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第七章 机械振动和机械波
做真题 明方向
授课提示：对应学生用书69页
1．[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声．声波在空气中和
在水中传播时的( )
A．波速和波长均不同 B．频率和波速均不同
C．波长和周期均不同 D．周期和频率均不同
答案：A
解析：声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均
相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系 v＝λf可知，波长也不
同，故A正确，B、C、D错误．故选A.
2．[2024·浙江1月]如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬
挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振
幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动．以竖直向上为正方向，小球和光源的振动
图像如图2所示，则( )
A．t 时刻小球向上运动
1
B．t 时刻光源的加速度向上
2
C．t 时刻小球与影子相位差为π
2
D．t 时刻影子的位移为5A
3
答案：D
解析：以竖直向上为正方向，根据图2可知，t 时刻，小球位于平衡位置，随后位移
1
为负值，且位移增大，可知，t 时刻小球向下运动，A错误；t 时刻，光源的位移为正值，
1 2
光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据F ＝－kx＝ma可知，其加速度方向与
回
位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，B错误；根据图2可知，小球与光源
的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知
影子与小球的振动步调总是相同，即t 时刻小球与影子相位差为0，C错误；根据图2可知，
2t 时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据光沿直线传播，光源能够在屏上留下影
3
子的位置也处于最高点，影子位于正向最大位移处，根据几何关系有＝，解得 x ＝5A，
影子
即t 时刻影子的位移为5A，D正确．
3
3．[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央
沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示．用绿色
激光照双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹．下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变
小的是( )
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照射双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
答案：A
解析：由于干涉条纹间距Δx＝λ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻
两条亮条纹中央间距Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条
亮条纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮条纹中央间
距Δx变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx，
故D错误．故选A.
4．[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界
面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0，4λ)处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波．
波传到介质Ⅱ中，其速度为v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R
和S点，此时波源也恰好位于波峰．M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干
加强，则( )
A．介质Ⅱ中波的频率为
B. S点的坐标为(0，－λ)
C．入射波与反射波在M点相干减弱
D. 折射角α的正弦值sin α＝
答案：BD
解析：波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f＝，A错误；
在介质Ⅱ中波长为λ′＝＝λ，由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于
R和S点，故S点的坐标为(0，－λ)，B正确；由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度
为v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则 PR＝5λ，则OR＝3λ，由于≠2n·或(2n＋1)(n＝0，1，
2，…)，故M点不是减弱点，C错误；根据n＝＝，则n＝，解得sin α＝，D正确．
5．[2021·天津卷]一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v＝10 m/s，t＝0时位
于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t＝0.6 s时的波形(
)
答案：B
解析：由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m，根据v＝可知该列波的周期为T＝0.4 s，
又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5
T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B正确．
6．[2023·湖南卷]如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位
于同一直线上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB.t＝0时，位于A、B、C处的三个完
全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已
知波长为4 m．下列说法正确的是( )
A．这三列波的波速均为2 m/s
B．t＝2 s时，D处的质点开始振动
C．t＝4.5 s时，D处的质点向y轴负方向运动
D．t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm
答案：C
解析：由图(b)的振动图像可知，振动的周期为4 s，故三列波的波速为v＝＝＝1 m/s，
A错误；
由图(a)可知，D处距离波源C最近的距离为3 m，故开始振动后波源C处的横波传播
到D处所需的时间为t ＝＝＝3 s
C
故t＝2 s时，D处的质点还未开始振动，B错误；
由几何关系可知AD＝BD＝5 m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t ＝
AB
＝＝5 s
故t＝4.5 s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t ＝t－t
1 C
＝1.5 s
由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；t＝6 s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t＝t－t ＝3 s
2 C
由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t＝6 s时，波源A、B处的横波
传播到D处后振动时间为t＝t－t ＝1 s
3 AB
由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰．根据波的叠加原理可知此
时D处质点的位移为y＝2A－A＝2 cm
故t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是2 cm，D错误．故选C.
