（福建专用）高考物理三轮 典型专题检测卷 振动 波动

振动波动选择题（本题共16小题，共100分。每小题只有一个选项正确）1.（6分）（2011·北京高考）介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（）A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源的振动频率2.（6分）（2013·龙岩二模）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（）A.只有单摆A、C的振动周期相等B.单摆A的振幅比单摆B小C.单摆B的振幅比单摆C大D.单摆A、B、C的振动周期相等3.（6分）（2013·沈阳二模）如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等，t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图像为图甲，B的为图乙，若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1=0.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是（）A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/sB.两列波的波长都是4mC.在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点D.t2=0.5s时刻，B点经过平衡位置且振动方向向下4.（6分）（2013·成都二模）某列简谐横波沿x轴的负方向传播，波速大小为20m/s，t=0时，波的图像如图所示，那么位于x=45m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次到达平衡位置的时间分别是（）A.0.50s，0.25s B.0.75s，0.25sC.0.25s，0.75s D.1.75s，0.25s5.（6分）一简谐横波某时刻的波形如图所示，x=5m处的质点A此时的运动方向向下，且经过0.1s第一次回到平衡位置，由此可以判定（）A.波沿x轴正方向传播，波速大小为5m/sB.波沿x轴负方向传播，波速大小为5m/sC.波沿x轴正方向传播，波速大小为10m/sD.波沿x轴负方向传播，波速大小为10m/s6.（6分）（2013·宝鸡二模）如图为甲、乙两简谐横波（图中各画了一个波长）在同一介质中传播时某时刻的图线，则下列说法中正确的是（）A.这两列波不可能发生干涉现象B.甲波的速度v1比乙波的速度v2大C.甲波的速度v1比乙波的速度v2小D.甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大7.（6分）一列简谐横波，某时刻的波形图像如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，则（）A.该波向右传播B.若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25HzD.从该时刻起，质点P将比Q先回到平衡位置8.（6分）（2013·济南二模）如图所示为两个相干波源S1、S2产生的水波的叠加情况，它们振动同步且振幅均为5cm，在图示范围内振幅不变，波速均为1m/s，波长均为0.5m，实线和虚线分别表示某一时刻的波峰和波谷，a、b、d在同一直线上，c点是bd连线的中点，下列说法中正确的是（）A.图中c、d两点都始终保持静止不动B.图示时刻a、b两点的竖直高度差为10cmC.图示时刻c点正处于平衡位置且向上运动D.图示时刻起经0.25s，b点通过的路程为10cm9.（6分）（2013·厦门二模）一列沿x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图如图甲所示，a、b、c、d为介质中四个质点的平衡位置，则图乙是下面哪个质点的振动图像（）A.平衡位置在a处的质点B.平衡位置在b处的质点C.平衡位置在c处的质点D.平衡位置在d处的质点10.（6分）（2013·海口模拟）一列简谐横波的波形图像如图所示，其中实线是t1=0时的波形，虚线是t2=1.5s时的波形，且t2-t1小于一个周期，由此可判断（）A.波长一定是60cmB.波一定沿x轴正方向传播C.波的周期一定是6sD.波速可能是0.1m/s，也可能是0.15m/s11.（6分）（2013·漳州二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（）A.A=1m，f=5HzB.A=0.5m，f=5HzC.A=1m，f=2.5HzD.A=0.5m，f=2.5Hz12.（6分）在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图甲所示，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，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图乙所示的波形。则以下说法不正确的是（）A.第9个质点的起振方向向上B.该波的周期为0.2sC.该波的波速为4m/sD.在介质中还有一质点P，距质点1的距离为10m，则再经2.35sP点处于波峰13.（6分）（2013·烟台二模）一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为1.2m/s，频率为13Hz，振幅为4cm。a、b是波的传播路径上平衡位置相距2.7m的两个质点。在t1=0时刻质点a、b均已经历了多次全振动且质点a此时的位移为y=-3cmA.该波的波长是3.6mB.在t1时刻质点b一定沿y轴正方向运动C.在t1时刻质点b的位移一定为+3cmD.在t2=0.75s时刻质点b的位移一定为正值14.（6分）（2013·无锡二模）利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则（）A.图甲、乙均显示了波的干涉现象B.图甲、乙均显示了波的衍射现象C.图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D.图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象15.（8分）（2013·吴淞二模）关于单摆的运动有下列说法，其中不正确的是（）A.单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力B.单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力C.单摆的周期与质量无关、与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关D.单摆做简谐运动的条件是摆角很小，如小于5°16.（8分）一列简谐横波沿直线传播，已知介质中a、b两质点平衡位置间的距离为2m，a、b两质点的振动情况如图所示，则下列说法中错误的是（）A.波长可能为85m B.波长一定小于8C.波速可能为247m/s D.波速可能大于2答案解析1.【解析】选D。介质中某个振动质点做简谐运动，其速度按正弦（或余弦）规律变化，而在同一介质中波的传播速度是不变的，质点的振动速度和波的传播速度是两个不同的速度，A错误；在横波中，振动方向和波的传播方向垂直，在纵波中，振动方向和波的传播方向在一条直线上，B错误；振动质点在一个周期内走过的路程为4个振幅，C错误；波在传播过程中，频率不变，为波源的频率，D正确。2.【解析】选D。当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，做受迫振动的物体的固有周期（或频率）等于驱动力的周期（或频率），选项A错误，D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项B、C错误。3.【解析】选A。波速的大小由介质决定，故二者波速相同，在C点相遇，v=AB2t1=10m/s，选项A正确；由图像知T=0.2s，λ=vT=2m，选项B错误；两列波的频率相等，发生干涉，由图像可知，两个振源的起振方向恰好相反，t1=0.3s时在C点相遇，则C点始终为振动减弱点，选项C错误；由题给条件知道A、B两点都只振动一个周期，A点的振动传播到B点需要4.【解析】选C。由于波沿x轴负方向传播，x=45m处质点P第一次到达波峰，即x=50m处质点的振动情况传到该处，因此Δt1=s1v=520s=0.25s，同理第一次到达平衡位置即x=60m处质点的振动情况传到该处，Δt2=s5.【解析】选D。据“同侧法”可知波沿x轴负方向传播，A、C错；x=5m处的质点回到平衡位置所用时间t=16T，则T=0.6s，v=λT=6.【解析】选D。甲、乙两简谐横波的波长相等，λ=2m，又在同一介质中传播，所以波速相等，B、C错误，D正确；因为f=vλ7.【解析】选C。根据题中乙图可以看出该时刻质点A向上振动，所以波向左传播，选项A错误；发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸约等于波长，而该波波长为20m，故选项B错误；发生稳定干涉的条件是两波频率相同，选项C正确；由于简谐波向左传播，故质点P将比Q后回到平衡位置，选项D错误。8.【解题指南】解答本题应注意以下三点：（1）图中显示是某个时刻各质点的振动情况；（2）振动加强点与减弱点是振幅不同，但每个质点都在振动；（3）加强区中的质点都是振动加强点。【解析】选C。由题图可知a、b、c、d都是振动加强点，各点在各自的平衡位置附近振动，A错；质点a在波峰，振幅为10cm，质点b在波谷，因此两点竖直高度差为20cm，B错；b为波谷，d为波峰，且波由d向a传播，因此图示时刻c点正处于平衡位置且向波峰方向运动，C对；据v=λf知f=2Hz，T=0.5s，图示时刻起经0.25s，b点通过的路程为20cm，D错，故选C。9.【解析】选C。由波的传播方向和介质中各点的振动方向之间的关系可知，在t=0时刻，只有质点c位于平衡位置且向下（y轴负方向）振动，故选项C正确。10.【解析】选A。由题图知，此简谐横波波长λ=60cm，A正确；若波沿x轴正方向传播，T=6s，v=0.1m/s；若波沿x轴负方向传播，T=2s，v=0.3m/s，故B、C、D错误。11.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：（1）明确波动图像的物理意义。（2）理解波长、波速和周期的关系以及波的传播距离、波速和传播时间的关系。【解析】选D。（1）波的振幅A的分析振幅是振动质点偏离平衡位置的最大距离。波动图像的横轴表示质点的平衡位置，纵轴表示质点离开平衡位置的距离，图像反映了在波传播的过程中，某时刻介质中各质点离开平衡位置的距离，由图像的物理意义可以看出该波的振动质点偏离平衡位置的最大距离为0.5m，即振幅A=0.5m。（2）波的频率的分析在波的传播方向上，两个相邻的振动步调总相同的质点间的距离就是波长，在简谐横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于波长，因此由波的图像可知波长为4m。波传到M点再经0.6s，N点开始振动，说明波在0.6s内向前传播了6m，所以由波的传播距离、波速和传播时间的关系可知波的传播速度v=st=6m0.6s=10m/s，又由波长、波速和周期的关系可得此波的周期为：T=λv=【方法技巧】波在传播过程中波长、波速、频率的决定关系（1）频率（f）由振源决定，与介质无关且稳定不变。（2）波速（v）由介质决定。（3）波长（λ）由介质和振源频率共同决定。12.【解析】选A。在波的传播过程中，每个质点的起振方向都与波源的起振方向相同，即都向下运动，故A错；当第一次出现图乙所示波形时，第一个质点振动了32T，所以T=0.2s，故B正确；由v=λT=0.80.2m/s=4m/s，知C正确；波从质点1传到质点P所用时间t=xv=104s=2.5s，所以质点P振动了=0.15s=3413.【解析】选C。由v=λf得λ=3.6m，A正确；波沿x轴负方向传播，且a、b相距34λ，可画出波形如图所示，由图可知t1时刻质点b沿y轴正方向运动，B正确；由t=0时a位移的绝对值为3cm，且a、b相距34λ，则有3=4sinφ，yb=4sin（π2-φ），故yb=7位移小于+3cm，C不正确；t2=0.75s，即由t=0经过1414.【解析】选D。波绕过障碍物的现象叫作波的衍射现象，波的干涉现象是波的叠加产生的，干涉图样的特点是振动加强区与减弱区有规律分布，因此图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象，故A、B、C错误，D正确。15.【解析】选A。单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，不是摆球所受的合外力，所以A错误，B正确；根据单摆的周期公式T=2π可知，单摆的周期与质量无关，与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，C正确；当摆角很小时，摆球的运动轨迹可以近似地看做直线，回复力或重力沿摆球运动轨迹切向的分力可以近似地看做沿这条直线作用，这时可以证明：F=-mgsinθ=-QUOTEmglx=-kx，可见，在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，D正确。【变式备选】做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的12A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变【解析】选C。由单摆的周期公式T=2π可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由Ek=12mv2可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，由机械能守恒定律可知，摆球的质量改变，则摆球摆起的最大高度改变，因此振幅改变，所以C正确。16.【