新高考物理二轮复习九振动与波动精练1

2022届新高考二轮复习

专题九振动与波动专题精练1（解析版）

一、选择题

1.下列关于光学现象的说法正确的是（）

A.激光的相干性好，可以用于精确测距

B.阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的衍射现象

C.观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的全反射原理制成的

D.唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射

2.如图所示，在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为/,B的摆长为

I,C的摆长为/,。的摆长为2/,先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则摆球

振动稳定后，下列说法正确的是（）

A.。的振幅最大B.E的周期大于8的周期

C.C的周期等于D.五个摆的周期相同

3.如图所示，在水槽中放两块挡板，挡板中间留一个狭缝，观察水波经过狭缝后的传

播情况。已知水波的波长不变，但狭缝的宽度不同，甲图狭缝较宽，乙图狭缝较窄。下

列说法正确的是（）

甲乙

A.机械波经过狭缝后均沿直线传播

B.甲图狭缝宽度比波长大得较多，衍射现象比较明显

C.乙图狭缝宽度跟波长相差不大，衍射现象比较明显

D.甲、乙两图中波的衍射现象均不明显

4.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，

A.根据图乙可知开始计时摆球在B点

B.此单摆的振动频率是2Hz

C.图中尸点向负方向振动

D.根据己知数据可以求得此单摆的摆长为2.0m

5.下列关于机械振动与机械波的叙述，正确的是（）

A.单摆的摆动周期与单摆的摆长、摆球质量和重力加速度有关

B.频率相同的两列波发生稳定的干涉，振动加强点的位移始终最大

C.在教室里隔着门缝听到说话声，是由于声波的干涉现象造成的

D.弹簧振子做简谐振动，加速度增大的过程中，速度一定减小

6.图甲为一列简谐横波在f=0.1s时的波形图，P、。为介质中的两个质点，图乙为质

A.r=0.25s时，质点尸距平衡位置的距离小于质点。距平衡位置的距离

B.，=0.3s时，质点尸的速度小于质点。的速度

C.f=0.35s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

D.0~0.35s内，波沿x轴的负方向传播了14m

7.如图所示，波源为P点的机械波在绳上传到质点。时的波形，下列说法中正确的是

A.质点P传到了。点，且。振动方向向下

B.此时尸

c.P点从平衡位置刚开始振动时，振动方向朝上

D.当P点停止振动时，绳上的波会立即消失

8.一列简谐横波沿x轴传播，f=0时刻的波形如图甲所示，平衡位置在x=15m的质点

尸的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.该波的波长为12m

B.该波的波源的振动频率为2.5Hz

C.该波沿x轴正方向传播

D.该波的波速为30m/s

9.下列陈述与事实相符的是（）

A.安培发现了静电荷间的相互作用规律

B.卡文迪许测定出了万有引力常量

C.亚里士多德指出了力不是维持物体运动的原因

D.惠更斯首先发现了单摆的等时性原理，并得出单摆周期公式

10.轻质弹簧一端固定，另一端系着一个重物。弹簧和重物被限定在一直线上运动。摩

擦忽略不计。将重物拉离平衡位置后无初速释放。改变释放位置（但都保证在弹性限度

内）再次进行实验，请问以下哪一个物理量保持不变（）

A.振幅B.速度大小最大值C.加速度大小最大值D.周期

11.钓鱼是一种很多人喜欢的休闲娱乐方式，右图为钓鱼时鱼漂的示意图，此时静止在

水面上，某次鱼咬钩后将鱼漂往下拉了一小段距离后松口，鱼漂将上下振动，不考虑阻

力的影响，若取竖直向上为正方向，下列图像能描述该鱼漂振动情况的是（）

12.一列简谐波在均匀介质中沿x轴传播，%=0时平衡位置坐标x=0.5m的质点「恰好

处于波峰，4=O.5s时的波形如图所示，则下列说法正确的是（）

xy/cm

A.如果波沿x轴负方向传播，最大的周期为2s

B.如果波沿x轴正方向传播，最小的速度为lm/s

C.如果波沿x轴负方向传播，0~0.5s内质点尸经过的最短路程为0.5m

D.如果波速为21m/s,则波一定沿x轴正方向传播

13.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,

如图甲所示。一列横波沿该直线向右传播，仁0时到达质点1,质点1开始向下运动，

经过时间第一次出现如图乙所示的波形。则该波的（）

2

A.波长为8L,周期为B.波长为9L周期为加

or91o/

C.周期为加，波速为芋D.周期为3。，波速为f

14.一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、。同时开始上下振动，一小段

时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的（）

A.两列波将同时到达中点M

B.绳的两端点P、。开始振动的方向相同

C.中点M的振动始终是加强的

D.M点的位移大小在某时刻可能为零

二、解答题

15.均匀介质中质点P、。的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和/=16cm。某简

谐横波沿x轴正方向传播，波速v=30cnVs,波长大于30cm,振幅为A=2cm,且传播

时无衰减。/=0时刻P、。偏离平衡位置的位移大小相等、方向相反，运动方向相同，

此后经4=O.8s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相反。已知在A时刻(乙>0),

质点P位于波峰。求：

(1)该列波的波长；

(2)tt时刻质点Q偏离平衡位置的位移大小。

16.如图所示，某介质中有一质点P从其中心位置开始做振幅A=的简谐振动，M是P

在振动过程中经过的位置，MP=。己知尸开始振动后第一次经过M点的时间f=0.1s,P

的振动在介质中激起一列沿PQ方向传播的简谐波，PQUM。当质点P在上方最大位

移处时，。正通过平衡位置向下运动，PQ之间的距离广。求：

(1)质点振动周期的可能值：

(2)质点尸激起的简谐波的最大传播速度；

(3)简谐波以最大速度传播时，质点P自开始振动至f=01s时经过的路程。

M"

~P'Q

18.如图(a)、(b)分别表示，一列横波上相距6m的两个质点。和6的振动图像，且质

点〃比质点人先振动，已知波长为4>6m,求

(1)求波的速度匕

(2)若以0.2秒末为计时起点，写出b点的振动方程：

(3)设P点距离匕点2m,且在“、8之间，则从f=0时刻开始，P点经过2秒通过路

程是多少？

参考答案

1.D

【详解】

A.激光的相干性好可以用来通信，激光的平行度好可以用来测距，故A错误；

B.阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故B错误；

C.在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别

的两幅图象重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立

体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的

光，通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因

而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，故C错误；

D.人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位

置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故D正确。

故选D。

2.D

【详解】

A.。与4的摆长相差最大，所以。的振幅最小，E与A的摆长相等，E发生共振，振幅最

大,故A错误；

BCD.A振动起来后，使得8、C、D、E做受迫振动，振动的频率都等于A振动的频率，

即各摆振动的周期等于A的周期，即

故BC错误，D正确。

故选D。

3.C

【详解】

A.机械波在传播过程中遇到狭缝后都会发生衍射现象，当发生衍射时，机械波就会传播到

本该是“阴影''的区域，不再沿直线传播，A项错误；

BCD.观察两幅图可以发现，题图乙中机械波的波长跟狭缝的宽度相差不大，此时衍射现象

明显，C项正确，B、D项错误。

故选C。

4.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;

P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C。

5.D

【详解】

A.根据单摆的周期公式

可知单摆的摆动周期与单摆的摆长和重力加速度有关，与摆球的质量无关，故A错误；

B.频率相同的两列波发生稳定的干涉，振动加强点的振幅始终最大，但位移在质点振动过

程中会变化，故B错误；

C.在教室里隔着门缝听到说话声，是由于声波的衍射现象造成的，故C错误；

D.弹簧振子做简谐振动，加速度增大的过程中，振子远离平衡位置，速度一定减小，故D

正确。

故选D。

6.C

【详解】

A.r=0.1s时;质点P向上振动，根据波的传播方向和质点的振动方向的关系，可知波向x

3

轴的负方向传播，波的周期是0.2s,则f=0.25s时，每个质点从0.1s起振动了0.15s,即:7,

4

则质点P振动到了波谷，位移最大，而质点。并没有处于最大位移处，质点P距平衡位置

的距离大于质点Q距平衡位置的距离，A错误；

B.f=0.3s时;即个质点从0.1s起振动了0.2s,即T,质点P振动到平衡位置，速度最大，

而质点。回到0.1s时的位置，质点P的速度大于质点Q的速度，B错误；

C.r=0.35s时，质点从0.1s起振动了0.25s,即质点。处于x轴下方，运动方向沿y

轴正方向，C正确；

D.根据图像，波的波长为4m,0〜0.35s是住乙内波1轴的负方向传播了

4

x=1—X=7m

4

D错误。

故选C。

7.C

【详解】

AC.由同侧法可知质点尸传到了。点，且。振动方向向上，则尸点从平衡位置刚开始振动

时，振动方向朝上，故C正确，A错误；

B.由图可知，从P传到Q为1.5个波长，则经历了1.5个周期，则此时尸已完成1.5个全

振动，故B错误；

D.当P点停止振动时，波会继续向左传播，绳上的波不会立即消失，故D错误。

故选C。

8.B

【详解】

A.由图甲可知该波的波长为24m,故A错误；

B.由图乙可知，该波的周期为0.4s,则频率为

故B正确；

C.由图乙可知，r=0,质点P向y轴负方向振动，由同侧法可知，该波沿x轴负方向传播,

故C错误；

D.该波的波速

v=—=60m/s

T

故D错误。

故选B。

9.B

【详解】

A.库仑发现了静电荷间的相互作用规律，故A错误；

B.卡文迪许测定出了万有引力常量，故B正确；

C.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因，故C错误；

D.意大利科学家伽利略最早发现了摆的等时性原理，后来惠更斯得出了单摆的周期公式，

故D错误。

故选B。

10.D

【详解】

ABC.改变释放位置（但都保证在弹性限度内）再次进行实验，振幅、速度大小最大值、加

速度大小最大值都会随释放位置的改变而变化，ABC错误；

D.根据弹簧振子做简谐运动的周期公式

可知，运动的周期不变，D正确。

故选D。

11.B

【详解】

不考虑阻力的影响，鱼漂做简谐运动，题中取竖直向上为正方向，鱼漂开始振动时的位置在

负位移的最大值处，只有选项B符合条件，其余选项均错误。

故选B。

12.A

【详解】

A.如果波沿x轴负方向传播，P点此时正在向下振动，则有

t=-T+nT（n=0、1、2）

4

可得

2

T=-^―（032）

1+4/7

最大的周期为2s,故A正确;

B.同理如果波沿x轴正方向传播，有

t=-T+nT(n=0.1.2)

4

则

2

T=------（0、1、2-）

3+4〃

最大周期为

「3

T=-s

m4

最小速度为

28/

vm.m-1——=3—m/s

m

故B错误;

C.如果波沿x轴负方向传播，最大周期为2s,所以O~0.5s内质点?经过的最短路程为

s=A=10cm=0.Im

故C错误；

D.如果该波沿负方向传播，有

2

v=—=4/7+1(0、1、2--)

T

当〃取5时，波速恰好为21m/s,故D错误。

故选Ao

13.AD

【详解】

由题图乙可知该波的波长为

在题图乙所示时刻，由于质点I位于沿波传播方向的下坡上，所以此时质点1向上振动，根

3

据质点振动方向与波形的关系可知此时质点1已经运动了万个周期，即

-T^\t

2

解得

所以波速为

2\2L

v=—=---

TAZ

综上所述，故选AD。

14.ABD

【详解】

A.这两列波的波速由介质决定，波在同种介质传播，所以波速相同，所以波速之比为1：1；

由于距离相同，所以两波同时到达M点。故A正确；

B.据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，由图可知，左边波向

右传播，而右边的波向左，依据上下坡法，那么它们起振方向相同，所以绳子的两端点开始

振动的方向相同。故B正确；

C.由于波的频率不同，故两列波并不能发生稳定的干涉现象，因此两列波在M点相遇时.，

并不总是加强或减弱的，故C错误；

D.当两波刚传到M点时，此时刻位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零，故

D正确。

故选ABDo

15.(1)48cm；(2)1cm

【详解】

(1)由，=0时刻P、。偏离平衡位置的位移大小相等、方向相反，运动方向相同，此后经

4=0.8s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相反，可知

T=2A/=1.6s

又

v=30cm/s

故彼长为

A=vT=48m

(2)由于

Ax=16cm=-2

3

故Q的振动状态滞后于P的相位

1c2

0=—x24=一4

33

已知在4时刻，质点P位于波峰

>'P=%=2cm

故Q点位移

/1时刻质点。偏高平衡位置的位移大小为1cm

614

16-s；(2)v^^ym/s；(3)

【详解】

(1)质点初始时刻从中心位置开始振动，振幅A=,质点振动位移为

x=0.3sin(W)或x=0.3sin(m+兀)

分别对应初始时刻向上或向下运动的情况。质点开始振动后经过M点时

x=

代入上式.考虑到第一次经过仞点，相位取大于。的最小值

冗一7万

cot=——或cot=——

66

结合f=O.ls,可计算出周期

T=—=1.2s或9s

co35

(2)经分析，中心位置和Q点之间最少有3/4个波长，此时波长最大，满足

泳x=06m

可解出

4ax=0-8m

取(1)中初始时刻质点向下振动的情况(周期较小T=£S),可得到简谐波最大传播速度

—14,

k=宁=§向s

(3)要求简谐波以最大速度传播，取初始时刻质点向下振动的情况。T

5=2x0.3+0.15(m)=0.75m

17.(1)20m/s；(2)xb=4sinl—r+yIcm;(3)26cm

【详解】

(1)因