新高考物理二輪復(fù)習(xí)九振動(dòng)與波動(dòng)精練1

2022屆新高考二輪復(fù)習(xí)

專(zhuān)題九振動(dòng)與波動(dòng)專(zhuān)題精練1（解析版）

一、選擇題

1.下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（）

A.激光的相干性好，可以用于精確測(cè)距

B.陽(yáng)光下水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象

C.觀(guān)看3D立體電影時(shí)，觀(guān)眾戴的眼鏡是應(yīng)用光的全反射原理制成的

D.唐詩(shī)“潭清疑水淺，荷動(dòng)知魚(yú)散”中“疑水淺”是由于發(fā)生了光的折射

2.如圖所示，在一根張緊的水平繩上懸掛五個(gè)擺，其中A、E的擺長(zhǎng)為/,B的擺長(zhǎng)為

I,C的擺長(zhǎng)為/,。的擺長(zhǎng)為2/,先使A振動(dòng)起來(lái)，其他各擺隨后也振動(dòng)起來(lái)，則擺球

振動(dòng)穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（）

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.五個(gè)擺的周期相同

3.如圖所示，在水槽中放兩塊擋板，擋板中間留一個(gè)狹縫，觀(guān)察水波經(jīng)過(guò)狹縫后的傳

播情況。已知水波的波長(zhǎng)不變，但狹縫的寬度不同，甲圖狹縫較寬，乙圖狹縫較窄。下

列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.機(jī)械波經(jīng)過(guò)狹縫后均沿直線(xiàn)傳播

B.甲圖狹縫寬度比波長(zhǎng)大得較多，衍射現(xiàn)象比較明顯

C.乙圖狹縫寬度跟波長(zhǎng)相差不大，衍射現(xiàn)象比較明顯

D.甲、乙兩圖中波的衍射現(xiàn)象均不明顯

4.小明在實(shí)驗(yàn)室做單擺實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖甲所示的單擺振動(dòng)情形，。是它的平衡位置，A、

B是擺球所能到達(dá)的左右最遠(yuǎn)位置，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=10m/s2,并

且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況繪制了單擺的振動(dòng)圖像如圖乙所示，設(shè)圖中單擺向右擺動(dòng)為正方向，

A.根據(jù)圖乙可知開(kāi)始計(jì)時(shí)擺球在B點(diǎn)

B.此單擺的振動(dòng)頻率是2Hz

C.圖中尸點(diǎn)向負(fù)方向振動(dòng)

D.根據(jù)己知數(shù)據(jù)可以求得此單擺的擺長(zhǎng)為2.0m

5.下列關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的敘述，正確的是（）

A.單擺的擺動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)、擺球質(zhì)量和重力加速度有關(guān)

B.頻率相同的兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移始終最大

C.在教室里隔著門(mén)縫聽(tīng)到說(shuō)話(huà)聲，是由于聲波的干涉現(xiàn)象造成的

D.彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，加速度增大的過(guò)程中，速度一定減小

6.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在f=0.1s時(shí)的波形圖，P、。為介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)

A.r=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)尸距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)。距平衡位置的距離

B.，=0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)尸的速度小于質(zhì)點(diǎn)。的速度

C.f=0.35s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向

D.0~0.35s內(nèi)，波沿x軸的負(fù)方向傳播了14m

7.如圖所示，波源為P點(diǎn)的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)。時(shí)的波形，下列說(shuō)法中正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)P傳到了。點(diǎn)，且。振動(dòng)方向向下

B.此時(shí)尸

c.P點(diǎn)從平衡位置剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向朝上

D.當(dāng)P點(diǎn)停止振動(dòng)時(shí)，繩上的波會(huì)立即消失

8.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，f=0時(shí)刻的波形如圖甲所示，平衡位置在x=15m的質(zhì)點(diǎn)

尸的振動(dòng)圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該波的波長(zhǎng)為12m

B.該波的波源的振動(dòng)頻率為2.5Hz

C.該波沿x軸正方向傳播

D.該波的波速為30m/s

9.下列陳述與事實(shí)相符的是（）

A.安培發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律

B.卡文迪許測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量

C.亞里士多德指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

D.惠更斯首先發(fā)現(xiàn)了單擺的等時(shí)性原理，并得出單擺周期公式

10.輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端系著一個(gè)重物。彈簧和重物被限定在一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)。摩

擦忽略不計(jì)。將重物拉離平衡位置后無(wú)初速釋放。改變釋放位置（但都保證在彈性限度

內(nèi)）再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問(wèn)以下哪一個(gè)物理量保持不變（）

A.振幅B.速度大小最大值C.加速度大小最大值D.周期

11.釣魚(yú)是一種很多人喜歡的休閑娛樂(lè)方式，右圖為釣魚(yú)時(shí)魚(yú)漂的示意圖，此時(shí)靜止在

水面上，某次魚(yú)咬鉤后將魚(yú)漂往下拉了一小段距離后松口，魚(yú)漂將上下振動(dòng)，不考慮阻

力的影響，若取豎直向上為正方向，下列圖像能描述該魚(yú)漂振動(dòng)情況的是（）

12.一列簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，%=0時(shí)平衡位置坐標(biāo)x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)「恰好

處于波峰，4=O.5s時(shí)的波形如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）

xy/cm

A.如果波沿x軸負(fù)方向傳播，最大的周期為2s

B.如果波沿x軸正方向傳播，最小的速度為lm/s

C.如果波沿x軸負(fù)方向傳播，0~0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)尸經(jīng)過(guò)的最短路程為0.5m

D.如果波速為21m/s,則波一定沿x軸正方向傳播

13.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線(xiàn)上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L(zhǎng),

如圖甲所示。一列橫波沿該直線(xiàn)向右傳播，仁0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，

經(jīng)過(guò)時(shí)間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形。則該波的（）

2

A.波長(zhǎng)為8L,周期為B.波長(zhǎng)為9L周期為加

or91o/

C.周期為加，波速為芋D.周期為3。，波速為f

14.一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)，兩端P、。同時(shí)開(kāi)始上下振動(dòng)，一小段

時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖，對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的（）

A.兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)M

B.繩的兩端點(diǎn)P、。開(kāi)始振動(dòng)的方向相同

C.中點(diǎn)M的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的

D.M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零

二、解答題

15.均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P、。的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為0和/=16cm。某簡(jiǎn)

諧橫波沿x軸正方向傳播，波速v=30cnVs,波長(zhǎng)大于30cm,振幅為A=2cm,且傳播

時(shí)無(wú)衰減。/=0時(shí)刻P、。偏離平衡位置的位移大小相等、方向相反，運(yùn)動(dòng)方向相同，

此后經(jīng)4=O.8s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相反。已知在A(yíng)時(shí)刻(乙>0),

質(zhì)點(diǎn)P位于波峰。求：

(1)該列波的波長(zhǎng)；

(2)tt時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q偏離平衡位置的位移大小。

16.如圖所示，某介質(zhì)中有一質(zhì)點(diǎn)P從其中心位置開(kāi)始做振幅A=的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，M是P

在振動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的位置，MP=。己知尸開(kāi)始振動(dòng)后第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的時(shí)間f=0.1s,P

的振動(dòng)在介質(zhì)中激起一列沿PQ方向傳播的簡(jiǎn)諧波，PQUM。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P在上方最大位

移處時(shí)，。正通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，PQ之間的距離廣。求：

(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的可能值：

(2)質(zhì)點(diǎn)尸激起的簡(jiǎn)諧波的最大傳播速度；

(3)簡(jiǎn)諧波以最大速度傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P自開(kāi)始振動(dòng)至f=01s時(shí)經(jīng)過(guò)的路程。

M"

~P'Q

18.如圖(a)、(b)分別表示，一列橫波上相距6m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。和6的振動(dòng)圖像，且質(zhì)

點(diǎn)〃比質(zhì)點(diǎn)人先振動(dòng)，已知波長(zhǎng)為4>6m,求

(1)求波的速度匕

(2)若以0.2秒末為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，寫(xiě)出b點(diǎn)的振動(dòng)方程：

(3)設(shè)P點(diǎn)距離匕點(diǎn)2m,且在“、8之間，則從f=0時(shí)刻開(kāi)始，P點(diǎn)經(jīng)過(guò)2秒通過(guò)路

程是多少？

參考答案

1.D

【詳解】

A.激光的相干性好可以用來(lái)通信，激光的平行度好可以用來(lái)測(cè)距，故A錯(cuò)誤；

B.陽(yáng)光下水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；

C.在放映時(shí)，通過(guò)兩個(gè)放映機(jī)，把用兩個(gè)攝影機(jī)拍下的兩組膠片同步放映，使這略有差別

的兩幅圖象重疊在銀幕上。這時(shí)如果用眼睛直接觀(guān)看，看到的畫(huà)面是模糊不清的，要看到立

體電影，就要在每架電影機(jī)前裝一塊偏振片，它的作用相當(dāng)于起偏器。從兩架放映機(jī)射出的

光，通過(guò)偏振片后，就成了偏振光，左右兩架放映機(jī)前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因

而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直，故C錯(cuò)誤；

D.人看到的水底是光從水中斜射入空氣中時(shí)發(fā)生折射形成的虛像，屬于光的折射，像的位

置比實(shí)際物體要淺，所以看上去水底淺，實(shí)際上很深，故D正確。

故選D。

2.D

【詳解】

A.。與4的擺長(zhǎng)相差最大，所以。的振幅最小，E與A的擺長(zhǎng)相等，E發(fā)生共振，振幅最

大,故A錯(cuò)誤；

BCD.A振動(dòng)起來(lái)后，使得8、C、D、E做受迫振動(dòng)，振動(dòng)的頻率都等于A(yíng)振動(dòng)的頻率，

即各擺振動(dòng)的周期等于A(yíng)的周期，即

故BC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

3.C

【詳解】

A.機(jī)械波在傳播過(guò)程中遇到狹縫后都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生衍射時(shí)，機(jī)械波就會(huì)傳播到

本該是“陰影''的區(qū)域，不再沿直線(xiàn)傳播，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

BCD.觀(guān)察兩幅圖可以發(fā)現(xiàn)，題圖乙中機(jī)械波的波長(zhǎng)跟狹縫的寬度相差不大，此時(shí)衍射現(xiàn)象

明顯，C項(xiàng)正確，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選C。

4.C

【詳解】

A.由于向右擺動(dòng)為正方向，可知開(kāi)始計(jì)時(shí)擺球在A(yíng)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知，振動(dòng)周期為2s,因此振動(dòng)頻率是0.5Hz,B錯(cuò)誤;

P點(diǎn)是擺球從正的最大位移處向負(fù)方向振動(dòng)，C正確；

可求的單擺的擺長(zhǎng)

/=1m

D錯(cuò)誤。

故選C。

5.D

【詳解】

A.根據(jù)單擺的周期公式

可知單擺的擺動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān)，與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.頻率相同的兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅始終最大，但位移在質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)

程中會(huì)變化，故B錯(cuò)誤；

C.在教室里隔著門(mén)縫聽(tīng)到說(shuō)話(huà)聲，是由于聲波的衍射現(xiàn)象造成的，故C錯(cuò)誤；

D.彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，加速度增大的過(guò)程中，振子遠(yuǎn)離平衡位置，速度一定減小，故D

正確。

故選D。

6.C

【詳解】

A.r=0.1s時(shí);質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，根據(jù)波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系，可知波向x

3

軸的負(fù)方向傳播，波的周期是0.2s,則f=0.25s時(shí)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)從0.1s起振動(dòng)了0.15s,即:7,

4

則質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到了波谷，位移最大，而質(zhì)點(diǎn)。并沒(méi)有處于最大位移處，質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置

的距離大于質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離，A錯(cuò)誤；

B.f=0.3s時(shí);即個(gè)質(zhì)點(diǎn)從0.1s起振動(dòng)了0.2s,即T,質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到平衡位置，速度最大，

而質(zhì)點(diǎn)?；氐?.1s時(shí)的位置，質(zhì)點(diǎn)P的速度大于質(zhì)點(diǎn)Q的速度，B錯(cuò)誤；

C.r=0.35s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)從0.1s起振動(dòng)了0.25s,即質(zhì)點(diǎn)。處于x軸下方，運(yùn)動(dòng)方向沿y

軸正方向，C正確；

D.根據(jù)圖像，波的波長(zhǎng)為4m,0?0.35s是住乙內(nèi)波1軸的負(fù)方向傳播了

4

x=1—X=7m

4

D錯(cuò)誤。

故選C。

7.C

【詳解】

AC.由同側(cè)法可知質(zhì)點(diǎn)尸傳到了。點(diǎn)，且。振動(dòng)方向向上，則尸點(diǎn)從平衡位置剛開(kāi)始振動(dòng)

時(shí)，振動(dòng)方向朝上，故C正確，A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，從P傳到Q為1.5個(gè)波長(zhǎng)，則經(jīng)歷了1.5個(gè)周期，則此時(shí)尸已完成1.5個(gè)全

振動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

D.當(dāng)P點(diǎn)停止振動(dòng)時(shí)，波會(huì)繼續(xù)向左傳播，繩上的波不會(huì)立即消失，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.B

【詳解】

A.由圖甲可知該波的波長(zhǎng)為24m,故A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知，該波的周期為0.4s,則頻率為

故B正確；

C.由圖乙可知，r=0,質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向振動(dòng)，由同側(cè)法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播,

故C錯(cuò)誤；

D.該波的波速

v=—=60m/s

T

故D錯(cuò)誤。

故選B。

9.B

【詳解】

A.庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律，故A錯(cuò)誤；

B.卡文迪許測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量，故B正確；

C.伽利略指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故C錯(cuò)誤；

D.意大利科學(xué)家伽利略最早發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性原理，后來(lái)惠更斯得出了單擺的周期公式，

故D錯(cuò)誤。

故選B。

10.D

【詳解】

ABC.改變釋放位置（但都保證在彈性限度內(nèi)）再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，振幅、速度大小最大值、加

速度大小最大值都會(huì)隨釋放位置的改變而變化，ABC錯(cuò)誤；

D.根據(jù)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式

可知，運(yùn)動(dòng)的周期不變，D正確。

故選D。

11.B

【詳解】

不考慮阻力的影響，魚(yú)漂做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，題中取豎直向上為正方向，魚(yú)漂開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的位置在

負(fù)位移的最大值處，只有選項(xiàng)B符合條件，其余選項(xiàng)均錯(cuò)誤。

故選B。

12.A

【詳解】

A.如果波沿x軸負(fù)方向傳播，P點(diǎn)此時(shí)正在向下振動(dòng)，則有

t=-T+nT（n=0、1、2）

4

可得

2

T=-^―（032）

1+4/7

最大的周期為2s,故A正確;

B.同理如果波沿x軸正方向傳播，有

t=-T+nT(n=0.1.2)

4

則

2

T=------（0、1、2-）

3+4〃

最大周期為

「3

T=-s

m4

最小速度為

28/

vm.m-1——=3—m/s

m

故B錯(cuò)誤;

C.如果波沿x軸負(fù)方向傳播，最大周期為2s,所以O(shè)~0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)?經(jīng)過(guò)的最短路程為

s=A=10cm=0.Im

故C錯(cuò)誤；

D.如果該波沿負(fù)方向傳播，有

2

v=—=4/7+1(0、1、2--)

T

當(dāng)〃取5時(shí)，波速恰好為21m/s,故D錯(cuò)誤。

故選Ao

13.AD

【詳解】

由題圖乙可知該波的波長(zhǎng)為

在題圖乙所示時(shí)刻，由于質(zhì)點(diǎn)I位于沿波傳播方向的下坡上，所以此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1向上振動(dòng)，根

3

據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波形的關(guān)系可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了萬(wàn)個(gè)周期，即

-T^\t

2

解得

所以波速為

2\2L

v=—=---

TAZ

綜上所述，故選AD。

14.ABD

【詳解】

A.這兩列波的波速由介質(zhì)決定，波在同種介質(zhì)傳播，所以波速相同，所以波速之比為1：1；

由于距離相同，所以?xún)刹ㄍ瑫r(shí)到達(dá)M點(diǎn)。故A正確；

B.據(jù)波的傳播特點(diǎn)可知，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，由圖可知，左邊波向

右傳播，而右邊的波向左，依據(jù)上下坡法，那么它們起振方向相同，所以繩子的兩端點(diǎn)開(kāi)始

振動(dòng)的方向相同。故B正確；

C.由于波的頻率不同，故兩列波并不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，因此兩列波在M點(diǎn)相遇時(shí).，

并不總是加強(qiáng)或減弱的，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)兩波剛傳到M點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刻位移為零，所以M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，故

D正確。

故選ABDo

15.(1)48cm；(2)1cm

【詳解】

(1)由，=0時(shí)刻P、。偏離平衡位置的位移大小相等、方向相反，運(yùn)動(dòng)方向相同，此后經(jīng)

4=0.8s兩者偏離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

故彼長(zhǎng)為

A=vT=48m

(2)由于

Ax=16cm=-2

3

故Q的振動(dòng)狀態(tài)滯后于P的相位

1c2

0=—x24=一4

33

已知在4時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰

>'P=%=2cm

故Q點(diǎn)位移

/1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)。偏高平衡位置的位移大小為1cm

614

16-s；(2)v^^ym/s；(3)

【詳解】

(1)質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)刻從中心位置開(kāi)始振動(dòng)，振幅A=,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移為

x=0.3sin(W)或x=0.3sin(m+兀)

分別對(duì)應(yīng)初始時(shí)刻向上或向下運(yùn)動(dòng)的情況。質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)

x=

代入上式.考慮到第一次經(jīng)過(guò)仞點(diǎn)，相位取大于。的最小值

冗一7萬(wàn)

cot=——或cot=——

66

結(jié)合f=O.ls,可計(jì)算出周期

T=—=1.2s或9s

co35

(2)經(jīng)分析，中心位置和Q點(diǎn)之間最少有3/4個(gè)波長(zhǎng)，此時(shí)波長(zhǎng)最大，滿(mǎn)足

泳x=06m

可解出

4ax=0-8m

取(1)中初始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)的情況(周期較小T=￡S),可得到簡(jiǎn)諧波最大傳播速度

—14,

k=寧=§向s

(3)要求簡(jiǎn)諧波以最大速度傳播，取初始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)的情況。T

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

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

【詳解】

(1)因