专题08振动和波(1)(解析版)

1、专题 08 振动和波（ 1）- 高考物理精选考点专项突破题集（解析版）一、单项选择题： （在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1、利用发波水槽，可以使 Si、S2两波源发出的水波产生叠加现象。先使两波源振动情况完全相同，第一次调整 S1 的振幅后再观察两列波的叠加情况，观察后，请对下面的问题作出判断。如图甲为水波演示槽，可P 为水面上的一点， PSi演示两列水波叠加的情形。Si、S2为两个波源，能连续不断地上、下振动产生水波,=PS2。乙、丙两图分别为 Si、S2波源的振动图象，则下列判断正确的是（）A. 水面上不能形成干涉图样B由于水波波速未知，不能判断P点属振动加强点还是减弱点

2、CP 点属振动加强点D. P 点振动的振幅 1cm答案】 C。Ai = 2cm、A?= 1cm,两波源的振动周【解析】由S、S2两波源的振动图象可直观看出，两波源的振幅分别为期Ti = T2= 0.02s，所以两波源的振动频率相同，故满足波的干涉条件，能形成稳定的干涉图样，因此误。由图象还可看出两波振动是同步的,可以知道在Si、S2的垂直平分线上的各点都满足振动加强的条件,故P为振动加强点，因此 B错误C正确。两波在P点叠加时，Si的波峰与S2的波峰叠加时，合位移大小是3cm,当Si的波谷与S2的波谷相遇时，合位移大小是3cm,故P点振动的振幅为3cm,因此D错误。故本题选 C。考点】波的干涉

3、难度】中等2、在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（）A.加大飞机的惯性B. 使机体更加平衡C. 使机翼更加牢固D. 改变机翼的固有频率【答案】【解析】有频率,装置配重杆让机翼的固有频率和驱动力的频率远离，不发生共振。故本题选Do【考点】共振曲线【难度】中等飞机上天后，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固Ax3、如图所示，甲为t = 1s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该

4、质点=0.5m处质点的振动图象可能是（【解析】由题意知入=2m T=2s,波速V 1m/ s ,由图乙知t=1s时质点位移为负且沿y轴负方向向下运动，该波是可能向左传播，也可能向右传播。而距该质点x=0.5m处质点，就是时间相差丄T o沿波4Ap *A wr11G一扌1 八0A八节1 E M liN 电 C【答案】AI网1s和2s的中点1.5s时的状态的传播方向上的另一个点一定是延后的。运用代入法判断！在四个选项中找应该是位移为负且沿y轴负方向向下运动，因此A正确。故本题选 Ao【考点】波的图象；振动图象【难度】较难4、在同一地点有两个静止的声源，发出的声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方

5、向传播。如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列正确的是（）A. 声波1的速度比声波2的速度大B.相对于同一障碍物，声波2比声波1更容易发生衍射现象C.这两列波在传播过程中，不会产生稳定的干涉图样D.在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同A错误。声波1的【答案】Q【解析】两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，介质相同导致波速相同，因此波长较长，相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象，因此B错误。由V= f知两列波的频率D错误。故本题选Co不同，不会产生稳定的干涉现象，因此C正确。这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声

6、源发出时的频率不同，发生多普勒现象。因此【考点】波的图象，波速公式【难度】中等5、一列简谐横波沿 x轴正方向传播，图甲是t = 0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是33ai4丙B.1A. mC. 1mD.【答案】Bo【解析】图乙所示质点在t=0时在正向最大位移处，图丙所示质点在t=0时的状态是x=-0.05m （大小是振幅的一半）且速度方向沿y轴负向。结合甲图找对应的点，若图丙所示质点在图乙所示质点的左侧，平衡位置间距满足x 123 当n=0 时，xI m,因此B正确A错误。若图丙所示质点在图乙所示质点的右侧，平衡位置间距满足

7、n12n 令，当n=0时,x 4 m,因此CD错误。故本题选 Bo3【考点】波的图象，振动图象【难度】较难6、若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态C.物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D.物体的位移增大时，动能增加，势能减少【答案】Co【解析】如图所示，图线中a、b两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一定相同，但速度方向分别为负、正，因此 C正确A错误。物体的位移增大时，动能减少，势能增加，因此D错误。单摆摆球通过最低点这个平衡位置时，回复力为零，

8、但合力不为零，因此B错误。故本题选Co【考点】波的图象，振动图象【难度】中等7、一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如右图所示。不正确的是 （）A.驱动力频率为f2时,振子处于共振状态B.驱动力频率为f3时,受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为C.振子如果做自由振动，它的频率是f2D.振子可以做频率为 f 1的等幅振动【答案】Bo【解析】弹簧振子做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。由图知当驱动f2,因此A和C正确。当驱动力频率力频率为f2时振幅最大，振子处于共振状态，说明振子的固有频率为 为f3时振子振动频率也为f3，因此B错误。如果给

9、振子频率f 1的驱动力，振子可以做频率为fl的等幅振动,因此D正确。故本题选Bo【考点】共振图象；受迫振动【难度】中等8、如右图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中A.甲的振幅大于乙的振幅B. 甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度大于乙的最大速度【答案】Co【解析】由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅相等，因此A和B错误。两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹

10、性势能，所以甲、乙两物体的最大动能是相等，则质量大的速度小，因此C正确D错误。故本题选Co【考点】简谐运动【难度】中等9、如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示。那么这列波的传播方向与这段时间内质点P(x = 0.1 m处)所通过的路程是(A.向左，10 cmB.向右,30 cmC.向左，50 cmD.向右，50 cm【答案】Co【解析】波的传播距离 x = vt = 0.25 m = 5入,4由波形平移法知波向左传播，由V5T 知 T=0.8s，1s=4T，因此P所通过的路程是5倍振幅，即50 cm。故本题选Do【考点】波

11、的图象【难度】中等10、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( JITA.只有A C摆振动周期相等B.A摆的振幅比B摆小C.B摆的振幅比C摆大D.A、B C三摆的振动周期相等【答案】D。【解析】受迫振动的周期等于驱动力的周期，故BC和A周期相等，因此 A错误D正确。C的固有频率和 A的频率相等，A和C发生共振，振幅比 B大。因此B和C错误。故本题选Do【考点】受迫振动；共振【难度】中等fi,振幅为Ao同时另一个波在绳的右端发出半个波:11、一个波源在绳的左端发出半个波，频率为A.两列波同时到达两波源的中点P由图可知，下列说法中不正

12、确的是（）B.两列波相遇后,P点波峰值可达 Ai + 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（Ai + A2）的点只有一点【答案】Bo【解析】两列波源离 P的距离相同，同一介质波速也相同，它们同时到达中点P,因此A正确。两列波相遇时相互叠加，方向相同的位移则相加，两波峰到P点的距离不同，P点波峰值不可能是 A1+A2，因此B错误。两列波相遇时，相互不干扰，各自仍保持原来的波形独立传播，因此C正确。两列波相遇时，振动方向相同的位移相加，则绳上波峰可达（Ai+A2 ）的点只有一点，因此 D正确。故本题选 Bo【考点】波的叠加【难度】中等12、一列简谐横波t

13、 = 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（）B. 3 m/sD. 5 m/sm/s ;当波沿x轴负向传播时，波传播的距离为X2 = 0.06 m波速V2 =X20.060 02 m/s = 3 m/s ,故B选项正确。A. 2 m/sC. 4 m/s【答案】Bo【解析】由于T0.02s，当波沿X轴正向传播时，波传播的距离为X1= 0.02 m波速V1 =乍二0詈m/s = 1故本题选Bo【考点】波的图象，多值问题【难度】中等13、一弹簧振子做简谐运动.周期为 T,下列说法正确的有（A.时刻和（t+ t ）时

14、刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则 t 一定等于T/2的整数倍B.时刻和（t+ t ）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则t 一定等于T的整数倍C.t = T/2,则在t时刻和（t- t ）时刻弹簧的长度一定相等D.【答案】Do【解析】若 t =( 2n-1 ) T (n = 1, 2, 3.),则在 t 和(t + t)2两时刻振子必在关于干衡位置对称的两位置（包括平衡位置），这两时刻振子的位移、回复力、加速度、速度等均大小相等，方向相反。但在这两时刻弹簧的长度并不一定相等（只有当振子在这两时刻均在平衡位置时，弹簧长度才相等。若在（t+ t）,两时刻振子的位移（回复力、加速度）和速度

15、（动量）均大小相等，方向相反，则 t = T/ 2的奇数倍。如果仅仅是振子的速度在t和（t + t）,两时刻大小相等方向相反,那么不能得出 t与T/2的关系，因此 A C错误。若t和（t + t）时刻，振子的位移（回复力、加速度）等都相同，则 t戶nT （n= 1, 2, 3），但仅仅根据两时刻振子的位移相同，不能得出t = nTo因此Bt = T,则在t时刻和（t+ t）时刻振子运动的加速度一定相同错误D正确。故本题选 D。【考点】简谐运动的周期性和对称性【难度】较难14、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm,且在图示的范围内振幅不变

16、，波速和波长分别为1m/s和0.5m。 C点是BE连线的中点，下列说法不正在y轴正方向上除0点外的振动加强的位置有（）B. 图示时刻 A、B两点的竖直高度差为 20cmC. 图示时刻C点正处在平衡位置且向水面运动D.从图示的时刻起经 0.25s后，B点通过的路程为 20cm【答案】A【解析】由图知 C和E两点都是加强点，都在做简谐运动，因此A错误。图示时刻，A质点处于波峰，A的位移为10cm, B质点处于波谷位置，A的位移为-10cm , A、B两点的竖直高度差为 20cmo因此B正确。示时刻从图示的时刻起经 0.25s后到达波谷，A处的，因此B错误。C点是BE连线的中点，处于平衡位置,0.2

17、5s后，即经过二分之一个周期，BAo向波峰运动，因此C正确。由V T知T=0.5s，从图示的时刻起经质点到达波峰位置，路程d=2A=2X 10=20cm,因此D正确。故本题选【考点】波的干涉【难度】较难15、如图所示，在坐标原点 0和x= 3m的A点有两个完全相同的振源,两个振源发出的横波波长均为imA. 1处B. 2处C. 3处D. (2n + 1)处(n = 0,1,2 )y 轴上满足 Mx2 + y2 y= n入(n【答案】&【解析】到两同相波源的路程差是波长的整数倍时，该点为振动加强点。在x2 门2入 9 门2=0,1,2)的点振动加强，则y = 耳 = -2，可知nt B,即原来处于

18、 0点的小球先到达B点，因此C正确。故本题选Co【考点】波的图象，振动图象【难度】中等18、公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查。在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速（）A.大于 100 km/hB. 小于 100 km/hD.无法确定C. 等于 100 km/h【答案】AA正确。故本题选Ao【解析】由于巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明警车与轿车间的距离正在增大，可进而推出该 轿车与警车同向行驶，且行驶速度比警车的速度大，因此【考点】多普勒效应【难度】中等1

19、9、下面有关多普勒效应的说法中正确的是()A发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化B发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化CD不仅机械波有多普勒效应，其他波也有此效应向你驶来的汽车发出的汽笛声特别刺耳，这就是多普勒效应A错误B正确。波源和观察者相互靠近时接收频率变大，因此C正确。多普勒效应是波动过程共有的特性，因此D正确。故本题选 BCD。考点】多普勒效应难度】中等20、一列沿 x 轴正向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示，a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置。若从该时刻开始计时，则图乙是下面哪个质点在经过3 个周期后的振动图象 ()A a 处质点Bb 处质点C c

20、处质点D d 处质点答案】 C。解析】根据波的图象具有重复性的特点知，经过3 个周期后的波的图象与此时刻波的图象完全相同，而答案】 BCD。解析】发生多普勒效应时，波源频率没有变化，只是观察者接收的频率发生了变化，因此此时刻只有c质点经过平衡位置且向y轴负方向运动，故选项C正确。故本题选Co考点】波的图象，振动图象难度】中等21、利用超声波探伤仪可检查金属内部的缺陷，这是利用了超声波A.具有较强的衍射性B.具有很强的穿透能力和良好的反射性能C不能引起听觉器官的感觉D.容易被物质吸收【答案】Bo【解析】因为超声波有很强的穿透性及反射性，能准确反映金属内部结构的变化，故本题选B。【考点】超声波【难度】中等22、在均匀介质中选取平衡位置在同一直线