专题02 振动和波-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（湖南专用）

专题02 振动和波 1、（2024·湖南卷·T2）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 【答案】D 【解析】 A．如图根据题意可知 解得 故A错误； B．波源的振动频率为 故波速为 故B错误； C．质点的振动周期为，因为，故B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误； D．，故A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确。 故选D。 2、（2023·湖南卷·T3）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 D. 时，处的质点与平衡位置的距离是 【答案】C 【解析】 A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为 A错误； B．由图（a）可知，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为 故时，D处的质点还未开始振动，B错误； C．由几何关系可知，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为 故时，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 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； D．时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为 由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为 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 故时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm。D错误。 故选C。 3、（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 【答案】ABD 【解析】 A．由简谐运动的对称性可知，0.1m、0.3m、0.5m时木棒处于平衡位置；则x从到的过程中，木棒从平衡位置下方向上移动，经平衡位置后到达平衡位置上方，速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，A正确； B．x从到的过程中，木棒从平衡位置上方靠近最大位移处向下运动（未到平衡位置），加速度竖直向下，大小减小，B正确； C．和时，由图像的对称性知浮力大小相等，说明木棒在同一位置，竖直方向速度大小相等，速度方向相反，而两时刻木棒水平方向速度相同，所以合速度大小相等，方向不是相反，C错误； D．木棒在竖直方向的简谐运动可类比于竖直方向的弹簧振子，设木棒长度为L，回复力系数为k，平衡位置时木棒重心在水面下方，则有 木棒重心在平衡位置上方最大位移A处时 木棒重心在平衡位置下方最大位移A处时 可解得 ， D正确； E．木棒上各质点相对静止随木棒一起运动，不能看成向x轴正方向传播的机械横波，E错误。 故选ABD。 一、单选题 1．（2024·湖南·模拟预测）如图所示，以为原点建立如图所示的坐标系，为波源，时波源从平衡位置开始垂直纸面向外做简谐运动（以垂直纸面向外为正方向），振动频率为，振幅为，所激发的横波向四周传播，在时简谐波的最远波峰传到了的位置，则下列说法正确的是（　　） A．波的传播速度为 B．在时，波源垂直纸面向外振动 C．在时，处的质点振动的路程为 D．在时，x轴上有3个点处于波谷位置 【答案】A 【详解】A．振动周期为，机械波传到的位置时，传播时间是 传播速度是 故A正确； B．在 时，波源垂直纸面向里振动，故B错误； C．在时，处的质点振动的时间小于，振动的路程小于 故C错误； D．在时，振动传播到的位置，波长，x轴上波谷坐标分别为和，由对称性可知x轴上有四个点处于波谷位置，故D错误。 故选A。 2．（2024·湖南永州·三模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，图乙为处A质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为，下列说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴正方向传播 B．P质点的振动方程为 C．时，P、Q两质点加速度大小相同，方向相反 D．从开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程相等 【答案】B 【详解】A．由乙图可知，在t=0.6s时，A质点正在沿y轴负方向运动，根据“同侧法”可知，波沿x轴负向传播，故A错误； B．P质点的振动方程为 而 将t=0.6s，y=-1cm代入解得 或 因t=0时刻，质点P沿+y方向运动，故取，因此P质点的振动方程为 故B正确； C．t＝0.6s时，质点P、Q点在x轴下方，加速度方向都沿y轴正方向，P、Q两质点位移相同，加速度大小相同，故C错误； D．波向x轴负方向传播可知t=0.6s时质点P在x下方并向y轴负方向减速运动；Q在x轴下方并向y轴正方向加速运动，又 所以从t=0.6s开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程不相等，故D错误。 故选B。 3．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，小球悬挂在箱子顶端的拉力传感器上，球心到悬挂点的距离为L，当箱子沿竖直方向做变速运动时，传感器的示数会变大或者变小，当箱子的加速度向上为a时，可认为重力加速度由g变为，当箱子的加速度向下为a时，可认为重力加速度由g变为，小球好像处在一个重力加速度为的环境里，可把这个称为等效重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．当箱子向上做减速运动时，等效重力加速度大于重力加速度g B．当箱子向上的加速度等于3g时，且小球做单摆运动（最大摆角小于5°），则小球的运动周期为 C．当箱子向上的加速度等于3g时，同时小球在箱子中做单摆运动（最大摆角小于5°），则运动过程小球的机械能守恒 D．拉力传感器的示数F与小球的重力的合力与小球的质量m之比等于等效重力加速度 【答案】B 【详解】A．当小球向上做减速运动时，加速度向下，等效重力加速度小于重力加速度g，故A错误； B．当小球向上的加速度等于3g时，由 可得 单摆的周期公式 故B正确； C．由于小球一直向上加速，则机械能一直在增加，故C错误； D．由牛顿第二定律可知 或 即 或 则拉力传感器的示数F与小球的质量m之比等于等效重力加速度，故D错误。 故选B。 4．（2024·湖南岳阳·三模）一简谐横波沿x轴方向传播，已知时的波形如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（    ） A．该简谐波沿x轴正方向传播 B．经过1s，处质点向前传播10m C．在时，处的质点速度方向与位移方向相同 D．经过任意0.5s的时间，处的质点经过的路程一定为25cm 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，处的质点在时沿y轴正方向振动，由图甲根据波形平移法可知，该简谐波沿x轴负方向传播，故A错误； B．质点只会在平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故B错误； C．由图乙可知，周期为，则有 简谐波沿x轴负方向传播，由图甲可知，时处的质点从平衡位置向下振动，则在时，处的质点处于平衡位置到波谷的振动过程中，质点速度方向与位移方向均为负方向，故C正确； D．由于 可知只有当计时位置在平衡位置和波峰或波谷位置时，经过0.5s的时间，处的质点经过的路程才为 如果计时位置不在平衡位置和波峰或波谷位置时，经过0.5s的时间，处的质点经过的路程不等于，故D错误。 故选C。 5．（2024·湖南怀化·二模）甲乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于x=8m处，两波源均沿y轴方向振动。甲波源先开始振动，经过时间甲形成的波形如图（a）所示，此时乙波源开始振动，乙开始振动后的振动图象如图（b）所示，质点P的平衡位置处于x=5m处，下列说法中正确的是（    ） A．甲、乙两波源的起振方向相同 B．甲波的传播速度v甲=2.0m/s C．从乙开始振动计时，在t=2.5s时，质点P开始振动 D．若两波源一直振动，则质点P为振动减弱点 【答案】B 【详解】A．由图a可知甲波源起振方向是y轴负方向，由图b可知乙波源起振方向是y轴正方向，故A错误； B．甲波的传播速度 故B正确； C．甲乙两列机械波在同一种介质中传播，波速相同，从乙开始振动计时到质点P开始振动的时间 故C错误； D．由图a可知甲波的波长 周期 由图b可知乙波的周期 则两波的频率相同。 乙波源开始振动时，两波到P点的距离差 由于两波的起振方向相反，所以若两波源一直振动，则质点P为振动加强点，故D错误。 故选B。 6．（2024·湖南衡阳·二模）一列简谐横波在t＝0时的波形如图所示，介质中x＝4m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为，下列说法正确的是（    ） A．这列波的振幅为8cm B．这列波的传播速度为 C．这列波沿x轴正方向传播 D．经过1.1s，P点的位移为4cm 【答案】C 【详解】A．由图可知这列波的振幅为4cm，故A错误； B．周期为 这列波的传播速度为 故B错误； C．时刻，质点P向上振动，根据同侧法可知这列波沿x轴正方向传播，故C正确； D．经过1.1s，即，P点位于波谷，的位移为cm，故D错误。 故选C。 7．（2024·湖南长沙·二模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图，是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点的振动图像，则（　　） A．该列波的传播方向沿轴负向传播 B．该列波的传播速度为 C．质点在内通过的路程为 D．质点在内沿轴运动了 【答案】A 【详解】A．如图乙，时刻M点向y轴负方向运动，根据“上下坡法”，该列波的传播方向沿轴负向传播，A正确； B．由图可知，波长为4m，周期为2s。则该列波的传播速度为 B错误； C．由于 则 质点在内通过的路程为 C错误； D．质点不会随波迁移，只能在平衡位置附近振动，D错误。 故选A。 8．（2024·湖南长沙·一模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A．该列波的传播速度为4m/s B．该列波的传播方向沿x轴负向传播 C．质点M在9s内通过的路程为340cm D．质点M在2s内沿x轴运动了8m 【答案】B 【详解】A．由图甲知，波长 由乙图知，周期 T=2s 该列波的传播速度为 故A错误； B．由乙图知，时刻M质点向上振动，根据“同侧法”， 该列波的传播方向沿x轴负向传播，故B正确； C．根据 质点M在9s内通过的路程为 故C错误； D．质点M只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故D错误。 故选B。 9．（2024·湖南长沙·一模）据中国地震台网正式测定，2023年12月7日在江苏连云港市赣榆区海域发生3.8级地震，震源深度8公里，震中位于北纬34.90度，东经119.86度，距海岸线最近约39公里．当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为t＝0.6s时的波动图像，图乙为x＝5m处A质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为﹣1cm，则（　　） A．这列波沿x轴正方向传播 B．t＝0.6s时，P、Q两质点加速度大小相同，方向相反 C．P质点的振动方程为 D．从t＝0开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程相等 【答案】C 【详解】A．由乙图可知，在t=0.6s时，A质点正在沿y轴负方向运动，再利用甲图可知，波沿x轴负向传播，故A错误； B．t＝0.6s时，质点P、Q点在x轴下方，加速度方向都沿y轴正方向，P、Q两质点加速度大小相同；故B错误； C．P质点的振动方程为 而 将t=0.6s，y=-1cm代入解得 因t=0时刻，质点P沿+y方向运动，故取，因此P质点的振动方程为 故C正确； D．由 波向x轴负方向传播可知时质点P在x上方向y轴正方向减速运动；Q在x轴上方向y轴负方向加速运动，又 所以从t＝0开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程不相等，故D错误。 故选C。 10．（2024·湖南张家界·二模）如图所示，实线是沿 x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在 时刻的波形图。 已知该波的波速是v=8m/s，根据图形，则下列说法正确的是（　　） A．该横波若与频率为1.5Hz的波相遇可能发生干涉 B．t=1s时刻，x=2m处的质点位于平衡位置向y轴负方向振动 C．t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为 D．从t=2s到t=2.75s的时间内，x=4m处的质点通过的路程为 【答案】C 【详解】A．由波形图可知波长 则波的周期为 频率为 故与频率为1.5Hz的波相遇不可能发生干涉，故A错误； B．从到，波传播的距离为 由图中波形图结合波形平移法可知，该波一定沿x轴负方向传播；经过时间，波传播的距离为 根据波形平移法可知，时处的振动传到处，则此时处的质点位于平衡位置向y轴正方向振动，故B错误； C．处的质点振动方程为 故时刻处的质点位移为 故C正确； D．从到的时间内，由于 半个周期内所有质点的路程都为2A，即 故D错误。 故选C。 11．（2024·湖南长沙·一模）一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示，M、Q为波上两个质点，其中Q比M早回到平衡位置，则下列说法正确的是（    ） A．该波的波长为 B．该波沿x轴正方向传播 C．从该时刻起，再经，质点M通过的总路程为 D．该波的周期为 【答案】C 【详解】A．简谐波在时刻的波形图中，设振动到波峰处的质点的平衡位置为x1，质点M、Q的平衡位置关于x1对称，则 可得该波的波长为 故A错误。 B．由Q比M早回到平衡位置可知，Q点向下振动，则该波沿x轴负方向传播， 其波速 周期 故B、D错误。 C．从该时刻起，波在内向负方向传播的距离 ， 即平衡位置为的质点此时的波形恰好传播到M，此时M点在平衡位置且运动方向沿y轴正方向，在内，M点通过的总路程 故C正确。 故选C。 二、多选题 12．（2024·湖南常德·一模）如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形，乙图是该波传播方向上介质中处的质点从时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为和的两个质点。下列说法正确的是（　　） A．该波的波速是 B．从开始，质点a比质点b先回到平衡位置 C．处的观察者沿轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为 D．若该波在传播过程中遇到尺寸为16 m的障碍物，会发生明显的衍射现象 【答案】AB 【详解】A．由图可知，该波波长为8m，周期为4s，根据公式 故A正确； B．因为该波沿x轴正方向传播，所以a向上振动，b向下振动，因此质点a先回到平衡位置，故B正确； C．根据周期可知该波频率为，但观察者沿x轴负方向运动时，靠近波源，因此接收到该波的频率一定大于 ，故C错误； D．因为该波波长为8m，小于障碍物尺寸，因此不会发生明显的衍射现象，故D错误。 故选AB。 13．（2024·湖南·三模）位于的波源p从时刻开始振动，形成沿x轴正、负方向传播的两列波，在时波源停止振动，时的波形如图所示，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、负方向传播的这两列波频率相同会发生干涉现象 B．时，波源的位移为7.5cm C．时，质点a的位移为0 D．在0到4s内，质点b运动总路程是60cm 【答案】BD 【详解】A．沿x轴正、负方向传播的这两列波频率相同，但反向运动不会相遇，也就不会发生干涉现象。故A错误； B．由题意可得，波速 振动周期 有图可知，波源的起振方向向上，综合可得波源在一个周期内的振动方程 将代入上式，可得波源的位移为7.5cm，故B正确； C．质点a开始振动时间 时，质点a振动，又及起振方向可知，时，质点a的位移为15cm，故C错误； D．质点b开始振动时间 在0到4s内，质点b振动，又波源只振动了2s可知任意质点都振动2s，在0到4s内，质点b从平衡位置开始振动了，质点b运动总路程是60cm。故D正确。 故选BD。 14．（2024·湖南长沙·一模）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。如图是P、Q两列波在某时刻的波形图，则下列说法正确的是（　　） A．实线可能是P波在时刻的波形图 B．实线可能是Q波在时刻的波形图 C．平衡位置在处的质点为振动加强点 D．平衡位置在处的质点为振动加强点 【答案】BC 【详解】AB．两列波的周期为 则 所以在4.5s时，P波在坐标原点处的质点振动到负向最大位移处；Q波在10m处的质点振动到正向最大位移处，所以实线可能是Q波在时刻的波形图，故A错误，B正确； C．平衡位置在处的质点到坐标原点和10m处的距离分别为7m和3m，则两列波到7m处的波程差为 因为两列波在t=0时刻的振动方向相反，所以平衡位置在处的质点为振动加强点，故C正确； D．两列波到8m处的波程差为 平衡位置在处的质点不是加强点，故D错误。 故选BC。 15．（2024·湖南·三模）一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在（）时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离，则以下说法中正确的是（　　） A．若周期为4s，波一定向右传播 B．若周期大于4s，波可能向右传播 C．若波速为8.5m/s，波一定向左传播 D．该波波速可能的最小值为0.5m/s 【答案】ACD 【详解】B．若波向右传播 B错误； A．若波向左传播 由于n是整数，当，时，符合通项，波向右传播，故A正确； C．由题图知波长，若波速为8.5m/s，波在3s内传播的距离为 根据波形的平移，波一定向左传播，故C正确； D．波在3s内传播的最小距离为向左传播1.5m，波速可能的最小值为 故D正确。 故选ACD。 16．（2024·湖南娄底·二模）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知甲波源振动周期，下列说法正确的是（　　） A．两列波的传播速度均为 B．若两列波同时开始传播，则振源振动方向相同 C．两列波叠加后，质点振动的最小振幅为1cm D．时刻，区间有4个振动加强点 【答案】AC 【详解】A．由波形图可知两列波的波长均为，甲、乙两列波的波长相同，甲、乙波速都为 故A正确； B．根据波形平移法可知，甲波源起振方向沿y轴正方向，乙波源起振方向沿y轴负方向，则振源振动方向相反，故B错误； C．两列波叠加后，振动减弱点的振幅为5 cm-4 cm=1cm， C正确； D．时刻， 两列波均传播了，即，两个波源的频率相同，且振动的步调完全相反，则取x轴一点，到两个波源的距离分别为和，则当满足 （n=0、1、2、3） 则该点是振动加强的点，解得　 ，，，，， 则区间有5个振动加强点， D错误； 故选AC。 17．（2024·湖南益阳·三模）位于坐标原点的波源从时刻开始做简谐运动，时第一次形成如图实线所示的波形，时刻形成的部分波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向沿y轴正方向 B．时刻可能为5.5s C．时刻可能为7.5s D．时刻可能为4.5s 【答案】ABC 【详解】A．波源的起振方向与t=3s时x=6m处质点的振动方向相同，故波源的起振方向沿y轴正方向，故A正确； BCD．由图可知 由 所以 t2时刻部分波形如图中虚线，但波不是传播到x=9m，质点的起振方向与波源的起振方向相同，即沿y轴正方向，故x=9m以后至少还有半个波长，即波至少传播到 至少传播的时间 t2时刻可能为 故BC正确，D错误。 故选ABC。 18．（2024·湖南·二模）下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，该时刻P、Q波源产生的波形分别传到了点M（-1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　） A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz B．两列波叠加稳定后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点 C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下 D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯 【答案】BD 【详解】A．由丙图可知超声波的波长 λ=1cm=0.01m 超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为 代入数据得 f=3.4×104Hz 故A错误； B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动减弱点，满足 （n为自然数） 解得 x=±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、-2.25 故两列波叠加稳定后，波源 P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B正确； C．由平衡可知，小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向上，故C 错误； D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。 故选 BD。 19．（2024·湖南邵阳·二模）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距6m的A、B两点，波由A向B传播，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波可能的波速为（    ） A． B．12m/s C．20m/s D．60m/s 【答案】AC 【详解】由振动图像得质点振动周期为 波由A向B传播，B点比A点晚振动的时间为 （，，） 所以A、B间的距离满足 （，，） 可得波长为 （，，） 这列波的波速为 （，，） 当时，可得 当时，可得 故选AC。 20．（2021·湖南株洲·一模）如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于和x=1.0m处，振幅均为A=0.5cm，波速均为v=0.1m/s 。t=0时刻，平衡位置处于 x=0.2m和x=0.6m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.4m处，以下说法正确的是（　　） A．0~2s 内，质点P的运动路程为2cm B．t=4s时， x=0.5m 处质点的位移为-1cm C．t=0时，质点P振动方向向上，质点Q振动方向向下 D．t=3s时，平衡位置处于0.3~0.5m 之间的质点位移均为0 【答案】BD 【详解】A．两列波的周期为 0~2s 内，质点P振动半个周期，运动路程为 s=2A=1cm 故A错误； B． t=4s时，两列波各自向前传播一个波长，由波的叠加可知，则x=0.5m处质点的位移为-1cm，故B正确； C．由“同侧法”可知，t=0时，质点P振动方向向下，质点Q振动方向向上，故C错误； D．t=3s时，两列波各自向前传播，则根据叠加原理可知，平衡位置处于0.3~0.5m 之间的质点位移均为0，故D正确。 故选BD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 振动和波 1、（2024·湖南卷·T2）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 2、（2023·湖南卷·T3）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 D. 时，处的质点与平衡位置的距离是 3、（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 一、单选题 1．（2024·湖南·模拟预测）如图所示，以为原点建立如图所示的坐标系，为波源，时波源从平衡位置开始垂直纸面向外做简谐运动（以垂直纸面向外为正方向），振动频率为，振幅为，所激发的横波向四周传播，在时简谐波的最远波峰传到了的位置，则下列说法正确的是（　　） A．波的传播速度为 B．在时，波源垂直纸面向外振动 C．在时，处的质点振动的路程为 D．在时，x轴上有3个点处于波谷位置 2．（2024·湖南永州·三模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，图乙为处A质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为，下列说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴正方向传播 B．P质点的振动方程为 C．时，P、Q两质点加速度大小相同，方向相反 D．从开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程相等 3．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，小球悬挂在箱子顶端的拉力传感器上，球心到悬挂点的距离为L，当箱子沿竖直方向做变速运动时，传感器的示数会变大或者变小，当箱子的加速度向上为a时，可认为重力加速度由g变为，当箱子的加速度向下为a时，可认为重力加速度由g变为，小球好像处在一个重力加速度为的环境里，可把这个称为等效重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．当箱子向上做减速运动时，等效重力加速度大于重力加速度g B．当箱子向上的加速度等于3g时，且小球做单摆运动（最大摆角小于5°），则小球的运动周期为 C．当箱子向上的加速度等于3g时，同时小球在箱子中做单摆运动（最大摆角小于5°），则运动过程小球的机械能守恒 D．拉力传感器的示数F与小球的重力的合力与小球的质量m之比等于等效重力加速度 4．（2024·湖南岳阳·三模）一简谐横波沿x轴方向传播，已知时的波形如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（    ） A．该简谐波沿x轴正方向传播 B．经过1s，处质点向前传播10m C．在时，处的质点速度方向与位移方向相同 D．经过任意0.5s的时间，处的质点经过的路程一定为25cm 5．（2024·湖南怀化·二模）甲乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于x=8m处，两波源均沿y轴方向振动。甲波源先开始振动，经过时间甲形成的波形如图（a）所示，此时乙波源开始振动，乙开始振动后的振动图象如图（b）所示，质点P的平衡位置处于x=5m处，下列说法中正确的是（    ） A．甲、乙两波源的起振方向相同 B．甲波的传播速度v甲=2.0m/s C．从乙开始振动计时，在t=2.5s时，质点P开始振动 D．若两波源一直振动，则质点P为振动减弱点 6．（2024·湖南衡阳·二模）一列简谐横波在t＝0时的波形如图所示，介质中x＝4m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为，下列说法正确的是（    ） A．这列波的振幅为8cm B．这列波的传播速度为 C．这列波沿x轴正方向传播 D．经过1.1s，P点的位移为4cm 7．（2024·湖南长沙·二模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图，是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点的振动图像，则（　　） A．该列波的传播方向沿轴负向传播 B．该列波的传播速度为 C．质点在内通过的路程为 D．质点在内沿轴运动了 8．（2024·湖南长沙·一模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A．该列波的传播速度为4m/s B．该列波的传播方向沿x轴负向传播 C．质点M在9s内通过的路程为340cm D．质点M在2s内沿x轴运动了8m 9．（2024·湖南长沙·一模）据中国地震台网正式测定，2023年12月7日在江苏连云港市赣榆区海域发生3.8级地震，震源深度8公里，震中位于北纬34.90度，东经119.86度，距海岸线最近约39公里．当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为t＝0.6s时的波动图像，图乙为x＝5m处A质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为﹣1cm，则（　　） A．这列波沿x轴正方向传播 B．t＝0.6s时，P、Q两质点加速度大小相同，方向相反 C．P质点的振动方程为 D．从t＝0开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程相等 10．（2024·湖南张家界·二模）如图所示，实线是沿 x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在 时刻的波形图。 已知该波的波速是v=8m/s，根据图形，则下列说法正确的是（　　） A．该横波若与频率为1.5Hz的波相遇可能发生干涉 B．t=1s时刻，x=2m处的质点位于平衡位置向y轴负方向振动 C．t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为 D．从t=2s到t=2.75s的时间内，x=4m处的质点通过的路程为 11．（2024·湖南长沙·一模）一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示，M、Q为波上两个质点，其中Q比M早回到平衡位置，则下列说法正确的是（    ） A．该波的波长为 B．该波沿x轴正方向传播 C．从该时刻起，再经，质点M通过的总路程为 D．该波的周期为 二、多选题 12．（2024·湖南常德·一模）如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形，乙图是该波传播方向上介质中处的质点从时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为和的两个质点。下列说法正确的是（　　） A．该波的波速是 B．从开始，质点a比质点b先回到平衡位置 C．处的观察者沿轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为 D．若该波在传播过程中遇到尺寸为16 m的障碍物，会发生明显的衍射现象 13．（2024·湖南·三模）位于的波源p从时刻开始振动，形成沿x轴正、负方向传播的两列波，在时波源停止振动，时的波形如图所示，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、负方向传播的这两列波频率相同会发生干涉现象 B．时，波源的位移为7.5cm C．时，质点a的位移为0 D．在0到4s内，质点b运动总路程是60cm 14．（2024·湖南长沙·一模）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。如图是P、Q两列波在某时刻的波形图，则下列说法正确的是（　　） A．实线可能是P波在时刻的波形图 B．实线可能是Q波在时刻的波形图 C．平衡位置在处的质点为振动加强点 D．平衡位置在处的质点为振动加强点 15．（2024·湖南·三模）一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在（）时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离，则以下说法中正确的是（　　） A．若周期为4s，波一定向右传播 B．若周期大于4s，波可能向右传播 C．若波速为8.5m/s，波一定向左传播 D．该波波速可能的最小值为0.5m/s 16．（2024·湖南娄底·二模）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知甲波源振动周期，下列说法正确的是（　　） A．两列波的传播速度均为 B．若两列波同时开始传播，则振源振动方向相同 C．两列波叠加后，质点振动的最小振幅为1cm D．时刻，区间有4个振动加强点 17．（2024·湖南益阳·三模）位于坐标原点的波源从时刻开始做简谐运动，时第一次形成如图实线所示的波形，时刻形成的部分波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向沿y轴正方向 B．时刻可能为5.5s C．时刻可能为7.5s D．时刻可能为4.5s 18．（2024·湖南·二模）下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，该时刻P、Q波源产生的波形分别传到了点M（-1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　） A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz B．两列波叠加稳定后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点 C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下 D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯 19．（2024·湖南邵阳·二模）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距6m的A、B两点，波由A向B传播，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波可能的波速为（    ） A． B．12m/s C．20m/s D．60m/s 20．（2021·湖南株洲·一模）如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于和x=1.0m处，振幅均为A=0.5cm，波速均为v=0.1m/s 。t=0时刻，平衡位置处于 x=0.2m和x=0.6m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.4m处，以下说法正确的是（　　） A．0~2s 内，质点P的运动路程为2cm B．t=4s时， x=0.5m 处质点的位移为-1cm C．t=0时，质点P振动方向向上，质点Q振动方向向下 D．t=3s时，平衡位置处于0.3~0.5m 之间的质点位移均为0 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$