專題21 機械振動和機械波-五年（2020-2024）高考物理真題分類匯編（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題21機械振動和機械波考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1能量量子化光電效應(yīng)波粒二象性2020年全國卷；2021年江蘇卷、廣東卷、河北卷；2022年海南卷、浙江卷；2023年山東卷；2024年河北卷、廣西卷、浙江卷、福建卷、甘肅卷等機械波是高考物理中的一個重要考點，考查內(nèi)容通常包括波的形成、傳播、圖象、干涉、衍射等。以下是對機械波高考考點的概述：簡諧運動的特征：受力特征：回復(fù)力F=-kx，F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比，方向相反。運動特征：靠近平衡位置時，a、F、x都減小，v增大；遠離平衡位置時，a、F、x都增大，v減小。能量特征：振幅越大，能量越大。在運動過程中，系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒。周期性特征：質(zhì)點的位移、回復(fù)力、加速度和速度隨時間做周期性變化，變化周期就是簡諧運動的周期T；動能和勢能也隨時間做周期性變化，其變化周期為T/2。對稱性特征：關(guān)于平衡位置O對稱的兩點，速度的大小、動能、勢能相等，相對平衡位置的位移大小相等；由對稱點到平衡位置O用時相等。波的形成、傳播與圖象：波的形成：機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波。波的傳播：波在介質(zhì)中以一定的速度傳播，傳播過程中波的頻率和周期保持不變。波的圖象：波的圖象反映了介質(zhì)中各質(zhì)點在某一時刻的位移情況，通過圖象可以讀出波長、振幅等信息。振動與波兩種圖象綜合問題：振動圖象和波的圖象結(jié)合，可以提供更全面的波的特性信息。通過圖象分析，可以確定波的傳播方向、速度、周期等。電磁波：電磁波的產(chǎn)生、傳播、特性及應(yīng)用也是高考中的考點之一。波的干涉與衍射：波的干涉和衍射現(xiàn)象是波的特性，也是高考中的重要考點。干涉和衍射圖樣的形成及特點需要考生理解和掌握。在高考中，機械波的考查形式多樣，可以是選擇題、填空題或計算題。考生需要掌握波的基本概念和規(guī)律，能夠分析和解決實際問題。同時，考生還需具備一定的實驗操作能力，如用單擺測重力加速度等?？键c2機械波每年每省必考考點01機械振動1.（2024·河北·高考真題）如圖，一電動機帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，輕桿一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端懸掛一紫外光筆，轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上，沿垂直于框架的方向勻速拖動感光紙，感光紙上就畫出了描述光點振動的圖像．已知輕桿在豎直面內(nèi)長,電動機轉(zhuǎn)速為．該振動的圓頻率和光點在內(nèi)通過的路程分別為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】紫外光在紙上的投影做的是簡諧振動，電動機的轉(zhuǎn)速為因此角頻率周期為簡諧振動的振幅即為輕桿的長度，12.5s通過的路程為故選C。2.（2024·浙江1月·高考真題）如圖1所示，質(zhì)量相等的小球和點光源，分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上，間距為，豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為，小球和光源做小振幅運動時，在觀測屏上可觀測小球影子的運動。以豎直向上為正方向，小球和光源的振動圖像如圖2所示，則（）A.時刻小球向上運動 B.時刻光源的加速度向上C.時刻小球與影子相位差為 D.時刻影子的位移為【答案】D【解析】A．以豎直向上為正方向，根據(jù)圖2可知，時刻，小球位于平衡位置，隨后位移為負值，且位移增大，可知，時刻小球向下運動，故A錯誤；B．以豎直向上為正方向，時刻光源的位移為正值，光源振動圖像為正弦式，表明其做簡諧運動，根據(jù)可知，其加速度方向與位移方向相反，位移方向向上，則加速度方向向下，故B錯誤；C．根據(jù)圖2可知，小球與光源的振動步調(diào)總是相反，由于影子是光源發(fā)出的光被小球遮擋后，在屏上留下的陰影，可知，影子與小球的振動步調(diào)總是相同，即時刻小球與影子相位差為0，故C錯誤；D．根據(jù)圖2可知，時刻，光源位于最低點，小球位于最高點，根據(jù)直線傳播能夠在屏上影子的位置也處于最高點，影子位于正方向上的最大位移處，根據(jù)幾何關(guān)系有，解得，即時刻影子的位移為5A，故D正確。故選D。3.（2024·北京·高考真題）圖甲為用手機和輕彈簧制作的一個振動裝置。手機加速度傳感器記錄了手機在豎直方向的振動情況，以向上為正方向，得到手機振動過程中加速度a隨時間t變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時，彈簧彈力為0B．時，手機位于平衡位置上方C．從至，手機的動能增大D．a(chǎn)隨t變化的關(guān)系式為【答案】D【解析】A．由題圖乙知，時，手機加速度為0，由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為，A錯誤；B．由題圖乙知，時，手機的加速度為正，則手機位于平衡位置下方，B錯誤；C．由題圖乙知，從至，手機的加速度增大，手機從平衡位置向最大位移處運動，速度減小，動能減小，C錯誤；D．由題圖乙知，則角頻率則a隨t變化的關(guān)系式為，D正確。故選D。4.（2024·廣西·高考真題）單擺可作為研究簡諧運動的理想模型。(1)制作單擺時，在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中，選擇圖甲方式的目的是要保持擺動中不變；(2)用游標卡尺測量擺球直徑，測得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為；(3)若將一個周期為T的單擺，從平衡位置拉開的角度釋放，忽略空氣阻力，擺球的振動可看為簡諧運動。當?shù)刂亓铀俣葹間，以釋放時刻作為計時起點，則擺球偏離平衡位置的位移x與時間t的關(guān)系為?！敬鸢浮?1)擺長(2)1.06(3)【解析】（1）選擇圖甲方式的目的是要保持擺動中擺長不變；（2）擺球直徑為（3）根據(jù)單擺的周期公式可得單擺的擺長為從平衡位置拉開的角度處釋放，可得振幅為以該位置為計時起點，根據(jù)簡諧運動規(guī)律可得擺球偏離平衡位置的位移x與時間t的關(guān)系為5.（2024·福建·高考真題）某簡諧振動的圖像如圖所示，則以下說法正確的是（）A．振幅 B．頻率C．時速度為0 D．時加速度方向豎直向下【答案】B【解析】AB．根據(jù)圖像可知，振幅為；周期為則頻率為，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)圖像可知，時質(zhì)點處于平衡位置，此時速度最大，故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知，時質(zhì)點處于負向最大位置處，則此時加速度方向豎直向上，故D錯誤。故選B。6.（2024·甘肅·高考真題）如圖為某單擺的振動圖像，重力加速度g取，下列說法正確的是（）A.擺長為1.6m，起始時刻速度最大 B.擺長為2.5m，起始時刻速度為零C.擺長為1.6m，A、C點的速度相同 D.擺長為2.5m，A、B點的速度相同【答案】C【解析】由單擺的振動圖像可知振動周期為，由單擺的周期公式得擺長為x-t圖像的斜率代表速度，故起始時刻速度為零，且A、C點的速度相同，A、B點的速度大小相同，方向不同。綜上所述，可知C正確，故選C。7．（2022·海南·高考真題）在同一地方，甲、乙兩個單擺做振幅不同的簡諧運動，其振動圖像如圖所示，可知甲、乙兩個單擺的擺長之比為（

）A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4【答案】C【解析】由振動圖像可知甲乙兩個單擺周期之比為T甲：T乙=0.8：1.2=2：3根據(jù)單擺周期公式可得則甲、乙兩個單擺的擺長之比為L甲：L乙=T甲2：T乙2=4：9故選C。8．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩彈簧自由端相距。套在桿上的小球從中點以初速度向右運動，小球?qū)⒆鲋芷跒榈耐鶑?fù)運動，則（）A．小球做簡諧運動B．小球動能的變化周期為C．兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為D．小球的初速度為時，其運動周期為【答案】B【解析】A．物體做簡諧運動的條件是它在運動中所受回復(fù)力與位移成正比，且方向總是指向平衡位置，可知小球在桿中點到接觸彈簧過程，所受合力為零，此過程做勻速直線運動，故小球不是做簡諧運動，A錯誤；BC．假設(shè)桿中點為，小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為，小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為，可知小球做周期為的往復(fù)運動過程為根據(jù)對稱性可知小球從與，這兩個過程的動能變化完全一致，兩根彈簧的總彈性勢能的變化完全一致，故小球動能的變化周期為，兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為，B正確，C錯誤；D．小球的初速度為時，可知小球在勻速階段的時間變?yōu)樵瓉淼谋?，接觸彈簧過程，根據(jù)彈簧振子周期公式可知接觸彈簧過程所用時間與速度無關(guān)，即接觸彈簧過程時間保持不變，故小球的初速度為時，其運動周期應(yīng)小于，D錯誤；故選B。9．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置O拉到A后釋放，小球在O點附近來回振動；圖乙中被細繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點來回擺動。若將上述裝置安裝在太空中的我國空間站內(nèi)進行同樣操作，下列說法正確的是（）A．甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止B．甲圖中的小球仍將來回振動C．乙圖中的小球仍將來回擺動D．乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動【答案】B【解析】AB．空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，甲圖中的小球所受的彈力不受失重的影響，則小球仍將在彈力的作用下來回振動，A錯誤，B正確；CD．圖乙中的小球在地面上由靜止釋放時，所受的回復(fù)力是重力的分量，而在空間站中處于完全失重時，回復(fù)力為零，則小球由靜止釋放時，小球仍靜止不動，不會來回擺動；也不會做勻速圓周運動，若給小球一定的初速度，則小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，C、D錯誤。故選B。10．（2021·江蘇·高考真題）如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B，在水平光線下，圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P，以O(shè)為原點在豎直方向上建立x坐標系。時從圖示位置沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動圓盤，角速度為，則P做簡諧運動的表達式為（）A．B．C．D．【答案】B【解析】由圖可知，影子P做簡諧運動的振幅為，以向上為正方向，設(shè)P的振動方程為由圖可知，當時，P的位移為，代入振動方程解得則P做簡諧運動的表達式為故B正確，ACD錯誤。故選B。11．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，依次通過相距L的A、B兩點。已知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（

）

A． B． C． D．【答案】BC【解析】AB．當AB兩點在平衡位置的同側(cè)時有可得；或者因此可知第二次經(jīng)過B點時，解得此時位移關(guān)系為解得故A錯誤，B正確；CD．當AB兩點在平衡位置兩側(cè)時有解得或者（由圖中運動方向舍去），或者當?shù)诙谓?jīng)過B點時，則解得此時位移關(guān)系為解得C正確D錯誤；故選BC。12．（2021·廣東·高考真題）如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止?，F(xiàn)將小球向下拉動距離A后由靜止釋放，并開始計時，小球在豎直方向做簡諧運動，周期為T。經(jīng)時間，小球從最低點向上運動的距離_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）；在時刻，小球的動能______（選填“最大”或“最小”）?！敬鸢浮啃∮谧畲蟆窘馕觥縖1]根據(jù)簡諧振動的位移公式則時有所以小球從最低點向上運動的距離為則小球從最低點向上運動的距離小于。[2]在時，小球回到平衡位置，具有最大的振動速度，所以小球的動能最大。13．（2021·河北·高考真題）如圖，一彈簧振子沿x軸做簡諧運動，振子零時刻向右經(jīng)過A點，后第一次到達B點，已知振子經(jīng)過A、B兩點時的速度大小相等，內(nèi)經(jīng)過的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為________s，振幅為______m?！敬鸢浮?0.2【解析】[1]根據(jù)簡諧運動對稱性可知，振子零時刻向右經(jīng)過A點，后第一次到達B點，已知振子經(jīng)過A、B兩點時的速度大小相等，則A、B兩點關(guān)于平衡位置對稱，而振動經(jīng)過了半個周期的運動，則周期為[2]從A到B經(jīng)過了半個周期的振動，路程為，而一個完整的周期路程為0.8m，為4個振幅的路程，有解得振幅為14．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）用一個擺長為80.0cm的單擺做實驗，要求擺動的最大角度小于5°，則開始時將擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過_______cm（保留1位小數(shù)）。（提示：單擺被拉開小角度的情況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動的路程。）某同學想設(shè)計一個新單擺，要求新單擺擺動10個周期的時間與原單擺擺動11個周期的時間相等。新單擺的擺長應(yīng)該取為_______cm?！敬鸢浮?.996.8【解析】拉離平衡位置的距離題中要求擺動的最大角度小于，且保留1位小數(shù)，所以拉離平衡位置的不超過；根據(jù)單擺周期公式結(jié)合題意可知代入數(shù)據(jù)為解得新單擺的擺長為考點02機械波1.（多選）（2024·新課標·高考真題）位于坐標原點O的波源在時開始振動，振動圖像如圖所示，所形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在處的質(zhì)點P開始振動時，波源恰好第2次處于波谷位置，則（）A.波的周期是0.1sB.波的振幅是0.2mC.波的傳播速度是10m/sD.平衡位置在處的質(zhì)點Q開始振動時，質(zhì)點P處于波峰位置【答案】BC【解析】AB．波的周期和振幅與波源相同，故可知波的周期為，振幅為，故A錯誤，B正確；C．P開始振動時，波源第2次到達波谷，故可知此時經(jīng)過的時間為故可得波速為，故C正確；D．波從P傳到Q點需要的時間為，故可知質(zhì)點P處于平衡位置，故D錯誤。故選BC。2.（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，水面上有O、A、B三點共線，OA=2AB，時刻在O點的水面給一個擾動，t1時刻A開始振動，則B振動的時刻為（）A.t1 B. C.2t1 D.【答案】B【解析】機械波波速不變，設(shè)OA=2AB=2L，故可得可得故可得B振動的時刻為故選B。3.（2024·江西·高考真題）如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中，入射波為連續(xù)的正弦信號，探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在機翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項正確的是（）A.振動減弱； B.振動加強；C.振動減弱； D.振動加強；【答案】A【解析】根據(jù)反射信號圖像可知，超聲波的傳播周期為又波速v=6300m/s，則超聲波在機翼材料中的波長結(jié)合題圖可知，兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為故兩個反射信號的路程差解得兩個反射信號在探頭處振動減弱，A正確。故選A。4.（2024·安徽·統(tǒng)考高考真題）某儀器發(fā)射甲、乙兩列橫波，在同一均勻介質(zhì)中相向傳播，波速v大小相等。某時刻的波形圖如圖所示，則這兩列橫波（）A.在處開始相遇 B.在處開始相遇C.波峰在處相遇 D.波峰在處相遇【答案】C【解析】AB．由題意可知兩列波的波速相同，所以相同時間內(nèi)傳播的的距離相同，故兩列橫波在處開始相遇，故AB錯誤；CD．甲波峰的坐標為，乙波峰的坐標為，由于兩列波的波速相同，所以波峰在處相遇，故C正確，D錯誤。故選C。5.（2024·廣東·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為，時的波形如圖所示。時，處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為（）A0 B. C. D.【答案】B【解析】由圖可知簡諧波的波長為，所以周期為當t=1s時，x=1.5m處的質(zhì)點運動半個周期到達波峰處，故相對平衡位置的位移為0.1m。故選B。6.（2024·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距，時刻A點位于波谷，B點位于波峰，兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是（

）A．波長為 B．波速為C．時刻，B點速度為0 D．時刻，A點速度為0【答案】D【解析】A．如圖根據(jù)題意可知解得，故A錯誤；B．波源的振動頻率為故波速為，故B錯誤；C．質(zhì)點的振動周期為，因為，故B點在運動到平衡位置，位移為0，速度最大，故C錯誤；D．，故A點在運動到波峰，位移最大，速度為0，故D正確。故選D。7.（多選）（2024·浙江1月·統(tǒng)考高考真題）在如圖所示的直角坐標系中，平面為介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ的分界面（z軸垂直紙面向外）。在介質(zhì)I中的（0，）處有一點波源，產(chǎn)生波長為、速度為v的波。波傳到介質(zhì)Ⅱ中，其速度為，圖示時刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個波峰，與x軸和y軸分別交于R和S點，此時波源也恰好位于波峰。M為O、R連線的中點，入射波與反射波在O點相干加強，則（）A.介質(zhì)Ⅱ中波的頻率為 B.S點的坐標為（0，）C.入射波與反射波在M點相干減弱 D.折射角的正弦值【答案】BD【解析】A．波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)，頻率不變，故介質(zhì)Ⅱ中波的頻率為，故A錯誤；B．在介質(zhì)Ⅱ中波長為，由于圖示時刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個波峰，與x軸和y軸分別交于R和S點，故S點的坐標為（0，），故B正確；C．由于S為波峰，且波傳到介質(zhì)Ⅱ中，其速度為圖示時刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個波峰，與x軸和y軸分別交于R和S點，則R也為波峰，故P到R比P到O多一個波峰，則，則由于，故不在減弱點，故C錯誤；D．根據(jù)，則解得，故D正確。故選BD。8.（多選）（2024·全國甲卷·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為，時刻的波形曲線如圖所示，此時介質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動，下列說法正確的是（）A.該波的波速為B.該波沿x軸正方向傳播C.時質(zhì)點a和質(zhì)點c運動方向相反D.時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負方向運動E.時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率達到最大值【答案】ACD【解析】A．由圖可知波長為則該波的波速為，故A正確；B．此時介質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸負方向傳播，故B錯誤；C．由于質(zhì)點a和質(zhì)點c之間的距離為半個波長，則質(zhì)點a和質(zhì)點c的振動完全相反，所以時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反，故C正確；D．時刻質(zhì)點a處于波峰位置，則時，質(zhì)點a剛好經(jīng)過平衡位置向y軸負方向運動，故D正確；E．時刻質(zhì)點b處于平衡位置向y軸負方向運動，則時，質(zhì)點b剛好處于波峰位置，此時質(zhì)點b的速率為0，故E錯誤。故選ACD。9.（多選）（2024·山東·高考真題）甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為2m/s。t=0時刻二者在x=2m處相遇，波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P，下列說法正確的是（）A.t=0.5s時，P偏離平衡位置位移為0B.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為C.t=1.0s時，P向y軸正方向運動D.t=1.0s時，P向y軸負方向運動【答案】BC【解析】AB．在內(nèi)，甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知，時，處甲波的波谷剛好傳到P處，處乙波的平衡位置振動剛好傳到P處，根據(jù)疊加原理可知，時，P偏離平衡位置的位移為，故A錯誤，B正確；CD．在內(nèi)，甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知，時，甲波的平衡位置振動剛好傳到P處，處乙波的平衡位置振動剛好傳到P處，且此時兩列波的振動都向y軸正方向運動，根據(jù)疊加原理可知，時，P向y軸正方向運動，故C正確，D錯誤。故選BC。10．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有和四點，其中三點位于同一直線上，垂直．時，位于處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面垂直，已知波長為．下列說法正確的是（

）

A．這三列波的波速均為B．時，處的質(zhì)點開始振動C．時，處的質(zhì)點向軸負方向運動D．時，處的質(zhì)點與平衡位置的距離是【答案】C【解析】A．由圖（b）的振動圖像可知，振動的周期為4s，故三列波的波速為A錯誤；B．由圖（a）可知，D處距離波源最近的距離為3m，故開始振動后波源C處的橫波傳播到D處所需的時間為故時，D處的質(zhì)點還未開始振動，B錯誤；C．由幾何關(guān)系可知，波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時間為故時，僅波源C處的橫波傳播到D處，此時D處的質(zhì)點振動時間為由振動圖像可知此時D處的質(zhì)點向y軸負方向運動，C正確；D．時，波源C處的橫波傳播到D處后振動時間為由振動圖像可知此時D處為波源C處傳播橫波的波谷；時，波源A、B處的橫波傳播到D處后振動時間為由振動圖像可知此時D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時D處質(zhì)點的位移為故時，D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2cm。D錯誤。故選C。11．（2023·浙江·高考真題）主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波，某一噪聲信號傳到耳膜的振動圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為）（）A．振幅為B．頻率為C．波長應(yīng)為的奇數(shù)倍D．在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相【答案】B【解析】主動降噪耳機是根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后才能相互抵消來實現(xiàn)降噪的。A．抵消聲波與噪聲的振幅相同，也為A，A錯誤；B．抵消聲波與噪聲的頻率相同，由B正確；C．抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同，則波長也相同，為C錯誤；D．抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動反相，D錯誤。故選B12．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為，振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于和處。某時刻b質(zhì)點的位移為，且向y軸正方向運動。從該時刻開始計時，a質(zhì)點的振動圖像為（

）A．

B．

C．

D．【答案】A【解析】ab之間的距離為此時b點的位移4cm且向y軸正方向運動，令此時b點的相位為，則有解得或（舍去，向下振動）由ab之間的距離關(guān)系可知則，可知a點此時的位移為且向下振動，即此時的波形圖為

故選A。13．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時的（）A．波速和波長均不同 B．頻率和波速均不同C．波長和周期均不同 D．周期和頻率均不同【答案】A【解析】聲波的周期和頻率由振源決定，故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均相同，但聲波在空氣和水中傳播的波速不同，根據(jù)波速與波長關(guān)系可知，波長也不同。故A正確，BCD錯誤。故選A。14．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下面上下兩圖分別是一列機械波在傳播方向上相距6m的兩個質(zhì)點P、Q的振動圖像，下列說法正確的是（

）

A．該波的周期是5s B．該波的波速是3m/sC．4s時P質(zhì)點向上振動 D．4s時Q質(zhì)點向上振動【答案】C【解析】A．由振動圖像可看出該波的周期是4s，A錯誤；B．由于Q、P兩個質(zhì)點振動反相，則可知兩者間距離等于，n=0，1，2，…根據(jù)，n=0，1，2，…B錯誤；C．由P質(zhì)點的振動圖像可看出，在4s時P質(zhì)點在平衡位置向上振動，C正確；D．由Q質(zhì)點的振動圖像可看出，在4s時Q質(zhì)點在平衡位置向下振動，D錯誤。故選C。15．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）位于坐標原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關(guān)系式為，則t=T時的波形圖為（

）A．

B．

C．

D．

【答案】D【解析】由于t=0時波源從平衡位置開始振動，由振動方程可知，波源起振方向沿y軸正方向，且t=T時波的圖像應(yīng)和t=0時的相同，根據(jù)“上坡下，下坡上”可知t=T時的波形圖為選項D圖。故選D。16．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，分成兩列強度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長，O處探測到聲波強度為400個單位，然后將A管拉長，在O處第一次探測到聲波強度最小，其強度為100個單位。已知聲波強度與聲波振幅平方成正比，不計聲波在管道中傳播的能量損失，則（

）

A．聲波的波長 B．聲波的波長C．兩聲波的振幅之比為 D．兩聲波的振幅之比為【答案】C【解析】CD．分析可知A、B兩管等長時，聲波的振動加強，將A管拉長后，兩聲波在點減弱，根據(jù)題意設(shè)聲波加強時振幅為20，聲波減弱時振幅為10，則可得兩聲波的振幅之比故C正確，D錯誤；AB．根據(jù)振動減弱的條件可得解得故AB錯誤。故選C。17．（2022·天津·高考真題）在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標原點和處的兩個波源O和P，沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，某時刻a和b分別傳播到和處，波形如圖所示。下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)與b的頻率之比為 B．O與P開始振動的時刻相同C．a(chǎn)與b相遇后會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 D．O開始振動時沿y軸正方向運動【答案】A【解析】A．由同一均勻介質(zhì)條件可得a和b兩列波在介質(zhì)中傳播速度相同，由圖可知，a和b兩列波的波長之比為根據(jù)可得a與b的頻率之比為故A正確；B．因a和b兩列波的波速相同，由a和b兩列波分別傳播到和處的時刻相同，可知O與P開始振動的時刻不相同，故B錯誤；C．因a與b的頻率不同，a與b相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D．a(chǎn)波剛傳到處，由波形平移法可知，處的質(zhì)點開始振動方向沿y軸負方向，而所有質(zhì)點的開始振動方向都相同，所以O(shè)點開始振動的方向也沿y軸負方向，故D錯誤。故選A。18．（2022·重慶·高考真題）某同學為了研究水波的傳播特點，在水面上放置波源和浮標，兩者的間距為L。時刻，波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡諧運動，產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播（視為簡諧波），時刻傳到浮標處使浮標開始振動，此時波源剛好位于正向最大位移處，波源和浮標的振動圖像分別如圖中的實線和虛線所示，則（）A．浮標的振動周期為 B．水波的傳播速度大小為C．時刻浮標沿y軸負方向運動 D．水波的波長為【答案】A【解析】A．根據(jù)振動圖像可知，波源在時刻振動，波形經(jīng)過傳遞到浮標處，浮標的振動周期為A正確；B．波源的振動情況經(jīng)過傳到距離處的浮標，可知波速大小為B錯誤；C．根據(jù)虛線圖像可知浮標在時刻沿軸正方方向運動，C錯誤；D．水波的波長為D錯誤。故選A。19．（2022·北京·高考真題）在如圖所示的坐標系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點代表繩上的質(zhì)點，相鄰質(zhì)點的間距為a。時，處的質(zhì)點開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動。時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）A．時，質(zhì)點沿y軸負方向運動 B．時，質(zhì)點的速度最大C．時，質(zhì)點和相位相同 D．該列繩波的波速為【答案】D【解析】A．由時的波形圖可知，波剛好傳到質(zhì)點，根據(jù)“上下坡法”，可知此時質(zhì)點沿y軸正方向運動，故波源起振的方向也沿y軸正方向，故時，質(zhì)點沿y軸正方向運動，故A錯誤；B．由圖可知，在時質(zhì)點處于正的最大位移處，故速度為零，故B錯誤；C．由圖可知，在時，質(zhì)點沿y軸負方向運動，質(zhì)點沿y軸正方向運動，故兩個質(zhì)點的相位不相同，故C錯誤；D．由圖可知解得故該列繩波的波速為故D正確。故選D。20．（2022·遼寧·高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，關(guān)于質(zhì)點P的說法正確的是（）A．該時刻速度沿y軸正方向 B．該時刻加速度沿y軸正方向C．此后周期內(nèi)通過的路程為A D．此后周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為【答案】A【解析】AB．波沿x軸正向傳播，由“同側(cè)法”可知，該時刻質(zhì)點P的速度方向沿y軸正向，加速度沿y軸負向，選項A正確，B錯誤。C．在該時刻質(zhì)點P不在特殊位置，則在周期內(nèi)的路程不一定等于A，選項C錯誤；D．質(zhì)點只能在自己平衡位置附近振動，而不隨波遷移，選項D錯誤。故選A。21．（2021·重慶·高考真題）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，題圖為某時刻波形圖。波源位于處，其位移隨時間變化的關(guān)系為，則（）A．此波的波長為 B．此波的頻率為C．此波的波速為 D．此時波源沿y軸正方向運動【答案】C【解析】A．由波形圖可知，此波的波長，A錯誤；B．由位移隨時間變化的關(guān)系得，由可得此波的頻率B錯誤；C．由可得由可得此波的傳播速度C正確；D．根據(jù)“上下坡”法則可知，波源處于上坡過程，則此時波源沿y軸負方向運動，選項D錯誤。故選C。22．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖（a）所示，x=2m處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）A．m/s B．m/s C．m/s D．m/s【答案】A【解析】根據(jù)圖b可知t=2s時x=2m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向下振動；又因為該波向負方向傳播，結(jié)合圖a，利用“上下坡”法可知x=2m為半波長的奇數(shù)倍，即有（n=1，2，3……）而由圖b可知該波的周期為T=4s；所以該波的波速為（n=1，2，3……）當n=3時可得波的速率為故選A。23．（2021·天津·高考真題）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，傳播速度，時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運動，下列圖形中哪個是時的波形（）A．B． C．D．【答案】B【解析】由圖中可以看出該波的波長為，根據(jù)可知該列波的周期為又因為時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運動，當時經(jīng)歷了1.5T，所以此時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸負方向運動，結(jié)合圖像可知B選項正確。故選B。24．（2021·北京·高考真題）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置。下列判斷正確的是（

）A．該簡諧橫波沿x軸負方向傳播 B．此時K質(zhì)點沿y軸正方向運動C．此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的小 D．此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小【答案】D【解析】AB．由題知K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置，則K質(zhì)點應(yīng)向下振，再根據(jù)“上坡、下坡”法可知，該波應(yīng)沿x軸正方向傳播，A、B錯誤；C．由AB選項可知K質(zhì)點應(yīng)向下振，而L質(zhì)點在波谷處，則L質(zhì)點的速度為0，故此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的大，C錯誤；D．由于質(zhì)點在豎直方向做機械振動，根據(jù)F=-kyF=ma結(jié)合波圖像可看出yL>yK則，此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小，D正確。故選D。25．（2021·浙江·高考真題）將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點位置分叉成相同的兩股細繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點相同長度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細繩的一端，同時用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細繩傳播。因開始振動時的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是（）A．甲圖中兩手開始振動時的方向并不相同B．甲圖中繩子的分叉點是振動減弱的位置C．乙圖中繩子分叉點右側(cè)始終見不到明顯的波形D．乙圖只表示細繩上兩列波剛傳到分叉點時的波形【答案】C【解析】AB．甲圖中兩手開始振動時的方向相同，則甲圖中分叉點是振動加強的位置，所以AB錯誤；CD．乙圖中兩手開始振動時的方向恰好相反，則乙圖中分叉點是振動減弱的位置，則在分叉點的右側(cè)終見不到明顯的波形，所以C正確；D錯誤；故選C。26．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）兩列頻率、振幅均相同的簡諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內(nèi)繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s，下列說法正確的是（）A．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.24m B．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48sC．繩上各點均做振幅相同的簡諧運動 D．兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是0.48m【答案】D【解析】A．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.48m，選項A錯誤；

B．從波形1到波形5經(jīng)歷的時間為，則可得簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為T=0.96s選項B錯誤；C．繩上各點中加強點和減弱點振幅不相同，選項C錯誤；

D．AC兩點均為振動減弱點，則兩波源到兩點的距離之差分別為和，則兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是選項D正確。故選D。27．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波某時刻波形如圖甲所示。由該時刻開始計時，質(zhì)點L的振動情況如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．該橫波沿軸負方向傳播B．質(zhì)點N該時刻向y軸負方向運動C．質(zhì)點L經(jīng)半個周期將沿軸正方向移動D．該時刻質(zhì)點K與M的速度、加速度都相同【答案】B【解析】AB．由圖可知乙質(zhì)點L的振動情況，該時刻質(zhì)點L向y軸正方向振動。根據(jù)上下坡法或者平移法可知，該橫波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點N該時刻向y軸負方向運動，故A錯誤，故B正確；C．質(zhì)點L只在平衡位置附近y軸方向上下振動，波傳播時，質(zhì)點不會沿x軸正方向移動，故C錯誤；D．該時刻質(zhì)點K與M的速度為零，質(zhì)點K加速度為-y方向，質(zhì)點M加速度為+y方向，故D錯誤。故選B。28．（2020·天津·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，時的波形如圖所示。時（

）A．質(zhì)點a速度方向沿y軸負方向B．質(zhì)點b沿x軸正方向遷移了1mC．質(zhì)點c的加速度為零D．質(zhì)點d的位移為-5cm【答案】C【解析】經(jīng)過周期，波向右傳播了，波形如圖所示A．由圖可知，質(zhì)點a點恰好運動到平衡位置且沿著y軸正方向運動，A錯誤；B．質(zhì)點b點只在豎直方向上運動不會隨波遷移，B錯誤；C．質(zhì)點c恰好運動到平衡，速度最大，加速度為零，C正確；D．質(zhì)點d的位移為5cm，D錯誤。故選C。29．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，已知處質(zhì)點的振動方程為，則時刻的波形圖正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】AB．根據(jù)題意可知，時，在處的質(zhì)點處于則此時該質(zhì)點位于平衡位置，下一時刻，該質(zhì)點向上運動，故AB錯誤；CD．根據(jù)題意，橫波沿軸負方向傳播，根據(jù)同側(cè)法判斷可知，C錯誤，D正確。故選D。30．（多選）（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是時刻的波形圖；P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點，其振動圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是（）

A．波速為B．波向左傳播C．波的振幅是D．處的質(zhì)點在時位于平衡位置E．質(zhì)點P在0~7s時間內(nèi)運動的路程為【答案】ABE【解析】A．由圖a可知波長為4m，由圖b可知波的周期為2s，則波速為故A正確；B．由圖b可知t=0時，P點向下運動，根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播，故B正確；C．由圖a可知波的振幅為5cm，故C錯誤；DE．根據(jù)圖a可知t=0時x=3m處的質(zhì)點位于波谷處，由于可知在t=7s時質(zhì)點位于波峰處；質(zhì)點P運動的路程為故D錯誤，E正確；故選ABE。31．（多選）（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設(shè)計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起來折斷了B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【解析】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。故選BD。32．（多選）（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）位于的波源p從時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿x軸正負方向傳播，在時波源停止振動，時的部分波形如圖所示，其中質(zhì)點a的平衡位置，質(zhì)點b的平衡位置。下列說法正確的是（）A．沿x軸正負方向傳播的波發(fā)生干涉B．時，波源的位移為正C．時，質(zhì)點a沿y軸負方向振動D．在0到2s內(nèi)，質(zhì)點b運動總路程是2.55m【答案】BD【解析】A．波從波源發(fā)出后，向軸正負方向傳播，向相反方向傳播的波不會相遇，不會發(fā)生干涉，故A錯誤；B．由圖可知，波的波長由題意可知0.1s內(nèi)波傳播四分之一波長，可得解得根據(jù)同側(cè)法可知，波源的振動方向向上，即時，波源振動了2s，則任何一個點起振以后都應(yīng)該振動2s，可知坐標原點在2.1s時剛好振動了2s即5個周期，此時其振動方向向上，波源向上振動，位移為正，故B正確；C．波的波速波源停止振動，到質(zhì)點停止振動的時間即質(zhì)點還在繼續(xù)振動，到經(jīng)過時間即，結(jié)合圖象可知質(zhì)點a位移為正且向軸正方向運動，故C錯誤；D．波傳到點所需的時間在0到2s內(nèi)，質(zhì)點振動的時間為質(zhì)點b運動總路程故D正確。故選BD。33．（多選）（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標原點O的質(zhì)點振動圖像如圖所示。當時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】AC【解析】由O點的振動圖像可知，周期為T=12s，設(shè)原點處的質(zhì)點的振動方程為則解得在t=7s時刻因則在t=7s時刻質(zhì)點在y軸負向向下振動，根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播，則波形為C所示；若波向左傳播，則波形如A所示。故選AC。34．（多選）（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）兩列振幅相等、波長均為、周期均為T的簡諧橫波沿同一繩子相向傳播，若兩列波均由一次全振動產(chǎn)生，t=0時刻的波形如圖1所示，此時兩列波相距，則（）A．時，波形如圖2甲所示B．時，波形如圖2乙所示C．時，波形如圖2丙所示D．時，波形如圖2丁所示【答案】BD【解析】A．根據(jù)波長和波速的關(guān)系式為則時，兩列波各種向前傳播的距離為故兩列波的波前還未相遇，故A錯誤；B．時，兩列波各種向前傳播的距離為故兩列波的波前剛好相遇，故B正確；C．時，兩列波各種向前傳播的距離為根據(jù)波的疊加原理可知，在兩列波之間的區(qū)域為兩列波的波形波谷相遇，振動加強，處的波谷質(zhì)點的位移為2A，故C錯誤；D．時，兩列波各種向前傳播的距離為兩列波的波峰與波谷疊加，位移為零，故D正確；故選BD。35．（多選）（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點在0~1s內(nèi)運動的路程為4.5cm。下列說法正確的是（）A．波沿x軸正方向傳播B．波源振動周期為1.1sC．波的傳播速度大小為13m/sD．t=1s時，x=6m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動【答案】AC〖祥解〗本題考查機械波的形成與傳播【解析】A．由題意，x=0處的質(zhì)點在0~1s的時間內(nèi)通過的路程為4.5cm，則結(jié)合圖可知t=0時刻x=0處的質(zhì)點沿y軸的負方向運動，則由質(zhì)點的振動和波的傳播方向關(guān)系可知，該波的傳播方向沿x軸的正方向，故A正確；BC．由題意可知，t=1s為，解得由圖可知則故C正確，B錯誤；D．由同側(cè)法可知t=1s時，x=6m處的質(zhì)點沿y軸正方向運動，故D錯誤。故選AC。36．（多選）（2021·山東·高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為時的波形圖，虛線為時的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點的振動圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】AC【解析】機械波的傳播方向不確定，所以需要考慮機械波傳播方向的不確定性。AB．若機械波沿軸正方向傳播，在時點振動方向豎直向上，則傳播時間滿足（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當時，解得周期A正確，B錯誤；CD．若機械波沿軸負方向傳播，在時點處于波谷，則（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當時，解得周期C正確，D錯誤。故選AC。37．（多選）（2021·湖南·高考真題）均勻介質(zhì)中，波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。t=0時刻，波面分布如圖（a）所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（）

A．該波從A點傳播到B點，所需時間為B．時，處質(zhì)點位于波峰C．時，處質(zhì)點振動速度方向豎直向上D．時，處質(zhì)點所受回復(fù)力方向豎直向上E．處質(zhì)點起振后，內(nèi)經(jīng)過的路程為【答案】ACE【解析】A．由圖a、b可看出，該波的波長、周期分別為λ=10m，T=4s則根據(jù)波速公式v==2.5m/s則該波從A點傳播到B點，所需時間為t=s=4sA正確；B．由選項A可知，則該波從A點傳播到B點，所需時間為4s，則在t=6s時，B點運動了2s，即，則B處質(zhì)點位于波谷，B錯誤；C．波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的距離為x=(10-10)m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時間為t=則t=8s時，C處質(zhì)點動了3.1s，則此時質(zhì)點速度方向向上，C正確；D．波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的距離為x=(102-10)m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時間為t=則t=10s時，C處質(zhì)點動了8.3s，則此時質(zhì)點位于z軸上方，回復(fù)力方向向下，D錯誤；E．由選項A知T=4s，12s=3T一個周期質(zhì)點運動的路程為4cm，則3T質(zhì)點運動的路程為12cm，E正確。故選ACE。38．（多選）（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波的周期為，某時刻的波形如圖所示．則（）A．該波的波長為B．該波的波速為C．該時刻質(zhì)點P向y軸負方向運動D．該時刻質(zhì)點Q向y軸負方向運動【答案】AC【解析】A．由波形圖可知，波長為8m，故A正確；B．根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)解得，故B錯誤；CD．由題知，沿x軸正方向傳播，根據(jù)“上下坡法”，可知該時刻質(zhì)點P向y軸負方向運動，該時刻質(zhì)點Q向y軸正方向運動，故C正確，D錯誤。故選AC。39．（多選）（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，x軸上、處有兩個振動周期均為、振幅均為的相同的波源、，時刻同時開始豎直向下振動，產(chǎn)生波長均為沿x軸傳播的簡諧橫波。P、M、Q分別是x軸上、和的三個點，下列說法正確的是（）A．時P、M、Q三點均已振動B．后M點的位移始終是C．后P點的位移始終是0D．時Q點的振動方向豎直向下【答案】CD【解析】A．波速為在6s內(nèi)兩列波傳播了6m，則此時PQ兩質(zhì)點已振動，但是M點還未振動，A錯誤；B．因M點到兩個振源的距離相等，則M是振動加強點，振幅為2cm，但不是位移始終為2cm，B錯誤；C．P點到兩振源的距離只差為6m，為半波長的3倍，則該點為振動減弱點，振幅為零，即10.0s后P點的位移始終為零，C正確；D．S1波源的振動傳到Q點的時間為，則10.5s時Q點由S1引起的振動為豎直向下；S2波源的振動傳到Q點的時間為，則10.5s時Q點由S2引起的振動已經(jīng)振動了7s，此時在最高點，速度為零，則10.5s時刻Q點的振動速度為豎直向下，D正確。故選CD。40．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）分別沿x軸正向和負向傳播的兩列簡諧橫波P、Q的振動方向相同,振幅均為5cm，波長均為8m，波速均為4m/s。時刻，P波剛好傳播到坐標原點,該處的質(zhì)點將自平衡位置向下振動；Q波剛好傳到處，該處的質(zhì)點將自平衡位置向上振動。經(jīng)過一段時間后，兩列波相遇。（1）在答題卡給出的坐標圖上分別畫出P、Q兩列波在時刻的波形圖（P波用虛線，Q波用實線）；（2）求出圖示范圍內(nèi)的介質(zhì)中，因兩列波干涉而振動振幅最大和振幅最小的平衡位置。

【答案】（1）

；（2）見解析【解析】（1）根據(jù)得可知時P波剛好傳播到處，Q波剛好傳播到處，根據(jù)上坡下坡法可得波形圖如圖所示

（2）兩列波在圖示范圍內(nèi)任一位置的波程差為根據(jù)題意可知，P、Q兩波振動頻率相同，振動方向相反，兩波疊加時，振動加強點的條件為到兩波源的距離差解得振幅最大的平衡位置有、振動減弱的條件為解得振幅最小的平衡位置有、、41．（2021·海南·高考真題）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，其波源的平衡位置在坐標原點，波源在0~4s內(nèi)的振動圖像如圖（a）所示，已知波的傳播速度為0.5m/s。（1）求這列橫波的波長；（2）求波源在4s內(nèi)通過的路程；（3）在圖（b）中畫出t=4s時刻的波形圖。【答案】（1）λ=2m；（2）s=16cm；（3）【解析】（1）由題知圖（a）為波源的振動圖像，則可知A=4cm，T=4s由于波的傳播速度為0.5m/s，根據(jù)波長與速度關(guān)系有λ=vT=2m（2）由（1）可知波源的振動周期為4s，則4s內(nèi)波源通過的路程為s=4A=16cm（3）由題圖可知在t=0時波源的起振方向向上，由于波速為0.5m/s，則在4s時根據(jù)x=vt=2m可知該波剛好傳到位置為2m的質(zhì)點，且波源剛好回到平衡位置，且該波沿正方向傳播，則根據(jù)“上坡、下坡”法可繪制出t=4s時刻的波形圖如下圖所示42．（2021·全國·高考真題）均勻介質(zhì)中質(zhì)點A、B的平衡位置位于x軸上，坐標分別為0和xB=16cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=20cm/s，波長大于20cm，振幅為A=1cm，且傳播時無衰減。t=0時刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運動方向相反，此后每隔△t=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時刻（t1>0），質(zhì)點A位于波峰。求（1）從t1時刻開始，質(zhì)點B最少要經(jīng)過多長時間位于波峰；（2）t1時刻質(zhì)點B偏離平衡位置的位移?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）時刻質(zhì)點A位于波峰，波長則則從t1時刻開始，質(zhì)點B第一次到達波峰時，波傳播的距離為則質(zhì)點B到達波峰的最少時間為（2）由題意可知，波的周期是則波長時刻的波形圖如圖所示質(zhì)點B位于處，則質(zhì)點B偏離平衡位置的位移帶入數(shù)據(jù)解得43．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）一振動片以頻率f做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上a、b兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c是水面上的一點，a、b、c間的距離均為l，如圖所示。已知除c點外，在ac連線上還有其他振幅極大的點，其中距c最近的點到c的距離為。求：（i）波的波長；（ii）波的傳播速度?！敬鸢浮浚╥）；（ii）【解析】（i）設(shè)與c點最近的振幅極大點為d，則根據(jù)干涉加強點距離差的關(guān)系：，所以波長為（ii）由于受迫振動的頻率取決于受迫源的頻率由知，