專題09 振動和波-2020-2024年五年高考1年模擬物理真題分類匯編（山東專用）（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題09振動和波考點五年考情（2020-2024）命題趨勢備考策略考點1機械振動（5年1考）2023·山東卷·T10命題分析：高考對本專題的考查以圖像為主，重點是簡諧運動的特點、振動和波動圖像、波的傳播、波的疊加、波速的計算、波的多解問題以及用單擺測定重力加速度等．趨勢分析：預(yù)計今后的高考對本專題的考查仍會以定性分析或簡單的定量計算為主，難度中等，要多注意本專題中與實際生活相聯(lián)系的題目．對該部分內(nèi)容的考查一般以選擇題為主，內(nèi)容上主要以機械波和機械振動為主，從振動圖像和波形圖出發(fā)，分析質(zhì)點運動的動力學(xué)問題，涉及傳播方向與振動方向的關(guān)系，波的周期性和多解性問題等；對本部分的實驗，直接考查的頻率不高，但復(fù)習(xí)時不能忽略，要注意對實驗原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)處理方法、誤差分析等的理解。常見題型有：①簡諧運動的基本概念及規(guī)律；②機械波的形成與傳播及波速公式的應(yīng)用；③振動圖像和波形圖的分析；④波傳播中的多解問題；⑤用單擺測量重力加速度?？键c2機械波（5年4考）2024·山東卷·T92022·山東卷·T92021·山東卷·T102020·山東卷·T4考點01機械振動1、（2023·山東卷·T10）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，依次通過相距L的A、B兩點。已知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】AB．當(dāng)AB兩點在平衡位置的同側(cè)時有可得；或者因此可知第二次經(jīng)過B點時，解得此時位移關(guān)系為解得故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)AB兩點在平衡位置兩側(cè)時有解得或者（由圖中運動方向舍去），或者當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過B點時，則解得此時位移關(guān)系為解得C正確D錯誤；故選BC。考點02機械波2、（2024·山東卷·T9）甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為2m/s。t=0時刻二者在x=2m處相遇，波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P，下列說法正確的是（）A.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為0B.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為C.t=1.0s時，P向y軸正方向運動D.t=1.0s時，P向y軸負方向運動【答案】BC【解析】AB．在內(nèi)，甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知，時，處甲波的波谷剛好傳到P處，處乙波的平衡位置振動剛好傳到P處，根據(jù)疊加原理可知，時，P偏離平衡位置的位移為，故A錯誤，B正確；CD．在內(nèi)，甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知，時，甲波的平衡位置振動剛好傳到P處，處乙波的平衡位置振動剛好傳到P處，且此時兩列波的振動都向y軸正方向運動，根據(jù)疊加原理可知，時，P向y軸正方向運動，故C正確，D錯誤。故選BC。3、（2022·山東卷·T9）一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點O的質(zhì)點振動圖像如右圖所示。當(dāng)時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）

A.B.C.D.【答案】AC【解析】由O點的振動圖像可知，周期為T=12s，設(shè)原點處的質(zhì)點的振動方程為則解得在t=7s時刻因則在t=7s時刻質(zhì)點在y軸負向向下振動，根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播，則波形為C所示；若波向左傳播，則波形如A所示。故選AC。4、（2021·山東卷·T10）一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為時的波形圖，虛線為時的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點的振動圖像，可能正確的是（）

A. B.C. D.【答案】AC【解析】機械波的傳播方向不確定，所以需要考慮機械波傳播方向的不確定性。AB．若機械波沿軸正方向傳播，在時點振動方向豎直向上，則傳播時間滿足（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當(dāng)時，解得周期A正確，B錯誤；CD．若機械波沿軸負方向傳播，在時點處于波谷，則（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當(dāng)時，解得周期C正確，D錯誤。故選AC。5、（2020·山東卷·T4）一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，已知處質(zhì)點的振動方程為，則時刻的波形圖正確的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】AB．根據(jù)題意可知，時，在處的質(zhì)點處于則此時該質(zhì)點位于平衡位置，下一時刻，該質(zhì)點向上運動，故AB錯誤；CD．根據(jù)題意，橫波沿軸負方向傳播，根據(jù)同側(cè)法判斷可知，C錯誤，D正確。故選D。一、單選題1．（2024·山東菏澤·二模）在同一水平面上有兩個波源P和Q，沿垂直水平面方向同時開始振動，振幅分別為A和2A，經(jīng)過半個周期，P和Q同時停止振動，此時C點處于波峰位置，D點處于波谷位置。一段時間后，M點先后出現(xiàn)了兩次振動，，，，則（）A．兩列波的波長均為2LB．M點振動的總路程為6AC．兩列波相遇后，波速均發(fā)生改變D．若兩波源一直振動，P和Q連線上的振動加強點始終處于波峰或波谷位置【答案】B【詳析】A．由于波源只振動了半個周期，可以判斷得出波源開始起振方向垂直紙面向外，首先波源用到達最大位移處，然后再用將波峰狀態(tài)傳播到點；可以判斷得出波源開始起振方向垂直紙面向里，首先波源用到達最大位移處，然后再用將波谷狀態(tài)傳播到點，因此解得兩列波的波長均為故A錯誤；B．因為質(zhì)點到兩波源的路程差為當(dāng)左側(cè)波峰到達點時右側(cè)波還未傳到點，會到達位置，當(dāng)右側(cè)波谷傳播到達點時左側(cè)波已完全通過點，則會到達位置，隨后兩波均通過點，會到達平衡位置，因此振動經(jīng)過的總路程為故B正確；C．在同一介質(zhì)中傳播，兩列波相遇后，波速均不發(fā)生改變，故C錯誤；D．振動加強點是波峰和波峰或波谷和波谷的疊加，經(jīng)過半個周期后，加強點將從波峰疊加變?yōu)椴ü券B加（或從波谷疊加變?yōu)椴ǚ瀵B加），所以必須經(jīng)過平衡位置，因此若兩波源一直振動，P和Q連線上的振動加強點不是始終處于波峰或波谷位置，故D錯誤。故選B。2．（2024·山東濰坊·三模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，位于x=0處的波源在t=0時刻起振，t=2.5s時第2次到達正向最大位移處，此時平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點N剛要起振，M、N間波形如圖所示（其他未畫出）。已知M、N之間的各質(zhì)點在t=2.5s至t=3s內(nèi)通過路程的最大值為10cm，下列說法正確的是（

）A．波源起振方向沿y軸負方向B．質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.8mC．該波的波速為0.5m/sD．波源振幅為cm【答案】D【詳析】A．t=2.5s時平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點N剛要起振，起振的方向沿y軸正向，可知波源起振方向沿y軸正方向，選項A錯誤；B．經(jīng)過2.5s時波源第2次到達正向最大位移處，可知波向x軸正向傳播可知結(jié)合波形圖可知，質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.6m，選項B錯誤；C．因可得周期T=2s則該波的波速為選項C錯誤；D．已知M、N之間的各質(zhì)點在t=2.5s至t=3s內(nèi)通過路程的最大值為10cm，因因質(zhì)點在平衡位置時速度最大，則在平衡位置前后時間內(nèi)的路程最大，即可得波源振幅為選項D正確。故選D。3．（2024·山東東營·二模）如圖所示為沿方向傳播的簡諧橫波零時刻的波形圖，此時質(zhì)點A、B分別位于波峰和波谷位置，A、B之間有一質(zhì)點P（圖中未畫出），此時質(zhì)點P的速度為v，和時，P的速度第2次和第3次為v，則時，P的位置坐標(biāo)是（

）A． B．C． D．【答案】D【詳析】第一次速度為v和第三次速度為v一定相差一個周期，則波的周期為；第二次速度是v與第一次速度為v相差周期，即波上某點當(dāng)前的速度與P相同，且之間的距離為，可知兩點關(guān)于稱性，可知質(zhì)點P的平衡位置坐標(biāo)為x=5m的位置，則質(zhì)點P的振動方程為則在時質(zhì)點的位移故選D。4．（2024·山東·模擬預(yù)測）據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定，北京時間2024年3月14日23時14分（當(dāng)?shù)貢r間15日凌晨），在日本本州東岸近海（北緯37.00度，東經(jīng)141.40度）發(fā)生5.5級地震，震源深度50千米。地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿x軸傳播的地震橫波，時刻波形如圖甲所示，質(zhì)點P從時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．該波沿x軸負方向傳播B．Q點的振動方程為C．該波沿x軸傳播20km距離需要5sD．該波與波頻率為0.5Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣【答案】C【詳析】A．由圖乙可知質(zhì)點P在時刻向上振動，根據(jù)平移法可知該波沿x軸正方向方向傳播，故A錯誤；B．波沿x軸正方向傳播，則Q點在時刻向上振動，由圖乙可得振動周期，振動方程為故B錯誤；C．由圖甲、乙可知波長為4km，周期為1s，則該波的波速為沿x軸傳播20km距離需要故C正確；D．該波的頻率為與頻率為0.5Hz的簡諧橫波相遇，不能形成干涉圖樣，故D錯誤；故選C。5．（2024·山東棗莊·三模）如圖，質(zhì)量為0.1kg的小球用輕彈簧懸掛并靜止在坐標(biāo)原點O，Ox豎直向下。某時刻給小球施加一豎直向下的力F，力F大小滿足表達式，彈簧的勁度系數(shù)為0.5N/m。小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．在x＝0.2m處小球加速度最大B．小球運動到最低點時的加速度大小為C．下降過程彈簧彈性勢能增加了0.04JD．下降過程小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了0.02J【答案】B【詳析】AB．開始物體平衡時當(dāng)小球的位移為x時受的合外力則小球的運動類似簡諧振動，開始時的加速度最大，即當(dāng)x=0時的加速度最大，在x=0.2m時F合=0此時加速度為零；由對稱性可知，當(dāng)x=0.4m時到達最低點，此時加速度為向上最大，大小為2m/s2，選項A錯誤，B正確；C．開始時彈簧伸長量到最低點時彈簧伸長量為x1=2.4m則根據(jù)可得下降過程中彈簧增加的彈性勢能選項C錯誤；D．下降過程中，重力勢能減少彈簧增加的彈性勢能0.44J，則機械能增加0.04J，選項D錯誤。故選B。6．（2024·山東淄博·二模）介質(zhì)中坐標(biāo)原點O處的波源在時刻開始振動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，時刻傳到L處，波形如圖所示。下列能描述處質(zhì)點振動的圖像是（）A． B．C． D．【答案】B【詳析】由波形平移法可知L處的起振方向沿軸正方向，則處質(zhì)點的起振方向沿軸正方向；由波形圖可知，處與L處的距離大于一個波長，小于，則時刻，處質(zhì)點已經(jīng)振動的時間大于一個周期，小于，且由波形平移法可知時刻處質(zhì)點沿軸正方向振動。故選B。二、多選題7．（2024·山東聊城·三模）一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點的平衡位置分別為、，從圖甲所示時刻開始計時，b質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．此橫波的傳播速度大小為3m/sB．x＝30m處的質(zhì)點在13.5s時第2次出現(xiàn)波峰C．質(zhì)點a在1s時速度最大且速度方向沿y軸正方向D．質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為【答案】BD【詳析】A．此橫波的傳播速度大小為故A錯誤；B．圖甲所示時刻波形圖中第二個波峰出現(xiàn)在x=3m處，根據(jù)可知x＝30m處的質(zhì)點在13.5s時第2次出現(xiàn)波峰。故B正確；C．根據(jù)根據(jù)平移法可知質(zhì)點a在1s時處于平衡位置速度最大且速度方向沿y軸負方向。故C錯誤；D．設(shè)該波的波動方程為當(dāng)x=2m時解得設(shè)質(zhì)點a的振動方程為將t=0時代入振動方程，得所以振動方程為當(dāng)t=4.5s時，解得質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為故D正確。故選BD。8．（2024·山東濟寧·三模）在處的波源P產(chǎn)生一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，在處的波源Q產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。時刻兩波源開始振動，時兩列簡諧波的波形圖分別如圖中實線和虛線所示，下列說法正確的是（）A．兩波源的起振方向均沿y軸負方向B．兩列波的波速大小均為C．再經(jīng)過0.1s，平衡位置在處的質(zhì)點位移為D．平衡位置在處的質(zhì)點在前內(nèi)運動的路程為50cm【答案】BD【詳析】A．根據(jù)同側(cè)法由圖可知，兩波源的起振方向均沿y軸正方向，故A錯誤；B．由圖可知，兩列波的傳播距離相等均為則兩列波的波速大小均為故B正確；C．由圖可知，兩列波均傳播，則兩列波的周期均為，再經(jīng)過0.1s，兩列波平衡位置在處的質(zhì)點均回到平衡位置，則位移為0，故C錯誤；D．波源P產(chǎn)生的波傳播到的時間為波源Q產(chǎn)生的波傳播到的時間為則，平衡位置在處的質(zhì)點運動的路程為由于兩列波的起振方向相同，兩波源到的距離差則此處為振動減弱點，內(nèi)質(zhì)點運動的路程為則平衡位置在處的質(zhì)點在前內(nèi)運動的路程為故D正確。故選BD。9．（2024·山東青島·三模）如圖甲，某同學(xué)取一根柔軟的長細繩，用手握住繩子左端連續(xù)上下抖動，形成一列向右傳播的簡諧波，以長繩左端點為原點建立水平向右的軸，如圖乙。時繩的左端點開始上下振動，振動圖像如圖丙所示。時停止抖動長繩，在這段時間內(nèi)繩上處的質(zhì)點運動的路程為40cm。關(guān)于這列繩波，下列說法正確的是（）A．該列繩波的波長為4mB．時，處質(zhì)點的動能最大C．時，處質(zhì)點處于波谷位置D．時，處質(zhì)點運動的總路程為70cm【答案】AC【詳析】A．由圖丙可知，點的振動周期為，振幅為，內(nèi)質(zhì)點運動的路程為故質(zhì)點只振動了一個周期，波從點傳到質(zhì)點的時間故故故A正確；B．時，波剛傳到處質(zhì)點，再過即，處質(zhì)點運動到最大位移處，質(zhì)點的動能最小，故B錯誤；C．該波波速由圖丙可知，點時在波谷，該波谷傳到處所需時間故時，處質(zhì)點處于波谷位置，故C正確；D．波傳到處所需時間因時停止，故時處的質(zhì)點運動的時間為處質(zhì)點運動的總路程為故D錯誤。故選AC。10．（2024·山東濟南·三模）某同學(xué)利用輕彈簧模擬橫波的產(chǎn)生，如圖甲所示，輕彈簧放置在光滑水平桌面上，端固定，手握端沿垂直于彈簧方向在桌面內(nèi)做周期為的簡諧運動。某一時刻的波形圖如圖乙所示，圖乙中彈簧上只有、間的各質(zhì)點做簡諧運動，、兩點間距離為，下列說法正確的是（）A．點的起振方向與手開始運動方向相反B．點的起振方向與手開始運動方向相同C．波速為D．波速為【答案】BD【詳析】根據(jù)波的傳播特點可知點的起振方向與手開始運動方向相同，由圖可知波長為m=1.0m則波速為m/s故選BD。11．（2024·山東臨沂·二模）坐標(biāo)分別位于和處有兩個振動情況完全相同的相干波源、，在時刻均從平衡位置開始向下運動，波源、均形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距均為1m的9個質(zhì)點，位置坐標(biāo)如圖所示。時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，經(jīng)0.4秒的質(zhì)點開始振動，同時處的質(zhì)點第一次具有正向最大速度，則下列法正確的是（）A．波源的振動周期為0.4sB．振動穩(wěn)定后的質(zhì)點是振動加強的點C．振動穩(wěn)定后的質(zhì)點是振動減弱的點D．時刻，、之間的波形圖是一條直線【答案】ACD【詳析】A．設(shè)兩波的波速為v，周期為T，根據(jù)題意可得，其中，聯(lián)立解得，故A正確；B．兩波的波長振動穩(wěn)定后x=?1m的質(zhì)點到兩波源的距離差所以該質(zhì)點是振動減弱的點，故B錯誤；C．振動穩(wěn)定后x=1m的質(zhì)點到兩波源的距離差所以該質(zhì)點是振動減弱的點，故C正確；D．在時，右側(cè)的波剛好傳播到0.5m處，左側(cè)的波剛好傳播到-3.5m處，坐標(biāo)在、之間兩列波的振動情況完全相反且振幅相同，則在0.7s時，坐標(biāo)在、之間的質(zhì)點位移都為0，波形圖是一條直線，故D正確。故選ACD。12．（2024·山東濱州·二模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在時的波形如圖甲所示，B、C、D、E為介質(zhì)中的四個質(zhì)點，已知質(zhì)點E的平衡位置的橫坐標(biāo)為-15m。圖乙為質(zhì)點C的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的波速為75m/sC．質(zhì)點C的平衡位置位于x=4.5m處D．從t=0.15s開始，質(zhì)點C與質(zhì)點B第一次回到平衡位置的時間差為【答案】AD【詳析】A．由圖乙(質(zhì)點Ｃ的振動圖像)可知，t＝0.15s質(zhì)點c沿y軸負方向運動，而圖甲為t=0.15s時的波形，根據(jù)同側(cè)法（質(zhì)點振動方向和波傳播方向在波形圖曲線的同側(cè)），該波沿x軸正方向傳播，故A正確；B．由甲圖可知，此簡諧波振幅為20cm，而此時B位移為-10cm，故B與E兩質(zhì)點平衡位置之間距離與總波長的比例關(guān)系滿足解得由圖乙知T=0.4s，因此波速B錯誤；C．簡諧振動方程，其中，則因此t=0.15s時C點位移故E與C兩質(zhì)點平衡位置之間距離與總波長的比例關(guān)系滿足解得質(zhì)點C的平衡位置坐標(biāo)為故C錯誤；Ｄ．從t=0.15s開始，由圖乙可知，質(zhì)點C第一次回到平衡位置的時間為。由于波沿x正方向傳播，所以質(zhì)點B先振動到波谷再回到平衡位置。設(shè)任何質(zhì)點從平衡位置振動到位移為10cm時所需時間為，根據(jù)得從t=0.15s開始，質(zhì)點B第一次回到平衡位置的時間為它們的時間差為故D正確。故選AD。13．（2024·山東煙臺·二模）圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，質(zhì)點P、Q為該波傳播方向上的兩個質(zhì)點，它們平衡位置之間的距離為1m，質(zhì)點P的振動圖像如圖乙所示，則質(zhì)點Q的振動圖像可能是（

）A． B．C． D．【答案】BD【詳析】根據(jù)波形圖像可得波長根據(jù)振動圖像可得周期兩質(zhì)點之間的距離根據(jù)振動和波動之間的關(guān)系，則另一質(zhì)點相對該質(zhì)點的振動延遲，或者提前，如圖所示BD正確。故選BD。14．（2024·山東棗莊·三模）藝術(shù)體操運動員在“帶操”表演中，手持細棒抖動彩帶一端，彩帶會像波浪般翻卷，如圖甲所示。圖乙是t=0時刻彩帶上的波形，E、F是彩帶上的兩個點。已知F點的縱坐標(biāo)為，E點的振動方程為y=20sin（2πt）cm，關(guān)于彩帶上各點運動，下列說法正確的是（）A．該波的波長為1.6mB．t=0時刻F點向上運動C．E點的平衡位置位于（﹣0.1m，0）處D．F點的振動方程為【答案】ABD【詳析】A．周期對于E點的振動方程為y=20sin（2πt）cm當(dāng)時即E、F兩點平衡位置處的距離為，則得故A正確；B．t=0時刻E點向上運動，則此時F點向上運動，故B正確；C．E、F兩點平衡位置處的距離為則E點的平衡位置位于（﹣0.2m，0）處，故C錯誤；D．設(shè)F點的振動方程為當(dāng)t=0時解得所以F點的振動方程為故D正確。故選ABD。15．（2024·山東濟寧·二模）如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，振幅為2cm，該時刻質(zhì)點P、Q偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時刻開始計時，質(zhì)點P比質(zhì)點Q滯后0.4s回到平衡位置。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播 B．該波的傳播速度大小為1cm/sC．質(zhì)點P在波峰時，質(zhì)點Q的位移一定為 D．質(zhì)點P在平衡位置時，質(zhì)點Q的位移一定為【答案】BC【詳析】A．質(zhì)點P比質(zhì)點Q滯后0.4s回到平衡位置，說明圖示時刻P質(zhì)點的運動方向向上，則波的傳播方向沿x軸負方向，故A錯誤；B．設(shè)P、Q質(zhì)點平衡位置坐標(biāo)分別為、，根據(jù)三角函數(shù)知識可得解得由題意可知波從傳播到所用時間為，所以該波的傳播速度大小為故B正確；C．根據(jù)三角函數(shù)知識可知，當(dāng)質(zhì)點P在波峰時，此時波形方程為將質(zhì)點Q平衡位置坐標(biāo)代入后可得此時質(zhì)點Q的位移為故C正確；D．該波沿x軸負方向傳播，當(dāng)質(zhì)點P在平衡位置時，若運動方向向下，根據(jù)三角函數(shù)知識可知，此時波形方程為若運動方向向上，則波形方程為代入波形方程可知質(zhì)點Q的位移可能為，也可能為，故D錯誤。故選BC。16．（2024·山東濰坊·二模）如圖所示，傾角為α的斜面固定在水平面上，一根不可伸長的輕繩一端連接在置于斜面的物體a上，另一端繞過光滑的定滑輪與小球b連接，輕繩與斜面平行，定滑輪到小球b的距離為L。用手按住物體a不動，把小球b拉開很小的角度后釋放，使小球b做單擺運動，穩(wěn)定后放開物體a。當(dāng)小球運動到最高點時，物體a恰好不下滑，整個過程物體a始終靜止。忽略空氣阻力及定滑輪的大小，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．小球b多次經(jīng)過同一位置的動量可以不同B．小球b擺到最低點時，物體a受到的摩擦力一定沿斜面向下C．物體a與斜面間的摩擦因數(shù)D．物體a受到的摩擦力變化的周期【答案】AD【詳析】A．小球b多次經(jīng)過同一位置的速度方向可以不同，所以動量可以不同，故A正確；B．小球b在任意位置受到重力和拉力，重力的垂直于繩的分量提供了回復(fù)力，沿繩方向有當(dāng)擺角最大時，拉力最小，此時a受到的摩擦力方向可能沿斜面向上，小球b擺到最低點時，拉力增大，此時a受到的摩擦力方向仍可能沿斜面向上，摩擦力大小會減小，故B錯誤；C．因為當(dāng)小球運動到最高點時，物體a恰好不下滑，則所以解得故C錯誤；D．物體a受到的摩擦力變化的周期是單擺的周期的一半，即故D正確。故選AD。17．（2024·山東日照·二模）如圖所示為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，A為時刻的波形圖，B為時的波形圖。已知該簡諧橫波的周期大于0.1s，下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波沿x軸正方向傳播B．該簡諧橫波的周期可能為0.24sC．該簡諧橫波的傳播速度可能為25m/sD．時，在處的質(zhì)點在最大位移處【答案】CD【詳析】ABC．由圖像可知該簡諧波波長為當(dāng)該簡諧波沿x軸正方向傳播時（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）因為該簡諧橫波的周期大于0.1s，所以時符合題意。此時波速為當(dāng)該簡諧波沿x軸負方向傳播時（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）因為該簡諧橫波的周期大于0.1s，所以時符合題意。此時波速為故AB錯誤，C正確；D．若該簡諧波沿x軸正方向傳播，，則故在處的質(zhì)點此時在最大位移處。若該簡諧波沿x軸負方向傳播，，則故在處的質(zhì)點此時在最大位移處。故D正確。故選CD。18．（2024·山東濟南·二模）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示，實線為t1＝2s時的波形圖，虛線為t2＝2.75s時的波形圖，質(zhì)點P的平衡位置為x＝4m。下列說法正確的是（）A．該橫波遇到體積為64m3的正方體，不會發(fā)生明顯衍射B．該橫波與另一列頻率為1Hz的簡諧橫波相遇，不可能發(fā)生干涉C．該橫波傳播的速度大小可能為4m/sD．質(zhì)點P的振動方程可能為（cm）【答案】CD【詳析】A．由題圖可知波長λ＝4m，正立方體的邊長為a＝m=4m該橫波的波長與正方體（障礙物）的邊長尺寸相同，則該橫波遇到體積為64m3的正方體能發(fā)生明顯衍射，A錯誤；B．該簡諧橫波沿x軸正方向傳播，傳播時間＝0.75s則（n＝0，1，2，3…）解得s（n＝0，1，2，3…）當(dāng)n＝0時，解得周期T＝1s則＝1Hz該橫波的頻率可能為1Hz，則該橫波與另一列頻率為1Hz的簡諧橫波相遇可能發(fā)生干涉，B錯誤；C．根據(jù)波長與波速以及周期之間的關(guān)系，有解得m/s（n＝0，1，2，3…）把＝4m/s代入，解得n=0，則該橫波傳播的速度大小可能為4m/s，C正確；D．因為rad/s（n＝0，1，2，3…）當(dāng)n＝0，ω＝2πrad/s，可設(shè)質(zhì)點P的振動方程為cm把t1＝2s，y＝0代入可解得可能為0，則質(zhì)點P的振動方程可能為（cm）故D正確。故選CD。三、解答題19．（2024·山東煙臺·三模）如圖所示，勁度系數(shù)k=100N/m的輕彈簧一端固定于水平面上，另一端連接物塊A，物塊B置于A上（不粘連），A、B質(zhì)量均為1kg，開始時物塊A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊B的正上方h高處固定一水平的可在豎直方向上下移動的擋板?，F(xiàn)對物塊B施加方向始終向上、大小為F=10N的恒力，使A、B開始運動，已知A、B均可視為質(zhì)點，B與擋板、A之間的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞時間極短，彈簧的彈性勢能（x為彈簧的形變量，k為彈簧的勁度系數(shù)），質(zhì)量為m的質(zhì)點做簡諧運動的周期為（k為物體做簡諧運動時的比例系數(shù)，即彈簧的勁度系數(shù)），重力加速度大小g=10m/s2。（1）求A、B第一次分離時，A、B的速度大??；（2）求A、B第一次分離后，若二者沒有發(fā)生碰撞，物塊A上升到最大高度時的加速度大?。唬?）若A、B第一次分離后，經(jīng)過一段時間后二者恰好能夠在第一次分離位置相碰，求h滿足的條件；（4）若，則B與A相碰后，求A第一次運動到最低點時A、B之間的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【詳析】（1）設(shè)開始時彈簧的壓縮量為x1，根據(jù)平衡條件有解得設(shè)A、B第一次分離時，彈簧的形變量為x2，此時A、B之間彈力為零，加速度、速度（大小設(shè)為v）均相同，又因為恒力F與B的重力大小相等、方向相反，所以此時B的加速度均為0，則A的加速度也為0，有解得對從開始到A、B第一次分離的過程，根據(jù)功能關(guān)系有解得（2）A、B第一次分離后，若二者沒有發(fā)生碰撞，則A做簡諧運動，由于分離時A的加速度為0，所以A剛好位于平衡位置，設(shè)A的振幅A，對A從平衡位置上升到最大高度的過程，根據(jù)機械能守恒定律有解得設(shè)A上升到最大高度時的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有解得（3）A、B第一次分離后，由于B受力平衡，所以向上做勻速直線運動，且由于與擋板發(fā)生的是彈性碰撞，所以碰撞后速度大小不變，仍為v。A從平衡位置開始向上做簡諧運動，周期為根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，A再次經(jīng)過第一次分離位置時速度大小仍為v，為使A、B在此處能夠發(fā)生碰撞，此時A一定向上運動，所以若A、B第一次分離后，經(jīng)過一段時間后二者恰好能夠在第一次分離位置相碰，應(yīng)滿足解得（4）若，則由（3）結(jié)論可知A、B在第一次分離位置相碰，因為碰撞時二者速度大小相等、方向相反，且二者質(zhì)量相同，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律易知碰撞后A、B的速度交換，記B將以v向上做勻速直線運動，A將從平衡位置開始向下做簡諧運動，經(jīng)歷時間A第一次運動到最低點，此時B向上運動的位移大小為此時A、B之間的距離為20．（2024·山東菏澤·模擬預(yù)測）分別沿x軸正向和負向傳播的兩列簡諧橫波P、Q在t=0時的波形圖如圖所示，波源分別位于坐標(biāo)原點和x=19m處，兩波源的振動頻率相同。其中簡諧橫波P的波源振動方程為，求：（1）兩簡諧橫波的傳播速度大?。唬?）簡諧橫波Q波源的振動方程。【答案】（1）；（2）【詳析】（1）由波形圖知兩列波的波長均為由振動方程得解得周期則波的傳播速度大小均為（2）由波形圖知兩列波的振幅對于簡諧橫波Q，處質(zhì)點的振動方程為則簡諧橫波Q波源的振動方程為，解得21．（2024·山東濰坊·二模）如圖所示，海洋浴場的海面上等間距排列著一排浮球，用來警示航行者注意安全，避免進入危險海域。現(xiàn)有距離為3.6m的兩個浮球A和B停在海面上，在沿浮球排列方向上的水波作用下，浮球每分鐘上下浮動15次。當(dāng)浮球A處于波峰位置時，浮球B恰在平衡位置，兩浮球間還有一個波谷。求：（1）該水波的傳播周期T；（2）該水波的波速v?！敬鸢浮浚?）4s；（2）1.2m/s或0.72m/s【詳析】（1）浮球每分鐘上下浮動15次可得浮球振動的周期解得所以水波的傳播周期為。（2）兩球間還有一個波谷，故或解得或水波的傳播速度解得或?qū)ｎ}09振動和波考點五年考情（2020-2024）命題趨勢備考策略考點1機械振動（5年1考）2023·山東卷·T10命題分析：高考對本專題的考查以圖像為主，重點是簡諧運動的特點、振動和波動圖像、波的傳播、波的疊加、波速的計算、波的多解問題以及用單擺測定重力加速度等．趨勢分析：預(yù)計今后的高考對本專題的考查仍會以定性分析或簡單的定量計算為主，難度中等，要多注意本專題中與實際生活相聯(lián)系的題目．對該部分內(nèi)容的考查一般以選擇題為主，內(nèi)容上主要以機械波和機械振動為主，從振動圖像和波形圖出發(fā)，分析質(zhì)點運動的動力學(xué)問題，涉及傳播方向與振動方向的關(guān)系，波的周期性和多解性問題等；對本部分的實驗，直接考查的頻率不高，但復(fù)習(xí)時不能忽略，要注意對實驗原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)處理方法、誤差分析等的理解。常見題型有：①簡諧運動的基本概念及規(guī)律；②機械波的形成與傳播及波速公式的應(yīng)用；③振動圖像和波形圖的分析；④波傳播中的多解問題；⑤用單擺測量重力加速度?？键c2機械波（5年4考）2024·山東卷·T92022·山東卷·T92021·山東卷·T102020·山東卷·T4考點01機械振動1、（2023·山東卷·T10）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，依次通過相距L的A、B兩點。已知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】AB．當(dāng)AB兩點在平衡位置的同側(cè)時有可得；或者因此可知第二次經(jīng)過B點時，解得此時位移關(guān)系為解得故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)AB兩點在平衡位置兩側(cè)時有解得或者（由圖中運動方向舍去），或者當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過B點時，則解得此時位移關(guān)系為解得C正確D錯誤；故選BC?？键c02機械波2、（2024·山東卷·T9）甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為2m/s。t=0時刻二者在x=2m處相遇，波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P，下列說法正確的是（）A.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為0B.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為C.t=1.0s時，P向y軸正方向運動D.t=1.0s時，P向y軸負方向運動【答案】BC【解析】AB．在內(nèi)，甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知，時，處甲波的波谷剛好傳到P處，處乙波的平衡位置振動剛好傳到P處，根據(jù)疊加原理可知，時，P偏離平衡位置的位移為，故A錯誤，B正確；CD．在內(nèi)，甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知，時，甲波的平衡位置振動剛好傳到P處，處乙波的平衡位置振動剛好傳到P處，且此時兩列波的振動都向y軸正方向運動，根據(jù)疊加原理可知，時，P向y軸正方向運動，故C正確，D錯誤。故選BC。3、（2022·山東卷·T9）一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點O的質(zhì)點振動圖像如右圖所示。當(dāng)時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）

A.B.C.D.【答案】AC【解析】由O點的振動圖像可知，周期為T=12s，設(shè)原點處的質(zhì)點的振動方程為則解得在t=7s時刻因則在t=7s時刻質(zhì)點在y軸負向向下振動，根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播，則波形為C所示；若波向左傳播，則波形如A所示。故選AC。4、（2021·山東卷·T10）一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為時的波形圖，虛線為時的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點的振動圖像，可能正確的是（）

A. B.C. D.【答案】AC【解析】機械波的傳播方向不確定，所以需要考慮機械波傳播方向的不確定性。AB．若機械波沿軸正方向傳播，在時點振動方向豎直向上，則傳播時間滿足（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當(dāng)時，解得周期A正確，B錯誤；CD．若機械波沿軸負方向傳播，在時點處于波谷，則（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當(dāng)時，解得周期C正確，D錯誤。故選AC。5、（2020·山東卷·T4）一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，已知處質(zhì)點的振動方程為，則時刻的波形圖正確的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】AB．根據(jù)題意可知，時，在處的質(zhì)點處于則此時該質(zhì)點位于平衡位置，下一時刻，該質(zhì)點向上運動，故AB錯誤；CD．根據(jù)題意，橫波沿軸負方向傳播，根據(jù)同側(cè)法判斷可知，C錯誤，D正確。故選D。一、單選題1．（2024·山東菏澤·二模）在同一水平面上有兩個波源P和Q，沿垂直水平面方向同時開始振動，振幅分別為A和2A，經(jīng)過半個周期，P和Q同時停止振動，此時C點處于波峰位置，D點處于波谷位置。一段時間后，M點先后出現(xiàn)了兩次振動，，，，則（）A．兩列波的波長均為2LB．M點振動的總路程為6AC．兩列波相遇后，波速均發(fā)生改變D．若兩波源一直振動，P和Q連線上的振動加強點始終處于波峰或波谷位置【答案】B【詳析】A．由于波源只振動了半個周期，可以判斷得出波源開始起振方向垂直紙面向外，首先波源用到達最大位移處，然后再用將波峰狀態(tài)傳播到點；可以判斷得出波源開始起振方向垂直紙面向里，首先波源用到達最大位移處，然后再用將波谷狀態(tài)傳播到點，因此解得兩列波的波長均為故A錯誤；B．因為質(zhì)點到兩波源的路程差為當(dāng)左側(cè)波峰到達點時右側(cè)波還未傳到點，會到達位置，當(dāng)右側(cè)波谷傳播到達點時左側(cè)波已完全通過點，則會到達位置，隨后兩波均通過點，會到達平衡位置，因此振動經(jīng)過的總路程為故B正確；C．在同一介質(zhì)中傳播，兩列波相遇后，波速均不發(fā)生改變，故C錯誤；D．振動加強點是波峰和波峰或波谷和波谷的疊加，經(jīng)過半個周期后，加強點將從波峰疊加變?yōu)椴ü券B加（或從波谷疊加變?yōu)椴ǚ瀵B加），所以必須經(jīng)過平衡位置，因此若兩波源一直振動，P和Q連線上的振動加強點不是始終處于波峰或波谷位置，故D錯誤。故選B。2．（2024·山東濰坊·三模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，位于x=0處的波源在t=0時刻起振，t=2.5s時第2次到達正向最大位移處，此時平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點N剛要起振，M、N間波形如圖所示（其他未畫出）。已知M、N之間的各質(zhì)點在t=2.5s至t=3s內(nèi)通過路程的最大值為10cm，下列說法正確的是（

）A．波源起振方向沿y軸負方向B．質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.8mC．該波的波速為0.5m/sD．波源振幅為cm【答案】D【詳析】A．t=2.5s時平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點N剛要起振，起振的方向沿y軸正向，可知波源起振方向沿y軸正方向，選項A錯誤；B．經(jīng)過2.5s時波源第2次到達正向最大位移處，可知波向x軸正向傳播可知結(jié)合波形圖可知，質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.6m，選項B錯誤；C．因可得周期T=2s則該波的波速為選項C錯誤；D．已知M、N之間的各質(zhì)點在t=2.5s至t=3s內(nèi)通過路程的最大值為10cm，因因質(zhì)點在平衡位置時速度最大，則在平衡位置前后時間內(nèi)的路程最大，即可得波源振幅為選項D正確。故選D。3．（2024·山東東營·二模）如圖所示為沿方向傳播的簡諧橫波零時刻的波形圖，此時質(zhì)點A、B分別位于波峰和波谷位置，A、B之間有一質(zhì)點P（圖中未畫出），此時質(zhì)點P的速度為v，和時，P的速度第2次和第3次為v，則時，P的位置坐標(biāo)是（

）A． B．C． D．【答案】D【詳析】第一次速度為v和第三次速度為v一定相差一個周期，則波的周期為；第二次速度是v與第一次速度為v相差周期，即波上某點當(dāng)前的速度與P相同，且之間的距離為，可知兩點關(guān)于稱性，可知質(zhì)點P的平衡位置坐標(biāo)為x=5m的位置，則質(zhì)點P的振動方程為則在時質(zhì)點的位移故選D。4．（2024·山東·模擬預(yù)測）據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定，北京時間2024年3月14日23時14分（當(dāng)?shù)貢r間15日凌晨），在日本本州東岸近海（北緯37.00度，東經(jīng)141.40度）發(fā)生5.5級地震，震源深度50千米。地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿x軸傳播的地震橫波，時刻波形如圖甲所示，質(zhì)點P從時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．該波沿x軸負方向傳播B．Q點的振動方程為C．該波沿x軸傳播20km距離需要5sD．該波與波頻率為0.5Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣【答案】C【詳析】A．由圖乙可知質(zhì)點P在時刻向上振動，根據(jù)平移法可知該波沿x軸正方向方向傳播，故A錯誤；B．波沿x軸正方向傳播，則Q點在時刻向上振動，由圖乙可得振動周期，振動方程為故B錯誤；C．由圖甲、乙可知波長為4km，周期為1s，則該波的波速為沿x軸傳播20km距離需要故C正確；D．該波的頻率為與頻率為0.5Hz的簡諧橫波相遇，不能形成干涉圖樣，故D錯誤；故選C。5．（2024·山東棗莊·三模）如圖，質(zhì)量為0.1kg的小球用輕彈簧懸掛并靜止在坐標(biāo)原點O，Ox豎直向下。某時刻給小球施加一豎直向下的力F，力F大小滿足表達式，彈簧的勁度系數(shù)為0.5N/m。小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．在x＝0.2m處小球加速度最大B．小球運動到最低點時的加速度大小為C．下降過程彈簧彈性勢能增加了0.04JD．下降過程小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了0.02J【答案】B【詳析】AB．開始物體平衡時當(dāng)小球的位移為x時受的合外力則小球的運動類似簡諧振動，開始時的加速度最大，即當(dāng)x=0時的加速度最大，在x=0.2m時F合=0此時加速度為零；由對稱性可知，當(dāng)x=0.4m時到達最低點，此時加速度為向上最大，大小為2m/s2，選項A錯誤，B正確；C．開始時彈簧伸長量到最低點時彈簧伸長量為x1=2.4m則根據(jù)可得下降過程中彈簧增加的彈性勢能選項C錯誤；D．下降過程中，重力勢能減少彈簧增加的彈性勢能0.44J，則機械能增加0.04J，選項D錯誤。故選B。6．（2024·山東淄博·二模）介質(zhì)中坐標(biāo)原點O處的波源在時刻開始振動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，時刻傳到L處，波形如圖所示。下列能描述處質(zhì)點振動的圖像是（）A． B．C． D．【答案】B【詳析】由波形平移法可知L處的起振方向沿軸正方向，則處質(zhì)點的起振方向沿軸正方向；由波形圖可知，處與L處的距離大于一個波長，小于，則時刻，處質(zhì)點已經(jīng)振動的時間大于一個周期，小于，且由波形平移法可知時刻處質(zhì)點沿軸正方向振動。故選B。二、多選題7．（2024·山東聊城·三模）一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點的平衡位置分別為、，從圖甲所示時刻開始計時，b質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．此橫波的傳播速度大小為3m/sB．x＝30m處的質(zhì)點在13.5s時第2次出現(xiàn)波峰C．質(zhì)點a在1s時速度最大且速度方向沿y軸正方向D．質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為【答案】BD【詳析】A．此橫波的傳播速度大小為故A錯誤；B．圖甲所示時刻波形圖中第二個波峰出現(xiàn)在x=3m處，根據(jù)可知x＝30m處的質(zhì)點在13.5s時第2次出現(xiàn)波峰。故B正確；C．根據(jù)根據(jù)平移法可知質(zhì)點a在1s時處于平衡位置速度最大且速度方向沿y軸負方向。故C錯誤；D．設(shè)該波的波動方程為當(dāng)x=2m時解得設(shè)質(zhì)點a的振動方程為將t=0時代入振動方程，得所以振動方程為當(dāng)t=4.5s時，解得質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為故D正確。故選BD。8．（2024·山東濟寧·三模）在處的波源P產(chǎn)生一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，在處的波源Q產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。時刻兩波源開始振動，時兩列簡諧波的波形圖分別如圖中實線和虛線所示，下列說法正確的是（）A．兩波源的起振方向均沿y軸負方向B．兩列波的波速大小均為C．再經(jīng)過0.1s，平衡位置在處的質(zhì)點位移為D．平衡位置在處的質(zhì)點在前內(nèi)運動的路程為50cm【答案】BD【詳析】A．根據(jù)同側(cè)法由圖可知，兩波源的起振方向均沿y軸正方向，故A錯誤；B．由圖可知，兩列波的傳播距離相等均為則兩列波的波速大小均為故B正確；C．由圖可知，兩列波均傳播，則兩列波的周期均為，再經(jīng)過0.1s，兩列波平衡位置在處的質(zhì)點均回到平衡位置，則位移為0，故C錯誤；D．波源P產(chǎn)生的波傳播到的時間為波源Q產(chǎn)生的波傳播到的時間為則，平衡位置在處的質(zhì)點運動的路程為由于兩列波的起振方向相同，兩波源到的距離差則此處為振動減弱點，內(nèi)質(zhì)點運動的路程為則平衡位置在處的質(zhì)點在前內(nèi)運動的路程為故D正確。故選BD。9．（2024·山東青島·三模）如圖甲，某同學(xué)取一根柔軟的長細繩，用手握住繩子左端連續(xù)上下抖動，形成一列向右傳播的簡諧波，以長繩左端點為原點建立水平向右的軸，如圖乙。時繩的左端點開始上下振動，振動圖像如圖丙所示。時停止抖動長繩，在這段時間內(nèi)繩上處的質(zhì)點運動的路程為40cm。關(guān)于這列繩波，下列說法正確的是（）A．該列繩波的波長為4mB．時，處質(zhì)點的動能最大C．時，處質(zhì)點處于波谷位置D．時，處質(zhì)點運動的總路程為70cm【答案】AC【詳析】A．由圖丙可知，點的振動周期為，振幅為，內(nèi)質(zhì)點運動的路程為故質(zhì)點只振動了一個周期，波從點傳到質(zhì)點的時間故故故A正確；B．時，波剛傳到處質(zhì)點，再過即，處質(zhì)點運動到最大位移處，質(zhì)點的動能最小，故B錯誤；C．該波波速由圖丙可知，點時在波谷，該波谷傳到處所需時間故時，處質(zhì)點處于波谷位置，故C正確；D．波傳到處所需時間因時停止，故時處的質(zhì)點運動的時間為處質(zhì)點運動的總路程為故D錯誤。故選AC。10．（2024·山東濟南·三模）某同學(xué)利用輕彈簧模擬橫波的產(chǎn)生，如圖甲所示，輕彈簧放置在光滑水平桌面上，端固定，手握端沿垂直于彈簧方向在桌面內(nèi)做周期為的簡諧運動。某一時刻的波形圖如圖乙所示，圖乙中彈簧上只有、間的各質(zhì)點做簡諧運動，、兩點間距離為，下列說法正確的是（）A．點的起振方向與手開始運動方向相反B．點的起振方向與手開始運動方向相同C．波速為D．波速為【答案】BD【詳析】根據(jù)波的傳播特點可知點的起振方向與手開始運動方向相同，由圖可知波長為m=1.0m則波速為m/s故選BD。11．（2024·山東臨沂·二模）坐標(biāo)分別位于和處有兩個振動情況完全相同的相干波源、，在時刻均從平衡位置開始向下運動，波源、均形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距均為1m的9個質(zhì)點，位置坐標(biāo)如圖所示。時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，經(jīng)0.4秒的質(zhì)點開始振動，同時處的質(zhì)點第一次具有正向最大速度，則下列法正確的是（）A．波源的振動周期為0.4sB．振動穩(wěn)定后的質(zhì)點是振動加強的點C．振動穩(wěn)定后的質(zhì)點是振動減弱的點D．時刻，、之間的波形圖是一條直線【答案】ACD【詳析】A．設(shè)兩波的波速為v，周期為T，根據(jù)題意可得，其中，聯(lián)立解得，故A正確；B．兩波的波長振動穩(wěn)定后x=?1m的質(zhì)點到兩波源的距離差所以該質(zhì)點是振動減弱的點，故B錯誤；C．振動穩(wěn)定后x=1m的質(zhì)點到兩波源的距離差所以該質(zhì)點是振動減弱的點，故C正確；D．在時，右側(cè)的波剛好傳播到0.5m處，左側(cè)的波剛好傳播到-3.5m處，坐標(biāo)在、之間兩列波的振動情況完全相反且振幅相同，則在0.7s時，坐標(biāo)在、之間的質(zhì)點位移都為0，波形圖是一條直線，故D正確。故選ACD。12．（2024·山東濱州·二模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在時的波形如圖甲所示，B、C、D、E為介質(zhì)中的四個質(zhì)點，已知質(zhì)點E的平衡位置的橫坐標(biāo)為-15m。圖乙為質(zhì)點C的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的波速為75m/sC．質(zhì)點C的平衡位置位于x=4.5m處D．從t=0.15s開始，質(zhì)點C與質(zhì)點B第一次回到平衡位置的時間差為【答案】AD【詳析】A．由圖乙(質(zhì)點Ｃ的振動圖像)可知，t＝0.15s質(zhì)點c沿y軸負方向運動，而圖甲為t=0.15s時的波形，根據(jù)同側(cè)法（質(zhì)點振動方向和波傳播方向在波形圖曲線的同側(cè)），該波沿x軸正方向傳播，故A正確；B．由甲圖可知，此簡諧波振幅為20cm，而此時B位移為-10cm，故B與E兩質(zhì)點平衡位置之間距離與總波長的比例關(guān)系滿足解得由圖乙知T=0.4s，因此波速B錯誤；C．簡諧振動方程，其中，則因此t=0.15s時C點位移故E與C兩質(zhì)點平衡位置之間距離與總波長的比例關(guān)系滿足解得質(zhì)點C的平衡位置坐標(biāo)為故C錯誤；Ｄ．從t=0.15s開始，由圖乙可知，質(zhì)點C第一次回到平衡位置的時間為。由于波沿x正方向傳播，所以質(zhì)點B先振動到波谷再回到平衡位置。設(shè)任何質(zhì)點從平衡位置振動到位移為10cm時所需時間為，根據(jù)得從t=0.15s開始，質(zhì)點B第一次回到平衡位置的時間為它們的時間差為故D正確。故選AD。13．（2024·山東煙臺·二模）圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，質(zhì)點P、Q為該波傳播方向上的兩個質(zhì)點，它們平衡位置之間的距離為1m，質(zhì)點P的振動圖像如圖乙所示，則質(zhì)點Q的振動圖像可能是（

）A． B．C． D．【答案】BD【詳析】根據(jù)波形圖像可得波長根據(jù)振動圖像可得周期兩質(zhì)點之間的距離根據(jù)振動和波動之間的關(guān)系，則另一質(zhì)點相對該質(zhì)點的振動延遲，或者提前，如圖所示BD正確。故選BD。14．（2024·山東棗莊·三模）藝術(shù)體操運動員在“帶操”表演中，手持細棒抖動彩帶一端，彩帶會像波浪般翻卷，如圖甲所示。圖乙是t=0時刻彩帶上的波形，E、F是彩帶上的兩個點。已知F點的縱坐標(biāo)為，E點的振動方程為y=20sin（2πt）cm，關(guān)于彩帶上各點運動，下列說法正確的是（）A．該波的波長為1.6mB．t=0時刻F點向上運動C．E點的平衡位置位于（﹣0.1m，0）處D．F點的振動方程為【答案】ABD【詳析】A．周期對于E點的振動方程為y=20sin（2πt）cm當(dāng)時即E、F兩點平衡位置處的距離為，則得故A正確；B．t=0時刻E點向上運動，則此時F點向上運動，故B正確；C．E、F兩點平衡位置處的距離為則E點的平衡位置位于（﹣0.2m，0）處，故C錯誤；D．設(shè)F點的振動方程為當(dāng)t=0時解得所以F點的振動方程為故D正確。故選ABD。15．（2024·山東濟寧·二模）如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，振幅為2cm，該時刻質(zhì)點P、Q偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時刻開始計時，質(zhì)點P比質(zhì)點Q滯后0.4s回到平衡位置。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播 B．該波的傳播速度大小為1cm/sC．質(zhì)點P在波峰時，質(zhì)點Q的位移一定為 D．質(zhì)點P在平衡位置時，質(zhì)點Q的位移一定為【答案】BC【詳析】A．質(zhì)點P比質(zhì)點Q滯后0.4s回到平衡位置，說明圖示時刻P質(zhì)點的運動方向向上，則波的傳播方向沿x軸負方向，故A錯誤；B．設(shè)P、Q質(zhì)點平衡位置坐標(biāo)分別為、，根據(jù)三角函數(shù)知識可得解得由題意可知波從傳播到所用時間為，所以該波的傳播速度大小為故B正確；C．根據(jù)三角函數(shù)知識可知，當(dāng)質(zhì)點P在波峰時，此時波形方程為將質(zhì)點Q平衡位置坐標(biāo)代入后可得此時質(zhì)點Q的位移為故C正確；D．該波沿x軸負方向傳播，當(dāng)質(zhì)點P在平衡位置時，若運動方向向下，根據(jù)三角函數(shù)知識可知，此時波形方程為若運動方向向上，則波形方程為代入波形方程可知質(zhì)點Q的位移可能為，也可能為，故D錯誤。故選BC。16．（2024·山東濰坊·二模）如圖所示，傾角為α的斜面固定在水平面上，一根不可伸長的輕繩一端連接在置于斜面的物體a上，另一端繞過光滑的定滑輪與小球b連接，輕繩與斜面平行，定滑輪到小球b的距離為L。用手按住物體a不動，把小球b拉開很小的角度后釋放，使小球b做單擺運動，穩(wěn)定后放開物體a。當(dāng)小球運動到最高點時，物體a恰好不下滑，整個過程物體a始終靜止。忽略空氣阻力及定滑輪的大小，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．小球b多次經(jīng)過同一位置的動量可以不同B．小球b擺到最低點時，物體a受到的摩擦力一定沿斜面向下C．物體a與斜面間的摩擦因數(shù)D．物體a受到的摩擦力變化的周期【答案】AD【詳析】A．小球b多次經(jīng)過同一位置的速度方向可以不同，所以動量可以不同，故A正確；B．小球b在任意位置受到重力和拉力，重力的垂直于繩的分量提供了回復(fù)力，沿繩方向有當(dāng)擺角最大時，拉力最小，此時a受到的摩擦力方向可能沿斜面向上，小球b擺到最低點時，拉力增大，此時a受到的摩擦力方向仍可能沿斜面向上，摩擦力大小會減小，故B錯誤；C．因為當(dāng)小球運動到最高點時，物體a恰好不下滑，則所以解得故C錯誤；D．物體a受到的摩擦力變化的周期是單擺的周期的一半，即故D正確。故選AD。17．（2024·山東日照·二模）如圖所示為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，A為時刻的波形圖，B為時的波形圖。已知該簡諧橫波的周期大于0.1s，下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波沿x軸正方向傳播B．該簡諧橫波的周期可能為0.24sC．該簡諧橫波的傳播速度可能為25m/sD．時，在處的質(zhì)點在最大位移處【答案】CD【詳析】ABC．由圖像可知該簡諧波波長為當(dāng)該簡諧波沿x軸正方向傳播時（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）因為該簡諧橫波的周期大于0.1s，所以時符合題意。此時波速為當(dāng)該簡諧波沿x軸負方向傳播時（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）因為該簡諧橫波的周期大于0.1s，所以時符合題意。此時波速為故AB錯誤，C正確；D．若該簡諧波沿x軸正方向傳播，，則故在處的質(zhì)點此時在