专题03 机械振动与机械波（期末真题汇编，广东专用）高二物理下学期

**基本信息** 广东各地高二期末物理试题汇编，聚焦机械振动与机械波两大考点，以飞力士棒、滑索、水袖舞等生活情境为载体，融入《地心游记》隧道模型等跨学科应用，突出核心素养考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|21题|机械振动（固有频率、共振）、机械波（波速、振动图像）|结合飞力士棒考固有频率，水袖舞情境分析波形传播方向| |非选择题|8题|简谐运动证明（影子运动、地球隧道模型）、波的干涉衍射|《地心游记》隧道模型证明简谐运动动力学特征，双线摆实验测量重力加速度|

专题03 机械振动与机械波 2大高频考点概览 考点01 机械振动 考点02 机械波 地 城 考点01 机械振动 1．(24-25高二下·广东江门·期末)飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，忽略空气阻力，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（    ） A．使用者用力越大棒振动越快 B．若只将PVC杆增长，棒的固有频率不变 C．该棒振动的频率一定等于4.5Hz，与驱动力的频率无关 D．随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大 2．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)简谐运动是最简单、最基本的振动，复杂的振动往往可以看作多个简谐运动的叠加。 (1)如图1所示，固定在竖直圆盘上的小球随着圆盘以角速度沿顺时针方向做半径为的匀速圆周运动。用竖直向下的平行光照射小球，在圆盘下方的屏上可以观察到小球在x方向上的“影子”的运动，开始计时时小球A在圆盘最上端。请根据简谐运动的运动学特征（即做简谐运动的物体的位移x与运动时间t满足正弦函数规律），证明：小球A的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点O为平衡位置做简谐运动。 (2)科幻小说《地心游记》中假想着凿通一条贯穿地心的极窄且光滑的隧道，人可以通过该隧道直通地球彼岸。为简化研究，质量为M、半径为R的地球视为质量分布均匀的球体，已知质量均匀分布的球壳内的质点所受万有引力的合力为零，万有引力常量为G。不计空气阻力。如图2所示，以地心O为原点，沿隧道方向建立x轴，请根据简谐运动的动力学特征（即做简谐运动的物体所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，并总是指向平衡位置）证明：质量为m的质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动； 3．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)生活中相关现象，以下说法正确的是（　　） A．士兵通过大桥需要使用便步是改变大桥固有频率以免共振 B．俄乌战争大量使用光纤无人机，光纤内芯的折射率比包层折射率大 C．警察使用的移动测速仪其原理是借助多普勒效应检测反射波的波速变化 D．β衰变时，有电子束从原子核射出来，说明电子是原子核组成成分 4．(24-25高二下·广东韶关·期末)（多选）如图是儿童游乐场中滑索项目的示意图，光滑钢性滑索水平固定，滑轮可沿滑索水平运动，不可伸长的轻绳上端固定在滑轮上，下端固定一坐垫球，儿童坐在坐垫球上并拉紧轻绳使滑轮紧靠右侧限位器，随后由A点处无初速离开平台，当儿童运动到最低点B时，其重心下降了h。已知儿童和坐垫球的总质量为M，滑轮质量为m，儿童和坐垫球以及滑轮均可视为质点，滑索足够长，忽略空气阻力，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　） A．儿童将以B点为平衡位置做简谐振动 B．儿童第一次到达最低点时的速度大小为 C．儿童向左运动第一次到达最高点时，其速度大小为 D．儿童向左运动第一次到达最高点时，与B点高度差为 5．(24-25高二下·广东广州·期末)在广州，某同学研究单摆做受迫振动时振幅与驱动力频率的关系，其共振曲线如图所示。则该单摆（　　） A．摆长约为 B．驱动力频率增大时，振幅增大 C．驱动力频率增大时，振动频率不变 D．若该实验移至上海、共振曲线的峰值将向右偏移 6．(24-25高二下·广东清远·期末)如图所示，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。已知每根悬线长为d，两悬点间相距s，金属小球半径为r，AB为光电计数器。现将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时，启动光电计数器，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，同时计时器开始计时。然后每当小球经过点O时，计数器都计数一次。当计数器上显示的计数次数刚好为n时，所用的时间为t，则下列说法正确的是（　　） A．双线摆的摆角越小，则周期越小 B．双线摆的振动周期 C．双线摆的等效摆长 D．静止释放瞬间，小球的回复力为零 7．(24-25高二下·广东肇庆·期末)海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动（可视为简谐振动），其振动周期为，振幅为A。某时刻浮漂正好经过平衡位置向上运动。忽略水的黏滞阻力，从该时刻起，下列说法正确的是（　　） A．经过时间，浮漂的速度达到最大 B．经过时间，浮漂的动能为零 C．经过时间，浮漂所受合力为零 D．风浪突然增大，浮漂的固有振动周期变大 8．(24-25高二下·广东江门·期末)做简谐振动的物体经过A点时，加速度的大小为2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小为3m/s2，方向指向A点。A、B之间的距离是5cm，则它的平衡位置与A点的距离为（　　） A．2cm B．3cm C．4cm D．5cm 9．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)（多选）关于下列四幅图片的说法正确的是（　　） A．图甲为共振筛简图，偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高 B．图乙是利用、两个表面反射光形成的薄膜干涉图样来检查平面的平整程度 C．图丙为光纤的导光原理图，其中纤芯的折射率大于包层的折射率 D．图丁中P、Q是偏振片，M是小孔，是光屏，当P固定不动，Q绕轴心转动一周（周期为），则光屏上出现两次光强最小的时间间隔为 10．(24-25高二下·广东华附、实、广雅、深中·期末)下列对各图的叙述，正确的是（　　） A．图甲为一个单摆做受迫振动的振幅与驱动力频率的关系曲线，此单摆的固有频率约为 B．图乙为多普勒效应，静止在处的观察者比静止在处的观察者接收到的波的频率大 C．图丙为水波衍射图样，增大挡板间的间隙，衍射现象将更明显 D．图丁为振荡电路工作中的某一状态，此刻电容器正在放电 11．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)如图甲所示，轻质弹簧与小球组成弹簧振子，在竖直方向上做简谐振动，其中O点为静止时小球的位置，B、C分别为最低点和最高点，取竖直向下为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小球在O点时弹簧处于原长状态 B．t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 C．t=0.2s到t=0.4s内，弹簧振子做加速度减小的变加速直线运动 D．在t=0.1s与t=0.7s时，弹簧振子的速度大小相等、方向相反 12．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)振动式转速表测量发动机转动频率的原理如图所示。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为120Hz、100Hz、80Hz、60Hz的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的发动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，则（　　） A．钢片a振动频率约为100Hz B．发动机转动频率约为120Hz C．发动机转动频率约为80Hz D．钢片d振动频率约为60Hz 地 城 考点02 机械波 1．(24-25高二下·广东广州执信中学·期末)题图甲为某水上游乐场最新引入的一种水上蹦床设施。游客在蹦床上规律地跳动时，水面被激出一圈圈水波，若不考虑能量损失，水面为均匀介质，波源位于O点，水波在xOy水平面内传播，波面呈现为圆形。t=1s时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线表示波谷，实线表示相邻波峰。A处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是（　　） A．质点振动的振幅为0.2m B．水波的波速为1m/s C．t=3s时A处质点所受回复力最小 D．t=3s时B处质点处在平衡位置 2．(24-25高二下·广东深圳罗湖区·期末)（多选）如图所示，演员正在舞台上表演“水袖”，甩出水袖的波浪可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．简谐波沿x轴负方向传播 B．简谐波的波速为 C．再经过，质点Q向左移动了 D．质点Q在时速度和加速度方向相同 3．(24-25高二下·广东广州·期末)（多选）图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，该时刻波恰好传播至Q点。图乙为质点M、N、P中某一质点的振动图像，则（　　） A．图乙是质点N的振动图像 B．该波的传播速度大小为1m/s C．波源的起振方向沿y轴正方向 D．x=10cm处的质点第一次到达波峰位置的时刻是t=0.9s 4．(24-25高二下·广东广州天河区·期末)两人分别乘坐静止在湖面上的甲、乙两条小船，两船在湖面上相距20m。有一列水波沿甲船到乙船的方向传播，使每条小船每分钟上下浮动30次。当甲船位于波峰时，乙船刚好在波谷，此时两船间还有两个波峰。则这列水波的周期T=___________s，传播速度v=___________m/s。 5．(24-25高二下·广东肇庆·期末)如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置位于处的质点，是平衡位置位于处的质点。如图乙所示为质点的振动图像，求： (1)该列波的波速； (2)从到的过程中，质点运动的路程； (3)从时刻开始计时，写出质点的振动方程。 6．(24-25高二下·广东肇庆·期末)渔船常利用回声探测器发射的超声波来探测远处的鱼群与障碍物的方位。已知某超声波的频率为，时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示，此时介质中质点向轴负方向运动。下列说法正确的是（　　） A．该超声波沿轴负方向传播 B．时质点和质点的运动方向相反 C．该声波遇到尺寸约为1.5m的障碍物时会发生明显衍射 D．渔船逐渐靠近鱼群时，探测器接收到的回声频率仍为 7．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)如图a，均匀介质中有一波源S1上下做简谐运动，其振动图像如图b所示。同一水平面上有一质点P且S1P=6m。当波源S1处于平衡位置且向下运动时，P处于波谷。求： (1)该机械波传播的速度v； (2)若波速v>2m/s，则从波源开始振动到t=4s时，质点P的路程和位移； (3)在（2）的情况下，t=4s时，同一水平面的另一波源S2（S1S2⊥PS1）开始振动，如图c所示，两波源相距S1S2=8m。从S2传到P点开始计时，求质点P的振动方程。 8．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s。在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动。t=0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，下列说法不正确的是（　　） A．该机械波在弹性介质中的传播速度为10m/s B．图中相邻质点间距离为0.5m C．当a点经过的路程为9cm时，h点经过的路程为12cm D．当b点在平衡位置向下振动时，c点位于平衡位置的上方 9．(24-25高二下·广东清远·期末)图甲中，青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动。把水波视作横波，以青蛙所在位置为原点O，某时刻波源垂直xOy平面振动所产生波的示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，此时波峰恰好传到图乙中的实线圆处，图丙为图乙中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，z轴的正方向为竖直向上。 (1)求波在水中的传播速度大小v； (2)写出质点A的振动方程（函数）； (3)已知B点（未画出）离原点的距离为1.3m，从波峰恰好传到图乙中的实线圆处开始计时，求经过多长时间B点第2次到达波峰。 10．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)“战绳”是健身房中常见的一种力量训练项目，健身者用手握住绳子一端，将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，则可在绳中形成一列机械波。如图是t0时刻绳波的波形图，且P点的振动方向向下，振动频率是0.5Hz，则下列说法正确的是（　　） A．此时Q点的振动方向向下 B．绳波的传播速度为8m/s C．此后1s内质点Q经过的路程为40cm D．健身者提高抖动的频率绳波的波速将增大 11．(24-25高二下·广东茂名普通高中·期末)一列简谐横波沿x轴传播，s时的波形图如图所示。处的质点Q振动方程为，P、Q都振动时，关于该简谐横波，下列说法正确的是（    ） A．波长为2.2m B．波速大小为1.1m/s C．波沿x轴正方向传播 D．当质点Q在波峰时，质点P一定正沿y轴正向运动 12．(24-25高二下·广东江门·期末)（多选）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=−0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.2m/s，振幅均为4cm，图示为t=0时刻两列波的图像，下列说法正确的是（　　） A．两列波波源的起振方向相同 B．x=0.4m处的质点为振动加强点 C．两列波的振动周期均为2s D．t=5s时x=0m处的质点运动的总路程为32cm 13．(24-25高二下·广东江门·期末)如图所示为某一时刻波源在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（    ） A．a点的位移始终最大，等于两列波的振幅之和 B．c点的频率等于两波源的频率之和 C．c点的振动始终减弱，d点的振动始终加强 D．再经过四分之一个周期，b、c两点的位移均为零 14．(24-25高二下·广东华附、实、广雅、深中·期末)图甲为京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在时刻的波形图，、为该波上两个质点，此时位于平衡位置，位于波峰，且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像，已知袖子足够长，则下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．该波的传播速度为 C．时，质点的速度为零 D．图丙可能为质点的振动图像 15．(24-25高二下·广东汕头·期末)水滴持续从屋檐滴落到积水水面形成水波（可视为简谐横波）。已知该水波的波速为4cm/s，某时刻水波的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．水波的振幅为2cm B．水波的周期为0.5s C．在水波作用下，水面的一片花瓣会向前移动 D．水波在传播的过程遇到50cm大小的石头能发生明显的衍射 16．(24-25高二下·广东韶关·期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为2m/s，时的波形如图所示，则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为（　　） A．0.4m B．0.8m C．1.2m D．1.6m 17．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)两列简谐波在同种介质中沿x轴相向传播，已知两个波源振动一个周期后停止，t=0时刻波形如图所示，且t=0.75s时，P点恰好第一次运动到波峰位置，求： (1)传播过程的波速大小v； (2)传播过程中，振幅的最大值及对应质点在x轴上的位置； (3)t=0到t=2s时间内，x=22m处的Q点运动的路程。 18．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)如图甲所示，某振源在湖面上O点处开始振动，形成的水波可视为横波。如图乙所示，以O点为原点在水面上建立xOy平面，描述波的分布，在t=0时刻，相邻的波谷和波峰恰好分别传到虚线圆和实线圆处，且实线圆处第一次出现波峰。以竖直向上为正方向，过O点并垂直xOy平面建立z轴，若t=0时刻起，振源的振动方程为，则P处质点的振动图像为（　　） A．B． C．D． 19．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)如图，机场地勤人员通过佩戴降噪耳机，能减少噪声对耳部的伤害。降噪耳机内设有麦克风，用来收集噪声信号，同时耳机的处理器会发出与噪声振幅、频率相同而相位相反的声波，从而达到消声的效果。降噪耳机消声的原理是利用（　　） A．声波的干涉 B．声波的衍射 C．声波的反射 D．声波的多普勒效应 2 / 24 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 机械振动与机械波 2大高频考点概览 考点01 机械振动 考点02 机械波 地 城 考点01 机械振动 1．【答案】D 2．【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）设经过时间t小球与O点连线转过的角度为φ，小球A的“影子”的位移为 又因为 解得 所以，小球A的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点O为平衡位置做简谐运动。 （2）设质点偏离地心的位移为x，根据万有引力定律得 又因为 解得 质点所受的万有引力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，方向与位移方向相反，所以质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动； 3．【答案】B 4．【答案】BCD 5．【答案】D 6．【答案】B 7．【答案】C 8．【答案】A 9．【答案】CD 10．【答案】A 11．【答案】C 12．【答案】A 地 城 考点02 机械波 1．【答案】B 2．【答案】AD 3．【答案】AD 4．【答案】 2 4 5．【答案】(1) (2) (3) 6．【答案】B 7．【答案】(1) (2)5cm，1cm (3) 8．【答案】D 9．【答案】(1) (2) (3)2.6s 【详解】（1）由图乙可知，相邻波峰与波谷的半径差为半个波长，即 故 图丙中周期 波速 （2）质点A的振动方程一般形式是 从图丙可知，振幅是，时，，则初相位，角频率 故振动方程为： （3）时，波峰位于，以传播； 第一次波峰到达点的时间： 第二次波峰到达需再经一个周期，故总时间： 10．【答案】C 11．【答案】D 12．【答案】CD 13．【答案】D 14．【答案】D 15．【答案】B 16．【答案】C 17．【答案】(1) (2)振幅的最大值20cm，质点在x轴上18m位置 (3)20cm 【详解】（1）同侧法可知P点起振方向向下，根据题意有 解得 由图知 根据 （2）当两个波的波峰、波谷相遇时，振幅最大值为20cm，两个波波速相同，波长相同，故波峰相遇位置和波谷相遇位置均为他们距离的中点位置，即 （3）向x轴正方向传播的波到达Q点的时间需要 向x轴负方向传播的简谐波经过时间到达Q点 解得 0到2s内O点振动时间 故0-2s内Q只在右侧波的影响下振动了半个周期。Q点运动的路程 18．【答案】A 19．【答案】A 2 / 24 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 机械振动与机械波 2大高频考点概览 考点01 机械振动 考点02 机械波 地 城 考点01 机械振动 1．(24-25高二下·广东江门·期末)飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，忽略空气阻力，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（    ） A．使用者用力越大棒振动越快 B．若只将PVC杆增长，棒的固有频率不变 C．该棒振动的频率一定等于4.5Hz，与驱动力的频率无关 D．随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大 【答案】D 【详解】A．使用者用力大小影响的是振幅，与振动快慢没有关系，故A错误； B．将PVC杆增长，棒的固有频率发生改变，故B错误； C．该棒做受迫振动，振动频率等于驱动力频率，故C错误； D．当驱动力的频率等于其固有频率时，棒振动的振幅最大，手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度越大，随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大，故D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)简谐运动是最简单、最基本的振动，复杂的振动往往可以看作多个简谐运动的叠加。 (1)如图1所示，固定在竖直圆盘上的小球随着圆盘以角速度沿顺时针方向做半径为的匀速圆周运动。用竖直向下的平行光照射小球，在圆盘下方的屏上可以观察到小球在x方向上的“影子”的运动，开始计时时小球A在圆盘最上端。请根据简谐运动的运动学特征（即做简谐运动的物体的位移x与运动时间t满足正弦函数规律），证明：小球A的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点O为平衡位置做简谐运动。 (2)科幻小说《地心游记》中假想着凿通一条贯穿地心的极窄且光滑的隧道，人可以通过该隧道直通地球彼岸。为简化研究，质量为M、半径为R的地球视为质量分布均匀的球体，已知质量均匀分布的球壳内的质点所受万有引力的合力为零，万有引力常量为G。不计空气阻力。如图2所示，以地心O为原点，沿隧道方向建立x轴，请根据简谐运动的动力学特征（即做简谐运动的物体所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，并总是指向平衡位置）证明：质量为m的质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动； 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）设经过时间t小球与O点连线转过的角度为φ，小球A的“影子”的位移为 又因为 解得 所以，小球A的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点O为平衡位置做简谐运动。 （2）设质点偏离地心的位移为x，根据万有引力定律得 又因为 解得 质点所受的万有引力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，方向与位移方向相反，所以质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动； 3．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)生活中相关现象，以下说法正确的是（　　） A．士兵通过大桥需要使用便步是改变大桥固有频率以免共振 B．俄乌战争大量使用光纤无人机，光纤内芯的折射率比包层折射率大 C．警察使用的移动测速仪其原理是借助多普勒效应检测反射波的波速变化 D．β衰变时，有电子束从原子核射出来，说明电子是原子核组成成分 【答案】B 【详解】A．士兵通过大桥使用便步是为了避免步伐频率与大桥固有频率一致引发共振，但大桥的固有频率由其自身性质决定，无法改变。故A错误； B．光纤利用全反射传输信号，要求内芯折射率大于包层折射率。故B正确； C．移动测速仪通过多普勒效应检测反射波的频率变化，而非波速变化（波速在介质中恒定）。故C错误； D．β衰变中电子由中子转化为质子时产生，并非原子核固有成分。故D错误。 故选B。 4．(24-25高二下·广东韶关·期末)（多选）如图是儿童游乐场中滑索项目的示意图，光滑钢性滑索水平固定，滑轮可沿滑索水平运动，不可伸长的轻绳上端固定在滑轮上，下端固定一坐垫球，儿童坐在坐垫球上并拉紧轻绳使滑轮紧靠右侧限位器，随后由A点处无初速离开平台，当儿童运动到最低点B时，其重心下降了h。已知儿童和坐垫球的总质量为M，滑轮质量为m，儿童和坐垫球以及滑轮均可视为质点，滑索足够长，忽略空气阻力，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　） A．儿童将以B点为平衡位置做简谐振动 B．儿童第一次到达最低点时的速度大小为 C．儿童向左运动第一次到达最高点时，其速度大小为 D．儿童向左运动第一次到达最高点时，与B点高度差为 【答案】BCD 【详解】A．由于滑轮可沿滑索水平运动，可知儿童整个运动过程不是做圆周运动，所以儿童不会以B点为平衡位置做简谐振动，故A错误； B．儿童从A点第一次到达最低点过程，滑轮保持静止不动，对儿童，根据动能定理可得 解得儿童第一次到达最低点时的速度大小为，故B正确； C．儿童第一次到达最低点后，滑轮开始向左运动，儿童与滑轮组成的系统满足水平方向动量守恒，儿童向左运动第一次到达最高点时，具有相同的水平速度，则有 解得儿童向左运动第一次到达最高点时，其速度大小为，故C正确； D．从儿童第一次到达最低点到向左运动第一次到达最高点过程，根据系统机械能守恒可得 解得儿童向左运动第一次到达最高点时，与B点高度差为，故D正确。 故选BCD。 5．(24-25高二下·广东广州·期末)在广州，某同学研究单摆做受迫振动时振幅与驱动力频率的关系，其共振曲线如图所示。则该单摆（　　） A．摆长约为 B．驱动力频率增大时，振幅增大 C．驱动力频率增大时，振动频率不变 D．若该实验移至上海、共振曲线的峰值将向右偏移 【答案】D 【详解】A．由题图可知，该单摆的固有频率为，则固有周期为 根据 可得该单摆的摆长约为，故A错误； B．当驱动力频率等于该单摆的固有频率时，振幅最大，所以驱动力频率增大时，振幅不一定增大，故B错误； C．驱动力频率增大时，振动频率也随着增大，故C错误； D．若该实验移至上海，由于上海的重力加速度大于广州的重力加速度，所以固有周期变小，固有频率变大，则共振曲线的峰值将向右偏移，故D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·广东清远·期末)如图所示，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。已知每根悬线长为d，两悬点间相距s，金属小球半径为r，AB为光电计数器。现将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时，启动光电计数器，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，同时计时器开始计时。然后每当小球经过点O时，计数器都计数一次。当计数器上显示的计数次数刚好为n时，所用的时间为t，则下列说法正确的是（　　） A．双线摆的摆角越小，则周期越小 B．双线摆的振动周期 C．双线摆的等效摆长 D．静止释放瞬间，小球的回复力为零 【答案】B 【详解】A．双线摆可等效为单摆，在摆角较小时，根据周期公式有 可知周期与摆角大小无关，故A错误； B．当计数器显示计数次数为时，小球经过平衡位置次，则有 解得单摆的周期，故B正确； C．双线摆的等效摆长为，故C错误； D．由静止释放瞬间，小球偏离平衡位置，即小球相对于平衡位置的位移不等于0，则回复力不为零，故D错误。 故选B。 7．(24-25高二下·广东肇庆·期末)海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动（可视为简谐振动），其振动周期为，振幅为A。某时刻浮漂正好经过平衡位置向上运动。忽略水的黏滞阻力，从该时刻起，下列说法正确的是（　　） A．经过时间，浮漂的速度达到最大 B．经过时间，浮漂的动能为零 C．经过时间，浮漂所受合力为零 D．风浪突然增大，浮漂的固有振动周期变大 【答案】C 【详解】A．某时刻浮漂正好经过平衡位置向上运动，经过时间，浮漂处于最大位移处，此时浮漂的速度为零，故A错误； B．经过时间，浮漂处于平衡位置向下运动，此时浮漂的速度最大，动能最大，故B错误； C．经过时间，浮漂处于平衡位置向上运动，此时浮漂所受合力为零，故C正确； D．固有周期由系统自身性质决定，风浪变化不影响固有周期，故D错误。 故选C。 8．(24-25高二下·广东江门·期末)做简谐振动的物体经过A点时，加速度的大小为2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小为3m/s2，方向指向A点。A、B之间的距离是5cm，则它的平衡位置与A点的距离为（　　） A．2cm B．3cm C．4cm D．5cm 【答案】A 【详解】简谐运动中，加速度方向总是指向平衡位置，且大小为，与位移x成正比。 A点加速度指向B，说明平衡位置在B方向（即A的右侧）；B点加速度指向A，说明平衡位置在A方向（即B的左侧）。 因此，平衡位置必在A、B之间。 设平衡位置到A的距离为x，到B的距离为y，则 加速度大小之比为，即 代入 解得， 综上，平衡位置到A点的距离为2cm。 故选A。 9．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)（多选）关于下列四幅图片的说法正确的是（　　） A．图甲为共振筛简图，偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高 B．图乙是利用、两个表面反射光形成的薄膜干涉图样来检查平面的平整程度 C．图丙为光纤的导光原理图，其中纤芯的折射率大于包层的折射率 D．图丁中P、Q是偏振片，M是小孔，是光屏，当P固定不动，Q绕轴心转动一周（周期为），则光屏上出现两次光强最小的时间间隔为 【答案】CD 【详解】A．图甲为共振筛简图，当偏心轮转动的周期等于筛子的固有周期时，筛子振幅最大，共振筛筛除杂物的效率越高；所以不是偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高，故A错误； B．图乙是利用、两个表面反射光形成的薄膜干涉图样来检查平面的平整程度，故B错误； C．图丙为光纤的导光原理图，利用的是全反射原理，其中纤芯的折射率大于包层的折射率，故C正确； D．每次当P、Q偏振片的透振方向垂直时，光屏上出现的光强最小，则当P固定不动，Q绕轴心转动一周（周期为），则光屏上出现两次光强最小的时间间隔为，故D正确。 故选CD。 10．(24-25高二下·广东华附、实、广雅、深中·期末)下列对各图的叙述，正确的是（　　） A．图甲为一个单摆做受迫振动的振幅与驱动力频率的关系曲线，此单摆的固有频率约为 B．图乙为多普勒效应，静止在处的观察者比静止在处的观察者接收到的波的频率大 C．图丙为水波衍射图样，增大挡板间的间隙，衍射现象将更明显 D．图丁为振荡电路工作中的某一状态，此刻电容器正在放电 【答案】A 【详解】A．当孔的尺寸与波长差不多或者小于波长时会产生明显的衍射现象图甲为一个单摆做受迫振动的振幅与驱动力频率的关系曲线，当驱动力的频率等于固有频率时振幅最大，由图可知此单摆的固有频率约为，故A正确； B．当孔的尺寸与波长差不多或者小于波长时会产生明显的衍射现象图乙为多普勒效应，波源在远离处的观察者，靠近处的观察者，则静止在处的观察者比静止在处的观察者接收到的波的频率小，故B错误； C．图丙为水波衍射图样，当孔的尺寸与波长差不多或者小于波长时会产生明显的衍射现象，则减小挡板间的间隙，衍射现象将更明显，故C错误； D．图丁根据线圈中的磁场方向结合右手螺旋定则可知，电流方向由下极板流向上极板，由板间场强方向可知，上极板带正电，下极板带负电，则此时电容器所带的电荷量正在增加，电容器正在充电，故D错误。 故选A。 11．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)如图甲所示，轻质弹簧与小球组成弹簧振子，在竖直方向上做简谐振动，其中O点为静止时小球的位置，B、C分别为最低点和最高点，取竖直向下为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小球在O点时弹簧处于原长状态 B．t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 C．t=0.2s到t=0.4s内，弹簧振子做加速度减小的变加速直线运动 D．在t=0.1s与t=0.7s时，弹簧振子的速度大小相等、方向相反 【答案】C 【详解】A．O点为静止时小球的位置，小球在O点时弹簧处于伸长状态，故A错误； B．t=0.2s时，弹簧振子处于下方振幅处，可知加速度为负向最大，故B错； C．t=0.2s到t=0.4s内，弹簧振子的位移减小、速度变大、加速度减小，所以，振子做加速度减小的变加速直线运动，故C正确; D．根据图乙可知，在t=0.1s与t=0.7s时弹簧振子的速度大小相等、方向相同，故D错误。 故选C。 12．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)振动式转速表测量发动机转动频率的原理如图所示。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为120Hz、100Hz、80Hz、60Hz的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的发动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，则（　　） A．钢片a振动频率约为100Hz B．发动机转动频率约为120Hz C．发动机转动频率约为80Hz D．钢片d振动频率约为60Hz 【答案】A 【详解】BC．根据共振发生的条件，受迫振动的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，显然是b钢片发生了共振，说明发动机的转动频率为100Hz，故BC错误； AD．钢片a、d做受迫振动，振动频率约为100Hz，故A正确，D错误； 故选A。 地 城 考点02 机械波 1．(24-25高二下·广东广州执信中学·期末)题图甲为某水上游乐场最新引入的一种水上蹦床设施。游客在蹦床上规律地跳动时，水面被激出一圈圈水波，若不考虑能量损失，水面为均匀介质，波源位于O点，水波在xOy水平面内传播，波面呈现为圆形。t=1s时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线表示波谷，实线表示相邻波峰。A处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是（　　） A．质点振动的振幅为0.2m B．水波的波速为1m/s C．t=3s时A处质点所受回复力最小 D．t=3s时B处质点处在平衡位置 【答案】B 【详解】A．由图丙可知，质点振动的振幅为0.1m，故A错误； B．由图乙可知，水波的波长为 由图丙可知，水波的周期为 故水波的波速为，故B正确； CD．由图丙可知，t=3s时A处质点位于波谷，所受回复力最大，因A与B相距半个波长，故B处质点位于波峰，故CD错误。 故选B。 2．(24-25高二下·广东深圳罗湖区·期末)（多选）如图所示，演员正在舞台上表演“水袖”，甩出水袖的波浪可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．简谐波沿x轴负方向传播 B．简谐波的波速为 C．再经过，质点Q向左移动了 D．质点Q在时速度和加速度方向相同 【答案】AD 【详解】A．由质点Q的振动图像可知， 时质点Q向y轴负方向振动，由同侧法可判断：简谐波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由图像可知、，简谐波的波速为，故B错误； C．简谐波传播过程中，质点只在y轴方向做往复运动，故C错误； D．由质点Q的振动图像可知，质点Q在时速度和加速度方向相同，故D正确。 故选AD 。 3．(24-25高二下·广东广州·期末)（多选）图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，该时刻波恰好传播至Q点。图乙为质点M、N、P中某一质点的振动图像，则（　　） A．图乙是质点N的振动图像 B．该波的传播速度大小为1m/s C．波源的起振方向沿y轴正方向 D．x=10cm处的质点第一次到达波峰位置的时刻是t=0.9s 【答案】AD 【详解】A．由图甲可知，t=0.1s时刻质点N处于波峰位置，图乙中质点在t=0.1s时刻处于波峰位置，所以图乙是质点N的振动图像，故A正确； B．由题图可知，波长为λ=4cm，周期为0.4s，则波速为，故B错误； C．根据波形平移法可知，Q点的起振方向沿y轴负方向，则波源的起振方向沿y轴负方向，故C错误； D．根据波形平移法可知，从t=0.1s时刻到x=10cm处的质点第一次到达波峰位置所用时间为 则x=10cm处的质点第一次到达波峰位置的时刻是t=0.9s，故D正确。 故选AD。 4．(24-25高二下·广东广州天河区·期末)两人分别乘坐静止在湖面上的甲、乙两条小船，两船在湖面上相距20m。有一列水波沿甲船到乙船的方向传播，使每条小船每分钟上下浮动30次。当甲船位于波峰时，乙船刚好在波谷，此时两船间还有两个波峰。则这列水波的周期T=___________s，传播速度v=___________m/s。 【答案】 2 4 【详解】[1]水波的周期为 [2]由题意， 得波长 则波速 5．(24-25高二下·广东肇庆·期末)如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置位于处的质点，是平衡位置位于处的质点。如图乙所示为质点的振动图像，求： (1)该列波的波速； (2)从到的过程中，质点运动的路程； (3)从时刻开始计时，写出质点的振动方程。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图甲和图乙可得，波长 周期 则波速 解得 且由同侧法可知，该列波沿轴负方向传播。 （2）由图甲可知，振幅 从到的过程中，质点运动的时间 时质点位于平衡位置，质点在一个周期内的路程为，则质点运动的路程 （3）设质点的振动方程为 其中，， 由初始条件，时，，速度正向最大 则振动方程为 6．(24-25高二下·广东肇庆·期末)渔船常利用回声探测器发射的超声波来探测远处的鱼群与障碍物的方位。已知某超声波的频率为，时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示，此时介质中质点向轴负方向运动。下列说法正确的是（　　） A．该超声波沿轴负方向传播 B．时质点和质点的运动方向相反 C．该声波遇到尺寸约为1.5m的障碍物时会发生明显衍射 D．渔船逐渐靠近鱼群时，探测器接收到的回声频率仍为 【答案】B 【详解】A．图示时刻质点向轴负方向运动，根据“峰前质点上振”可判断该超声波沿轴正方向传播，故A错误； B．质点和质点的平衡位置之间的距离为半个波长，则质点和质点的振动完全相反，故B正确； C．由题图可知该声波的波长为，当遇到尺寸约1.5m的障碍物时不会发生明显衍射，故C错误； D．渔船在靠近鱼群时，根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率增大，故D错误。 故选B。 7．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)如图a，均匀介质中有一波源S1上下做简谐运动，其振动图像如图b所示。同一水平面上有一质点P且S1P=6m。当波源S1处于平衡位置且向下运动时，P处于波谷。求： (1)该机械波传播的速度v； (2)若波速v>2m/s，则从波源开始振动到t=4s时，质点P的路程和位移； (3)在（2）的情况下，t=4s时，同一水平面的另一波源S2（S1S2⊥PS1）开始振动，如图c所示，两波源相距S1S2=8m。从S2传到P点开始计时，求质点P的振动方程。 【答案】(1) (2)5cm，1cm (3) 【详解】（1）设波长为λ，波速为ν。由图可知周期T=2s 根据题意，易得 又 解得 （2）因，则 波传到P点用时为 此后质点P振动时间 又 则时，质点振动的路程为 此时P位于波峰，位移为 （3）在（2）的情况下，波长为 由几何关系易知 故质点P到两波源的波程差为 因时两波源振动方向相反，故P点为振动加强点，则振幅为 S2传到P点时，P点向下运动。 故稳定后其振动方程为 8．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s。在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动。t=0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，下列说法不正确的是（　　） A．该机械波在弹性介质中的传播速度为10m/s B．图中相邻质点间距离为0.5m C．当a点经过的路程为9cm时，h点经过的路程为12cm D．当b点在平衡位置向下振动时，c点位于平衡位置的上方 【答案】D 【详解】A．根据题意可知波的周期为0.2s，t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动，经过t=0.05s，e点第一到达最高点。t=0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，则知该质点的振动比e点落后一个周期，所以波长为λ=2m，则波速为，故A正确，不符合题意； B．由波的周期为0.2s，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动，可知相邻质点间的距离等于四分之一波长，可得相邻质点间的距离为，故B正确，不符合题意； C．质点a到波源的距离为一个波长，h质点到波源的距离为四分之三的波长，由于振幅为3cm，所以当a点经过的路程为9cm时，即质点a振动了四分之三的周期，由对称性规律可知，质点h刚好振动一个周期，所以质点h的路程为4A=12cm，故C正确，不符合题意； D．b、c两质点均在波源的左侧，波是由c向b传播的，所以当b点在平衡位置向下振动时，c点处于波谷，故D错误，符合题意。 故选D。 9．(24-25高二下·广东清远·期末)图甲中，青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动。把水波视作横波，以青蛙所在位置为原点O，某时刻波源垂直xOy平面振动所产生波的示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，此时波峰恰好传到图乙中的实线圆处，图丙为图乙中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，z轴的正方向为竖直向上。 (1)求波在水中的传播速度大小v； (2)写出质点A的振动方程（函数）； (3)已知B点（未画出）离原点的距离为1.3m，从波峰恰好传到图乙中的实线圆处开始计时，求经过多长时间B点第2次到达波峰。 【答案】(1) (2) (3)2.6s 【详解】（1）由图乙可知，相邻波峰与波谷的半径差为半个波长，即 故 图丙中周期 波速 （2）质点A的振动方程一般形式是 从图丙可知，振幅是，时，，则初相位，角频率 故振动方程为： （3）时，波峰位于，以传播； 第一次波峰到达点的时间： 第二次波峰到达需再经一个周期，故总时间： 10．(24-25高二下·广东广州白云区·期末)“战绳”是健身房中常见的一种力量训练项目，健身者用手握住绳子一端，将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，则可在绳中形成一列机械波。如图是t0时刻绳波的波形图，且P点的振动方向向下，振动频率是0.5Hz，则下列说法正确的是（　　） A．此时Q点的振动方向向下 B．绳波的传播速度为8m/s C．此后1s内质点Q经过的路程为40cm D．健身者提高抖动的频率绳波的波速将增大 【答案】C 【详解】A．P点的振动方向向下，根据同侧法可知该波沿+x方向传播，此时Q点的振动方向向上，故A错误； B．根据图像可知波长为 绳波的传播速度为，故B错误； C．该波的周期 此后内，质点Q经过的路程为，故C正确； D．波速是由介质决定，与振动频率无关，所以健身者提高抖动的频率，绳波的波速不变，故D错误。 故选C。 11．(24-25高二下·广东茂名普通高中·期末)一列简谐横波沿x轴传播，s时的波形图如图所示。处的质点Q振动方程为，P、Q都振动时，关于该简谐横波，下列说法正确的是（    ） A．波长为2.2m B．波速大小为1.1m/s C．波沿x轴正方向传播 D．当质点Q在波峰时，质点P一定正沿y轴正向运动 【答案】D 【详解】AB．由波形图可知波长，周期 则波的传播速度大小，故AB错误； C．根据处的质点Q振动方程为可知，之后的很短的时间内质点Q的位移为负值，可知时质点Q振动方向向下，可知波沿x轴负方向传播，故C错误； D．根据波形图，当质点Q在波峰时，质点P由波谷位置向平衡位置运动，即沿y轴正向运动，故D正确。 故选D。 12．(24-25高二下·广东江门·期末)（多选）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=−0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.2m/s，振幅均为4cm，图示为t=0时刻两列波的图像，下列说法正确的是（　　） A．两列波波源的起振方向相同 B．x=0.4m处的质点为振动加强点 C．两列波的振动周期均为2s D．t=5s时x=0m处的质点运动的总路程为32cm 【答案】CD 【详解】A．波源位于x=−0.2m处的波源起振方向为y轴负方向，波源位于x=1.2m处的波源起振方向为y轴正方向，起振方向相反，故A错误； B．x=0.4m处的质点与两波源的波程差 可知x=0.4m处的质点为振动减弱点，故B错误； C．由图可知两列波的波长为λ=0.4m 周期为，故C正确； D．从t=0时刻开始，右侧的波传到x=0处的时间为 所以4s之内，在x=0处质点的路程为 之后两列波在x=0处相遇，x=0处的质点与两波源的波程差 叠加为振动减弱点，两列波的振幅相同，始终在平衡位置，因此t=5s时，x=0处的质点运动的总路程为s=s1=32cm，故D正确。 故选CD。 13．(24-25高二下·广东江门·期末)如图所示为某一时刻波源在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（    ） A．a点的位移始终最大，等于两列波的振幅之和 B．c点的频率等于两波源的频率之和 C．c点的振动始终减弱，d点的振动始终加强 D．再经过四分之一个周期，b、c两点的位移均为零 【答案】D 【详解】A．由图可知，a点为波谷和波谷相遇处，为振动加强点，其以两列波的振幅之和做简谐运动，位移呈周期性变化，故A错误； B．由图可知，c点为波谷和波谷相遇处，为振动加强点，其频率等于其中一个波源的频率，故B错误； C．在d点是两列波波峰和波峰相遇点，两列波引起的振动总是相互加强的，c点是两列波波谷和波谷相遇点，两列波引起的振动也总是相互加强的，故C错误； D．b点为波峰和波谷的相遇处，振动减弱，位移始终为零，c点为波谷和波谷相遇处，此时处于波谷位置，再经过四分之一个周期，c点处于平衡位置，位移为零，故D正确。 故选D。 14．(24-25高二下·广东华附、实、广雅、深中·期末)图甲为京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在时刻的波形图，、为该波上两个质点，此时位于平衡位置，位于波峰，且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像，已知袖子足够长，则下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．该波的传播速度为 C．时，质点的速度为零 D．图丙可能为质点的振动图像 【答案】D 【详解】A．因Q比P先振动，该波沿 x轴正方向传播，故A错误； B．由图甲乙可知，该波波长λ=2m，T=0.8s 则该波的传播速度为，故B错误； C．经1.0s=1.25T，则质点 Q运动到平衡位置，速度最大，故C错误； D．因，质点P的振动方程为，故D正确。 故选D。 15．(24-25高二下·广东汕头·期末)水滴持续从屋檐滴落到积水水面形成水波（可视为简谐横波）。已知该水波的波速为4cm/s，某时刻水波的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．水波的振幅为2cm B．水波的周期为0.5s C．在水波作用下，水面的一片花瓣会向前移动 D．水波在传播的过程遇到50cm大小的石头能发生明显的衍射 【答案】B 【详解】A．如图可知，水波的波长为2cm，A错误； B．由 解得，B正确； C．在波传播过程中，组成波的质点只在自己的平衡位置附近振动而不随波移动，C错误； D．当障碍物的尺寸（如宽度、直径）与入射波的波长相近或更小时，衍射现象会变得明显，石头的尺寸远大于水波的波长，不能发生明显的衍射现象，D错误。 故选B。 16．(24-25高二下·广东韶关·期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为2m/s，时的波形如图所示，则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为（　　） A．0.4m B．0.8m C．1.2m D．1.6m 【答案】C 【详解】机械波的周期 因可知则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为。 故选C。 17．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)两列简谐波在同种介质中沿x轴相向传播，已知两个波源振动一个周期后停止，t=0时刻波形如图所示，且t=0.75s时，P点恰好第一次运动到波峰位置，求： (1)传播过程的波速大小v； (2)传播过程中，振幅的最大值及对应质点在x轴上的位置； (3)t=0到t=2s时间内，x=22m处的Q点运动的路程。 【答案】(1) (2)振幅的最大值20cm，质点在x轴上18m位置 (3)20cm 【详解】（1）同侧法可知P点起振方向向下，根据题意有 解得 由图知 根据 （2）当两个波的波峰、波谷相遇时，振幅最大值为20cm，两个波波速相同，波长相同，故波峰相遇位置和波谷相遇位置均为他们距离的中点位置，即 （3）向x轴正方向传播的波到达Q点的时间需要 向x轴负方向传播的简谐波经过时间到达Q点 解得 0到2s内O点振动时间 故0-2s内Q只在右侧波的影响下振动了半个周期。Q点运动的路程 18．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)如图甲所示，某振源在湖面上O点处开始振动，形成的水波可视为横波。如图乙所示，以O点为原点在水面上建立xOy平面，描述波的分布，在t=0时刻，相邻的波谷和波峰恰好分别传到虚线圆和实线圆处，且实线圆处第一次出现波峰。以竖直向上为正方向，过O点并垂直xOy平面建立z轴，若t=0时刻起，振源的振动方程为，则P处质点的振动图像为（　　） A．B． C．D． 【答案】A 【详解】由图乙可知波长为，根据振动方程可得周期为 则波的传播速度为 根据几何关系可得 则图乙中实线圆（波峰）与P处沿传播方向的距离为 根据波形平移法可知，P处质点第一次到达波峰对应的时刻为 且质点P的起振一定是从平衡位置开始振动。 故选A。 19．(24-25高二下·广东佛山普通高中·期末)如图，机场地勤人员通过佩戴降噪耳机，能减少噪声对耳部的伤害。降噪耳机内设有麦克风，用来收集噪声信号，同时耳机的处理器会发出与噪声振幅、频率相同而相位相反的声波，从而达到消声的效果。降噪耳机消声的原理是利用（　　） A．声波的干涉 B．声波的衍射 C．声波的反射 D．声波的多普勒效应 【答案】A 【详解】耳机的处理器发出与噪声振幅、频率相同而相位相反的声波，两列波叠加后振幅为零，从而达到消声的目的，则降噪耳机消声的原理是利用声波的干涉。 故选A。 2 / 24 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $