专题08 振动和波（1）-高考物理精选考点专项突破题集（解析版）一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1、利用发波水槽，可以使S1、S2两波源发出的水波产生叠加现象。
先使两波源振动情况完全相同，第一次调整S1的振幅后再观察两列波的叠加情况，观察后，请对下面的问题作出判断。
如图甲为水波演示槽，可演示两列水波叠加的情形。
S1、S2为两个波源，能连续不断地上、下振动产生水波，P为水面上的一点，PS1＝PS2。
乙、丙两图分别为S1、S2波源的振动图象，则下列判断正确的是( )A．水面上不能形成干涉图样B．由于水波波速未知，不能判断P点属振动加强点还是减弱点C．P点属振动加强点D．P点振动的振幅1cm【答案】C。
【解析】由S1、S2两波源的振动图象可直观看出，两波源的振幅分别为A1＝2cm、A2＝1cm，两波源的振动周期T1＝T2＝0.02s，所以两波源的振动频率相同，故满足波的干涉条件，能形成稳定的干涉图样，因此A错误。
由图象还可看出两波振动是同步的，可以知道在S1、S2的垂直平分线上的各点都满足振动加强的条件，故P为振动加强点，因此B错误C正确。
两波在P点叠加时，S1的波峰与S2的波峰叠加时，合位移大小是3cm，当S1的波谷与S2的波谷相遇时，合位移大小是－3cm，故P点振动的振幅为3cm，因此D错误。
故本题选C。
【考点】波的干涉【难度】中等2、在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害。
后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是( )A ．加大飞机的惯性B ．使机体更加平衡C ．使机翼更加牢固D ．改变机翼的固有频率【答案】D 。
【解析】飞机上天后，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率，装置配重杆让机翼的固有频率和驱动力的频率远离，不发生共振。
故本题选D 。
【考点】共振曲线【难度】中等3、如图所示，甲为t ＝1s 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx ＝0.5m 处质点的振动图象可能是( )【答案】A 。
【解析】由题意知λ=2m ，T=2s ，波速s /m 1==TV λ，由图乙知t=1s 时质点位移为负且沿y 轴负方向向下运动，该波是可能向左传播，也可能向右传播。
而距该质点x=0.5m 处质点，就是时间相差T 41。
沿波的传播方向上的另一个点一定是延后的。
运用代入法判断！在四个选项中找1s 和2s 的中点1.5s 时的状态应该是位移为负且沿y 轴负方向向下运动，因此A 正确。
故本题选A 。
【考点】波的图象；振动图象【难度】较难4、在同一地点有两个静止的声源，发出的声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播。
如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列正确的是( )A ．声波1的速度比声波2的速度大B ．相对于同一障碍物，声波2比声波1更容易发生衍射现象C ．这两列波在传播过程中，不会产生稳定的干涉图样D ．在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C 。
【解析】两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，介质相同导致波速相同，因此A 错误。
声波1的波长较长，相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象，因此B 错误。
由V=λf 知两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉现象，因此C 正确。
这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率不同，发生多普勒现象。
因此D 错误。
故本题选C 。
【考点】波的图象，波速公式【难度】中等5、一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图甲是t ＝0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x 轴上某两处质点的振动图象。
由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )A.m 31 B. m 32C ．1m D.m 35 【答案】B 。
【解析】图乙所示质点在t=0时在正向最大位移处，图丙所示质点在t=0时的状态是x=-0.05m （大小是振幅的一半）且速度方向沿y 轴负向。
结合甲图找对应的点，若图丙所示质点在图乙所示质点的左侧，平衡位置间距满足，3n n 412x λλλλλ+=++=∆当n=0时，，m 32x =∆因此B 正确A 错误。
若图丙所示质点在图乙所示质点的右侧，平衡位置间距满足，32n n 12-42x λλλλλλ+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆当n=0时，，m 34x =∆因此CD 错误。
故本题选B 。
【考点】波的图象，振动图象【难度】较难6、若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是( )A ．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B ．物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态C ．物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D ．物体的位移增大时，动能增加，势能减少【答案】C 。
【解析】如图所示，图线中a 、b 两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一定相同，但速度方向分别为负、正，因此C 正确A 错误。
物体的位移增大时，动能减少，势能增加，因此D 错误。
单摆摆球通过最低点这个平衡位置时，回复力为零，但合力不为零，因此B 错误。
故本题选C 。
【考点】波的图象，振动图象【难度】中等7、一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如右图所示。
不正确的是( )A．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力频率为f3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f2C．振子如果做自由振动，它的频率是f2D．振子可以做频率为f1的等幅振动【答案】B。
【解析】弹簧振子做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
由图知当驱动力频率为f2时振幅最大，振子处于共振状态，说明振子的固有频率为f2，因此A和C正确。
当驱动力频率为f3时振子振动频率也为f3，因此B错误。
如果给振子频率f1的驱动力，振子可以做频率为f1的等幅振动，因此D正确。
故本题选B。
【考点】共振图象；受迫振动【难度】中等8、如右图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量。
当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( )A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C ．甲的最大速度小于乙的最大速度D ．甲的最大速度大于乙的最大速度【答案】C 。
【解析】由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅相等，因此A 和B 错误。
两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两物体的最大动能是相等，则质量大的速度小，因此C 正确D 错误。
故本题选C 。
【考点】简谐运动【难度】中等9、如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25m/s ，经过时间1 s 后的波形为虚线所示。
那么这列波的传播方向与这段时间内质点P(x ＝0.1 m 处)所通过的路程是( )A ．向左，10 cmB ．向右，30 cmC ．向左，50 cmD ．向右，50 cm【答案】C 。
【解析】波的传播距离x ＝vt ＝0.25 m ＝54λ，由波形平移法知波向左传播，由TV λ=知T=0.8s ，1s=54T ，因此P 所通过的路程是5倍振幅，即50 cm 。
故本题选D 。
【考点】波的图象【难度】中等10、如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A 振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B 、C 振动，则下列说法正确的是( )A．只有A、C摆振动周期相等B．A摆的振幅比B摆小C．B摆的振幅比C摆大D．A、B、C三摆的振动周期相等【答案】D。
【解析】受迫振动的周期等于驱动力的周期，故BC和A周期相等，因此A错误D正确。
C的固有频率和A 的频率相等，A和C发生共振，振幅比B大。
因此B和C错误。
故本题选D。
【考点】受迫振动；共振【难度】中等11、一个波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1。
同时另一个波在绳的右端发出半个波②：频率为f2，振幅为A2。
P为两波源的中点，由图可知，下列说法中不．正确的是( )A．两列波同时到达两波源的中点PB．两列波相遇后，P点波峰值可达A1＋A2C．两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播D．两列波相遇时，绳上波峰可达（A1＋A2）的点只有一点【答案】B。
【解析】两列波源离P的距离相同，同一介质波速也相同，它们同时到达中点P，因此A正确。
两列波相遇时相互叠加，方向相同的位移则相加，两波峰到P点的距离不同，P点波峰值不可能是A1+A2，因此B错误。
两列波相遇时，相互不干扰，各自仍保持原来的波形独立传播，因此C正确。
两列波相遇时，振动方向相同的位移相加，则绳上波峰可达（A1+A2）的点只有一点，因此D正确。
故本题选B。
【考点】波的叠加【难度】中等12、一列简谐横波t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T＞0.02s，则该波的传播速度可能是( )A ．2 m/sB ．3 m/sC ．4 m/sD ．5 m/s 【答案】B 。
【解析】由于T ＞0.02s ，当波沿x 轴正向传播时，波传播的距离为x 1＝0.02 m ，波速v 1＝x 1t ＝0.020.02m/s ＝1 m/s ；当波沿x 轴负向传播时，波传播的距离为x 2＝0.06 m ，波速v 2＝x 2t ＝0.060.02m/s ＝3 m/s ，故B 选项正确。
故本题选B 。
【考点】波的图象，多值问题【难度】中等13、一弹簧振子做简谐运动．周期为T ，下列说法正确的有（ ）A ．若t 时刻和（t+△t ）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则Δt 一定等于T/2的整数倍B ．若t 时刻和（t+△t ）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则△t 一定等于T 的整数倍C ．若△t ＝T ／2，则在t 时刻和（t －△t ）时刻弹簧的长度一定相等D ．若△t ＝T ，则在t 时刻和（t+△t ）时刻振子运动的加速度一定相同【答案】D 。
【解析】若△t ＝（2n-1）2T （n ＝1，2，3．．．．），则在t 和（t ＋△t ）两时刻振子必在关于干衡位置对称的两位置（包括平衡位置），这两时刻振子的位移、回复力、加速度、速度等均大小相等，方向相反。
但在这两时刻弹簧的长度并不一定相等（只有当振子在这两时刻均在平衡位置时，弹簧长度才相等。
若在t 和（t+△t ），两时刻振子的位移（回复力、加速度）和速度（动量）均大小相等，方向相反，则△t 一定等于△t ＝T ／2的奇数倍。