2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題分層突破訓(xùn)練12振動與波

專題分層突破練12…振動與波?…

A組基礎(chǔ)鞏固練

1.（2023全國新課標(biāo)卷）船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳

播時(shí)的（）

A.波速和波長均不同

B.頻率和波速均不同

C.波長和周期均不同

D.周期和頻率均不同

2.（2023浙江6月選考）如圖所示.置于管口7前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成兩列強(qiáng)度不同的

聲波分別沿A、8兩管傳播到出口。。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長。處探測到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然

后將A管拉長d=15cm,在。處第一次探測到聲波強(qiáng)度最小淇強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與

聲波振幅二次方成正比，不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失,則（）

T

A.聲波的波長x=15cm

B.聲波的波長，=30cm

C.兩聲波的振幅之比為3：1

D.兩聲波的振幅之比為2：1

3.（2023山東濟(jì)南一模）某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn)，在水面上放置波源和浮標(biāo)，兩者的間距為L。

/=0時(shí)刻，波源開始從平衡位置沿），軸在豎直方向做簡諧運(yùn)動產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播（視為簡諧

波"時(shí)刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動，此時(shí)波源剛好位于正向最大位移處，波源和浮標(biāo)的振動圖像分

別如圖中的實(shí)線和虛線所示，則（）

A.浮標(biāo)的振動周期為4h

B.水波的傳播速度大小為與

C.|h時(shí)刻浮標(biāo)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動

D.水波的波長為2L

4.（2023黑龍江大慶二模）有兩個(gè)釣魚時(shí)所用的不同的魚漂P元IQ分別漂浮于平靜水面上的不同位

置,平衡時(shí)狀態(tài)均如圖甲所示。現(xiàn)因魚咬鉤而使魚漂尸和Q均在豎直方向上做簡諧運(yùn)動，振動圖像如

圖乙所示,以豎直向上為正方向，則下列說法正確的是（）

乙

A.魚漂?尸和Q振動形成的水波疊加后會形成「?涉圖樣

B./=0.6s時(shí)魚漂P和Q的速度都為0

0=1.0s時(shí)用漂P和Q的速度方向相同

D.Gl.Os時(shí)魚漂P和Q的加運(yùn)度方向相同

5.（多選）（2023全國乙卷改編）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是7=0時(shí)刻的波形圖;P是介質(zhì)中位于

x=2m處的質(zhì)點(diǎn)，其振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.波速為2m/s

B.波向左傳播

C.x=3m處的質(zhì)點(diǎn)在t-1s時(shí)位于平衡位置

D.質(zhì)點(diǎn)尸在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的路程為70cm

6.（2023湖南郴州三模）有一列簡諧橫波的波源在。處，某時(shí)刻沿x軸正方向傳播的振動形式傳到20

cm處，此時(shí)工軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動0.2s,質(zhì)點(diǎn)夕距離。處80cm,如圖所示，取該時(shí)刻為r=0,F

列說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)戶開始振動時(shí)的速度方向沿），軸正方向

B?波的傳播速度為1m/s

C.經(jīng)過1.5s,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰

D.在0~0.1s時(shí)間內(nèi)/=10cm處的質(zhì)點(diǎn)振動的速度逐漸增大

7.均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)八、8的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為0和沖=16cm。某簡諧橫波沿x軸正方

向傳播，波速為y=20cm/s,波長大于20cm，振幅為cm,且傳播時(shí)無衰減。/=0時(shí)亥ijA、8偏離平

衡位置的位移大小相等、方向相同,運(yùn)動方向相反，此后每隔々=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小

相等、方向相同。己知在八時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求：

（1）從t\時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)8最少要經(jīng)過多長時(shí)間位于波峰；

（2）力時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)3偏離平衡位置的位移。

B組素能提升練

8.（2023山東日照一模）如圖所示，一列簡諧橫波在xQy平面內(nèi)沿x軸負(fù)方向傳播，波速為8m/s,振幅為

4m,M、N是平衡位置相距4m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。仁0時(shí)刻,M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動,N位于

其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于Is,則下列說法正確的是（）

加

~o~as~說

A.該波的周期為［s

B.從Z=0到/=0.5s,M向左移卸了4m

C.在/=0.5s時(shí),N的速度也一定為8m/s

D.從/=0到f=0.5s,N的路程為4m

9.（多選）（2022浙江1月選考）兩列振幅相等、波長均為九周期均為7的簡諧橫波沿同一繩廣相向傳

播，若兩列波均由一次全振動產(chǎn)生J=0時(shí)刻的波形如圖1所示，此時(shí)兩列波相距2,則（）

乙~

w—一

T-----------------------

國2

AJ二：時(shí)，波形如圖2甲所示

4

B.耳時(shí)，波形如圖2乙所示

時(shí)，波形如圖2丙所示

A.(0.2m,0)處的質(zhì)點(diǎn)開始振動方向沿z軸負(fù)方向

B.兩列波相遇后,(0.6m,0)處的質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)

C.兩列波相遇后40.5m,0)處的質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)

D.若△r=0.2m,從兩列波在M點(diǎn)相遇開始計(jì)時(shí),A/點(diǎn)振動方程為z=0.4sin(lOnr+n)m

13.(多選)(2023湖南衡陽二模)一列簡諧橫波沿大軸傳播，在f=O.I25s時(shí)的波形如圖甲所示，朋、N、

P、Q是介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知N、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離為16m,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動圖

像。下列說法正確的是(

A.該波的波速為240m/s

B.該波沿工軸負(fù)方向傳播

C.質(zhì)點(diǎn)尸的平衡位置位于x=3m處

D.從t=0.125s開始，質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)N早4s回到平衡位置

專題分層突破練12振動與波

1.A聲波在空氣中和水中傳播時(shí)瀕率相同，周期相同，波返不同，波長不同，選項(xiàng)A正確。

2.C假設(shè)沿A管傳播的聲波的振幅為力八，沿8管傳播的聲波的振幅為根據(jù)題意（呼）2=

器,解得光=:，選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;把A管拉長&在。處第一次探測到聲波強(qiáng)度最小，故2d二1，

解得A=60cm,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。

3.A根據(jù)振動圖像可知,波源在0時(shí)刻振動，波形經(jīng)過傳遞到浮標(biāo)處，浮標(biāo)的振動周期為

T=4/hA正確;波源的振動情況經(jīng)過/1傳到距離為L處的浮標(biāo)，可知波速大小為v=^,B錯(cuò)誤;根據(jù)

虛線圖像可知浮標(biāo)在海時(shí)刻沿），軸正方向運(yùn)動,C錯(cuò)誤;水波的波長為"?4/尸4￡。錯(cuò)誤。

4.D兩列波的周期不相等，不滿足干涉條件，所以不能形成干涉圖樣,A錯(cuò)誤；z=0.6s時(shí)，魚漂P和

Q都經(jīng)過平衡位置，此時(shí)它們的速度均為最大值,B錯(cuò)誤;f=LOs時(shí)，魚漂產(chǎn)的速度方向?yàn)檎?，。?/p>

速度方向?yàn)樨?fù)，即方向相反,C錯(cuò)誤;Ul.Os時(shí)，魚漂尸和。的位移方向均為負(fù)，所以加速度方向均

為正，此時(shí)兩者的加速度方向相同,D正確。

5.ABD簡諧橫波沿天軸傳播，由題圖甲的波形圖可知波長2=4m,振幅A=5cm,由題圖乙的振動

圖像可知周期T=2s,波速v=^=2m/s,選項(xiàng)A正確。由題圖乙可知P在1=0時(shí)刻向下振動，由題

圖甲，根據(jù)同側(cè)法（或波形微平移法）可知簡諧橫波向左傳播，選項(xiàng)B正確。f=O時(shí)K=3m處的質(zhì)

點(diǎn)位于波谷,7s=37+5,所以7s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)位于波峰，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。s=14A=7Ucm,選項(xiàng)D正確。

6.C波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點(diǎn)A起振方向沿），軸負(fù)方向，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振

方向均相同,故質(zhì)點(diǎn)P開始振動時(shí)的速度方向沿），軸負(fù)方向,A錯(cuò)誤;根據(jù)題圖可知波長為20cm,

此時(shí)x軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動0.2s,則周期為0.4s,可知波的傳播速度為二段m/s=0.5

TU.4

m/s,B錯(cuò)誤;根據(jù)波形圖可知，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰經(jīng)過的時(shí)間廣竺二%誓s=L5s,C正

確;在。?0.1s時(shí)間內(nèi)口=IOcm處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向波峰位置運(yùn)動，速度逐漸減小,D錯(cuò);吳。

7.答案（1）0.8s

（2）-0.5cm

解析（1）由題意，若Ar表示一個(gè)周期，則波長為0.6x20cm=l2cm<20cm,與題目要求不符,所以該

波的周期7'=2A/=1.2s,波長）=vT=24cm用B二§九

故振動狀態(tài)從A傳到8需要勺,丁的時(shí)間，故8最少經(jīng)過片什=0.8s,位于波峰。

⑵從人時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)A的振動方程為劃=y℃osm質(zhì)點(diǎn)8的振動落后質(zhì)點(diǎn)A什時(shí)間，故

yfi=y（）cos（yX|?）,即此時(shí)ys=-0.5cm。

8.D仁0時(shí)刻,M通過其平衡位置沿），軸正方向運(yùn)動,N位于其平衡位置上方最大位移處,已知該

波的周期大于1s,且M、N是平衡位置相距4nl的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則有4m二，,解得波長為2=16ni,則

周期為T=-=3s=2s,A錯(cuò)誤;從r=0到f=0.5s,M只是在平衡位置上下振動，不會隨波移動,B錯(cuò)

Vo

誤;8m/s只是波的傳播速度，在；=0.5s時(shí),N的振動速度不能確定,C錯(cuò)誤;由于加=0.5s=：7；且

r=0時(shí)刻,N位于其平衡位置二方最大位移處，則從t=0到/=0.5s,N的路程為s=A=4m,D壬確。

9.BD波長和波速的關(guān)系式為匹今則時(shí),兩列波各向前傳播了故兩列波的波前還未相遇,A

T44

錯(cuò)誤;時(shí),兩列波各向前傳播了故兩列波的波前剛好相遇,R正確;/=1時(shí)，兩列波各向前傳播

了*兩列波的波谷相遇,振動加強(qiáng)尚處的波谷質(zhì)點(diǎn)的位移為24c錯(cuò)誤;UT時(shí)，兩列波各向前傳播

了九兩列波的波峰與波谷疊加，位移為零,D正確。

10.BD由圖可知，以M點(diǎn)為波源的波傳播到x=4m處，該點(diǎn)此時(shí)振動方向向下，由同一列波上的

點(diǎn)起振方向與波源相同，可知M點(diǎn)的起振方向向下;同理,N點(diǎn)的起振方向向上,A錯(cuò)誤。蟲圖可

知，兩列波波長均為，=4m,波源起振后0.5s第一次回到各自平衡位置，所以兩波源的振動周期也

相等§=（）.5s,所以兩列波的波速大小相等，片餐4m/s,B正確。由于兩列波起振方向相反,所以若

工軸上某點(diǎn)到M、N的距離差是半波長的奇數(shù)倍，則該點(diǎn)振動加強(qiáng);設(shè)振動加強(qiáng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為X,

則|（%-%加-（工V刈=如〃（〃=1，3,5「，）,0或不或12111,解得工1=1111、12=3111、13=51]1、工4=71?1、_￥5=9

m、先二11m,所以兩波疊加后M、N間有6個(gè)振動加強(qiáng)點(diǎn),C錯(cuò)誤。兩波疊加后x=3m處質(zhì)點(diǎn)是

振動加強(qiáng)點(diǎn)，振幅A'=2A=6cm,D正確。

n.c由題意可知,兩波源的起振相位差5,對M點(diǎn)而言，由于。、。到M點(diǎn)的波程差為零,故兩列

波在M點(diǎn)引起的振動相位也差"故既非加強(qiáng)點(diǎn)也非減弱點(diǎn)。對N點(diǎn)而言，由于C、。到N點(diǎn)的

波程差為21,當(dāng)C波到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，。波到達(dá)N點(diǎn)還需2?丁,故再經(jīng)名工。波在N點(diǎn)引起的振動位

于最低點(diǎn),而此時(shí)。波剛到達(dá)N點(diǎn)，在N點(diǎn)引起的振動位于最高點(diǎn)，故兩列波在N點(diǎn)引起的振動

剛好反向，為減弱點(diǎn)，振幅為零，此位置始終聽不到聲音。對P點(diǎn)而言，由于C、。到P點(diǎn)的波程差

為19，故當(dāng)C波到達(dá)『點(diǎn)時(shí)Q波到達(dá)P點(diǎn)還需匚式故再經(jīng)匚二。波在P點(diǎn)引起的振動位于最

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高點(diǎn),而此時(shí)。波剛到達(dá)P點(diǎn)，在P點(diǎn)引起的振動也位于最高點(diǎn)，故兩列波在P點(diǎn)引起的很動剛

好同向，為力口強(qiáng)點(diǎn)，振幅最大，此位置聽到的聲音最強(qiáng)。故選C。

12.BD(0.2m,0)處的質(zhì)點(diǎn)，離S波源更近,故該質(zhì)點(diǎn)先按S波源的振動形式振動5波源開始向

上振動，故該質(zhì)點(diǎn)開始振動時(shí)也是先向上振動,A錯(cuò)誤;兩列波的振動周期、波速均相等，故波長也

相等，為2=7V=0.2x2m=0.4m,由圖可知兩列波的起振方向相反，故質(zhì)點(diǎn)離兩波源距離差為半波

長的偶數(shù)倍，為振動減弱點(diǎn),奇數(shù)倍為振動加強(qiáng)點(diǎn),(0.6m,0)處的質(zhì)點(diǎn)離兩波源的距離差為0.2m,

為半波長的奇數(shù)倍，故為振動加強(qiáng)點(diǎn),B