新高考物理二轮复习九振动与波动精练17

2022届新高考物理二轮复习

专题九振动与波动专题精练"（解析版）

一、选择题

1.如图所示，一列横波在X轴上沿X轴方向传播，实线表示40时刻的波形图，虚线

是片2s时刻的波形图，下列说法正确的是（）

A.质点的振动周期一定是8s

B.该波的波速可能是lm/s

C.Z=0时刻，卡4m处的质点振动方向一定向上

D.片4s时刻，广6m处的质点可能位于平衡位置

2.下列说法错误的是（）

A.单摆振动具有等时性

B.振子受迫振动时;其振动的频率等于驱动力的频率

C.驱动力频率接近或等于固有频率时，振子会产生共振现象

D.阻尼振动时，振子振动的频率不断减小

3.波源位于。点的简谐横波沿着x轴正方向传播，f=0时刻波源开始振动，uO.6s时

刻的波形图如图所示，「为》=处的质点。下列说法正确的是（）

A.简谐横波的波速为/s

B.质点P开始振动时沿y轴正方向

C.从r=0到f=1.6s,P点经过的路程为30cm

D.波源的振动方程为y=5sin（5m）cm

4.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200nVs,已知f=0

时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=400in处有一接收器（图中未画出），

则下列说法正确的是（)

A.波源开始振动时的方向沿y轴正方向

B.接收器在f=2s时才能接收到此波

C.从1=0开始经0.25s,x=40m的质点运动的路程为1m

D.若波源沿x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为8Hz

5.如图是某时刻一简谐波的图像，已知图中x=2m处的质点此时的运动方向向上，则

下列说法正确的是（）

A.此列波的周期是4s

B.此列波的波长是8cm

C.此列波是向右传播的

D.图中的质点。比质点P先回到平衡位置

6.小明在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，。是它的平衡位置，A、

B是摆球所能到达的左右最远位置，小明通过实验测得当地重力加速度为g=10m/s2,并

且根据实验情况绘制了单摆的振动图像如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向，

g=/,则下列选项正确的是（）

A.根据图乙可知开始计时摆球在8点

B.此单摆的振动频率是2Hz

C.图中P点向负方向振动

D.根据已知数据可以求得此单摆的摆长为2.0m

7.关于简谐振动，以下说法哪一个是错误的（）

A.若振子完成若干次全振动，则其路程正比于全振动的次数

B,振子受到的回复力始终正比于位移

C.每次振子经过同一地点时的速度必相同

D.每次振子经过同一地点时的加速度必相同

8.如图所示，一列简谐横波沿水平方向向左传播，P、。两质点平衡位置相距。当P

向下运动到平衡位置时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（）

tv

PQ

B.C.D.

9.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（）

A.甲图是光的衍射图样

B.乙图是光的干涉图样

C.丙图是利用光的折射原理

D.丁图是光导纤维利用光的全反射原理，其内芯折射率小于外套的折射率

10.如左图所示为以。点为平衡位置，在4、8两点间做简谐运动的弹簧振子，右图为

这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）

A.在，=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大

B.在f=0.4s与f=0.8s两个时刻，弹簧振子的速度相同

C.从f=0s至M=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动

D.在f=0.6s时，弹簧振子有最小的位移

11.如图甲所示，一弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一小球静止于光滑水平地面

上。点处。若把小球拉至A点后由静止释放，则小球在A、B之间做简谐运动，以水平

向右方向为正方向，小球的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（）

八x/cm

BO.6t/s

A/WWWWWVQ

/////////7//////////////////7///////7

A.A、B之间的距离为6cm

B.f=1.2s时刻小球位于8点，且此时小球的加速度最大

C.在0.4s~0.8s时间内，小球运动的速度逐渐减小，所受的弹簧弹力逐渐增大

D.在1.0s~1.4s时间内，小球运动的路程为6cm，位移为零

12.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂着abed四个摆。当a摆振动的时候，其余各

摆在。摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图

乙。下列说法正确的是（）

A.稳定时6摆的振幅最大B.稳定时d摆的周期最小

C.由图乙可以估算出匕摆的摆长D.由图乙可以估算出c摆的摆长

13.下列说法正确的是（）

A.若仅增大单摆的摆长，则单摆的周期变小

B.当车辆向固定的超声波测速装置运动，探测器接收到被车辆反射回来的超声波频率

大于发射频率

C.680Hz的声波在空气中的传播速度是340m/s时，其波长为（）.5m

D.自然光在通过两个相同的偏振片时，无论怎样转动偏振片都会有光通过

14.如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在r=0时刻的波形图，P是参与波

动的、离原点X1=2m处的质点，Q是参与波动的、离原点々=4m处的质点.图乙是在

波的传播方向上某质点的振动图象（波的传播方向上所有质点的计时起点相同）.由图

可知（）

-5

甲乙

A.从r=0到Z=6s,质点。通过的路程为12m

B.从f=0到f=6s,质点P通过的路程为

C.这列波的传播速度为%=2m/s

D.从f=0起，P质点比Q质点晚1s到达波峰

15.一列简谐波在某均匀介质中沿x轴传播，从x=3m处的质点a开始振动时计时，图

甲为力时刻的波形图且质点“正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图像，则下列

B.该波沿尤轴正方向传播，波速为200m/s

C.若图甲波形图是第一次出现，则1。=2.5x10-%

D.从力时刻起，a、b、c三质点中质点c最先回到平衡位置

办时刻起再经过7=2*1()-在的时间，质点a走过的路程是8cm

二、解答题

16.一列横波在*轴上传播，4=0和G=0.05s时的波形分别如下图中的实线和虚线所

7J\o

(1)若波向右传播，且传播周期大于&-乙)，求波速；

(2)设波的传播周期小于42-4),且波速为600m/s,求波的传播方向。

17.两木块A、B质量分别为“、2m,用劲度系数为2的轻弹簧连在一起，放在水平地

面上，如图所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A在竖直方向做简谐运

动，在A振动过程中，木块B刚好未离开地面。重力加速度为g,求：

(1)木块A的最大加速度；

(2)A的振幅。

参考答案

1.B

【详解】

AB.由图可知，波长2=8m,若波沿x轴正方向传播，根据周期性可知

2s=(/?+—)T,(n=0,1,2...)

4

得

8

T=s,(〃=0,1,2...)

4n+1

当〃=0时r=8s,则波速

2

v=—=lm/s

T

若波沿X轴负方向传播，根据周期性可知

3

2s=—)T,(/2=0,1,2...)

4

得

Q

T=s,(〃=0,1,2...)

4〃+3

当〃=0时

.8

T=­s

3

则波速

2

v=-=3m/s

T

故A错误，B正确;

C.根据“上下坡法”可知，若波沿x轴正方向传播，U0时广4m处的质点振动方向向上：若

波沿x轴负方向传播，f=0时44m处的质点振动方向向下，故C错误；

D.分析图像可知，若波沿x轴正方向传播，K2s时广6m处的质点通过平衡位置向上，根

据对称性和周期性可知,u4s时46m处的质点恰好位于波峰;若波沿x轴负方向传播时仁2s

时46m处的质点通过平衡位置向下，根据对称性和周期性可知，r=4s时户6m处的质点恰

好位于波峰，故D错误。

故选Bo

2.D

【详解】

A.单摆振动具有等时性，故A正确;

B.振子受迫振动时，其振动的频率等于驱动力的频率，故B正确；

C.驱动力频率接近或等于固有频率时，振子会产生共振现象，故C正确；

D.阻尼振动时、振子的振幅逐渐减小，但频率仍等于固有频率，故D错误。

故选D。

3.C

【详解】

A.t=,则

Ax0.36._.,

v=——=-----m/s=0.6m/s

t0.6

故A错误；

B.质点尸起振方向与波源起振方向相同，即沿y轴负方向，故B错误;

C.质点P起振时刻为

x0.60,

——=------s=1s

°v0.6

波的周期为

7'=-=0.4S

V

从u0至ijul.6s,尸点振动时间为

3

A=1.6s-1.0s=0.6s=-r

12

P点经过的路程为

3

s=4Ax—=30cm

2

故C正确；

D.波源的振动方程为

2乃

y=-Asincut=-5sin—/=-5sin(5Mcm

故D错误。

故选C«

4.C

【详解】

A.波沿x轴正方向传播，波前振动方向沿y轴负方向，所以波源开始振动时的方向沿y轴

负方向，A错误；

B.接收器接收到此波的时间为

Ax400-40…

t.=—=-------------s=1.8s

1v200

C.波的周期为

T=-=0.1s

V

t-y=0.25s=2.5T

质点运动的路程为

xl=2.5x4A=2.5x4x0.1m=Im

c正确；

D.波的频率为

/=l=10Hz

T

若波源沿x轴正方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到波的频率一定大于10Hz,D错

误。

故选Co

5.C

【详解】

A.无法求出此列波的周期，A错误；

B.此列波的波长是4m,B错误；

C.已知图中广2m处的质点此时的运动方向向上，则此列波向右传播，C正确；

D.因为波向右传播，平衡位置在1〜3的质点向上振动，平衡位置在3〜5的质点向下振动，

所以图中的质点。和质点P此时均向下运动，所以Q比质点P后运动到波谷，Q比质点P

后回到平衡位置，D错误。

故选C«

6.C

【详解】

A由于向右摆动为正方向，可知开始计时摆球在A点，A错误；

B.由图乙可知，振动周期为2s,因此振动频率是0.5Hz,B错误；

尸点是摆球从正的最大位移处向负方向振动，C正确；

可求的单摆的摆长

/=1m

D错误。

故选Co

7.C

【详解】

A.若振子完成若干次全振动，一次全振动的路程为4A,其路程正比于全振动的次数，故A

正确；

B.振子受到的回复力

F=-kx

可知振子受到的回复力始终正比于位移，故B正确；

CD.振子经过同一位置时，加速度一定相同，速度大小相等，但方向不一定相同，故C错

误，D正确。

本题选错误项，故选C。

8.A

【详解】

P、Q两质点平衡位置相距.当尸向下运动到平衡位置时，。刚好运动到下方最大位移处，

则有

5+扣=0.15

解得

0.15_0.6

n+—14〃+1（〃=0、1、2、3...）

4

当〃=0时，＞=,BCD错误，A正确。

故选Ao

9.D

【详解】

AB.由图可知，甲为光的衍射图样，而乙为光的干涉图样，故AB正确;

C.复色光经过三棱镜后会成为单色光，是光的色散现象，利用了光的折射原理，故c正确；

D.光导纤维是利用了光的全反射原理，根据全反射的条件可知，其内芯的折射率大于外套

的折射率，故D错误。本题选择不正确的。

故选D。

10.C

【详解】

A.在f=0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，根据

kx

a=--

m

可知，加速度为负向最大。故A错误；

B.因为图像中，某点的切线斜率表示该时刻振子的速度，所以在r=0.4s与f=0.8s两个时

刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反。故B错误；

C.根据前面选项的分析，同理可知，从f=0s至卜=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的

减速运动。故C正确；

D.在f=0.6s时，弹簧振子有负方向的最大位移。故D错误。

故选Co

11.B

【详解】

A.由乙图可知，A、B之间的距离为12cm。故A错误；

B.由乙图可知，，=L2s时刻小球位于负的最大位移处，故位于8点，弹簧压缩量最大加速

度最大。故B正确；

C.在0.4s〜0.8s时间内，小球由4点向平衡位置运动，速度逐渐增大，所受的弹簧弹力逐

渐减小，故C错误；

D.小球由。点向B点运动为加速，由8点向。点运动为减速，所以在1.0s〜1.4s时间内，

小球路程小于一个振幅6cm,由简谐运动的对称性可知，位移为零。故D错误。

故选B«

12.D

【详解】

A.。摆摆动起来后，通过水平绳子对8、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使氏c、d三

个摆做受迫振动，由于。摆提供的驱动力的周期和C摆的固有周期相同，所以C摆发生了共

振，c摆的振幅是最大的，故A错误；

B.b、c、"三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，都等于。摆的频率，则三摆的周期

相同，都等于〃摆的周期，故B错误；

C.由于匕摆做受迫振动，所以其固有频率未知，即固有周期未知，所以无法求得b摆的摆

长，故C错误；

D.根据单摆的周期公式7=2万g,由于“摆提供的驱动力的周期和c摆的固有周期相同,

结合图乙所可以估算出c摆的摆长，故D正确。

故选Do

13.BC

【详解】

A.根据单摆周期公式

可知若仅增大单摆的摆长，则单摆的周期变大，故A错误；

B.当车辆向固定的超声波测速装置运动，车在靠近探测器，探测器接收到被车辆反射回来

的超声波频率大于发射频率，故B正确；

C.根据

代入数据解得

2=—=0.5m

f

故C正确；

D.当两个偏转片垂直时，自然光无法通过，故D错误。

故选BCO

14.BCD

【详解】

AB.从图乙可知该波的周期为

T=2s

故从六0到/=6s,质点P、Q振动了三个周期，故通过的路程应为

5=4/1x3=60cm=0.6m

故A错误，B正确；

c.从图甲中可知

2=4m

故波速为

Ac，

vo=y=2m/s

C正确；

D.因为波向右传播，根据质点传播方向和振动方向的关系可知，，=0时刻，质点P正向y

轴负方向振动，达到波峰还需要

质点Q此时正向y轴正方向振动，到达波峰还需要

t=IT=o.5s

4

故P质点比Q质点晚Is到达波峰，故D正确。

故选BCD。

15.BCE

【详解】

A.根据图甲所示时刻质点a正沿y轴正方向运动，则波沿x轴正方向传播，由图乙可得周

期

7=4x1。-%

故频率

f=3=25Hz

故A错误；

B.根据图甲可知，波长4=8m,根据波长，波速和周期公式可知

v=—=200m/s

T

故B正确；

C.若图甲波形图第一次出现，则波从质点“处传播到x=8m处，根据传播规律可知

o_a

t=幺's=0.0025s=2.5X10-2s

n°200

故C正确；

D.分析图乙可知，质点4起振方向沿)，轴负方向，则图甲所示为时刻，“向波峰运动匕向

平衡位置运动，c向波