（如图中虚线）由于质点仅在y 方向上振动，所以A'、B'、C'、D'即为质点运动后的位置，故该时刻A 、B 沿y 轴正方向运动，C 、D 沿y 轴负方向运动。

从以上分析也可看出，波形方向相同的“斜坡”上速度方向相同。

（2）确定波的传播方向知道波的传播方向利用“微平移”的方法，可以很简洁地推断出各质点的振动方向。

反过来知道某一质点的运动方向，也可利用此法确定该波的传播方向。

另外还有一简便好用的推断方法，同学们也可以记住。

如图所示，若已知A 点速度方向向上，可假想在最靠近它的波谷内有一小球。

不难看出A 向上运动时，小球将向右滚动，此即该波的传播方向。

（3）已知波速v 和波形，画出再经△t 时间的波形图①平移法：先算出经时间波传播的距离＝，再把波形沿波的传播方∆∆∆t x v t向平移即可。

因为波动图像的重复性，若知波长，则波形平移时波形不∆x n λλ 变，当时，可采取去整留零的方法，只需平移即可。

∆x n x n x x =+λλ②特殊点法：（若知周期T 则更简洁）在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的波峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看△t ＝nT ＋t ，由于经nT 波形不变，所以也实行去整nT 留零t 的方法，分别做出两特殊点经t 后的位置，然后按正弦规律画出新波形。

振动和波完全文稿

振动和波（文稿）目录振动和波（正文）151参考答案171分层单元练习参考答案173期末测试题174期末测试题参考答案1802000.12150第七章机械振动和机械波第一节简谐运动振幅周期和频率一、知识网络（一）预备知识力是使物体产生加速度的原因，因而也是物体运动状态发生变化的原因；牛顿第二运动定律：F＝m a ；胡克定律：F＝k x .（二）知识要点回复力：振动物体离开平衡位置所受到的指向平衡位置的力；简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并总是指向平衡位置的力作用下的振动；振幅：物体离开平衡位置的最大位移；周期：完成一次全振动需要的时间；频率：单位时间内完成全振动的次数；固有周期：是由振动物体自身的性质所决定的物体振动的周期。

（三）能力拓展振动是较复杂的运动形式，简谐运动是振动情况中较简单的一种.判别物体的振动是否为简谐运动的方法就是判断物体所受到的力是否满足“跟位移大小成正比，并总是指向平衡位置”，即是否满足判别式：F＝－k x .二、典型例题剖析例 1.下列关于简谐运动的说法中,哪些是正确的?A 回复力的方向总是与振动物体的运动方向相反B 振动物体向平衡位置运动时,加速度越来越小,速度越来越大C 振动物体速度的方向总是与回复力的方向相同剖析：作简谐运动的物体，离开平衡位置时，就受到指向平衡位置的回复力作用，因此，回复力的方向总是指向平衡位置，由牛顿第二定律可知，振动物体的加速度的方向也总是指向平衡位置.但是，振动物体在平衡位置附近往复运动时，既可以背离平衡位置运动，也可以向着平衡位置运动,故回复力的方向与物体的运动方向(也就是速度方向)可能相同,也可能相反; 物体向平衡位置运动时,虽然回复力随着位移的减小而减小导致加速度越来越小,但物体仍然处于加速状态,速度将越来越大.由分析可得,选项 B 是正确的.例 2.作简谐运动的物体,每次通过同一位置时,都具有相同的：A 加速度B 动量C 动能D 位移剖析：因为这个位置确定,则物体离开平衡位置的位移没有变化；由F=－k x 可知物体受到的力相同，因而物体的加速度相同，由于位置确定，弹簧的势能不变，故物体的动能相同,即速度大小相同. 仔细研究简谐运动,可以察知物体通过某位置时,可以有两个方式,这两个方式的差别在于运动方向恰好相反,因此物体的动量的方向恰好相反. 由分析可得,选项A、C、D 是正确的.例 3.如图，设水平方向左右振动的弹簧振子的周期是0.25秒，当Array振子从最右方B开始向左运动，经过0.07秒的时刻，振子的运动状态是：A 正在向左加速运动B 正在向左减速运动C 正在向右加速运动D 正在向右减速运动剖析：简谐运动的过程具有时间对称性.如此例中，振子从平衡位置（O点）运动到最大位移处（A点或B 点）所用时间与振子从最大位移处运动到平衡位置所用时间是相等的，均为振动周期的1/4.则当振子从最右方（O 点）开始向左运动，经过了0.07秒，即超过1/4周期又不足半周期.因此，振子已经越过了平衡位置，仍在向左远离平衡位置运动，是减速运动.故选项B是正确的。

2000-2010高考振动和波

1、.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2、17．一列简谐横波沿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．0.60m B．0.20m C．0.12m D．0.086m3、16．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。

一顶点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处．在这段时间内波传播了0.5 m。

则这列波A．周期是0.2 s B．波长是0.5 m C．波速是2 m/s D．经1.6 s传播了8 m4、．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7s5、．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。

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34 m/sD．a点一定比b点距波源近6、.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（题20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，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36kmD.H先开始振动，震源距地震仪约25km67、(1)（6分）下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是。

高考物理总复习专题练习：振动和波

高考物理复习振动和波专题训练及其答案一、单项选择题1．如图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2m/s，以下说法正确的是（）A．经过0.5s，质点a、b、c通过的路程均为75cmB．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4Hz2．一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P、Q 到平衡位置的距离相等。

关于P、Q两个质点，以下说法正确的是（）A．P较Q先回到平衡位置B．再经14周期，两个质点到平衡位置的距离相等C．两个质点在任意时刻的动量相同D．两个质点在任意时刻的加速度相同3．图为一列简谐波在0=t时刻的波形图，此时质点Q正处于加速运动过程中，且质点N在1st=时第一次到达波峰。

则下列判断正确的是（）A．此时质点P也处于加速运动过程B．该波沿x轴负方向传播C．从0=t时刻起，质点P比质点Q晚回到平衡位置D．在0=t时刻，质点N的振动速度大小为1m/s4．如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图，此刻图中P点速度沿y轴正方向，t=2s 时刻，图中Q点刚好在x轴上。

则下列说法正确的是（）A．该机械波沿x轴正方向传播B．该机械波周期不可能是8s3C．无论周期是多少，当Q点在x轴时，P点一定离x轴最远D．P点振幅是10cm5．如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为16.0m/s，从此时起，图中的P质点比Q质点先经过平衡位置．那么下列说法中正确的是（）A．这列波一定沿x轴正向传播B．这列波的频率是3.2HzC．t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向D．t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向6．如图（a）所示为波源的振动图象（在t=0时刻之前波源就已经开始振动了），图（b）为xy 平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象，t=0时刻P点向y轴负方向运动，关于图（b）上x=0.4m处的Q点的说法正确的是（）.A．t=0时，速度最大，其大小为0.1m/s，方向沿y轴正方向B．t=0到t=5s内，通过的路程为20cmC．t=2s时，运动到x=0.2m处D．t=3s时，加速度最大，且方向向下7．一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（）A．此列波的波长为2.5mB．此列波的频率为2HzC．此列波的波速为2.5m/sD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8．P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。

专题15 振动和波-2023年高考物理母题题源解密(全国通用)(原卷版)

专题15 振动和波目录近年真题对比考向一机械振动考向二机械波命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】从近几年的高考试题看,此专题往往以振动图像和波动图像为主线考查机械波的形成和传播,主要涉及的知识点为波速、波长和频率(周期)的关系。

题型一般为选择题,但考查振动和波的综合应用时也有计算题出现。

【考查要点】（1）波速、波长、周期（频率）之间的关系；（2）简谐运动的图像与简谐波的图像结合；（3）波的干涉与衍射现象、单摆及其周期、多普勒现象。

【课标链接】（1）机械振动的特点和规律，其中重点振动图象及振动方程的理解和应用；（2）机械波的传播的特点，其中重点是能根据振动和波动图象分析质点的振动和波动特点，掌握波动方程的应用。

考向一机械振动A. 2,331Lt-B.2,431Lt-（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。

首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为___________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为___________mm，则摆球的直径为___________mm。

（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。

若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角___________5°（填“大于”或“小于”）。

（3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为___________cm。

实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为___________s，该小组测得的重力加速度大小为___________m/s2.（结果均保留3位有效数字，π2取9.870）考向二机械波3. （2023新课标卷）船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。

十年高考分类解析振动和波

专题振动和波19.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。

匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。

把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。

若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示。

当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示。

若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（AC）A.由图线可知T0=4 sB.由图线可知T0=8 sC.当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D.当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小16.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。

以u表示声源的速度，V表示声波的速度（u＜V），v表示接收器接收到的频率。

若u增大，则A v增大，U增大B v增大，U不变C v不变，U增大D v减少，U不变17.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是 (D)A.t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大11．两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，t=0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m．则以下不同时刻，波形正确的是(ABD)6．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。

由于每一根钢轨长度相等，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。

普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。

下列说法正确的是(AD)A ．列车的危险速率为 B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行10．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的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传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的( BC)（A）周期为Δt，波长为8L．（B ）周期为Δt，波长为8L．（C ）周期为Δt，波速为12L /Δt （D）周期为Δt，波速为8L/Δt20．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a 、b 、c为三个质元，a 正向上运动。

专题06 动量、机械振动与机械波(原卷版)-2023年高考物理二模试题分项汇编(浙江专用)

专题06 动量、机械振动与机械波（原卷版）一、单选题（本大题共9小题）1. (2023年浙江省十校联盟高考物理第三次联考试卷)物理规律往往有一定的适用条件，我们在运用物理规律解决实际问题时，需要判断使用的物理规律是否成立。

如图所示，站在车上的人用锤子连续敲打小车。

初始时，人、车、锤都静止，假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是( )A. 连续敲打可使小车持续向右运动B. 人、车和锤组成的系统机械能守恒C. 人、车和锤组成的系统动量和机械能都不守恒D. 人、车和锤组成的系统动量守恒但机械能不守恒2. (2023年浙江省金华市十校高考物理联考试卷)掷冰壶又称冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”，是冬奥会比赛项目。

在某次冰壶比赛中，运动员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞，如图(bb)所示。

碰撞前后两壶做直线运动的vv−tt 图线如图(cc)中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则( )A. 两壶发生了弹性碰撞B. 碰后蓝壶的速度可能为0.9mm/ssC. 碰后蓝壶移动的距离为2mmD. 碰后红壶还能继续运动2ss3. (2023年浙江省宁波市镇海中学高考物理模拟试卷（选择考）)发光实心弹力球因其弹性好深受小朋友喜爱。

一小朋友将弹力球(可视为质点)抛出，落到水平面(足够大)上前瞬间的速度大小为vv0，与水平方向夹角αα=37∘。

弹力球与水平面碰撞的过程中，受到摩擦力的大小等于其重力的16、弹力的大小等于其重力的2倍。

设每次碰撞前、后弹力球竖直方向的速度大小保持不变，不计空气阻力。

已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，重力加速度为gg。

则弹力球( )A. 第1次碰后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间的夹角大于45∘B. 第2、3次落地点间的距离为0.48vv02ggC. 与水平面碰撞4次后停止运动D. 与水平面碰撞过程中受到合力的冲量保持不变4. (2023年浙江省强基联盟高考物理统测试卷（2月份）)如图所示，是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”的复制品，注入适量水后，有节奏地摩擦鱼洗双耳，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。

振动与波专题(2024高考真题及解析)

振动与波专题1.[2024·安徽卷] 某仪器发射甲、乙两列横波,在同一均匀介质中相向传播,波速v大小相等.某时刻的波形图如图所示,则这两列横波()A.在x=9.0 m处开始相遇B.在x=10.0 m处开始相遇C.波峰在x=10.5 m处相遇D.波峰在x=11.5 m处相遇1.C[解析] 由题意可知两列波的波速相同,所以相同时间内传播的距离相同,故两列横波在x=11.0 m处开始相遇,故A、B错误;甲波峰的坐标为x1=5 m,乙波峰的坐标为x2=16 m,m=10.5 m处相遇,故C正确,D错误.由于两列波的波速相同,所以波峰在x'=5 m+16-522.[2024·北京卷] 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置.手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示.下列说法正确的是()A.t=0时,弹簧弹力为0B.t=0.2 s时,手机位于平衡位置上方C.从t=0至t=0.2 s,手机的动能增大D.a随t变化的关系式为a=4sin (2.5πt) m/s22.D[解析] 由题图乙知,t=0时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为F=mg,A错误;由题图乙知,t=0.2 s时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,B错误;由题图乙知,从t=0至t=0.2 s,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度=2.5π rad/s,则a随t变化的关系减小,动能减小,C错误;由题图乙知T=0.8 s,则圆频率ω=2πT式为a=4sin (2.5πt) m/s2,D正确.3.[2024·福建卷] 某简谐运动的y -t 图像如图所示,则以下说法正确的是( )A .振幅为2 cmB .频率为2.5 HzC .0.1 s 时速度为0D .0.2 s 时加速度方向竖直向下3.B [解析] 根据图像可知,振幅为1 cm,周期为T =0.4 s,则频率为f =1T =10.4 Hz=2.5 Hz,故A 错误,B 正确;根据图像可知,0.1 s 时质点处于平衡位置,此时速度最大,故C 错误;根据图像可知,0.2 s 时质点处于负向最大位置处,此时加速度方向竖直向上,故D 错误.4.[2024·甘肃卷] 如图为某单摆的振动图像,重力加速度g 取10 m/s 2,下列说法正确的是 ( ) A .摆长为1.6 m,起始时刻速度最大 B .摆长为2.5 m,起始时刻速度为零 C .摆长为1.6 m,A 、C 点的速度相同 D .摆长为2.5 m,A 、B 点的速度相同4.C [解析] 由单摆的振动图像可知振动周期为T =0.8π s,由单摆的周期公式T =2π√lg 得摆长为l =gT 24π2=1.6 m,A 、C 点的速度相同,A 、B 点的速度大小相同,方向不同;综上所述,可知C 正确.5.[2024·广东卷] 一列简谐横波沿x 轴正方向传播,波速为1 m/s,t =0时的波形如图所示.t =1 s 时,x =1.5 m 处的质点相对平衡位置的位移为 ( )A .0B .0.1 mC .-0.1 mD .0.2 m5.B [解析] 由图像可知,波长λ=2 m,周期T =λv =2 s,由于1 s-0=T2,故t =1 s 时,x =1.5 m 处的质点运动到波峰,相对平衡位置的位移为0.1 m,B 正确.6.[2024·河北卷] 如图所示,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的x -t 图像.已知轻杆在竖直面内长0.1 m,电动机转速为12 r/min .该振动的圆频率和光点在12.5 s 内通过的路程分别为 ( )A .0.2 rad/s,1.0 mB .0.2 rad/s,1.25 mC .1.26 rad/s,1.0 mD .1.26 rad/s,1.25 m6.C [解析] 根据题意可知,紫外光笔的光点在纸面上沿x 轴方向做简谐运动,光点的振动为受迫振动,其振动周期等于电动机转动周期,故该振动的圆频率ω=2πT =2πn =0.4π rad/s≈1.26 rad/s,A 、B 错误;该振动的周期T =1n =5 s,由于轻杆长0.1 m,故振幅A =0.1 m,因12.5 s=(2+12)T ,故12.5 s 内光点通过的路程s =(2+12)×4A =1.0 m,C 正确,D 错误.7.[2024·湖南卷] 如图所示,健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端,长绳自右向左呈现波浪状起伏,可近似为单向传播的简谐横波.长绳上A 、B 两点平衡位置相距6 m,t 0时刻A 点位于波谷,B 点位于波峰,两者之间还有一个波谷.下列说法正确的是 ( )A .波长为3 mB .波速为12 m/sC .t 0+0.25 s 时刻,B 点速度为0D .t 0+0.50 s 时刻,A 点速度为07.D [解析] 由题意知A 、B 的平衡位置之间的距离x =32λ=6 m,解得λ=4 m,A 错误;波源的振动频率为f =6060 Hz=1 Hz,则波速v =λf =4 m/s,B 错误;质点的振动周期T =1f =1 s,由于0.25 s=T 4,故B 点在t 0+0.25 s 时刻即14周期后由波峰运动至平衡位置,速度最大,C 错误;由于0.50 s=T2,故A 点在t 0+0.50 s 时刻即12周期后由波谷运动至波峰,速度为0,D 正确.8.[2024·江西卷] 如图甲所示,利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷.在某次检测实验中,入射波为连续的正弦信号,探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号,分别如图乙、丙所示.已知超声波在机翼材料中的波速为6300 m/s.关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是 ()A.振动减弱;d=4.725 mmB.振动加强;d=4.725 mmC.振动减弱;d=9.45 mmD.振动加强;d=9.45 mm8.A[解析] 根据题图乙可知,超声波的传播周期T=2×10-7 s,又波速v=6300 m/s,则超声波在机翼材料中的波长λ=vT=1.26×10-3 m,结合题图乙和题图丙可知,两个反射信号传播到λ,解探头处的时间差为Δt=1.5×10-6 s,故两个反射信号的路程差为2d=vΔt=9.45×10-3 m=152得d=4.725×10-3 m;由题图乙和题图丙可知,这两个反射信号的起振方向相同,振动周期相同,传播到探头处的路程差为半波长的奇数倍,则这两个反射信号发生干涉且在探头处振动方向相反,故这两个反射信号在探头处振动减弱,A正确.9.(多选)[2024·山东卷] 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2 m/s.t=0时刻二者在x=2 m处相遇,波形图如图所示.关于平衡位置在x=2 m处的质点P,下列说法正确的是()A.t=0.5 s时,P偏离平衡位置的位移为0B.t=0.5 s时,P偏离平衡位置的位移为-2 cmC.t=1.0 s时,P向y轴正方向运动D.t=1.0 s时,P向y轴负方向运动9.BC [解析] 由于两波的波速均为2 m/s,故t =0.5 s 时,两波均传播了Δx =v Δt =2×0.5 m=1 m,题图所示平衡位置在x =1 m 处和x =3 m 处两质点的振动形式传到P 点处,由波的叠加原理可知,t =0.5 s 时,P 偏离平衡位置的位移为-2 cm,A 错误,B 正确;同理,t =1 s 时,题图所示平衡位置在x =0处和x =4 m 处两质点的振动形式(均向y 轴正方向运动)传到P 点处,根据波的叠加原理可知,t =1 s 时,P 向y 轴正方向运动,C 正确,D 错误.10.(多选)[2024·新课标卷] 位于坐标原点O 的波源在t =0时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x 轴正方向传播.平衡位置在x =3.5 m 处的质点P 开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则 ( )A .波的周期是0.1 sB .波的振幅是0.2 mC .波的传播速度是10 m/sD .平衡位置在x =4.5 m 处的质点Q 开始振动时,质点P 处于波峰位置10.BC [解析] 波的周期和振幅与波源振动的周期和振幅一致,可知波的周期为T =0.2 s,振幅为A =0.2 m,故A 错误,B 正确;质点P 开始振动时,波源第2次到达波谷,可知波从波源传到质点P 所用的时间为t =34T +T =0.35 s,则波速为v =x OP t=3.5-00.35 m/s=10 m/s,故C 正确;质点Q 的平衡位置在x =4.5 m 处,波从质点P 传到质点Q 需要的时间为t'=x PQ v=4.5-3.510 s=0.1 s=12T ,所以质点Q 开始振动时,质点P 处于平衡位置,故D 错误.11.[2024·浙江6月选考] 如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1 kg 的小铁球,两端A 、B 悬挂在倾角为30°的固定斜杆上,间距为 1.5 m .小球平衡时,A 端细线与杆垂直;当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时,等效于悬挂点位于小球重垂线与AB 交点的单摆,重力加速度g 取10 m/s 2,则 ( )A .摆角变小时,周期变大B .小球摆动周期约为2 sC .小球平衡时,A 端拉力为√32 ND.小球平衡时,A端拉力小于B端拉力11.B[解析] 单摆的周期T=2π√Lg,与摆角无关,故A错误.光滑细线穿过小铁球,则小铁球两侧细线上拉力大小相等,所以A端拉力与B端拉力大小相等,平衡时对小球受力分析如图所示,根据数学关系可知F A=F B=mg2cos30°=√33N,故C、D错误.根据几何关系可知,细线与竖直方向夹角为30°,两侧细线夹角为60°,等效摆长为L=d AB cot60°cos30°=1 m,则小球摆动周期T=2π√Lg≈2 s,故B正确.12.[2024·浙江6月选考] 频率相同的简谐波源S1、S2和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6 m.t=0时,S1、S2同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则()A.两列波的波长为2 mB.两列波的起振方向均沿x正方向C.S1和S2在平面内不能产生干涉现象D.两列波的振幅分别为3 cm和1 cm12.B[解析] 由图像知,t=4 s时一列波传到M点且使M点沿x正方向振动,振幅A1=3 cm,t=7 s时这列波使M点沿x负方向振动且振幅变小为A=1 cm,说明此时另一列波也传到M点且其使M点沿x正方向振动,这列波的振幅A2=A1-A=2 cm,所以两列波刚传到M 时均使M点沿x正方向振动,即两列波的起振方向均沿x正方向,B正确,D错误;S1、S2到M的距离之差为Δx=6 m,由图像可知两列波传到M的时间之差为Δt=7 s-4 s=3 s,则波速v=ΔxΔt=2 m/s,由图像可知振动周期T=2 s,则波长λ=vT=4 m,A错误;S1、S2频率相等,所以在平面内能产生干涉现象,C错误.。

2020高考物理名师练习卷：专题十四《机械振动机械波》含答案

2020衡水名师原创物理专题卷专题十四机械振动机械波考点53 简谐运动受迫振动考点54 机械波的形成与传播考点55 波的干涉和衍射考点56 实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。

每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1、关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,下列说法正确的是( ) A.位移减小时,加速度减小,速度也减小B.位移方向总是与加速度方向相反,与速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向与位移方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同D.物体向负方向运动时,加速度方向与速度方向相同;向正方向运动时,加速度方向与速度方向相反2、一列横波沿x 轴正方向传播,0t =时刻的波形图如图甲所示,则图乙描述的可能是( )A.0x =处质点的振动图像B.0.5x m =处质点的振动图像C. 1.5x m =处质点的振动图像D. 2.5x m =处质点的振动图像3、一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a 、b 、c ，则（）A. 此刻a 的加速度最小B. 此刻b 的速度最小C. 若波沿x 轴正方向传播，此刻b 向y 轴正方向运动D. 若波沿x 轴负方向传播，a 比c 先回到平衡位置4、如图所示，质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为T ，振动过程中m 、M 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A ．若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T的整数倍 B ．若2Tt ∆=，则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C ．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力 D ．当整体离开平衡位置的位移为x 时，物块与木板间摩擦力的大小等于mkx m M+5、在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m 的小树叶a 和b 发生振动，当树叶a 运动到上方最大位移处时，树叶b 刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s 后，树叶a 的位移第一次变为零。

2020衡水名师物理专题卷：专题十四《机械振动机械波》 Word版含答案

高考综合复习：振动和波专题

高考综合复习——振动和波专题●知识网络●高考考点考纲要求：复习指导：本章综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识讨论了两种常见的运动形式—机械振动和机械波的特点和规律，以及它们之间的联系与区别。

对于这两种运动，既要认识到它们的共同点—运动的周期性，如振动物体的位移、速度、加速度、回复力、能量等都呈周期性变化，更重要的是搞清它们的区别：振动研究的是一个孤立质点的运动规律，而波动研究的是波的传播方向上参与波动的一系列质点的运动规律。

其中振动的周期、能量、波速、波长与频率的关系，机械波的干涉、衍射等知识，对后面交变电流、电磁振荡、电磁波的干涉、衍射等内容的复习都具有较大的帮助。

本章内容是历年高考的必考内容，其中命题频率最高的知识点是波的图象、频率、波长、波速的关系，其次是单摆周期。

题型多以选择题、填空题形式出现，试题信息容量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律。

特别是通过波的图象综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力，更应在复习中予以重视。

涉及波的图像的题目在近几年的高考中重现率为100％，一般以选择题的形式出现，常常和质点的振动以及波速公式结合在一起考查，另外，围绕波的干涉、衍射现象、多普勒效应等内容，以新的背景出题的可能性也在不断的增大。

●要点精析☆机械振动：1. 机械振动的意义：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，叫机械振动。

回复力：使偏离平衡位置的振动物体回到平衡位置的力，叫回复力。

回复力总是指向平衡位置，它是根据作用效果命名的，类似于向心力。

振动物体所受的回复力可能是物体所受的合外力，也可能是物体所受的某一个力的分力。

2. 描述振动的物理量：(1)位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段表示振动位移，是矢量。

(2)振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量。

表示振动的强弱。

(3)周期T和频率f：物体完成一次全振动所需的时间叫周期，而频率则等于单位时间内完成全振动的次数．它们是表示振动快慢的物理量．二者互为倒数关系：。

【正式版】综合题振动和波PPT

N1和板N2拉动的速度v1和v2的关系为v2=2v1,则板N1、
N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为 ( D ).
(A)T2=T1 (B) T2=2T1
N1
1
(C) T2=4T1 (D) T2= 4 T1
N2
P105/例3.下图是将演示简谐振动图像的装置作变更，当盛砂漏斗下面的薄木板被匀加速地拉出时,摆动着的漏斗中漏出的砂在木板上形成的曲线如图示，A 、B、 C、 D、 E均为OO ′轴上的点，AB=S1, BC=S2,摆长为L（可视作不变）摆角小于5°，则木板的加速度约为多少？
经过T/2到B
B B
答：秒秒
9.3
O 1O1
A
7.3
1
8.3
6.3
1
5.3
经过一个T到D
O2
1.3
D
经过两个T到E
F 0.3E
经过到F停止运动
1994年高考图(1)是演示简谐振动图像的装置.当盛砂漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,摆动着的漏斗
中漏出的砂在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间
变化的关系,板上的直线OO1代表时间轴. 图(2)是两个摆中的砂在各自木板上形成的曲线,若板
A．若规定状态a 时t = 0，则图象为①
g
42(L1 L2)
T12 T22
2001年春9. 有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz，振动方向沿竖直方向．当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距处的质点Q 刚好到达最高点．由此可知波速和传播方向可能是
(
B) C
（A） 8m/s，向右传播
T的波形。
(A) 14米/秒(B) 10米/秒

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11年高考（2010-2020）全国1卷物理试题分类解析（原卷版）
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
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3
8
l。

求：
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。

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

位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失。

一段时间后，该振动传播到某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A. 振幅一定为A
B. 周期一定为T
C. 速度的最大值一定为v
D. 开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E．若P点离波源距离s=vT，则质点P的位移与波源相同
2.（2013年）34．【物理—选修3-4】（1）（6分）
如图，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点。

相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a 第一次到达最高点。

下列说法正确的是（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分。

）
A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处
B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点
C．质点b开始振动后，其振动周期为4s
D．在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动
E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动
3. （2016年）34．[物理——选修3–4]（1）（5分）
某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m./s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。

该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。

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）学科&网A．水面波是一种机械波
B．该水面波的频率为6 Hz
C．该水面波的波长为3 m
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
二、填空题
1.（2012年）34.[选修3-4]15．
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_______.
2.（2014年）34．［物理—选修3-4］（1）（6分）
图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x=2m的质点。

下列说法正确的是。

（填正确答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．波速为0.5m/s B．波的传播方向向右
C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm D．0~2s时间内，P向y轴正方向运动 E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置
3.（2017年）34．［物理——选修3–4］（1）（5分）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__________图b
（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”）。

三、计算题
1.（2010年）34.（2）(10分)波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O A 、两点处，OA=2m ，如图所示。

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 )简谐横波的波长：
(ii )OA 间合振动振幅最小的点的位置。

2.（2015年）第34（2）题（10分）
甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为25/cm s ，两列波在0t =时的波形曲线如图所示
求
（i ）0t =时，介质中偏离平衡位置位移为16cm 的所有质点的x 坐标
（ii ）从0t =开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm -的质点的时间
3.（2018年全国3卷）3
4.（2）（10分）一列简谐横波在t=1
s
3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的振动图像。

求
（i）波速及波的传播方向；
（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。

4. 2019全国1卷33（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。

该设备工作时，先在室温下把
惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。

一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。

已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。

氩气可视为理想气体。

（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；
（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。