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专题21 机械振动和机械波
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 能量量
子化 光电效
应 波粒二象
性
2020 年全国卷;
2021 年江苏卷、广东卷、河北卷;
2022 年海南卷、浙江卷;
2023 年山东卷;
2024 年河北卷、广西卷、浙江卷、福建卷、甘
肃卷等
机械波是高考物理中的一个
重要考点,考查内容通常包括波
的形成、传播、图象、干涉、衍
射等。以下是对机械波高考考点
的概述:
简谐运动的特征:
受力特征:回复力F=-kx,
F(或a)的大小与x 的大小成正
比,方向相反。
运动特征:靠近平衡位置
时,a、F、x 都减小,v 增大;远
离平衡位置时,a、F、x 都增
大,v 减小。
能量特征:振幅越大,能量
越大。在运动过程中,系统的动
能和势能相互转化,机械能守
恒。
周期性特征:质点的位移、
回复力、加速度和速度随时间做
周期性变化,变化周期就是简谐
运动的周期T;动能和势能也随
时间做周期性变化,其变化周期
为T/2。
对称性特征:关于平衡位置
O 对称的两点,速度的大小、动
能、势能相等,相对平衡位置的
位移大小相等;由对称点到平衡
位置O 用时相等。
波的形成、传播与图象:
波的形成:机械振动在介质
考点2 机械波
每年每省必考
1
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中的传播形成机械波。
波的传播:波在介质中以一
定的速度传播,传播过程中波的
频率和周期保持不变。
波的图象:波的图象反映了
介质中各质点在某一时刻的位移
情况,通过图象可以读出波长、
振幅等信息。
振动与波两种图象综合问
题:
振动图象和波的图象结合,
可以提供更全面的波的特性信
息。
通过图象分析,可以确定波
的传播方向、速度、周期等。
电磁波:
考点01 机械振动
1.(2024·河北·高考真题)如图,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动
机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架
的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的
图像.已知轻杆在竖直面内长
,电动
2
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机转速为
.该振动的圆频率和光点在
内通过的路程分别为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2024·浙江1 月·高考真题) 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,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为
,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.
时刻小球向上运动
B.
时刻光源的加速度向上
C.
时刻小球与影子相位差为
D.
时刻影子的位移为
3.(2024·北京·高考真题)图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机
在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a 随时间t 变化的曲线为正弦曲
线,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.
时,弹簧弹力为0
B.
时,手机位于平衡位置上方
C.从
至
,手机的动能增大
D.a 随t 变化的关系式为
4.(2024·广西·高考真题)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
3
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(1)制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图甲方式的目的是要保持摆动中 不
变;
(2)用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为
;
(3)若将一个周期为T 的单摆,从平衡位置拉开
的角度释放,忽略空气阻力,摆球的振动可看为简
谐运动。当地重力加速度为g,以释放时刻作为计时起点,则摆球偏离平衡位置的位移x 与时间t 的关系
为 。
5.(2024·福建·高考真题)某简谐振动的
图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A.振幅
B.频率
C.
时速度为0
D.
时加速度方向竖直向下
6.(2024·甘肃·高考真题) 如图为某单摆的振动图像,重力加速度g 取
,下列说法正确的是(
)
A. 摆长为1.6m,起始时刻速度最大
B. 摆长为2.5m,起始时刻速度为零
C. 摆长为1.6m,A、C 点的速度相同
D. 摆长为2.5m,A、B 点的速度相同
7.(2022·海南·高考真题)在同一地方,甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图所
示,可知甲、乙两个单摆的摆长之比为( )
A.2:3
B.3:2
C.4:9
D.9:4
8.(2022·浙江·统考高考真题)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,
4
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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
9.(2022·浙江·统考高考真题)图甲中的装置水平放置,将小球从平衡位置O 拉到A 后释放,小球在O
点附近来回振动;图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空
中的我国空间站内进行同样操作,下列说法正确的是( )
A.甲图中的小球将保持静止
B.甲图中的小球仍将来回振动
C.乙图中的小球仍将来回摆动
D.乙图中的小球将做匀速圆周运动
10.(2021·江苏·高考真题)如图所示,半径为R 的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A
和钉子B 在右侧墙壁上形成影子O 和P,以O 为原点在竖直方向上建立x 坐标系。
时从图示位置沿逆时
针方向匀速转动圆盘,角速度为
,则P 做简谐运动的表达式为( )
A.
B.
C.
D.
11.(2023·山东·统考高考真题)如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距L 的A、B 两
5
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点。已知质点在A 点的位移大小为振幅的一半,B 点位移大小是A 点的
倍,质点经过A 点时开始计时,t
时刻第二次经过B 点,该振动的振幅和周期可能是( )
A.
B.
C.
D.
12.(2021·广东·高考真题)如图所示,一个轻质弹簧下端挂一小球,小球静止。现将小球向下拉动距
离A 后由静止释放,并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,周期为T。经
时间,小球从最低点向上
运动的距离_____
(选填“大于”、“小于”或“等于”);在
时刻,小球的动能______(选填“最
大”或“最小”)。
13.(2021·河北·高考真题)如图,一弹簧振子沿x 轴做简谐运动,振子零时刻向右经过A 点,
后第
一次到达B 点,已知振子经过A、B 两点时的速度大小相等,
内经过的路程为0.4m。该弹簧振子的周期
为________s,振幅为______m。
14.(2020·全国·统考高考真题)用一个摆长为80.0 cm 的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于
5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_______cm(保留1 位小数)。(提示:单摆被拉开小
角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。)
某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10 个周期的时间与原单摆摆动11 个周期的时间相等。新单摆
的摆长应该取为_______cm。
考点02 机械波
1.(多选)(2024·新课标·高考真题) 位于坐标原点O 的波源在
时开始振动,振动图像如图所
示,所形成的简谐横波沿x 轴正方向传播。平衡位置在
处的质点P 开始振动时,波源恰好第2 次
处于波谷位置,则( )
6
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A. 波的周期是0.1s
B. 波的振幅是0.2m
C. 波的传播速度是10m/s
D. 平衡位置在
处的质点Q 开始振动时,质点P 处于波峰位置
2.(2024·江苏·高考真题) 如图所示,水面上有O、A、B 三点共线,OA=2AB,
时刻在O 点的水面
给一个扰动,t1时刻A 开始振动,则B 振动的时刻为( )
A. t1
B.
C. 2t1
D.
3.(2024·江西·高考真题)如图(a)所示,利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验
中,入射波为连续的正弦信号,探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号,分别如图(b)、(c)
所示。已知超声波在机翼材料中的波速为
。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度
d,下列选项正确的是( )
A. 振动减弱;
B. 振动加强;
C. 振动减弱;
D. 振动加强;
4.(2024·安徽·统考高考真题) 某仪器发射甲、乙两列横波,在同一均匀介质中相向传播,波速v 大小
相等。某时刻的波形图如图所示,则这两列横波( )
A. 在
处开始相遇
B. 在
处开始相遇
C. 波峰在
处相遇
D. 波峰在
处相遇
5.(2024·广东·统考高考真题) 一列简谐横波沿x 轴正方向传播。波速为
,
时的波形如图
7
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所示。
时,
处的质点相对平衡位置的位移为( )
A 0
B.
C.
D.
6.(2024·湖南·统考高考真题)如图,健身者在公园以每分钟60 次的频率上下抖动长绳的一端,长绳自
右向左呈现波浪状起伏,可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B 两点平衡位置相距
,
时刻A 点
位于波谷,B 点位于波峰,两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是( )
A.波长为
B.波速为
C.
时刻,B 点速度为0
D.
时刻,A 点速度为0
7.(多选)(2024·浙江1 月·统考高考真题)在如图所示的直角坐标系中,
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
(0,
)处有一点波源,产生波长为
、速度为v 的波。
波传到介质Ⅱ中,其速度为
,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,
)
C. 入射波与反射波在M 点相干减弱
D. 折射角
的正弦值
8.(多选)(2024·全国甲卷·统考高考真题) 一列简谐横波沿x 轴传播,周期为
,
时刻的波形
曲线如图所示,此时介质中质点b 向y 轴负方向运动,下列说法正确的是( )
8
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A. 该波的波速为
B. 该波沿x 轴正方向传播
C.
时质点a 和质点c
运动方向相反
D.
时介质中质点a 向y 轴负方向运动
E.
时介质中质点b 的速率达到最大值
9.(多选)(2024·山东·高考真题) 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴相向传播,波速均为
2m/s。t=0 时刻二者在x=2m 处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m 处的质点P,下列说法正确的
是( )
A. t=0.5s 时,P 偏离平衡位置
位移为0
B. t=0.5s 时,P 偏离平衡位置的位移为
C. t=1.0s 时,P 向y 轴正方向运动
D. t=1.0s 时,P 向y 轴负方向运动
10.(2023·湖南·统考高考真题)如图(a),在均匀介质中有
和
四点,其中
三点
位于同一直线上,
垂直
.
时,位于
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
垂直,已知波长为
.下列说法正
确的是( )
A.这三列波的波速均为
B.
时,
处的质点开始振动
C.
时,
处的质点向
轴负方向运动
9
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D.
时,
处的质点与平衡位置的距离是
11.(2023·浙江·高考真题)主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号,并产生相应的抵消声波,某
一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示,取得最好降噪效果的抵消声波(声音在空气中的传播速度为
)( )
A.振幅为
B.频率为
C.波长应为
的奇数倍
D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
12.(2023·湖北·统考高考真题)一列简谐横波沿x 轴正向传播,波长为
,振幅为
。介质中
有a 和b 两个质点,其平衡位置分别位于
和
处。某时刻b 质点的位移为
,且
向y 轴正方向运动。从该时刻开始计时,a 质点的振动图像为( )
A.
B.
C.
D.
13.(2023·山西·统考高考真题)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
14.(2023·海南·统考高考真题)下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m 的两个质点P、
Q 的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的周期是5s
B.该波的波速是3m/s
C.4s 时P 质点向上振动
D.4s 时Q 质点向上振动
10
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15.(2023·北京·统考高考真题)位于坐标原点处的波源发出一列沿x 轴正方向传播的简谐横波。t = 0
时波源开始振动,其位移y 随时间t 变化的关系式为
,则t = T 时的波形图为( )
A.
B.
C.
D.
16.(2023·浙江·统考高考真题)如图所示,置于管口T 前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强
度不同的声波分别沿A、B 两管传播到出口O。先调节A、B 两管等长,O 处探测到声波强度为400 个单位,
然后将A 管拉长
,在O 处第一次探测到声波强度最小,其强度为100 个单位。已知声波强度与声
波振幅平方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则( )
A.声波的波长
B.声波的波长
C.两声波的振幅之比为
D.两声波的振幅之比为
17.(2022·天津·高考真题)在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和
处的两个波源O 和P,沿
y 轴振动,形成了两列相向传播的简谐横波a 和b,某时刻a 和b 分别传播到
和
处,波形如图
所示。下列说法正确的是( )
A.a 与b 的频率之比为
B.O 与P 开始振动的时刻相同
C.a 与b 相遇后会出现干涉现象
D.O 开始振动时沿y 轴正方向运动
18.(2022·重庆·高考真题)某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距
为L。
时刻,波源开始从平衡位置沿y 轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为
简谐波),
时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图
像分别如图中的实线和虚线所示,则( )
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A.浮标的振动周期为
B.水波的传播速度大小为
C.
时刻浮标沿y 轴负方向运动
D.水波的波长为
19.(2022·北京·高考真题)在如图所示的
坐标系中,一条弹性绳沿x 轴放置,图中小黑点代表绳
上的质点,相邻质点的间距为a。
时,
处的质点
开始沿y 轴做周期为T、振幅为A 的简谐运动。
时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.
时,质点
沿y 轴负方向运动
B.
时,质点
的速度最大
C.
时,质点
和
相位相同
D.该列绳波的波速为
20.(2022·辽宁·高考真题)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P 的
说法正确的是( )
A.该时刻速度沿y 轴正方向
B.该时刻加速度沿y 轴正方向
C.此后
周期内通过的路程为A
D.此后
周期内沿x 轴正方向迁移为
21.(2021·重庆·高考真题)简谐横波沿x 轴正方向传播,题图为某时刻波形图。波源位于
处,其
位移随时间变化的关系为
,则( )
A.此波的波长为
B.此波的频率为
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C.此波的波速为
D.此时波源沿y 轴正方向运动
22.(2021·辽宁·统考高考真题)一列沿x 轴负方向传播的简谐横波,t=2s 时的波形如图(a)所示,
x=2m 处质点的振动图像如图(b)所示,则波速可能是( )
A.
m/s
B.
m/s
C.
m/s
D.
m/s
23.(2021·天津·高考真题)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,传播速度
,
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
时的波形( )
A.
B.
C.
D.
24.(2021·北京·高考真题)一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K 质点比L 质点先回到平衡
位置。下列判断正确的是( )
A.该简谐横波沿x 轴负方向传播
B.此时K 质点沿y 轴正方向运动
C.此时K 质点的速度比L 质点的小
D.此时K 质点的加速度比L 质点的小
25.(2021·浙江·高考真题)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于
同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和
振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同,分别得到了如图甲
和乙所示的波形。下列说法正确的是( )
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A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
26.(2021·浙江·统考高考真题)两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传
播,在相遇区域发生了干涉,在相距0.48m 的A、B 间用频闪相机连续拍摄,依次获得1、2、3、4、5 五个
波形,如图所示,且1 和5 是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间
隔为0.12s,下列说法正确的是( )
A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m
B.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D.两波源到A 点和C 点的路程差之差的绝对值是0.48m
27.(2020·北京·统考高考真题)一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点L 的
振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该横波沿
轴负方向传播
B.质点N 该时刻向y 轴负方向运动
C.质点L 经半个周期将沿
轴正方向移动
D.该时刻质点K 与M 的速度、加速度都相同
28.(2020·天津·统考高考真题)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为T,
时的波形如图所示。
时( )
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A.质点a 速度方向沿y 轴负方向
B.质点b 沿x 轴正方向迁移了1m
C.质点c 的加速度为零
D.质点d 的位移为-5cm
29.(2020·山东·统考高考真题)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知
处质点的
振动方程为
,则
时刻的波形图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
30.(多选)(2023·全国·统考高考真题)一列简谐横波沿x 轴传播,图(a)是
时刻的波形图;P
是介质中位于
处的质点,其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.波速为
B.波向左传播
C.波的振幅是
D.
处的质点在
时位于平衡位置
E.质点P 在0~7s 时间内运动的路程为
31.(多选)(2023·辽宁·统考高考真题)“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以
设计的标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮
船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是( )
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A.插入水中的筷子、看起来折断了
B.阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
C.驶近站台的火车,汽笛音调变高
D.振动音叉的周围,声音忽高忽低
32.(多选)(2022·浙江·统考高考真题)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
33.(多选)(2022·山东·统考高考真题)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
振动图像如图所示。当
时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
34.(多选)(2022·浙江·统考高考真题)两列振幅相等、波长均为
、周期均为T 的简谐横波沿同一
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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
35.(多选)(2021·湖北·统考高考真题)一列简谐横波沿 x 轴传播,在t=0 时刻和t=1 s 时刻的波形
分别如图中实线和虚线所示。已知x=0 处的质点在0~1 s 内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是(
)
A.波沿x 轴正方向传播
B.波源振动周期为1.1 s
C.波的传播速度大小为13 m/s
D.t=1 s 时,x=6 m 处的质点沿y 轴负方向运动
36.(多选)(2021·山东·高考真题)一列简谐横波沿x 轴传播,如图所示,实线为
时的波形图,
虚线为
时的波形图。以下关于平衡位置在O 处质点的振动图像,可能正确的是( )
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A.
B.
C.
D.
37.(多选)(2021·湖南·高考真题)均匀介质中,波源位于O 点的简谐横波在xOy 水平面内传播,波
面为圆。t = 0 时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。A 处质点的振
动图像如图(b)所示,z 轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( )
A.该波从A 点传播到B 点,所需时间为
B.
时,
处质点位于波峰
C.
时,
处质点振动速度方向竖直向上
D.
时,
处质点所受回复力方向竖直向上
E.
处质点起振后,
内经过的路程为
38.(多选)(2020·海南·统考高考真题)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,波的周期为
,某时刻
的波形如图所示.则( )
A.该波的波长为
B.该波的波速为
C.该时刻质点P 向y 轴负方向运动
D.该时刻质点Q 向y 轴负方向运动
39.(多选)(2020·浙江·统考高考真题)如图所示,x 轴上
、
处有两个振动周期均为
、振
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幅均为
的相同的波源
、
,
时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为
沿x 轴传播的简谐
横波。P、M、Q 分别是x 轴上
、
和
的三个点,下列说法正确的是( )
A.
时P、M、Q 三点均已振动
B.
后M 点的位移始终是
C.
后P 点的位移始终是0
D.
时Q 点的振动方向竖直向下
40.(2023·全国·统考高考真题)分别沿x 轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q 的振动方向相同,振
幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。
时刻,P 波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置
向下振动;Q 波刚好传到
处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q 两列波在
时刻的波形图(P 波用虚线,Q 波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
41.(2021·海南·高考真题)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源
在0 ~ 4s 内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。
(1)求这列横波的波长;
(2)求波源在4s 内通过的路程;
(3)在图(b)中画出t = 4s 时刻的波形图。
42.(2021·全国·高考真题)均匀介质中质点A、B 的平衡位置位于x 轴上,坐标分别为0 和xB=16cm。
某简谐横波沿x 轴正方向传播,波速为v=20cm/s,波长大于20cm,振幅为A=1cm,且传播时无衰减。t=0
时刻A、B 偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔△t=0.6s 两者偏离平衡位
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置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻(t1>0),质点A 位于波峰。求
(1)从t1时刻开始,质点B 最少要经过多长时间位于波峰;
(2)t1时刻质点B 偏离平衡位置的位移。
43.(2020·全国·统考高考真题)一振动片以频率f 做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周
期性地触动水面上a、b 两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c 是水面上的一点,a、b、
c 间的距离均为l,如图所示。已知除c 点外,在ac 连线上还有其他振幅极大的点,其中距c 最近的点到c
的距离为
。求:
(i)波的波长;
(ii)波的传播速度。
44.(2022·福建·高考真题)艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动
长绸带的一端,绸带
自左向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示(符合正弦函数特征),此时绸带上P 点运动方向
____________(填“向上”“向下”“向左”或“向右”)。保持抖动幅度不变,如果要在该绸带上产生
更加密集的波浪状起伏效果,运动员上下抖动的频率应____________(填“增大”“减小”或“保持不
变”)。
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45.(2022·广东·高考真题)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”)。
46.(2022·河北·统考高考真题)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xP = 1m,xQ = 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______m,经过______s,Q 点第一次到达正向最大位移处。
47.(2022·全国·统考高考真题)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”)。
48.(2022·全国·统考高考真题)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。
49.(2021·全国·高考真题)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线,经过
后,其波形曲
线如图中虚线所示。已知该波的周期T 大于
,若波是沿x 轴正方向传播的,则该波的速度大小为
___________
,周期为___________s,若波是沿x 轴负方向传播的,该波的周期为___________s。
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50.(2020·全国·统考高考真题)如图,一列简谐横波平行于x 轴传播,图中的实线和虚线分别为t=0
和t=0.1 s 时的波形图。已知平衡位置在x=6 m 处的质点,在0 到0.1s 时间内运动方向不变。这列简谐波
的周期为_____s,波速为_____m/s,传播方向沿x 轴_____(填“正方向”或“负方向”)。
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