高考物理二轮复习：振动与波

12.振动与波

选择题:1〜5题每小题4分,6〜9题每小题6分，共44分

基础巩固练

1.（2025山东枣庄模拟）如图所示，站在路边的路人看见一辆鸣笛的救护车从身边疾驰而

过,在救护车的前面还有一辆私家车同向行驶，则下列说法正确的是（）

A.若救护车的速度大于私家车的速度，则私家车司机听到的鸣笛声音调比路人听到的低

B.若救护车的速度大于私家车的速度，则私家车司机听到的鸣笛声音调比救护车上医生

听到的高

C.若救护车的速度等于私家车的速度，则私家车司机听到的鸣笛声音调与路人听到的一

样高

D.无论救护车的速度大小如何，路人听到的鸣笛声频率比鸣笛发出的频率低，私家车司机

听到的鸣笛声频率比鸣笛发出的频率高

2.（多选）（2025湖南岳阳模拟）彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动

彩绳,在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的

是（）

v

A.手首先向上抖动绳子

B.此时8点正在向下运动

C.若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离会增大

D.若人加快抖动绳子,则两个相邻波峰之间的距离会减小

3.（多选）（2023辽宁卷）“球鼻艄”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标

准速度航行时，球鼻筋推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小

水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（）

A.插入水中的筷子，看起来折断了

B.阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹

C.驶近站台的火车,汽笛音调变高

D.振动音叉的周围,声音忽高忽低

4.（多选）（2025湖南长沙测试）一质点做简谐运动的振动图像如图所示，则下列结论正确的

是（）

A质点速度最大，而加速度为零的时刻分别是0.1s、0.3s、0.5s、0.7s

B.质点速度为零，而加速度为负方向最大值的时刻分别是0、0.4s、0.8s

C.质点所受的回复力方向由正变负的时刻是0.2s

D.振动系统势能最大,且加速度为正方向最大值的时刻是0.3s

5.（2025湖南长沙模拟）如图所示，一小球用细线悬挂于。点，细线长为Li,O点正下方Li

处有一铁钉。重力加速度为g,不计空气阻力，将小球拉至4处无初速度释放（摆角很小）,

这个摆的周期为（）

WWWXWW

0

%

Q\I

I

t

/\

A.峨+”)

B.2兀J竽

5埠晤）

D.2兀耳

综合提升练

6.（2024安徽卷）某仪器发射甲、乙两列横波,在同一均匀介质中相向传播，波速u大小相

等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（）

A.在x=9.0m处开始相遇

B.在x=10.0m处开始相遇

C.波峰在x=10.5m处相遇

D.波峰在1.5m处相遇

7.（2025四川卷）如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，

从左至右摆长依次增加，小球静止在竖直平面内。将四个小球垂直于纸面向外拉起一小

角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小

球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（）

A.小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零

B.小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零

C.小球甲、乙的振动周期之比为3：4

D.小球丙、丁的摆长之比为1:2

8.（多选）（2025浙江1月选考）如图甲所示,两波源Si和S2分别位于x=0与x=12m处，以

产6m为边界，两侧为不同的均匀介质。t=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如

图乙所示。f=0.1s时x=4m与x=6m两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则

()

.丁一卜

0—468*412x/m

甲

A.，=0.15s时两列波开始相遇

B.在6m<xW12m间&波的波长为1.2m

C.两列波叠加稳定后j=8.4m处的质点振动减弱

D.两列波叠加稳定后，在（）<r<6m间共有7个加强点

£S,

9.（多选）（2024浙江名校新高考研究联盟一模）如图所示5为振源，某时刻由平衡位置开

始上下振动,产生一列简谐横波沿SS2所在直线传播。&左侧为介质/,右侧为介质〃,

波在这两种介质中传播的速度之比为3:4o某时刻波正好传到S2右侧5m处，且为在

波峰位置下列说法正确的是（）

A.S2处质点的起振方向与Si的起振方向相同

B.波在介质/中的周期比在介质〃中小

C.波在介质/中的波长可能为5m

D.波在介质〃中的波长为三m（〃=l,2,3,…）

zn+1

培优拔高练

10.（16分）（2023全国甲卷）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、。的振动方

向相同，振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s°f=0时刻,P波刚好传播到坐标原

点，该处的质点将自平衡位置向下振动;。波刚好传到尸10m处，该处的质点将自平衡位

置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。

y/cm

5

0I°x/m

I

-5

(1)在给出的坐标图上分别画出P、。两列波在片2.5s时刻的波形图(P波用虚线，。波

用实线);

(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。

参考答案

1.B解析频率决定声音的音调。若救护车的速度大于私家车的速度，则救护车向私家

车靠近，根据多普勒效应，私家车司机听到的鸣笛声音调大于救护车的音调;救护车远离

路人，可知路人听到的鸣笛声音调小于救护车的音调，可知私家车司机听到的鸣笛声音调

比路人听到的高;因救护车上的医生听到的音调等于救护车的音调，可知私家车司机听到

的鸣笛声音调比救护车上医生听到的高，选项A错误,B正确。若救护车的速度等于私家

车的速度，私家车司机听到的鸣笛声音调等于救护车的音调;救护车远离路人，根据多普

勒效应，可知路人听到的鸣笛声音调小于救护车的音调，则私家车司机听到的鸣隹声音调

高于路人听到的音调，选项C错误。无论救护车的速度大小如何，根据多普勒效应，救护

车总是远离路人，则路人听到的鸣笛声频率比鸣笛发匕的频率低，但是私家车司机听到的

鸣笛声频率不一定比鸣笛发出的频率高,这与私家车和救护车之间的速度大小关系有关,

选项D错误。

2.AD解析质点A、8两点大致处于平衡位置，波向右传播，根据同侧法，可以判断质点

A、8此时均向上运动，故B错误;质点的起振方向与波源起振方向相同，质点4向上起

振，则手（波源）起始的振动方向为向上，故A正确;波的传播速度只与介质本身有关,则力口

快抖动绳子，波速不变，根据s二十可知相同时间内波的传播距离不变，故C错误;若人加快

抖动绳子,波频率/增大，根据7）可知周期减小，根据2=〃；可知相邻波峰距离（波长2）减

小，故D正确。故选AD。

3.BD解析两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力是波的干涉现象。插入水中

的筷子，看起来折断了，是光的折射现象，选项A错误;阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹是光

的干涉现象，选项B正确;驶近站台的火车，汽笛音调变高,是声波的多普勒效应，选项C错

误;振动音叉的周围,声音忽高忽低，是声波的干涉现象，选项D正确。

4.AB解析质点速度最大，而加速度为零的时刻质点正处于平衡位置，由振动图像可知，

该时刻分别是0.1s、0.3s、0.5s、0.7s,A正确;加速度的方向始终与位移方向相反，质点

速度为零，而加速度为负方向最大值的时刻质点正处亍正方向位移最大处,由振动图像可

知,该时刻分别是0、0.4s、0.8s,B正确;质点所受的回复力方向始终与位移方向相反，质

点所受的回复力方向由正变负的时刻分别是0.3s、0.7s,C错误;振动系统势能最大时，

位移最大，加速度的方向始终与位移方向相反,则振动系统势能最大，而加速度为正方向

最大值的时刻分别是0.2s、0.6s,D错误。

5.A解析根据单摆周期公式，有力=2兀步4=2兀则这个摆的周期为

T争+翔』(聆+用)，故选A。

6.C解析本题考查机械波的传播、叠加。由题意可知两列波的波速相同，所以相同时

间内传播的距离相同，故两列横波在x=l1.()m处开始相遇,A、B错误;该时刻，甲波峰的

坐标为R=5m,乙波峰的坐标为整=16m,由于两列波的波速相同,所以两列横波波峰在

x-5m+芋m=10.5m处相遇,C正确,D错误。

7.C解析由单摆的周期公式丁二2兀/可知,786,则丁甲〈7乙〈丁再<r丁，由题意知"甲二7

丙,27甲=1.57\=0.57v可得"正确;小球甲第一次回到释放位置时，经过7甲时间，即

r乙4

六再时间，此时小球丙到达另一侧最高点,此时速度为零，位移最大，根据。二-丝可知此时加

2m

速度最大，不为零,A错误;由以上分析可知，小球丁第一次回到平衡位置时，经过山丁,此时

小球乙回到平衡位置，速度最大，动能最大,B错误;由7=2兀口得/=告汽可知上咒则

yjg4TTZ

¥=苒=[0错误。

*I/丁个

8.BC解析波在x=6m左侧的波速为叨=吉m/s=40m/s,右侧的波速为V2=^m/s=60

m/s,设从0.1s开始,再经过△，时间两列波开始相遇，则△/=#=0.025s,所以ri=0.1

2vl

s+0.025s=0.125s,选项A错误;在6m<rW12m间Sz波的波长为七二也7=60x0.02m=1.2

m,选项B正确;左侧波传到x=8.4m处用时为s+器三s=().19s,此时右侧波在该质点

4060

已经振动△丁=0.19s-等s=0.13s=6：T,即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上

602

运动，右侧波在该点的振动在平衡位置向下振动,可知该点的振动减弱，选项C正确;右侧

波传到x=6m位置所用时间为0.1s=57,即此时A―6m处质点从平衡位置向上振动，此时

处的波源Si也在平衡位置向上振动，即振动方向相同,可知在0Vx<6m内到工二0和

x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长2I=VI7=40x0.02

m=0.8m,可知x・(6m-x)=加=0.8mx〃，即x=3m+0.4mx〃，则〃可取0、±1、±2、±3、

上4、±5、±6、±7,则共有15个振动加强点，选项D错误。

9.AC解析质点的起振方向一定与振源的起振方向相同，则S2处质点的起振方向与S\

的起振方向相同，故A正磔。波的振动周期由振源决定，波在介质/中的周期等于在介

质〃中的周期，故B错误。若传到S2时，质点S2从平衡位置向上振动，则有6+3卜=5

m(〃=0,l,2,3,…)，解得幺=#71^(〃=0,1,2,3,・・・),若传到S2时，质点S?从平衡位置向下