2023年高三物理二轮练习31 振动图像和波动图像

2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破

专题31振动图像和波动图像

专练目标______________________________专练内容______________________________

目标1高考真题（IT—4T）

目标2波动图像（5T—8T）

目标3振动图像和波动图像相结合的问题（9T—12T）

目标4通过振动和波动图像的处理多解问题（13T—16T）

【典例专练】

一、高考真题

1.如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO',接入电阻7?构成回路.导体杆处于竖直向

上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当K=凡时，导体杆振动

图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当火=2与时，导体杆振动图像是（）

2.在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和x=7m处的两个波源。和尸，沿y轴振动，形成了两列相向传

播的简谐横波。和6,某时刻α和6分别传播到x=3m和x=5m处，波形如图所示。下列说法正确的是（）

C.。与6相遇后会出现干涉现象D.O开始振动时沿y轴正方向运动

3.一列简谐横波沿X轴传播，平衡位置位于坐标原点。的质点振动图像如图所示。当∕=7s时，简谐波的

4.均匀介质中，波源位于。点的简谐横波在XOy水平面内传播，波面为圆。f=0时刻，波面分布如图（.）

所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。N处质点的振动图像如图（b）所示，Z轴正方向竖直向

上。下列说法正确的是（）

A.该波从4点传播到8点，所需时间为4s

B.t=6s时，8处质点位于波峰

C.∕=8s时，C处质点振动速度方向竖直向上

D.f=IOs时，。处质点所受回复力方向竖直向上

E.E处质点起振后，12s内经过的路程为12Cm

二、波动图像

5.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿X轴正方向传播，乙波沿X轴负方向传播，1=0时

刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示。则（）

A.x=-3m处的质点起振时向N轴负向运动

B.甲、乙两列波不具有相干性

C.坐标原点为振动减弱点

D.两个相邻振动加强点间的距离为Im

6.B超检查是医学上常用的诊断方法，其基本原理是探头向人体内发射超声波，超声波遇到人体不同的组

织会产生不同程度的反射，它不会对人体产生电离作用，利用超声的回声原理进行定位，通过计算机分析

产生的二维图像（如图甲所示）。图乙、图丙是仪器检测到的探头发送和接收的超声波图像（图乙为某时刻

沿X轴正方向发送的超声波，图丙为一段时间后沿X轴负方向返回的超声波）已知超声波在人体内传播速度

约为1500m∕s,下列说法正确的是（）

甲

x/mmx/mm

丙

A.图丙中质点6正沿y轴负方向运动

B.图乙和图内中，质点α和质点加速度相同

C.图乙中质点a的振动周期为Γ=8.0×IO5S

D.图乙中质点a在此后的0.1s时间内运动的路程为20Om

7.一列简谐横波沿X轴传播，f=0时刻的波形图如图所示。P、。是波传播路径上的两个质点，/=0时刻,

质点0正向平衡位置运动，质点尸的振动频率与摆长为0∙25m的单摆振动频率相同，取重力加速度g=/

则下列说法正确的是（）

A.该波沿X轴负方向传播

B.该波的传播速度为0.4m/s

C.质点。比质点P振动滞后

D.质点0在0~1.5s内通过的路程为30Cm

E.质点P的振动方程为y=-5sin（2Λ7）cm

8.一列简谐横波在弹性介质中沿X轴传播，波源位于坐标原点O,r=0时刻波源开始振动，f=3s时波源

停止振动，如图所示为f=3.2s时靠近波源的部分波形图。其中质点。的平衡位置离原点。的距离为x=2.5m。

下列说法中正确的是（）

A.波速为5m∕s

B.波源起振方向沿y轴正方向

C.在∕=3.3s,质点。位于波谷

D.从波源起振开始计时，3.0s内质点α运动的总路程为25〃

三、振动图像和波动图像相结合的问题

9.水面上有一列沿X轴正方向传播的简谐横波，图甲是该简谐横波在f=0.6s时的部分波形图，图乙是这列

波上x=16m处的质点从f=0.7s时刻开始振动的图像。下列说法正确的（）

A.波源的起振方向向上

B.该列波的波速为20m∕s

C.在水面上x=2m处扔一片树叶，经0.Is该树叶漂移到X=4m处

D.该波遇到20Cm的小孔时，不能发生明显的衍射现象

10.一列简谐波在均匀介质中沿直线传播，在该波上有八6两质点，其平衡位置相距5m,该波由6向α

传播，且。、6两质点的振动图像如图所示。下列描述该波的波动图像可能正确的是（）

11.一列简谐横波沿X轴传播，在f=0.125s时的波形如图甲所示，M、N、P、。是介质中的四个质点，已

知N、。两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点尸的振动图像。下列说法正确的是（）

甲乙

A.该波的波速为120m∕s

B.该波沿X轴正方向传播

C.质点尸的平衡位置位于x=3m处

D.从f=O.125s开始，质点。比质点N早AS回到平衡位置

12.如图甲，在同一介质中，s,ʌS?两波源在f=0时刻同时起振，形成频率相同的两列机械波，波源Sl振

动图像如图乙所示；波源既产生的机械波在f=0.15s时的波形图如图丙所示。P为介质中的一点，P点与波

A.质点P的起振方向沿y轴正方向

B.S1,S?两列波不能形成稳定干涉图样

C.Is后质点P的振幅为ICm

D.f=1.25s时，质点P处于波谷

四、通过振动和波动图像的处理多解问题

13.一列简谐横波沿水平方向向右传播，在该波上有〃、N两质点，平衡位置间距为3m。从某时刻开始计

时，两质点的振动图像如图所示，若“、N两质点间平衡位置的距离小于该简谐横波的波长，下列说法正

确的是（）

A.该简谐横波的传播周期为3.3s

B.f=4.5s时质点Λ/偏离平衡位置的位移最大

C.该简谐横波的传播速度为5.0m∕s

D.沿振动方向两质点间最大距离为20Cm

14.中国地震台网正式测定：2021年11月17日13时54分在江苏盐城市大丰区海域（北纬33.50度，东

经121.19度）发生5.0级地震，震源深度17千米。地震波既有横波也有纵波。地震发生后南京监测站监测

到了一列沿X轴传播的地震横波，/=O时刻X轴上在-3km~3km区间内的波形图如图甲所示；X轴上X=Ikm处

质点的振动图象如图乙所示，Q0.2s时刻该质点到达波峰，下列说法正确的是（）

A.该地震波沿X轴正向传播

B.该地震波沿X轴传播的速度可能为25km∕s

C.该地震波沿X轴传播Iokm距离所需的最长时间为0.8s

D.当x=2km处质点到达波谷时，x=:Lkm处质点将到达波峰

15.一列简谐横波沿X轴传播，在f=0时刻的波形如图中实线所示，在f=0.5s时刻的波形如图中虚线所示,

虚线恰好过质点P的平衡位置。已知质点尸平衡位置的坐标为x=0.5m0下列说法正确的是（）

B.在这0.5s运动的过程中，质点P一定比质点Q先回到平衡位置

C.在这0.5s运动的过程中，质点尸运动路程的最小值为5cm

5+12”

D.质点。的振动方程可能为V=TOsin兀f(cm)(n=0,l,2,3L)

16.在同种均匀介质中沿X轴传播的甲、乙两列同类机械横