2020高考物理振动和波练习题

1、振动和波一、考点介绍从近几年的高考试题看 ,试题多以选择题、填空题形式出现，但 试题信息量大，一道题中考查多个概念、规律 .对机械振动的考查着 重放在简谐运动的运动学特征和动力学特征和振动图象上； 同时也通 过简谐运动的规律考查力学的主干知识 . 对机械波的考查着重放在波 的形成过程、 传播规律、波长和波动图象及波的多解上； 对波的叠加、 干涉和衍射、多普勒效应也有涉及 .实际上许多考题是振动与波的综 合,考查振动图象与波动图象的联系和区别；同时也加强了对振动和 波的联系实际的问题的考查 ,如利用单摆，结合万有引力知识测量山 的高度，共振筛、队伍过桥等共振现象的利用与防止，医用 B 型超 声波

2、图、心电图、地震波图线的分析等。二、高考真题1. （高考宁夏卷 .理综 .32 ）下列关于简谐振动和简谐机械波的说法 正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）A. 弹簧振子的周期与振幅有关B. 横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频 率2. （江苏省卷 .物理选修模块 3-4B模块）（1）一列沿着 x轴正方向传播的 横波，在 t=O时刻的 波形如 图1甲所示图甲中某质点 的振动图象如图 1乙所示。质点N的振幅是m，振动周期为 s，图乙表示质点（从质点 K、L、M、N

3、 中 选填 ）的 振 动图 象 该 波 的波 速 为m图1 （2）惯性系S中有一边长为 l的正方形 （如图2A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是图2（3）描述简谐运动特征的公式是 x自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时 的能量损失，此运动（填“是”或“不）是简”谐运动3. （上海卷.物理.22）有两列简谐横波 a、b 在同一媒质中沿 x 轴正方 向传播，波速均为 v 2.5m/s 。在 t0 时，两列波的波峰正好在 x2.5m 处重合，如图 3 所示。（1）求两列波的周期 Ta和 Tb。2）求 t 0 时，两列波的波峰重合

4、处的所有位置。3）辨析题：分析并判断在 t0 时是否存在两列波的波谷重合某同学分析如下： 既然两列波的波峰存在重合处， 那么波谷与波谷重合处也一定存 在。只要找到这两列波 半波长的最小公倍 数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。 你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置。若不正确，指出错误处并通过计算说 明理由。图图34. （上海卷 .物理.2A）沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时 的波形如图所示， P、Q 两个质点的平衡位置分别位于 x3.5m 和 x 6.5m 处。在 t10.5s 时，质点 P 恰好此后第二次处于波峰位置； 则 t2s 时，质点 Q 此后第二次在平衡位

5、置且向上运动；当 t1 0.9s 时，质点 P 的位移为 cm。L L5. （上海卷.物理.9）如图 4 所示，位于 介质 I 和 II 分界面上的波源 S，产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f2 和 v1、v2，则( ) 图4A) f12f2，v1v2。B) f1f2，v10.5v2。C) f1f2，v12v2。D)f10.5f2，v1v2。xt6法中正确的是图5A、任一时刻，如果质点B 向上运动，则质点C 一定向下运动B、任一时刻，如果质点B 速度为零，则质点C 的速度也为零C、如果波是向右传播的，则波的周期可能为D、如果波是向

6、左传播的，则波的周期可能为 163 7. (山东卷。物理 3-4 模块。 38)图 6为某波动在 t=10s 时的图像， 图 7 为图 6 中 x=10cm 处 P 点的振动图像。根据图示信息回答下列 问题。(2)波向哪个方向(1)该波动的振幅、波长、周期、频率是多少？传播？速度是多少？(3)画出图 1 中 x=20cm 处 Q 点的振动图像。8. ( 全国 I 卷.理综 .16)一列简谐横波沿 x 轴传播，周期为 T·t=0 时刻 的波形如图 8 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 xa=2.5 m, x=5.5 m,

7、 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9. 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（如图 9 所示）.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

8、 动 ， 震 源 距 地 震 仪 约 25km 图910. （全国卷.理综.17）一列简 i 皆横波沿 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，且向夕轴负方向运 动；此时，平衡位置在 x0.15m 处的质元位于 y A 处。该波的波 长可能等于A 0.60 m B 0.20 mC 0.12mD0.086m 三、名校试题1（江苏南京市高三总复习试卷物理 7）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 10（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

9、间t 第一次出现如图 10（b）所示的波形。则该波的（ ）图 10A周期为t，波长为 8L8LB周期为 32 t，波长为C周期为 32 t，波速为12LtD周期为t，波速为8L2（湖南长沙二中 2009 届高三第一次质量检测试卷 物理13） 某人 利用单摆来确定某高山的高度。已知单摆在海面处的周期是T0。而在该高山上，测得该单 摆周期为 T。求此高山 离海平面高度 h 为多 少？（把地球看作质量 均匀分布的半径为 R 的球体） 3（江苏如东、启东 2009 届期中联合测试卷物理 30）如图 11 所示是一列横波上 A、B 两质点的振动图象，该波由 A 传向 B，两质点沿波的传播方向上的距离 x

10、=4.0m ，波长大于 3.0m ，求这列波的图 11波速v已知介质x/m6y/cm 4 4（苏、锡、常、镇四市调研试卷物理 13 ）一简 波沿 x 轴正方向传播，在 t=0 时刻的波形如图 12 所示0 质点 P 的振动周期为 2s，此时 P 质点所在位置的纵坐标为 2cm ，横-4坐标为 0.5 m 试求从图示时刻开始在哪些时刻质点 P 会出现在波 峰？125（山东省烟台市 2009 届高三上学期学段检测物理 12）从甲地向乙地发出频率为 50Hz 的声波， 当波速为 330m/s 时，刚好在甲、乙 两地形成一列有若干个完整波形的 波，当波速为 340m/s 时，两地还是 存在若干个完整波

11、形，但完整波形的波数减少了两个，求甲、乙两地 距离。6（山东省青岛市 2009 届高三上学期期中练习卷物理 17）图13 是一列简谐波在某一时刻的波形图线。 图 13 虚线是 0.2s 后它的波形图线。这列波可能的传播速度是多大？7（河北省衡水中学 2009 届高三调研考试卷。物理 12）将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图 14 甲表示小 滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A 、A'之间来回滑动， A, A'点与 O 点连线与竖直方向之间夹角相等且都为， 很小。图 14 乙表示滑块对器壁的压力 F 随时间 t 变化的曲线， 且图中 t

12、0为滑块从 A 点开始运动的时刻，试根据力学规律和题中包括图中）所给的信息，求：1）容器的半径；2）小滑块的质量；（3）滑块运动过程中的守恒量。图 148（广州惠州市模拟物理 32）一列简谐横波沿直线传播，在波的 传播方向上有 P、Q 两个质点，它们相距 0.8m当 t=0 时， P、Q 两点位移恰好都是正的最大值， 且 P、Q间只有一个波谷 当 t=0.6 s 时，P、Q 两点正好都处于平衡位置，且 P、Q 两点间有一个波峰和 一个波谷，且波峰距 Q 点距离第一次 0.2m ，试求：(1) 若波由 P 传到 Q，波的周期；(2) 若波由 Q 传到 P，波的速度；(3) 若波由 Q 传到 P，

13、从 t=0 时开始观察，哪些时刻 P、Q 间(P、 Q 除外 ) 只有一个质点位移等于振幅9 (广东深圳市 2009 届高三九校联考卷物理， 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 12.6 m ，列车固有振动周期为 0.315s 下列说法正确的是 ( )A列车的危险速率为 40m sB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 (海南省民族中

14、学模拟卷物理 19) 某研究性学习小组想利用停 表、铁架台 ( 带铁夹 )和表中所列器材探究单摆的周期与哪些因素有关，经小组讨论分析认为， 影响单摆周期的因素可能有振幅、摆球质量和摆长等 他们在实验探究过程中， 始终保持单摆的最大摆角小于 10°。(1) 甲同学探究单摆的周期与振幅的关系， 他用器材 1 和 4 组装单摆， 通过改变摆角，多次实验，测出周期，得到的结论是单摆的周期 与其振幅无关(2) 乙同学想探究单摆的周期跟摆球质量的关系请你为他设计探究思路： 乙同学在实验探究的基础上，得到的正确结论应该是：1长l1的细线2长l2的细线3长l3的细线4质量m1，的小 球5质量m2，的

15、小 球6质量m3，的小 球11(上海梅山高级中学高三测试卷物理 18)用测力探头和计 算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力 (单摆摆角小于 5o），计算机屏幕上得到如图 15a 所示的 Ft 图象。然后将单 摆挂在测力探头上，使单摆保持静止， 得到如图 15b 所示的 Ft 图象。 那么：、此单摆的周期为 秒。、设摆球在最低点时 Ep=0 ，已测得当地重力加速度为 g，单 摆的周期用 T 表示，那么测得此单摆摆动时的机械能 E 的表达式是 :图 1512S1、S2是两个振动频率相同的波源，它们发出两列波长均为 的简谐横波，图 16 中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波 谷和波

16、峰，（1）在空间有很多条加强点的连线，试用笔线画出过 P 点的一条振动加强点的连线。请再从 A、 B 两点五列中）。试由上2）填写下表中各项（下表中已给出四点，质点PQMN到 S1 的距离322.5到 S2 的距离2.521.5中找出一个与给出的四点有相同特征的点填在第表中数据归纳出振动加强点到两个波源的距离间的关系， 应符合什么 条件？13有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微 小差别的单摆同轴水平悬挂构成两个单摆摆动平面前后相 互平行。1）现测得两单摆完成 50 次全振动的时间分别为500 S 和 490 S，则两单摆的周期差 Ts；（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间

17、差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释 放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全 振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得 图 16出释放两摆的微小时间差 若测得释放两摆的时间差 t0.165s ，则 在短摆释放s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向（填方向）通过 （填位置）；（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做 的改进是。四、考点预测（一）文字介绍预测 2009 年的机械振动与波的考题仍将保持以选项题为主，考查的 知识综合较强的风格 一个考题往往多个知识点， 重点在简谐运动的 规律和图象；波的形成过程和波长、波速和频率的关系，波的图象和

18、 波的多解问题仍是考查的热点 尤其是波的图象中已知某一时刻的波 形图，判断方向和求位移、 路程及质点坐标；已知某两时刻的波形图 涉用的多解；振动图象与波动图象的综合运用预测是重点考查的重点另外对共振现象和波的特性在实际中的应用问题也要引起注意(二 )考点预测题1 如图 17 所示， 某同学看到一只鸟落在树枝 上的 P 处，树枝在 10 s 内上下振动了 6 次，鸟飞走 后，他把 50 g 的砝码挂在 P 处，发现树枝在 10 s 内 上下振动了 12 次.将 50 g的砝码换成 500 g 砝码后，他发现树枝在15 s 内上下振动了 6 次，你估计鸟的质量最接近 ( )A.50 gB.200

19、gC.500 g D.550 g图 172.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图18 所示，以下说法正确的At1 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小Bt2 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力Ct3时刻摆球速度为零，x 小xt1 t2t3 t4tDt4 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大18并粘在一的最高点球质量是3如图 19 所示的单摆，摆球 a 向右摆动到最低点时，恰好与一沿 水平方向向左运动的粘性小球 b 发生碰撞， 起，且摆动平面不便。已知碰撞前 a 球摆动 与最低点的高度差为 h，摆动的周期为 T，aA、摆动的周期为 56TB、摆动的周期为 65Tb 球质量的 5 倍，碰撞前 a 球在

20、最低点的速度是 b 球速度的一半。 则 碰撞后（ ）C、摆球最高点与最低点的高度差为 0.3h 19D、摆球最高点与最低点的高度差为 0.25h4如图 20 所示，物体 A 置于物体 B 上，一轻质弹簧一端固定， 另一端与 B 相连，在弹性限度范围内， A 和 B 一起在光滑水平面上 作往复运动 （ 不计空气阻力 ）,并保持相对静止。则下列说法正确的是 （）A A 和 B 均作简谐运动B作用在 A 上的静摩擦力大小与弹簧的 形变量 成正比CB 对 A 的静摩擦力对 A 做功 ,而 A 对 B 的静 摩擦力对 B 不做 功 图 20DB 对 A 的静摩擦力始 终对 A 做正功而 A 对 B 的静

21、摩擦力始终对 B 做负功 5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 y/cm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A列车的危险速率为 40m/sB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6一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图 21 （a）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

22、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 21（b）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 21 （c）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（ ）y/cm012c图 21A. 由图线可知 T0=4sB. 由图线可知 T0=8sC. 当 T在 4s 附近时， Y显著增大；当 T比 4s 小得多或大得多时， Y很小D. 当 T在 8s 附近时， Y显

23、著增大；当 T比 8s 小得多或大得多时， Y 很小7关于波的形成过程下例说法正确的是（）二、波动过程是把振源的运动形式由近及远的传播过程三、波动过程是把振源的能量，从振源向外传播的过程四、波动过程是把介质中的质点，由近及远的迁移过程五、波的传播过程中， 若振源停止运动， 在介质中传播的波也立即停止传播。8一波源在绳子的左瑞发生波 P另一波源在同一根绳子右端发生 波 Q，波速为 lm s在 t0 时绳上的波形如图 22 中 的 a 所示，根据波的叠加原理， 以下判断正确的是 （ ）A当 t2s 时波形图如 b 图 t4s 时波形图如 c 图；B当 t2s 时，波形图如 b 图， t4s 时，波

24、形图如 d 图C当 t2s 时，波形图如 C 图，t4s 时，波形图如 b 图；D当 t2s 时，波形图如 C 图， t=4s 时，波形图如 d 图 图 229一简谐横波在 x 轴上传播，在某时刻的波形如 23 所示。已知此时质点 F 的运动方向向下，则（ ）A此波朝 x 轴负方向传播图 23B质点 D 此时向下运动C质点 B 将比质点 C 先回到平衡位置D质点 E 的振幅为零10如图 24 所示，是一列简谐波在 t0 时的波动图象。波的传播速度为 2 米 /秒，则从 t 0 到 t 2.5 秒的时间内，质点 M 通过的路程是米，位移是 米。图 2411如图 25 所示，实线是沿 x 轴传播的

25、一列简谐横波在 t = 0 时刻 的波形图，虚线是这列波在 t = 0.2 s 时刻的波形图。已知该波的波速是 0.8 m s ，则下列说法正确的是（A这列波的波长是 14 B这列波的周期是 0.125 sC这列波可能是沿 x 轴正方向传播的Dt = 0 时， x = 4 处的质点速度沿 y 轴负方向2512图 26 甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图， 图 30 乙为质点 P）以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起（.图 26A经过 0.35 s 时，质点 Q距平衡位置的距离小于质点 P 距平 衡位置的距离B经过 0 .25s 时，质点 Q 的加速度大于质点 P的加速度C经过 0.15s

26、，波沿 x 轴的正方向传播了 3m图 27（甲 ）D经过 0.1s 时，质点 Q 的运 动方向沿 y 轴正方向13图 27 甲所示为一列简谐波在 t=20s 时的波形图，图 27 乙是这列波中 P 点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（ ）A V=25cm/s, 向左传播；图 27（乙 ）B V=50cm/s, 向左传播；C V=25cm/s, 向右传播；D V=50cm/s, 向右传播。14 某山高耸入云， 两登山运动员想估算一下山脚到山顶的高度， 但 他们没有带尺子，也没有带手表等计时装置。他们开动脑筋，在背包 上抽出一根较长的细线， 两人合作在山脚和山顶各做了一次实验， 便 估算

27、出了高度。 （设他们的身体状况没有因为登山活动而改变，山脚 的重力加速度为 g0 9.8m/ s2 ，地球半径为 R），请同学们回答：（ 1）实验原理为： ；（2）实验步骤为： 。1521 世纪是全世界大规模开发利用海洋资源、发展海洋经济的新 时期。为了人类和平利用海洋资源，今年我国环球科学考察船“大洋 一号”首次执行环球大洋科学考察任务。“大洋一号”配备有一种声呐探测系统，用它可测量海水的深度。 其原理是： 用超声波发生器垂直向海底发射超声波， 超声波在海底会 反射回来， 若已知超声波在海水中的波速， 通过测量从发射超声波到 接收到反射波的时间， 就可推算出船所在位置的海水深度。 现已知超

28、声波在海水中的波速为 1500m/s ，船静止时，测量从发射超声波到接 收到反射波的时间为 8s，试计算该船所在位置的海水深度。ab16浅水处水波的速度跟 水深度有关，其关系式是 v gh ，式中 h 为深度， g 为重力加速度，如图 28（a） 上往下俯视，看到从 P 处向外传播水波波形 图 28 （弧形实线代表波峰 ），垂直池岸有一把刻度尺， 若已知 A 处水深 20cm, 那么 B 处水深是多少？所示是一个池溏的剖面图，A、B 两部分深度不同，图28（b）是从参考答案高考真题1【解析】弹簧振子的周期由本身的结构决定与振幅无关 ,选项 A 错； 波的传播速度由介质决定 ,选项 B 正确；波

29、传播方向上的某个质点的 振动速度是变化的 ,而波是匀速传播 ,选项 C 错；单位时间内经过媒质 中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率；选项 D 对【答案】 BD2【解析】（ 1）从甲、乙图可看出波长 =2.0m，周期T= 4s ，振 幅A = 0.8m ；乙图中显示 t=0 时刻该质点处于平衡位置向上振动， 甲图波形图中，波向 x轴正方向传播，则 L质点正在平衡位置向上振 动，波速 v = /T=0.5m/s ；（2）由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边 长不变， C 图像正确；（3）简谐运动的特征公式为 x = Asin t ，其中A 是振幅；自由落体 由反弹起来的过程

30、中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位 置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。【答案】（ 1）0.8；4；L；0.5；（2）C；（3）Asin t；不是 3【解析】（1）从图中可以看出两列波的波长分别为 a 2.5m ，b 4.0m，因此它们的周期分别为Ta a 2.5 s1s Tb b 4.0 s 1.6sv 2.5 v 2.5（2）两列波的最小公倍数为 S 20mt0 时，两列波的波峰生命处的所有位置为x（ 2.5 20k ）m，k0，1，2,3，（3）该同学的分析不正确。要找两列波的波谷与波谷重合处， 必须从波峰重合处出发， 找到这两 列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离

31、 x 2.5m 为 L 处两列 波的波谷与波谷相遇，并设L（ 2m1） aL（2n1），式中 m、n 均为正整数只要找到相应的 m、n 即可 将 a2.5m ，b 4.0m 代入并整理，得2m 1 a 4.0 82n 1 b 2.5 5由于上式中 m、n 在整数范围内无解， 所以不存在波谷与波谷重合处。【答案】(1)1s ；1.6s (2)x(2.5 20k)m，k0，1，2,3， (3)不存在波谷与波谷重合处。4【解析】由在 t10.5s 时，质点 P 恰好此后第二次处于波峰位置， 可知波的周期为 T= 0.4s ，而 Q 第二次在平衡位置且向上运动需要一 个半周期，所以 t2 0.6s 。

32、当 t1 0.9s 时质点 P 运动了 7T ，故其位移为 2 cm4【答案】 (1) 0.6s (2)2 cm5【解析】此题考查波在传播过程中波长、波速、频率的关系。因 波在传播过程中频率不变，所以 f1f2， 又由图可知波长 1 2 2 ，根 据 v f ，所以 v1 2v 2。故选项 C 正确。【答案】C6【解析】由图可知 B和 C 既不是同相点，也不是反相点，所以选f=0.05Hz(2)向右。 V=2cm/s.(3)x=20cm 处 Q 点的振动图像如图所示【答案】 (1)A=15cm ，=40cm ，T=20s ， f=0.05Hz(2)向右。 V=2cm/s8【解析】由图可看出波长

33、为 4m， t=0 时刻 x=3m 处的质点向上 振动，可得该波向左传播。将整个波形图向左平移 1.5m 时， a 质点 到达波峰，此时 b 质点正好在平衡位置，与 t=0 时刻平衡位置在 7m 处的质点振动状态一样，故 a 质点到达波峰时， b 质点正在平衡位置 并向上振动， A 错；将图像整体向左平移 1m，即波传播 T/4 时， a 的振动状态与与 t=0 时刻平衡位置在 3.5m 处的质点振动状态一样， 即处在平衡位置上方并向 y 轴正方向运动， B 错；将图像整体向左平 移 3m ，即波传播 3T/4 时， a 的振动状态与与 t=0 时刻平衡位置在 9.5m 处和 1.5m 的质点

34、振动状态一样，即处在平衡位置下方并向 y 轴负方向运动， C 对； a、b 质点相隔 3m，即相差 3T/4 ，速度相同 的质点应该在半周期内才会出现，故 D 错【答案】C 9【解析】由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处， 所以 P先开始振动。设地震仪距震源为 x,则有 x x 5解得：49x=36km.【答案】A10【解析】因为波沿正方向传播，且 x=0 处质点经平衡位置向 y 轴负方向运动，故此时波形图为正弦函数图像， 则 x=0.15m (n 1) ，4 当 n=0 时， 0.60m ，A 项正确；当 n=1 时， 0.12m ，C 项正确； 当 n 3时， 0.066m ，D

35、 项错【答案】 AC名校试题1【解析】 由图所示，知运动时间t 3T/2，波长为 8L，故T 2 t /3，波速V/T 12L / t答案】 BC2【解析】根据单摆周期公式有：T0g0 ,T 2 g由万有引力公式得：g0GMGR2G(RMh)2联立解得： h ( T 1)RT0答案】 h ( T 1)RT03【解析】由振动图象可知，质点振动周期T=0.4s取 t=0 时刻分析 , 质点 A 经平衡位置向上振动 , 质点 B 处于波谷 ,设波长为 则 x n 14所以该波波长为n=0、1、2、34 x 16m4n 1 4n 1因为有 >3.0m的条件，所以取 n0，1当 n 0 时， 1

36、16m ，波速 v1 1 40m/s当 n1 时， 1 3.2m ，波速 v2 T2 8.0m/s【答案】 v1 1 40m/s v2 2 8.0m/s1 T 2 T4【解析】 P 质点振动方程为 y Asin( t )由题意知此时刻 P 向下振动， t=0 时， =-6所以 P 向下振动到平衡位置（令上述振动方程中 y =0 ）所用时为 1s6 第一次到达波峰需时为 3T 1 s=5s4 6 3考虑到周期性，图示位置开始在 t=kT+ 5s=6k 5s（式中 k N ） 时33 刻，质点 P 会出现在波峰位置 另解：波的传播速度为 v= T 由题意知此时刻 P 向下振动，所以 P 向下振动到

37、平衡位置所需时间 等于波沿 x 轴方向传播 0.5 m 的时间 t1= x （1 分）v第一次到达波峰的的时刻为 t2=3T + t1（1 分）4所以质点 P 会出现在波峰位置的时刻是 t=kT + t2 （k N ） （1 分）即： t= 6k 5s （k N ）（23【答案】 6k 5s35【解析】由v f 可求得当波速为 330m/s 时波长为330 / 50 6.6m.甲、乙两地的间距为此波长的整数倍，即 d=n （n=1,2,3,4 当波速变为 340m/s 时 d=（n- 2） , （n=1,2,3,4 ）340 / 50 6.8m由上述几式可解得： d=448.8m【答案】 d=

38、448.8m6【解析】由于波的传播方向未给定，所以必须分别讨论波向右传 播和向左传播两种情况，又由于周期 （或频率 ）未给定，要注意时间的 周期性，用通式表示一段时间 t。由图线可直接读出波长 4m 。当波向右传播时，此题还有另一种解法， 因为波具有空间周期性，在 0.2s 内，传播的距离应为：则传播速度为：当波向左传播时，在 0.2s 内，传播的距离为：则传播速度为：答案】7【解析】由图乙得小滑块做简谐振动的周期： T s5由 T 2 R得 R T g2 0.1mg542在最高点，有 Fminmgcos 0.495N在最低点，有 Fmax2vm mg 0.510NR从到，滑块机械能守恒，有

39、mgR(1 cos ) 1 mv2解得： m 0.05kg滑块机械能守恒：E mgR(1 cos ) 1 mv2 5 10 4 J答案】R(T1g)2 0.1m4E(2m)gR0(1.05kcgos ) 1(mv32)5 10 4 J28【解析】本类型题往往先画出波形图，在波形图上依据题意找出适合题目要求的质点，从而确定该波的波长、周期、波速等 ,本题可画=0.8 m解答：由题意 =0.8 m(1) 若波由 P 传至 Q，依题意可作出如图 16 所示波形图，则 t0.6s 3T 解得 T=0.8s4图 16（2）若波由 Q 传至 P，依题意可作出如图 17 所示波形图，则 t0.6s 1T解得

40、 T=2.4 s图 17波速 f /T 0.8/ 2.4 1m/s3（3）若波由 Q 传至 P，则 T=2.4 s ，依题意可作出如图 18 所示波形图， 从 t=0 时刻开始，每经过半个周期， P、 Q 间只有一个质点的位移 等于振幅，即 t nT 1.2n 式中 n=O，1，2，2图 18答案】（ 1）T=0f.8s /T （0.82/ ）2.4 1m/s（3），P、Q 间只有一个质点的位移等于振幅9【解析】对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发 生共振现象，所以列车的危险速率TL 40 ms，A 正确为了防止共振现象发生， B 正确，由 L 知 L 增大时， T 不变， v 变

41、大正确， 所以 A、 B、D 正确【答案】 ABD10 【解析】本实验是一个“控制变量法”的探究性实验，其中第（ 1） 问提供了一个范例，第（ 2）问研究单摆周期与质量的关系同第（ 1）一样也应是改变质量，测出其对应的周期，研究周期同质量的关系。（2） 保持摆长不变，改变摆球质量，测出周期；周期与摆球质量无关。【答案】（ 1）“控制变量法” （2）保持摆长不变，改变摆球质量， 测出周期； 周期与摆球质量无关11【解析】由图可知周期为 0.8s ； ，求得单摆摆动时的机械能 E 的表达式为 BD【答案】 0.8s BD12【解析】（ 1）图略，（ 2）表如下质点QM NA到33224S1的距离.

42、5.5.5到42214S2的距离.5.5.53）加强点到两个波源的距离之差为波长的整数倍答案】见上13【解析】（ 1）两单摆的周期差50 4950 500.02s2）由题意知：设长摆振动 N 次以后，两摆同时同方向通过某位置，则有：NT1-NT2= t，解得 N=8.25. 又因为 T1=1s，短摆释放 8.25-0.165=8.085 s （填时间）后，两摆恰好第一次同时向左通过平衡位置（3） 能更准确地测量微小的时间差 ,必须使 T1、T2 测得更准确， 故应增加摆长。【答T案】50（ 419） 0.02s （2）8.085 s（3）应增加摆长50 50考点预测题1【解析】由题中所述实验可

43、以看出： 在 P 处悬挂物体的质量越大， 则树枝振动的频率越低。 因此可以断定鸟的质量介于 50g 与 500g 之 间，由题给选项可知只有选项 B 可能是正确的。【答案】B 2【解析】本题重在理解振动图象的物理意义，知道时间轴上各个 特殊时刻对应的单摆的位置； 由图给振动图象知， t1和 t3 时刻对应的 都是最高点，此时摆球速度为零，悬线对它的拉力最小； t2 和 t4 时 刻对应的是最低点，此时摆球速度为最大，悬线对它的拉力最大。综 上知，D 选项正确。【答案】 D 3【解析】此是在考查碰撞单摆的振动周期的同时，综合考查机械 能守恒、动量守恒。摆长不变，因此周期不变仍为 T， AB 错；

44、碰撞 中动量守恒，则 5m-m 2=6m' ， = 2gh ，摆动时机械能守恒，故 122 6m' 2= 6mgh' ，解得 D 正确。【答案】D4【解析】以 A 、B 整体为研究对象，在光滑水平面上水平方向受到合力为弹簧的弹力，所以一起作简谐运动，即选项 A 正确。同时对整体由牛顿第二定律得：加速度为 a= kx ，再隔离物体 A，由mM 牛顿第二定律得所受摩擦力大小为： f=ma=m kx 。故选项 B 正确。 mMB 对 A 的静摩擦力对 A 做功，而 A 对 B 的静摩擦力对 B 也做功，所 以选项 C 错；B 对 A 的静摩擦力并不是始终对 A 做正功，而 A

45、 对 B 的静摩擦力也并不是始终对 B 做负功，故选项 D 错【答案】 AB5【解析】考查受迫振动、共振的相关知识，体现了高考对理论 联系实际的要求。 解答的关键是抓住共振时驱动力的频率等于系统的 固有频率 列车在钢轨上运行时， 受钢轨对它的冲击力作用做受迫振 动，当列车的固有频率等于冲击力的频率时， 发生共振。由 l T 可 v 求出危险车速为 40 m/ s ，故选项 A 正确；列车过桥需要减速，是 为了防止桥与火车发生共振现象，故选项 B 错误；列车运行的振动 频率若与列车的固有频率相同，则列车振动最剧烈，危害最大，所以 C 错；由 l T 知，列车固有振动周期一定，若增加钢轨长度，列车

46、v 运行时的危险速率增大，即有利于列车高速运行， D 对 【答案】 AD 6【解析】本题考查了简谐运动的图象和受迫振动的有关知识。由 图 b 可知 T O =4S ，选项 A 正确。当驱动力的周期 T 等于弹簧振子的 周期 T 0时，受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅 y 最大，T 和 T0相 差越小，所以选项 C 也正确。【答案】C 7【解析】波传播的是振动的形式和能量，质点并不随波迁移。故选项 A、B 正确。 C 错。当振源停止运动时，振动的形式还在向前传 播，故选项 D 错。【答案】 AB8【解析】由图中的所示的图形来看， b 图肯定是不正确的，因为 波在同一媒质中传播时的波长是不变， 而 b 图中波长发生了变化， 所 以选项内容中凡涉及到了 b 图的情况肯定是不正确的， 本题 4 个选项 中只有 D 选项没有涉及到 b 图，所以 D 选项肯定正确从波的叠加 角度来分析，在 t2s 时，两列波均传播了 2m ，它们刚好重合，由 于它们是波峰和波谷相遇， 所以叠加的结果是相遇后的质点位移均为 零， C 图是正确