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专题 16 振动和波
【真题汇编】
1、(2022·湖南卷·T16(1))下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿竖直方
向做频率为 的简谐运动:与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动,如图(a)所示。以木棒
所受浮力F为纵轴,木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系,浮力F随水平位移x的变化如图(b)所示。已
知河水密度为 ,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. x从 到 的过程中,木棒的动能先增大后减小
B. x从 到 的过程中,木棒加速度方向竖直向下,大小逐渐变小
C. 和 时,木棒的速度大小相等,方向相反
D. 木棒在竖直方向做简谱运动的振幅为
E. 木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波,波速为
2、(2022·山东卷·T9)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如右图所示。当
时,简谐波的波动图像可能正确的是( )A. B. C. D.
3、(2022·浙江6月卷·T16)位于 的波源P从 时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方
向传播,在 时波源停止振动, 时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置 ,
质点b的平衡位置 。下列说法正确的是( )
A. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B. 时,波源的位移为正
C. 时,质点a沿y轴负方向振动D. 在0到2s内,质点b运动总路程是2.55m
4、(2022·浙江6月卷·T11)如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹
簧自由端相距 。套在杆上的小球从中点以初速度 向右运动,小球将做周期为 的往复运动,则( )
A. 小球做简谐运动
B. 小球动能 的变化周期为
C. 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为
D. 小球的初速度为 时,其运动周期为
5、(2022·浙江1月卷·T15)两列振幅相等、波长均为 、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播,若两
列波均由一次全振动产生,t=0时刻的波形如图1所示,此时两列波相距 ,则( )
A. 时,波形如图2甲所示
B. 时,波形如图2乙所示C. 时,波形如图2丙所示
D. 时,波形如图2丁所示
6、(2022·广东卷·T16(1))如图所示,某同学握住软绳的一端周期性上下抖动,在绳上激发了一列简谐波。
从图示时刻开始计时,经过半个周期,绳上M处的质点将运动至__________(选填“N”“P”或“Q”)处。加
快抖动,波的频率增大,波速__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7、(2022·全国甲卷·T34(1))一平面简谐横波以速度v = 2m/s沿x轴正方向传播,t = 0时刻的波形图如图
所示,介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t = 0时刻的位移 ,该波的波长为______m,频
率为______Hz,t = 2s时刻,质点A______(填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。
8、(2022·全国乙卷·T34(1))介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源 和 ,二者做简谐运动的振幅
相等,周期均为 ,当 过平衡位置向上运动时, 也过平衡位置向上运动.若波速为 ,则由
和 发出的简谐横波的波长均为______m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点,与 、 平衡位置
的距离均为 ,则两波在P点引起的振动总是相互______(填“加强”或“削弱”)的;当 恰好在平衡
位置向上运动时,平衡位置在P处的质点______(填“向上”或“向下”)运动。9、【2022·河北·T16(1)】一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点,
坐标分别为x = 1m,x = 6m。波传播到P点开始计时,该点的振动图像如图所示,则简谐波的波长为
P Q
______m,经过______s,Q点第一次到达正向最大位移处。
【突破练习】
1.(2022·北京市海淀区高三下学期一模)图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在 时刻的图像,图甲中
某质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙可能为质点L的振动图像
B. 该简谐波的波速为
C. 该时刻质点K与L的速度、加速度都相同
D. 质点K再经 将沿x轴正方向移动到 处
2.(2022·山东潍坊市高三下学期一模)一列简谐横波在 时刻的波形如图甲所示,质点P、Q在x轴上的
位置为 和 。从此时开始,P质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )A. 该波沿x轴正向传播
B. 此后P、Q两点速度大小始终相等
C. 时,Q质点的位移为
D. 若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象,则所遇到的波的频率为
3.(2022·江苏南京盐城市高三下学期二模)将较长的绳一端固定在墙上,另一端用手捏住以恒定振幅上下持
续振动,产生的绳波沿绳自左向右传播,图示时刻,波形刚好传播到A点。下列判断正确的是( )
A. 手的起振方向向下
B. 若减小手的振动频率,绳波的传播速度不发生变化
C. 若增大手的振动频率,绳波的波长将增大
D. 若停止手的振动,绳中波形立即消失
4.(2022·山东济南市高三下学期一模)一列简谐波沿绳向右传播,P、Q是绳上两点,振动图像分别如图中实
线和虚线所示。 时,下列P、Q两点间的波形图可能正确的是( )A. B. C. D.
5.(2022·山东菏泽高三下学期一模) 如图(a)为简谐横波在 时刻的波形图,P是平衡位置在
处的质点,Q是平衡位置在 处的质点,M是平衡位置在 处的质点,图(b)为
质点Q的振动图像,下列说法正确的说法是( )
A. 在 时,质点P向y轴正方向运动
的
B. 在 时,质点P 加速度方向沿y轴正方向
C. 在 到 ,质点P通过的路程为
D. 质点M简谐运动的表达式为
6.(2022·山东烟台市德州市高三下学期一模)“战绳”是一种时尚的健身器材,有较好的健身效果。如图甲所
示,健身者把两根相同绳子的一端固定在P点,用双手分别握住绳子的另一端,然后根据锻炼的需要以不
同的频率、不同的幅度上下抖动绳子,使绳子振动起来。某次锻炼中,健身者以2Hz的频率开始抖动绳端,
t=0时,绳子上形成的简谐波的波形如图乙所示,a、b为右手所握绳子上的两个质点,二者平衡位置间距
离为波长的 ,此时质点a的位移为 cm。已知绳子长度为20m,下列说法正确的是( )A. a、b两质点振动的相位差为
B. t= s时,质点a的位移仍为 cm,且速度方向向下
C. 健身者抖动绳子端点,经过5s振动恰好传到P点
D. 健身者增大抖动频率,将减少振动从绳子端点传播到P点的时间
7.(2022·湖北八市高三下学期二模)一列沿x轴负方向传播的简谐横波 s时的波形如图(a)所示,介质中
某质点的振动图像如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A. 图(b)可能是质点A的振动图像
B. 图(b)可能是质点B的振动图像
C. 若图(b)是 m处质点的振动图像,则波速可能是1m/s
D. 若图(b)是 m处质点的振动图像,则波速可能是0.5m/s
8.(2022·福建厦门市高三下学期二模)一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图甲所示。介质中某质
点P的振动图像如图乙所示。则( )A. 波沿x轴负方向传播,波速大小为30m/s
.
B 当t=0.35s时质点P恰好回到平衡位置
C. 在0~0.2s时间内质点P运动的路程为10cm
D. 在0~0.1s时间内,质点P一直向y轴负方向运动
9.(2022·福建泉州市高三下学期三检)一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上平衡位置相距6m的两质点,
振动图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A. 在 至 时间内,质点a的路程比质点b的小
B. a、b两质点可能同时经过平衡位置
C. 这列波的波长可能是24m
D. 这列波的波速可能是
10.(2022·福建省龙岩市高三下学期一模)图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,此时质点P的位置
横坐标为x=1m,质点Q的位置横坐标为x=4m.图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是( )A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的传播速度是40m/s
C. 从t=0.10s到0.20s内,质点P沿x轴方向运动4m
D. t=0.10s时,沿x轴正方向与P相距10m处的质点与P点振动方向相反