【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 考点22 简谐运动 受迫运动（B）
1.一列沿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.
2.简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点相距为之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，为某一弹簧振子的振动图像，下列说法不正确的是( )
A.时刻，振子的位移为正，加速度为负
B.时刻，振子的位移为负，速度为正
C.与时刻，弹簧的长度相同
D.时刻，振子的速度与时刻相同
4.如图所示，木块在水中沿竖直方向做简谐运动，运动过程中相对平衡位置的位移x、运动的速度v随时间t变化的关系和木块受到的合力F和动能随相对平衡位置的位移x变化的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.关于单摆的认识，下列说法正确的是( )
A.摆球运动到平衡位置时，摆球所受的合力为零
B.伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆的周期公式
C.将摆钟由绍兴移至北京，为保证摆钟走时准确，需将钟的摆长调长些
D.利用单摆测重力加速度的实验时，误将摆线长做摆长，用图的斜率测量结果偏小
6.如图所示，摆长为l的单摆放在倾角为θ的光滑固定斜面上，重力加速度大小为g，则摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为( )
A. B. C. D.以上答案都不对
7.如图所示是两个理想单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是( )
A.时，两单摆的回复力最大
B.乙摆球在第1s末和第3s末速度相同
C.甲、乙两个摆的摆长之比为1:2
D.甲摆球位移随时间变化的关系式为
8.均匀介质中有、两个振源，在时刻两振源以相同的频率开始振动，形成的机械波波长，已知平面内一点的振动图像如图所示，则( )
A.波速 B.
C.振源的振幅为2cm D.振源的起振方向向下
9.战绳训练是当下流行的一种健身方式，健身者通过晃动战绳的一端使其上下振动从而让手臂和肩部的肌肉得到良好的锻炼。下图左侧的照片和右侧的简图相对应，不妨假设健身者左右手抓住的绳子是完全相同的，两手的振动能持续保持相同的频率和振幅。下列说法正确的是( )
A.健身者左右手开始抖动时的方向是相同的
B.如果增加左右手上下振动的幅度，可以增大绳波的波长
C.右手绳子上的a、b两点将同时到达波峰
D.当左右两列绳波传到P点时振动将得到加强
10.一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置向右运动，经过0.17s时，振子运动情况是( )
A.正在向右做减速运动 B.正在向左做减速运动
C.正在向右做加速运动 D.正在向左做加速运动
11.两个单摆,A摆的固有频率为f,B摆的固有频率为,若让它们在频率为的驱动力作用下做受迫振动,那么两个单摆比较( )
A.A摆的振幅较大,振动频率为f B.B摆的振幅较大,振动频率为
C.A摆的振幅较大,振动频率为 D.B摆的振幅较大,振动频率为
12.如图所示是物体做受迫振动的共振曲线,其纵坐标表示物体( )
A.在不同时刻的振幅 B.在不同时刻的位移
C.在不同驱动力下的振幅 D.在不同驱动力下的位移
13.如图所示,三个单摆的摆长为。现用一周期等于2s的驱动力,使它们做受迫振动,那么当它们的振动稳定时,下列判断正确的是( )
A.三个单摆的周期和振幅相等 B.三个单摆的周期不相等,振幅相等
C.三个单摆的周期相等,但振幅不相等 D.三个单摆的周期和振幅都不相等
14.一个单摆在地面上做受迫振动，改变驱动力频率，其振动稳定时振幅与驱动力频率的关系如图所示.单摆所处位置重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A.单摆的摆长约为
B.单摆的受迫振动频率与驱动力频率相同时振幅最大
C.若减小摆长，共振曲线振幅最大值的横坐标将向右移动
D.若把该单摆移到月球表面，共振曲线振幅最大值的横坐标将向右移动
答案以及解析
1.答案：B
解析：通过选项可以观察出简谐波的波长为，根据，可求得。根据波沿x轴正方向传播，时刻位于坐标原点处的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，可知时刻的波形如A选项所示。0~0.6 s时间内，经历了1.5个周期，波形向右传递了1.5个波长。将波形向右平移1.5个波长，即坐标原点平移到坐标处，整个波形顺次右推，再将0至6 m间图形补充完整，可知B正确。
2.答案：D
解析：根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知，A、C选项中的质，点a此时刻沿y轴正方向振动，口点要到达波谷至少还需个周期，B、D选项中的质点a此时刻沿y轴负方向振动，只需再经过个周期即可第一次到达波谷。设两质点间的距离为L，则A选项中，B、C选项中，D选项中，因波速均为v，则由可知，A选项中a点到达波谷最少用时为，B选项中最少用时为，C选项中最少用时为，D选项中最少用时为，经比较可知，D选项中质点a最早到达波谷。
3.答案：B
解析：振动图像描述的是振子的位移随时间的变化规律。在横轴上方时，位移为正值，加速度为负值，而在横轴下方时，与在上方相反，在与时刻，振子的位移相同。说明振子一定在同一位置，所以弹簧长度相同。和时刻，振子位移大小相等、方向相反，位置关于平衡位置对称，速度大小相等，且都沿负方向，所以速度相同。
4.答案：B
解析：本题考查简谐运动。因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动，故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是正弦函数的波形，A错误，B正确；设木块底面积为S，根据简谐运动的规律可知，浮力与重力平衡时木块所处位置为平衡位置，则有，则运动过程木块受到的合力F应该过二、四象限，C错误；图线斜率为合外力随x变化，则图线不是直线，D错误。
5.答案：C
解析：A.单摆的过程中摆球的运动轨迹为圆弧，所以摆球在最低点受到的合外力提供向心力，不为0，故A错误；
B.根据物理学史可知，伽利略得出了单摆的同时性，是惠更斯得出单摆的周期公式，故B错误；
C.根据单摆的周期公式
将摆钟由绍兴移至哈尔滨，重力加速度增大，为保证摆钟的准确，需要将钟摆调长，故C正确；
D.在利用单摆测量重力加速度的实验中，误将摆线长当做摆长，则实际的摆长减小，根据
图的斜率不变，由图像斜率求得的加速度不变，故D错误。
故选C。
6.答案：B
解析：斜面上的单摆的重力沿斜面向下的分力与竖直悬挂的单摆的重力等效，故斜面上的单摆的等效“重力加速度”为，根据单摆的周期公式得：，故选：B。
7.答案：D
解析：A.时，两单摆处于平衡位置，该位置的回复力为零，A错误；
B.乙摆球在第1s末和第3s末速度大小相等方向相反，B错误；
C.由单摆的周期公式可知
得甲、乙两个摆的摆长之比为
C错误；
D.由图可知，甲摆的振幅为2cm，周期为4s，且零时刻位于平衡位置并开始向上运动，故甲摆球位移随时间变化的关系式为
D正确。
故选D。
8.答案：B
解析：A.由图像可知质点P的振动周期为，故波速为，A错误；
B.因为，故发出的波先传到质点P，发出的波后传到质点P，由图像可知发出的波经过传到质点P，故，B正确；
C.由图像可知，振源的振幅为，C错误；
D.由图像可知，时刻，振源发出的波传到质点P，因为质点P的起振方向向上，所以振源的起振方向向上，D错误。
故选B。
9.答案：C
解析：A.由波形图可知，健身者左右手开始抖动时的方向是相反的，选项A错误。
B.如果增加左右手上下振动的幅度，只是增加振幅，但是周期和波速不变，则波长不变，选项B错误；
C.右手绳子上的a、b两点相差一个波长的距离，则将同时到达波峰，选项C正确；
D.左右两手起振方向相反，则当左右两列绳波传到P点时振动将得到减弱，选项D错误。
故选C。
10.答案：C
解析：根据题意，以水平向右为坐标的正方向，振动周期是0.025s，振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17s时，完成了到之间，因此振子正在向右加速运动到平衡位置。
故选C。
11.答案：B
解析：两摆均做受迫振动,其振动频率应等于驱动力的频率,即,因B摆的同有频率接近驱动力的频率,故B摆的振幅较大,B正确,A、C、D错误。
12.答案：C
解析：共振曲线表示的是振动物体的振幅随驱动力频率的变化而变化的关系,所以纵坐标应当表示振动物体在不同驱动力下的振幅。
13.答案：C
解析：三个单摆的振动都是受迫振动,所以振动的频率都与驱动力的频率相等,三者的频率相等,周期相等。由,
单摆2的频率与驱动力的频率最接近,振幅最大,而单摆1和单摆3的振幅较小。故只有C正确。
14.答案：C
解析：单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为，周期为；由公式，可得，故A错误；单摆的受迫振动频率与固有频率相同时振幅最大，选项B错误；若摆长减小，则固有频率变大，所以共振曲线的峰将向右移动．故C正确；若把该单摆移到月球表面，重力加速度减小，则振动的频率减小，则共振曲线振幅最大值的横坐标将向左移动，故D错误；故选C．
2【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 考点23 机械波的形成与传播（A）
1.一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两个质点之间的波峰只有一个，则该简谐波的波长可能为( )
A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 m C.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m
2.浅层水波可视作简谐横波，如图所示，两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点，已知波源的振动周期为0.2 s，A点在振动的最高点，B点在平衡位置。则下列选项判断正确的是( )
A.水波的波长最大为0.2 m
B.若B点向上振动，则水波最大传播速度为3 m/s
C.若B点向下振动，则水波最小传播速度为1 m/s
D.质点B刚振动时，速度向右
3.一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右传播，乙向左传播，波速大小均为时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是( )
A.两列波相遇时能发生稳定的干涉
B.一观察者正经处向右运动，在他看来，两波的频率可能相同
C.x轴上第一个位移达到6 cm的质点的横坐标为
D.时刻，平衡位置在处质点的振动方向与平衡位置在处质点的振动方向相反
4.甲、乙两列简谐横波沿同一直线传播，时刻两波叠加区域各自的波形如图所示，已知甲沿x轴正方向传播，乙沿x轴负方向传播，两列波的传播速度相同，甲波的周期为0.4 s，则( )
A.两列波在相遇区域会发生干涉现象
B.时，平衡位置在处质点的速度沿y轴正方向
C.时，平衡位置在处质点的位置为
D.时，平衡位置在处质点的速度为零
5.对于惠更斯原理的理解正确的是( )
A.惠更斯原理能够解释所有的波的现象
B.子波的波速与频率等于初级波的波速和频率
C.用惠更斯原理不能解释波的衍射现象
D.同波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反
6.关于机械波中的横波和纵波，下列说法正确的是( )
A.对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B.对于横波，质点的振动方向与波的传播方向有时会相同
C.形成纵波的质点随波一起迁移
D.空气介质只能传播横波
7.一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图所示，对于其后绳上各点的振动情况，下列判断正确的是( )
A.左边的波先到达中点M B.两列波波速之比为1:2
C.中点M的振动总是加强的 D.绳的两端点开始振动的方向相同
8.波动的下列说法，正确的是( )
A.介质中的质点随波的传播而迁移 B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C.波不但传递能量，还能传递信息 D.一切波的传播均需要介质
9.关于机械振动和机械波，下列说法中正确的是( )
A.做简谐运动的物体经过平衡位置时的加速度为零
B.在外力作用下物体的振动频率称为固有频率
C.反射、衍射、干涉、多普勒效应都是波所特有的现象
D.同一个单摆从北京移到广州，周期变长
10.如图所示，在某一均匀介质中，两波源A、B位于一半径为4m的圆的一条直径上，距离圆心O点都是2m，其简谐运动表达式均为m，圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，波在该介质中传播速度为10m/s。下列说法正确的是( )
A.圆周上振动加强的点共有8个
B.两简谐波都传播到P点的时间差为0.1s
C.两简谐波都传播到P点后，P点振动的频率为10Hz
D.两简谐波都传播到P点后，P点振动的位移始终为0.2m
11.在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，质点C的振动图像如图乙所示；时刻在D点有一台机械波信号接收器(图中未画出)，正以2 m/s的速度沿x轴正向匀速运动.下列说法正确的是( )
A.质点D的起振方向沿y轴负方向
B.时质点B回到平衡位置
C.信号接收器接收到该机械波的频率小于
D.若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
12.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，m质点的平衡位置坐标为，波长，图乙是质点n的振动图像，下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波速为
C.质点m从时开始，再经回到平衡位置
D.质点n的平衡位置坐标为
13.一简谐机械波沿x轴方向传播，周期为T，波长为λ。若在处质点的振动图像如图所示，则该波在时刻的波形图为( )
A. B.
C. D.
14.在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零。则该波的波速可能是( )
A.1.5m/s
B.2m/s
C.3m/s
D.6m/s
2
答案以及解析
1.答案：C
解析：满足这种情况的波长有三种情况，一是两质点间距离等于半个波长，此时，故；二是两质点间距离等于一个波长，此时；三是两质点间距离等于个波长，此时，故。选C。
2.答案：B
解析：当间的距离时，波长最大，为，A错误。若B点向上振动，水波传播方向由A向B时，有，得，最大波长为0.6 m，最大波速为；水波传播方向由B向A时，有，得，最大波长为0.2 m，最大波速为，所以若B点向上振动，水波传播的最大速度为3 m/s，B正确。不论B点向下振动还是向上振动，随着n值的增大，波长与波速可以无限趋近于零，C错误。质点B刚振动时，速度方向与所在直线垂直，D错误。故选B。
3.答案：C
解析：由可得，，发生稳定干涉要求两列波的频率相同，故A错误；由多普勒效应可知，一观察者正经处沿x轴向右运动，在他看来，甲波的频率降低，乙波的频率增大，结合A选项分析可知，两波的频率不可能相同，故B错误；要使质点的位移第一次达到6 cm，必定是两列波相距最近的两个波峰相遇，时这两个波峰相距，故从此时开始到两者相遇，两波峰移动的距离均为时刻甲波的第一个波峰的横坐标为，向x轴正方向移动3.75 m后横坐标为2.75 m，故C正确；时刻，由同侧法可得，处质点向下振动，处质点也是向下振动，故D错误.
4.答案：C
解析：由题图可知，乙波的波长为8 m，甲波的波长为4 m，由于波速相同，则两波的频率不同，所以两列波在相遇区域不会发生干涉现象，故A错误；由两波的传播方向可知，时，平衡位置在处质点的速度沿y轴负方向，故B错误；由于乙波的波长为甲波的两倍，波速相同，则乙波的周期为甲波的两倍，为0.8 s，从图示位置开始经过0.2 s，即甲波经过半个周期，平衡位置在处的质点回到平衡位置，乙波经过0.2 s，即四分之一周期，平衡位置在处质点振动到波谷位置，由叠加原理可知，此时平衡位置在处质点位置为，此时由于甲波平衡位置在处质点回到平衡位置，所以此时该处质点速度不为零，故C正确，D错误.
5.答案：B
解析：惠更斯原理不能够解释所有的波的现象,有一定的局限性,A错误。波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,B正确。用惠更斯原理能够解释波的衍射现象,C错误。同一波面上的两个位置的质点振动情况一定相同,D错误。
6.答案：A
解析：AB.对于横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直；对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线，质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A正确，B错误；
C.形成纵波的质点，不随波一起迁移，故C错误；
D.空气介质不仅仅能传播纵波，横波也能传播，故D错误。
故选A。
7.答案：D
解析：AB.因波速由介质决定，则它们的传播速度相同，两列波波速之比为1：1，因此两波同时到达中点M，故AB错误；
C.由于波的频率不同，故两列波并不能干涉，M点并不是振动加强点，故C错误；
D.由图可知，左边波向右传播，而右边的波向左，依据上下坡法，那么它们起振方向相同，再依据波产生的原理：带动、重复、滞后，即可判定P、Q开始振动的方向相同，故D正确；
故选：D。
8.答案：C
解析：A.波在传播时，介质中的质点不随波迁移，而是在其平衡位置附近做往复运动，故A错误；
B.对于纵波，介质中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；
C.波传播的是振动的形式，实际上传递了能量才使质点振动，波还能传递信息，故C正确；
D.机械波的传播需要介质，光波的传播不需要介质，故D错误。
故选C。
9.答案：D
解析：A.简谐运动的物体经过平衡位置时回复力为零，而加速度不一定为零。例如单摆在平衡位置时存在向心加速度，故A错误；
B.如果振动系统不受外的作用，此时的振动频率称为因有频率，故B错误；
C.波的干涉和衍射是波所特有的现象，故C错误；
D.根据单摆的周期公式
可知同一个单摆从北京移到广州，重力加速度g变小，则周期变长，故D正确。
故选D。
10.答案：A
解析：简谐运动表达式m可知，周期为，波长为
A.圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，即波程差为2m等于波长的整数倍，即P点为振动加强点，由对称性可知，如图中的、、也为振动加强点，M、N两点分别到两波源的波程差为4m，则M、N两点也为振动加强点，同理有C、D两点分别到两波源的波程差为0，则C、D两点为振动加强点，则圆周上振动加强的点共有8个，故A正确；
B.两简谐波都传播到P点的时间差为，故B错误；
C.由于周期为0.2s，则频率为，，故C错误；
D.两简谐波都传播到P点后P为振动加强点，但P点仍然在平衡位置附近振动，则P点的位移不是始终都为0.2m，故D错误。
故选A。
11.答案：C
解析：因时刻质点C从平衡位置向下振动，可知波沿x轴正方向传播，则质点D的起振方向沿y轴正方向，A错误；由题图知，则波速为，当质点B回到平衡位置时，波至少向右传播1.5 m，此时所需时间为，故时质点B不能回到平衡位置，B错误；机械波的频率为，接收器远离波源运动，根据多普勒效应可知，信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5 Hz，C正确；机械波的传播速度只与介质有关，若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度不变，D错误.
12.答案：C
解析：质点n在时沿y轴正方向运动，结合图甲可知波沿x轴负方向传播，A项错误；由图乙知波的周期，波速，B项错误；质点m在时的振动方向沿y轴正方向，根据简谐运动规律，再经过回到平衡位置，C项正确；由图乙可知，质点n在时的位移为，对应到图甲可知质点n的平衡位置坐标为，D项错误。
13.答案：A
解析：本题考查对振动图像和波形图的认识。从振动图像可以看出处的质点在时刻处于波谷，四个选项只有A图符合题意，故A正确。
14.答案：C
解析：由树叶a的振动可知振动周期T=4s；6m是半波长的奇数倍， (n=0、1、2、3……)则波速 (n=0，1，2，3……)，通过计算,当n=0时，v=3m/s
n=1时，v=1m/s。答案仅有C正确。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 考点22 简谐运动 受迫运动（A）
1.如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s，第2次通过W点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为( )
A.3 s，6 cm B.4 s，9 cm C.4 s，6 cm D.2 s，8 cm
2.飞力士棒是一种物理康复器材，其整体结构是一根弹性杆两端带有负重，某型号的飞力士棒固有频率为，某人用手振动该飞力士棒进行康复训练，则下列说法正确的是( )
A.若手振动的频率变化，飞力士棒的振动频率始终不变
B.使用者用力越大，飞力士棒的振幅越大
C.手振动的频率越大，飞力士棒的振幅越大
D.当手每分钟振动270次时，飞力士棒振动最强
3.某弹簧振子的振动图像如图所示，将小球从平衡位置拉开4cm后放开，同时开始计时，则( )
A.一次全振动小球的路程为16cm B.振动的周期为0.2s
C.0.1s小球的速度为零 D.0.2s小球的加速度为零
4.如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是( )
A.甲单摆的周期大于乙单摆的周期
B.在时有正向最大加速度的是甲单摆
C.甲单摆的摆长约为2米
D.甲单摆的机械能大于乙单摆的机械能
5.关于单摆，下列说法中正确的是( )
A.摆球运动的回复力是它重力沿切线方向的分力
B.摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置
C.摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，加速度是改变的
D.摆球经过平衡位置时，加速度为零
6.甲、乙两个单摆的摆长相等，将两上摆的摆球由平衡位置拉起，使摆角，由静止开始释放，则( )
A.甲先摆到平衡位置 B.乙先摆到平衡位置
C.甲、乙两摆同时到达平衡位置 D.无法判断
7.如图所示，一根水平细钢丝两边固定，它下面悬挂三个摆长为，，的单摆，三个摆球相同，现用周期变化的外力作用于细钢丝上，下述判断正确的是( )
A.外力的频率为0.5Hz时，B球振幅最大
B.外力的频率为1Hz时，A球振幅最大
C.外力的频率为1Hz时，C球振幅最大
D.外力的频率为2Hz时，A球振幅最大
8.下列说法中正确的是( )
A.红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化
B.受迫振动的固有频率会随驱动力频率的变化而变化
C.单摆的振动周期与摆球的质量有关
D.高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时短
9.一根同种材料粗细均匀的弹性绳，右端固定在墙上，抓着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示.下列说法中正确的是( )
A.波源振动的频率逐渐减小 B.波源的起振方向向上
C.此刻质点P在做减速运动 D.波的传播速度逐渐减小
10.下列说法正确的是( )
A.因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
B.物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
C.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大
11.下列说法正确的是( )
A.水平方向的弹簧振子做阻尼振动时，只有动能和弹性势能相互转化
B.队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振
C.受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定
D.利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率
12.弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，则( )
A.时，质点位移为零，速度为零，加速度为零
B.时，质点位移最大，速度最大，加速度最大
C.和时刻振子具有相同的速度
D.和时刻振子具有相同的加速度
13.下列说法正确的是( )
A.振幅是矢量，方向是由平衡位置指向最大位移处
B.简谐运动是匀变速运动
C.振动物体在平衡位置时，其所受合力一定为零
D.做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关
14.浅层水波可视作简谐横波，如图2所示两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点，已知波源的振动周期为0.2s，A点在振动的最高点，B点在平衡位置。则下列选项判断正确的是( )
A.水波的波长最大为
B.若B点向上振动，则水波传播的最大速度为
C.若B点向下振动，则水波传播的最小速度为
D.质点B刚振动时，速度向右
2
答案以及解析
1.答案：C
解析：做简谐运动的质点，先后以相同的速度通过两点，可判定两点关于平衡位置O对称，所以质点由M到O所用的时间与由O到N所用的时间相等，则质点由平衡位置O到N点所用的时间；因通过N点后再经过质点以方向相反、大小相等的速度再次通过N点，则知质点从N点到最大位移处所用的时间，因此，质点振动的周期是。题中2 s内质点通过的总路程为振幅的2倍，所以振幅。选C。
2.答案：D
解析：飞力士棒做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，使用者的手提供驱动力，使用者的手振动的频率变化，飞力士棒的振动频率也随之变化，A错误；驱动力的频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，当手每分钟振动270次时，驱动力的频率，此时飞力士棒振幅最大，即振动最强，B、C错误，D正确。故选D。
3.答案：A
解析：A、由图可知小球的振幅为4cm，则一次全振动小球的路程为：，故A正确；
B、由图可知，小球振动的周期为4s，故B错误；
C、由图可知，在0.1s时刻小球正经过平衡位置，此时小球的速度最大，故C错误；
D、由图可知在0.2s时刻小球位于最大位移处，由知加速度最大，故D错误。
故选：A。
4.答案：B
解析：由图像可知，甲单摆的周期等于乙单摆的周期，A错误；在时乙摆的位移为零，回复力产生的加速度为零，甲摆的位移负向最大，则甲摆有正向最大加速度，B正确；甲单摆的周期为2 s，根据可得，摆长约为1米，C错误，两摆球的质量关系不确定，不能比较两摆的机械能关系，D错误。故选B。
5.答案：A
解析：根据回复力的定义，单摆运动的回复力是摆球重力沿切线方向的分力，A正确；摆球在运动过程中，回复力产生的加速度的方向始终指向平衡位置，而向心加速度指向悬点，两个分加速度合成后，加速度方向不是始终指向平衡位置，B错误；摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，受力情况相同，加速度是不变的，C错误；摆球经过平衡位置时，加速度不为零，有向心加速度，D错误。故选A。
6.答案：C
解析：据单摆的周期公式知，单摆的周期与摆球的质量和摆角无关，当摆长相同时，其周期相同，所以从静止释放能同时到达平衡位置，故ABD错误，C正确。故选：C。
7.答案：C
解析：根据得，三个小球的周期分别为：2s，，1s，则频率分别为：0.5Hz，，1Hz，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振所以A、外力频率为0.5Hz时，A球振幅最大，故A错误；B、外力的频率为1Hz时，C球振幅最大，故B错误，C正确；D、外力频率为2Hz时，C球振幅最大，故D错误。故选：C。
8.答案：A
解析：A.红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化，故A正确；
B.受迫振动的固有频率不会随驱动力频率的变化而变化，故B错误；
C.单摆振动的周期
可知单摆的振动周期与摆球质量无关。故C错误；
D.根据“尺缩钟慢”效应可知高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时长，故D错误；
故选A。
9.答案：A
解析：A、由图可知波的波长增大，而波速不变，根据可得：波源振动的频率逐渐减小，故A正确；
B、根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知，最右边质点开始振动的方向向下，则波源的起振方向向下，故B错误；
C、波向右传播，此时质点P正向平衡位置运动，P点正做加速运动，故C错误；
D、由于波的传播速度由介质决定，所以波的传播速度不变，故D错误。
故选：A。
10.答案：C
解析：A.一切波在任何条件下都能发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长小时，衍射现象才明显，故A错误；
B.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故B错误；
C.医生利用超声波探测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故C正确；
D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长增大，频率不变，故D错误。
故选C。
11.答案：D
解析：A.水平方向的弹簧振子做阻尼振动时，机械能减小，所以动能和弹性势能还转化为其他形式的能，故A错误；
B.队伍过桥要慢行不是为了不产生周期性的驱动力，而是使队伍过桥时产生的驱动力的频率远离桥梁的固有频率，从而避免产生共振，故B错误；
C.受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故C错误；
D.当驱动力的频率等于物体的固有频率时，发生共振，所以利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率，故D正确。
故选D。
12.答案：D
解析：时刻，振子位于平衡位置O，位移为零，加速度为零，但速度为最大值，选项A错误；时，振子位于正向最大位移处，位移最大，加速度最大，而速度为零，选项B错误；和时刻振子同位于正向某处，时刻是经此点向正方向运动，时刻回到此点向负方向运动，两时刻速度大小相等，但方向相反，所以速度不相同，选项C错误；和时刻振子位移相同，即处在同
置，因此有大小相等、方向相同的加速度，选项D正确.
13.答案：D
解析：A、据振幅的定义可知，振幅是标量，并非矢量，故A错误；B、简谐运动中，回复力随位移的变化而变化，是变力，所以简谐运动是非匀变速运动，故B错误；C、振动物体在平衡位置时回复力为零，但回复力不一定就是合外力，举例：在单摆中，单摆的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力，并非是重力与绳子拉力的合力，故C错误；D、据简谐运动的特点可知，频率固定，与振幅无关，故D正确。故选：D。
14.答案：B
解析：A.要使波长最大，则长，可得波长最大为0.6m，故A错误；B、B点要向上振动，即下一时刻B点对应波长处于轴线以上的部分，因此间应对应，所以最大波长为0.6m，根据公式知最大速度为3m/s；故B正确；C.根据题意无法计算最小速度，故C错误；D、波是左右移动，每一个点是上下振动，所以质点B的速度不会向右，故D错误；故选：B。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 机械振动 机械波 综合训练(B)
1.关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
A.有机械波必有振动
B.有机械振动必有波
C.离波源远的质点振动周期长
D.波源停止振动时，介质中的波动立即停止
2.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
3.有一悬线长为的单摆，摆球为一个有一定质量的空心金属球，球底有一小孔，球内盛满水。在摆动过程中，水从小孔慢慢流出。现使该单摆做小角度摆动，从水开始流到水流完的过程中，此摆的周期的变化是( )
A.由于悬线长l和重力加速度g不变，所以周期不变
B.由于水不断外流，周期不断变大
C.周期先变大，后又变小
D.周期先变小，后又变大
4.单摆做简谐运动，当铁质摆球到达最高点时，将一块小磁铁轻轻吸附在摆球上，则该单摆( )
A.振幅增大 B.振动能量增大
C.通过最低点时的速率增大 D.周期增大
5.甲、乙两位同学分别使用图甲中所示的同一套装置，观察单摆运动时的振动图像。已知两人实验时所用的摆长相同，落在同一木板上的细砂分别形成的曲线如图乙中所示。下列关于两图线相关的分析正确的是( )
A.对应单摆振动的幅度，比大
B.对应单摆振动的周期，比大
C.对应木板运动的速度，比小
D.单摆摆到最低点时的加速度，等于
6.下列关于机械振动的说法正确的是( )
A.受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期
B.阻尼振动振幅逐渐减小，同时周期也逐渐减小
C.当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
D.为避免共振现象发生时，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率
7.下列说法中正确的是( )
A.红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化
B.受迫振动的固有频率会随驱动力频率的变化而变化
C.单摆的振动周期与摆球的质量有关
D.高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时短
8.某氦氖激光器发光的功率为P，能够发射频率为ν的单色光，真空中光速为c，下列说法正确的是( )
A.激光器每秒发射的光子数为 B.每个光子的能量为
C.该单色光在真空中的波长为 D.单色光从空气进入水中后波长变大
9.处于同一水平面的振源和做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是( )
A.两个振源和的振动频率一定相同
B.M点为振动加强点，其振幅为A
C.N点始终处在平衡位置
D.从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为0
10.简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a最早到达波谷的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示分别是一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波的周期是5 s B.该波的波速是3 m/s
C.4 s时P质点向上振动 D.4 s时Q质点向上振动
12.一列简谐横波沿x轴方向传播，质点A的平衡位置位于处，质点P的平衡位置位于处，质点P的振动图像如图甲所示，图乙是时该波的波形图。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.质点A从开始计时的振动方程为
B.时，质点P速度为零
C.该波沿x轴正方向传播
D.当质点P处于波峰位置时，质点A也处于波峰位置
13.位于水面上的波源，产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于d处，下列说法正确的是( )
A.b点的振动加强，c点的振动减弱
B.一段时间后，小树叶被水波推至b处
C.两点在某时间内也会振动
D.若波源突然停止振动，之后的内，b点通过的路程为
14.医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是( )
A.超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直
B.为提高成像分辨力应使超声波的波长比探测目标小的多
C.若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低
D.进行超声探测时，探头与人体表面间需留有空隙
答案以及解析
1.答案：A
解析：机械波是机械振动在介质中的传播，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，还需要传播介质，A正确，B错误；介质中的各质点在波源带动下做受迫振动，其频率与波源振动频率相同，周期也相同，C错误；如果波源停止振动，介质中的机械波不会立即消失，而是继续向前传播，直到能量消耗完为止，D错误。故选A。
2.答案：B
解析：空间站内的物体处于完全失重状态，故图乙中小球由静止释放后仍将保持静止，而图甲中小球由于受弹簧弹力作用将来回振动，故A、C、D错误，B正确。
3.答案：C
解析：单摆的摆长是悬点到小球重心的距离，开始时，重心在球心，水全部流完后，重心又回到球心。因此重心先降低后升高，摆长先变大后变小，由，可得周期先变大后变小，C正确。
4.答案：B
解析：铁质摆球到达最高点时，将一块小磁铁轻轻吸附在摆球上，振幅不变，A错误；摆球到达最低点时的速率设为v，有，得，由于h不变，所以v不变，C错误；吸附小磁铁后，可视为摆球的质量增大，由可知，其经过平衡位置时的动能增大，因此振动的能量增大，故B正确；由单摆的周期公式可知，单摆摆长不变，则振动的周期不变，故D错误。故选B。
5.答案：D
解析：由图可知，对应的单摆振幅相同，A错误；由于摆长相同，由单摆的周期公式可知，单摆的周期相同，B错误；由图可知，对应的木板运动时间为对应的木板运动时间为，由可知，对应的木板运动速度大于对应的木板运动速度，C错误；由于两次使用的是同一装置，且摆长相等，由机械能守恒定律可知，在最低点时单摆的速度大小相等，根据，两次单摆摆到最低点时的加速度相等，D正确。故选D。
6.答案：B
解析：A、物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率。其振动的周期也等于驱动力的固有周期，故A错误；
B、当系统做受迫振动时，如果驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振，则受迫振动的振幅最大，故B正确；
C、振幅越来越小的振动叫做阻尼振动，阻尼导致能量的耗散，但其周期不变。故C错误；
D、为避免共振现象发生时，应使驱动力频率远离振动系统的固有频率，故D错误。
故选：B。
7.答案：A
解析：A.红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化，故A正确；
B.受迫振动的固有频率不会随驱动力频率的变化而变化，故B错误；
C.单摆振动的周期
可知单摆的振动周期与摆球质量无关。故C错误；
D.根据“尺缩钟慢”效应可知高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时长，故D错误；
故选A。
8.答案：A
解析：经时间t发出的光子能量为，则激光器每秒发射的光子数为，A正确；根据爱因斯坦的光子说可知，一个光子的能量为，B错误；该单色光在真空中的波长为，C错误；单色光从空气进入水中后，频率不变，而波速减小，由知，波长变小，D错误.
9.答案：B
解析：A.因为振源和发出的两列波形成稳定的干涉图样，故两列波为相干波，两个振源和的振动频率一定相同，故A正确；
B.M点为振动加强点，其振幅为2A，故B错误；
C.两列简谐横波的振幅均为A，且N点为振动减弱点，故N点始终处在平衡位置，故C正确；
D.从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点均处在平衡位置，故竖直高度差为0，故D正确；
故选：B。
10.答案：D
解析：由A中图可知，波长，周期
由图知质点a向上振动，经第一次到达波谷，用时
由B中图可知，波长，周期
由图知质点a向下振动，经第一次到达波谷，用时
由C中图可知，波长，周期
由图知质点a向上振动，经第一次到达波谷，用时
由D中图可知
可得
则周期
由图知质点a向下振动，经第一次到达波谷，用时
所以D波形中质点a最早到达波谷。
故选D。
11.答案：C
解析：由题图可知，该波的周期，A错；由两个质点的振动图像可知，两个质点振动反相，则间距离为，则波速，B错；由质点P的振动图像可知，4 s时P质点向上振动，C对；由质点Q的振动图像可知，4 s时Q质点向下振动，D错。
12.答案：A
解析：A.由图像可知，故，设质点A的振动方程为，由乙图可知时，，则，解得，故，故A正确；B.由甲图可知时，质点P位于平衡位置，此时质点P的速度最大，故B错误；C.由甲图可知，时P点振动方向沿y轴正方向，根据“同侧法”结合乙图可知，该波沿x轴负方向传播，故C错误；D.由乙图可知，质点A、P的平衡位置之间间隔半个波长，故当质点P处于波峰位置时，质点A处于波谷位置，故D错误。故选：A。
13.答案：D
解析：b点是波峰和波峰叠加的点，c点是波谷和波谷叠加的点，都是振动加强点，A错误。机械波传播的过程中，各质点并不随波迁移，故小树叶只在原位置上下振动，B错误。a、e都是波峰和波谷叠加的点，属于振动减弱点，由于两波源振幅相同，故这两点均静止不动，C错误。若波源突然停止振动，由图象可知，在之后内，质点仍是振动加强点，振幅为，完成两次全振动，通过的路程为，D正确。
14.答案：B
解析：A.超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向平行，A错误；
B.为提高成像分辨力应使超声波不能发生明显衍射现象，所以超声波波长比探测目标小的多，B正确；
C.根据多普勒效应，若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率升高，C错误；
D.进行超声探测时，探头与人体表面间不需留有空隙，超声检查时，探头与病人皮肤之间的空气将阻碍超声波传入人体，为获得高质量的清晰图像，需要使用液性传导介质来连接探头与病人体表，这种介质就是常用的超声耦合剂，D错误。
故选B。
2【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 机械振动 机械波 综合训练(A)
1.如图所示，1、2、3、4、…是一个水平放置松弛状态下的弹簧（可认为是均匀介质）上一系列等间距的质点。某时刻，质点1在外力作用下从平衡位置开始沿左右方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点离开平衡位置依次左右振动，形成一列纵波。已知质点1开始振动的方向是向左，经过二分之一周期，质点9开始振动，则针对此时刻，下列说法正确的是( )
A.质点3向右运动 B.质点5所受回复力为零
C.质点6的加速度向左 D.质点9的振幅为零
2.如图所示是一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置，则( )
A.时，位移为负，速度为正 B.时，位移为正，加速度为负
C.时，位移为负，速度为正 D.时，位移为负，加速度为正
3.一个单摆，如果摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的，则单摆的( )
A.频率不变，振幅不变 B.频率不变，振幅改变
C.频率改变，振幅不变 D.频率改变，振幅改变
4.如图所示，水平面上固定光滑圆弧轨道ABD，轨道的水平宽度为L，高为h，且满足。小球从顶端A处由静止释放，沿弧面轨道到底端D点经历的时间为，若在间放一光滑直轨道ACD，仍将小球从A点由静止释放，则小球沿直轨道从A点滑到D点的时间为( )
A.4 s B. C. D.2 s
5.在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动停表开始计时，并记录此后摆球经过最低点的次数n，当时停止计时，此时停表读数为t。则该单摆的周期为( )
A. B. C. D.
6.某人站在地面某处，一架飞机以恒定速度沿水平方向由远及近从人的头顶上方飞过，则人听到的飞机发出的声音的频率( )
A.越来越低 B.越来越高 C.先变高后变低 D.先变低后变高
7.一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周（圆心为O点）做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，则观察者接收到( )
A.声源在A点时发出声音的频率等于600 Hz
B.声源在B点时发出声音的频率等于600 Hz
C.声源在C点时发出声音的频率等于600 Hz
D.声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz
8.机械波在介质中传播时，下列说法不正确的是( )
A.各质点都在各自的平衡位置附近振动
B.相邻质点间必有相互作用力
C.前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点
D.在机械波传播的过程中，机械能一定守恒
9.如图所示，和是两个振幅、振动频率、相位均相同的波源，分别位于一等腰直角三角形的两个顶点，，波源振动方向垂直于纸面，产生的机械波在介质中传播的波长为λ，之间的距离为，则下列说法正确的是( )
A.线段AC上有5个振动减弱点
B.连线的垂直平分线上的点振幅均为0
C.两波源的振动周期均变为原来的6倍，则线段AC上不存在振动减弱点
D.减小波源的振动频率，线段AB上相邻振动加强点之间的距离增大
10.一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x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x轴正方向移动到N点
D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
11.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( )
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
12.两列频率、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0.48 m的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0.12 s，下列说法正确的是( )
A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m
B.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s
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0.48 m
13.两个振幅相同的波源在水槽中形成如图所示的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )
A.在两波相遇的区域中会产生干涉现象 B.a点此时位移最大
C.a点的振动始终加强 D.a点的振动始终减弱
14.如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为，车右侧B处的人感受到的声波的频率为，则( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：A
解析：经过时，质点1回到平衡位置，质点3振动了，即质点3在从平衡位置左侧向平衡位置运动的过程中（向右运动），故A正确；经过时，质点5运动到平衡位置左侧最大位移处，根据回复力可知质点5所受回复力向右且最大，故B错误；经过时，质点6振动了，位于平衡位置左侧正在向左运动，加速度方向向右，故C错误；在波传播过程中，后一个质点重复前一个质点的振动，各质点振幅一样大，所以质点9的振幅不为零，故D错误。
2.答案：C
解析：位移方向是从平衡位置指向振子所在位置，加速度方向总是指向平衡位置。
A、振子从运动时，振子位于平衡位置的右侧，则位移为正值。而振子正在向左运动，所以速度为负值，故A错误；
B、振子从运动时，振子位于平衡位置的左侧，则位移为负值。而振子正在向左运动，所以速度为负值，加速度为正值，故B错误；
C、振子从运动时，振子位于平衡位置的左侧，则位移为负值。而振子正在向右运动，所以速度为正值，故C正确；
D、振子从运动时，振子位于平衡位置的右侧，则位移为正值。而振子正在向右运动，所以速度为正值，加速度为负值，故D错误；
故选：C。
3.答案：B
解析：由单摆周期公式可知，决定单摆周期的是摆长及当地的重力加速度，与摆球的质量、运动速度均无关，C、D错误。决定振幅的是外在因素，反映在单摆的运动中，可以从能量角度去观察：摆球在平衡位置(即最低点)时的动能为，当m增加为原来的4倍，速度减为原来的时，动能不变，摆球在最高点的重力势能也不变，而重力势能增大，则h变小，振幅减小，A错误，B正确。
4.答案：A
解析：设该圆弧轨道的半径为R，小球沿光滑圆弧轨道ABD运动到底端的时间相当于摆长为R的单摆周期的，则有，设小球沿光滑直轨道ACD滑到D的时间为，根据等时圆模型的规律，从A到D运动时间等于从圆周最高点沿直径自由下落到最低点的时间，可得，所以，故选A。
5.答案：C
解析：单摆完成全振动的次数为，单摆的周期为，C正确。
6.答案：A
解析：当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机朝向人的速度为越来越大，则越来越小，故人听到飞机发出的声音的频率越来越低，但总是。当飞机远离人时，将飞机的速度分解，如图乙所示，飞机背离人的速度越来越小，则越来越大，即人听到飞机发出的声音的频率越来越低，且总是。综上可知，在飞机飞过头顶的过程中，人听到的飞机发出的声音的频率是越来越低的，即A项正确。
7.答案：B
解析：根据多普勒效应，当声源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于声源的频率，当声源和观察者相互远离时，观察者接收到的频率小于声源的频率。声源运动到四个点时，在A点接近观察者，在C点远离观察者，在两点的速度方向垂直于O点与观察者的连线，所以声源在两点时，观察者接收到的频率等于声源的频率，声源在A点时观察者接收到的频率大于声源的频率，声源在C点时观察者接收到的频率小于声源的频率。故选B。
8.答案：D
解析：A、机械波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移。故A正确。B、根据波向前传播的特点，前面的质点带动后面的质点振动，相邻质点间必有相互作用力，故B正确。C、机械波由产生的地方由近及远向前传播，前质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点，故C正确。D、各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。故D错误。
9.答案：D
解析：C点到两波源的路程差为，可得C为振动加强点，A点到两波源的路程差.，可得A为振动加强点，相邻两振动加强点之间有一个振动减弱点，即当n等于1、3、5、7时，为振动减弱点，所以线段AC上有4个振动减弱点，A错误；连线的中垂线上的点到两波源的路程差为0，均为振动加强点，振幅是两波源振幅之和，B错误；机械波在介质中传播的速度仅由介质决定，两波源的振动周期均变为原来的6倍，则波长变为原来的6倍，而AC上的点到两波源的路程差最大为，最小为0，因此在AC上存在一点，其到两波源的路程差是，为半波长的1倍，此点为振动减弱点，C错误；减小波源的振动频率，即增大周期，波长增大，线段AB上相邻振动加强点之间的距离变大，D正确。故选D。
10.答案：B
解析：质点L该时刻从平衡位置向y轴正方向运动，则该横波沿x轴正方向传播，质点N该时刻向y轴负方向运动，故选项A错误，B正确；质点L并不随波迁移，故选项C错误；该时刻质点K与M的速度均为0，位移方向相反，加速度方向相反，故选项D错误。
11.答案：A
解析：由振动图像可知，波源在时刻开始向上振动，时间内波源从平衡位置运动到正向最大位移处，则有，浮标的振动周期等于波源的振动周期，为，A正确；波经过时间传到距离为L的浮标处，则波速，B错误；由虚线图像可知，浮标在时刻沿y轴正方向运动，C错误；水波的波长为，D错误。故选A。
12.答案：D
解析：由图知，简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48 m，A错误；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，相差半个周期，故简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.96 s，B错误；图中除三点为振动减弱点，振幅为零外，其他各点振幅不为零，故C错误；是相邻的振动减弱点，两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值等于波长0.48 m，D正确。
13.答案：B
解析：两列水波在水中传播的波速相等，从图中可以看出两列水波的波长不同，根据，可知两列水波的频率不同，而只有两列波的频率相同时才可能发生干涉现象，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉现象，不会出现振动始终加强点和减弱点，A、C、D均错误；在a点此时波峰与波峰相遇，a点的位移为这两列波引起位移的矢量和，则a点此时位移最大，B正确。
14.答案：D
解析：波源朝向观察者A运动，大于f，波源远离观察者B运动，小于f，D正确。
2【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 考点24 波的折射、干涉和衍射（B）
1.下列关于波的说法正确的是( )
A.波在任何情况下都能发生明显的衍射现象
B.波在任何情况下都能发生明显的干涉现象
C.频率相同的两列波，一定不能形成稳定的干涉图样
D.机械波的传播必须依赖介质
2.电磁波无处不在，我们身边的广播、电视、移动通信都与电磁波有着密不可分的联系，Wi-Fi、非接触式公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测也都与电磁波有关。频率是电磁波的一个重要参量，不同频率的电磁波在空中互不干扰，保证了各项无线电应用的顺利开展。例如，我国自主建立的北斗卫星导航系统所使用的电磁波频率约为1561 MHz；家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约为2450 MHz；家用5GWi-Fi所使用的电磁波频率约为5725 MHz。对于家用5GWi-Fi的信号，下列说法中正确的是( )
A.一定不会产生偏振现象
B.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变
C.与北斗卫星导航信号叠加时，将产生明显的干涉现象
D.与微波炉所使用的微波相比，更容易产生明显的衍射现豪
3.某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，是挡板，是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是( )
A.不能观察到明显的波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离不相等
C.如果将孔扩大，仍可能观察到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，使波源频率减小，仍能观察到明显的衍射现象
4.如图，是观察水面波衍射的实验装置，和是两块挡板，是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，相邻波纹间距离与间距相等。下列说法正确的是( )
A.水面波经过孔后波速减小 B.水面波经过孔后波纹间距离可能变大
C.若波源频率增大，衍射现象更明显 D.如果将孔扩大，可能观察不到明显衍射现象
5.波长为和的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为的光产生的相邻条纹间距大于波长为的光产生的相邻条纹间距.则（下列表述中，脚标为“1”和“2”分别代表波长为和的光所对应的物理量）( )
A.这两束光的光子的动量
B.这两束光从玻璃射向真空时，其临界角
C.这两束光都能使某种金属发生光电效应，则它们的遏止电压
D.这两束光在玻璃中的传播速度满足
6.抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是，则( )
A. 5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
B. 5G信号是横波，4G信号是纵波
C. 空间中的5G信号和4G信号会产生干涉现象
D. 5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
7.甲为利用光的干涉检查平整度实验装置，乙是测出的干涉条纹，如果相同被检查平面的干涉条纹弯曲偏离距离d越大，装置灵敏度越高，下列说法正确的是( )
①乙图弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处是凹下的
②乙图弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处是凸起的
③若提高装置灵敏度可以增加薄片厚度
④若提高装置灵敏度可以减小薄片厚度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是( )
A.提高波源频率 B.降低波源频率
C.增加波源距桥墩的距离 D.减小波源距桥墩的距离
9.如图所示，在同一均匀介质中有和两个振动情况完全相同的波源，其简谐运动表达式均为，形成的机械波均是简谐横波，波速都是。若与在椭圆：的左、右两个顶点上。在该椭圆上振动减弱的点共有( )
A.32个 B.28个 C.16个 D.14个
10.有一测速雷达发射电磁波的频率为，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为，则( )
A. B. C. D.无法确定
11.如图所示为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则( )
A.该波源正在移向A点 B.该波源正在移向B点
C.在A处观察到波的频率变低 D.在B处观察到波的频率变高
12.下列说法中正确的是( )
A.光的偏振现象证明了光波是纵波
B.雷达是利用超声波来测定物体位置的设备
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D.考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度长
13.关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A.发生多普勒效应时，波源频率发生了变化
B.要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动
C.火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高
D.机械波不能发生多普勒效应
14.下列说法中正确的是( )
A.光速不变原理指出光在真空中的传播速度在不同惯性参考系中都是不同的
B.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D.声源与观察者相互靠近时，观察者所接收到的频率大于声源振动的频率
2
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.只有在障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多才会发生明显的衍射现象，故A错误；
B.发生明显干涉要满足一定条件，比如要求频率相同，故B错误；
C.频率相同的两列波相遇，能形成稳定的干涉图样，故C错误；
D.机械波的传播必须依赖介质，故D正确。
故选D。
2.答案：B
解析：电磁波是横波，故能产生偏振现象，选项A错误；从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变，选项B正确；家用5GWi-Fi信号与北斗卫星导航信号的频率不同，故与北斗卫星导航信号叠加时，不会产生明显的干涉现象，选项C错误；家用5GWi-Fi的频率大于微波炉产生的电磁波的频率，故家用5GW-Fi的波长小于微波炉产生的电磁波的波长，故与微波炉所使用的微波相比，不容易产生明显的衍射现象，选项D错误。
3.答案：D
解析：A.由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，故A错误；
B.波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B错误；
C.如果将孔扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D.如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据知波长增大，仍能观察到明显的衍射现象，故D正确。
故选D。
4.答案：D
解析：A.波速取决于介质，介质未变，故水面波经过孔后波速不变，故A错误；
B.水面波通过孔后波速不变、频率取决于波源、故频率也不变，所以波长不变，则水面波经过孔后波纹间距离相等，故B错误；
C.若波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，衍射现象不会更明显，故C错误；
D.如果将孔扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故D正确。
故选：D。
5.答案：B
解析：由干涉条纹间距公式，可知，光子的动量可表示为，可知，改A错误；由可知，两光子频率，即波长为的光子频率大，根据频率与介质的折射率关系可知，折射率关系为，由全反射临界角和折射率的关系可知，这两束光从玻璃射向真空时，其临界角，故B正确；由光电效应方程可知，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大，又由可知，光的频率越大，遏止电压越大，则，故C错误；由折射率可知，折射率越大，光在玻璃中的传播速度越小，则，故D错误.
6.答案：D
解析：A、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；B、电磁波可以发生偏振现象，为横波，故B错误；C、5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；D、5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。故选：D。
7.答案：D
解析：本题考查劈尖干涉。题图乙中条纹向左弯曲，说明此处条纹提前出现了，则被检查的平面在此处是凸起的，②正确；劈尖干涉图如答图所示，相邻条纹厚度差是空气对光的折射率，相邻条纹间距，减小薄片厚度，倾角θ减小，相邻条纹间距变大，被检查平面有凸起或凹下时，干涉条纹弯曲偏离距离d变大，装置灵敏度变高，④正确，故选D。
8.答案：B
解析：拍打水面时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高拍打水面的频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显.故A错误,B正确.C、D错误.故选:B.
9.答案：A
解析：本题考查简谐运动与波的干涉。由简谐运动表达式及得，又由数学知识可知椭圆半长轴。设在与两个波源之间的P点为减弱点：①当P点在与坐标原点之间，振动减弱点满足，又有，则；②当P点在与坐标原点之间，振动减弱点满足，又有，则。故在与之间有16个减弱点，在该椭圆上共有32个振动减弱的点，A正确。
10.答案：C
解析：由于雷达是测量迎面开来的汽车的车速根据多普勒效应，接收到的波的频率应大于发射波的频率，即，C正确.
11.答案：A
解析：波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源.波面半径大，表示产生的时间早，传播的时间长，对照图示，可确定出波源由右向左移动，故A正确，B错误；由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者的时间间隔短，频率大，同理在B处观察时波的时间间隔长，频率小，故C、D错误.
12.答案：C
解析：光的偏振现象证明了光波是横波，选项A错误；雷达在工作时，先发射出电磁波，电磁波在向前传播过程中，遇到障碍物后被反射回来，雷达根据其所接收到的反射回来的电磁波情况判断前方物体的情况，即雷达是利用电磁波来工作的，选项B错误；在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象，选项C正确；考虑相对论效应，根据“尺缩效应”，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，选项D错误.
13.答案：B
解析：A、发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，是由于波源和观察者必须有相对运动造成听起来频率变化故A错误；
B、要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动故B正确；
C、根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低故C错误；
D.机械波能发生多普勒效应，故D错误．
14.答案：D
解析：根据光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，A错误；均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，B错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，光的波长减小，则干涉条纹间距变窄，C错误；根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近，观察者所接收到的频率大于声源振动的频率，D正确。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 考点23 机械波的形成与传播（B）
1.质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为，则描写该粒子的物质波的波长将（粒子的质量保持不变）( )
A.保持不变 B.变为原来波长的两倍
C.变为原来波长的一半 D.变为原来波长的倍
2.某同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后，观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波，下列判断正确的是( )
A.波形甲的振幅比波形乙大 B.波形甲的周期比波形乙大
C.波形甲的形成时间比波形乙早 D.波形甲的起振方向与波形乙相同
3.关于电磁波的波长λ、波速c、频率f和周期T的下列关系式中，正确的是( )
A. B. C. D.
4.关于波的反射与折射，下列说法正确的是( )
A.入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变
B.入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变
C.入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变
D.入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变
5.有关纵波与横波，下列说法中正确的是( )
A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
B.对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直
C.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
D.纵波只能在液体、气体中传播
6.一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图甲，位于处的质点M的振动图像如图乙，则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波的波速为8m/s
B.质点M在0~6s内通过的路程为24cm
C.时刻，质点M的加速度最大
D.质点M的位移y随时间t变化的关系式为
7.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时波刚好传播到处，如图所示。在处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是( )
A.波源开始振动的方向沿y轴正方向
B.从开始经0.25s，处的质点运动的路程为0.6m
C.接收器在时才能接收到此波
D.若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9Hz
8.一列简谐横波沿x轴传播，甲、乙两图分别为该波在时的波形图像和该波上平衡位置在处质点S的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波的波速为1 m/s
B.经过2 s，质点S沿传播方向移动1 m
C.该波沿x轴正方向传播
D.时，质点S恰好通过平衡位置向上运动乙
9.一列简谐横波沿x轴负方向传播，为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是两个质点中某一质点的振动图像，下列判断正确的是( )
A.波速为，图乙是质点b的振动图象
B.波速为，图乙是质点a的振动图象
C.波速为，图乙是质点a的振动图象
D.波速为，图乙是质点b的振动图象
10.如图所示，一列简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1 s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是( )
A.0.60 m/s B.0.75 m/s C.1.25 m/s D.1.15 m/s
11.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播,波源振动的频率为20Hz。已知介质中P质点位于波源S的右侧,,P到S的距离不超过两个波长。Q(图中未画出)质点位于波源S的左侧,和S的平衡位置在一条直线上。时波源开始振动的方向如图所示,当P第一次到达波峰时,波源S也恰好到达波峰,Q恰好第二次到达波谷,下列说法正确的是( )
A.机械波在介质中的波速为8m/s B.机械波的波长为0.8m
C.Q点到波源S的距离为0.6m D.P与Q同时通过平衡位置,且振动方向相同
12.电磁波在真空中的速度。滕州广播电台的频率，则该电台所发射电磁波的波长λ约为( )
A. 3m B. C.33.3m D.0.333m
13.如图所示,一列在x轴上传播的横波t0时刻的图线用实线表示,经Δt=0.2s时,其图线用虚线表示。已知此波的波长为2m,则以下说法正确的是( )
A.若波向右传播,则最大周期为2s
B.若波向左传播,则最大周期为2s
C.若波向左传播,则最小波速是9m/s
D.若波速是19m/s,则波的传播方向向左
14.一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时质点P偏离平衡位置的位移为（A为振幅），且速度正在增大。若质点P在时刻第一次到达平衡位置，则该波的传播速度大小为( )
A. B. C.1m/s D.
2
答案以及解析
1.答案：C
解析：根据
λ＝＝
v增大为时，λ变为。
故选C。
2.答案：B
解析：A.由图可知波形甲的振幅比波形乙小，A错误；
B.甲乙两绳波在同一介质中传播，波速相等，波形甲的波长比波形乙的大，根据，波形甲的周期大于波形乙的周期，B正确；
C.波形乙的形成时间比波形甲早，C错误；
D.波形甲的起振方向向下，波形乙的起振方向向上，D错误。
故选B。
3.答案：A
解析：波的波长λ、波速c、频率f和周期T的关系是：，，则得：，故A正确，BCD错误.
故选：A.
4.答案：A
解析：选项AB，入射波与反射波在同种介质中波速相同，频率由波源决定，频率相同，由知波长相同，因此选项A正确，选项B错。
选项CD，因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，因此选项C、D错误。
故本题正确答案为A。
5.答案：B
解析：纵波中质点振动方向与波的传播方向在一条直线上，但不一定相同，故A项错误；横波中质点振动方向与波的传播方向垂直，B项正确；机械波传播过程中，质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故C项错误；纵波可在固体、液体和气体中传播，故D项错误。
6.答案：D
解析：解：A、由图甲可知该简谐横波的波长为，由图乙可知该简谐横波的周期为，故波速，故A错误；
B、质点M的振幅为，质点M在0~6s内通过的路程为，故B错误；
C、时刻，质点M位于平衡位置，加速度为零，故C错误；
D、时刻质点M的振动方向沿y轴正方向，则质点M的位移y随时间t变化的关系式为，故D正确。
故选：D。
7.答案：C
解析：A.由图中处质点的起振方向为沿y轴负方向，则波源开始振动时方向沿y轴负方向，故A错误；
B.由图读出波长为，周期为
由于，从开始经0.25s时，的质点运动的路程
故B错误；
C.接收器与处的距离为
波传到接收器的时间为
故C正确；
D.该波的频率为
若波源向x轴正方向运动，波源与接收器间的距离减小，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率增大，将大于10Hz，故D错误；
故选C。
8.答案：C
解析：由题图甲可知波长，由题图乙可知周期，则该波的波速为，A错误；质点不会随波迁移，只会在平衡位置附近上下振动，B错误；由题图乙可知时刻质点S沿y轴正方向运动，则由波动图像判断出该波沿x轴正方向传播，C正确；由题图乙振动图像可知，时，质点S恰好通过平衡位置向下运动，D错误.
9.答案：A
解析：解：由甲图读出波长为，由乙图读出周期为，则波速为.简谐横波沿x轴负方向传播，由T甲图判断出图示时刻a点的速度向下，b点的速度向上，而振动图象乙上时刻，质点的速度方向上，所以图乙是质点b的振动图象.故选B由甲图读出波长，由乙图读出周期，求出波速由波的传播方向判断两点的速度方向.由振动图象读出时刻质点的速度方向，再分析图乙是哪个质点的振动图象.本题首先要能根据波的传播方向判断出质点的振动方向，其次要振动图象判断出质点的速度，考查把握两种图象联系的能力.
10.答案：B
解析：由图可知波长为.若波沿x轴正方向传播，传播的距离（，1，2，……），波速为（，1，2，……），当时，，故B正确；若波沿x轴负方向传播，传播的距离为（，1，2，……），波速为（，1，2，……），当时，，故A、C、D错误.
11.答案：A
解析：AB、P和S同时达到波峰，则之间有整数倍个波长，已知P到S的距离不超过两个波长，相同时间Q恰好第二次到达波谷，故时间必须比一个振动周期长，所以之间有两个波长，且，所以波长为0.4m，振动的频率为20Hz，所以周期T为0.05s，根据波长与波速之间的关系：，故A正确，B错误；
C、当波从S传到P，第一次到达波峰时的时间是，因此在波源S左侧波传播了有个波长，而Q点第二次达到波谷，故Q点的左侧有个波长，故之间有个波长，即等于0.4m，故C错误；
D、P质点在波峰时，Q质点在波谷，故当同时到达平衡位置时，一个向正方向运动，一个向负方向运动，故振动方向不相同，故D错误。
故选：A。
12.答案：A
解析：根据光速、频率、波长之间关系有：，解得波长，故A正确BCD错误；故选：A。
13.答案：D
解析：首先题目中没有给出波的传播方向,因而应分为两种情况讨论。例如波向右传播,图中实线所示横波经过0.2s传播的距离可以为0.2m, (0。2+λ)m, (0.2+2λ)m……,其波形图均为图中虚线所示。因而不论求周期最小值还是求周期的最大值,都可以先写出通式再讨论求解。解答:如果波向右传播,传播的距离为(0.2+nλ)m(n=1,2,3……),则传播速度为m/s,取n=0时对应最小的波速为1m/s,根据周期,得最大的周期为2s。因此选项A是正确的;
如果波向左传播,传播的距离为(nλ-0.2) m(n=1,2,3……),则传播速度为m/s ,取n=1时对应最小的波速为9m/s,根据周期,得最大的周期为s。因此选项C是正确的,B是错误的;在向左传播的波速表达式中,当取n=2时,计算得波速为19m/s,因此选项D是正确的。
14.答案：A
解析：质点P在时刻的速度正在增大，说明质点P此时正在向平衡位置运动，故该波沿x轴负方向传播：设该波的周期为T，有，解得；根据题图可知该波的波长，而该波的波速，解得，选项A正确。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八 考点24 波的折射、干涉和衍射（A）
1.以下情形涉及到不同的物理知识，则下列说法正确的是( )
A.3D电影是利用了光的衍射现象
B.彩超仪器进行医学检测时利用了多普勒效应
C.肥皂泡上不同的颜色是光的折射造成的
D.镜头拍某些照片时为了增强反射光会在镜头前加偏振片
2.光的干涉在技术中有许多应用。图甲是利用干涉检查平面平整度装置，下列说法正确的是( )
图甲 图乙 图丙 图丁
A.图甲中上板是待检测的光学元件，下板是标准样板
B.若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图乙中的干涉条纹变密
C.若图丙为俯视图甲装置看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷而导致不平整
D.如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃。让单色光垂直从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的同心圆环
3.如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是( )
A.在冰晶中，b光的传播速度较大
B.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较小
D.用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽
4.一列水波穿过小孔发生了明显衍射现象，衍射后水波与衍射前水波相比( )
A.波长变短 B.频率变高 C.波速不变 D.振幅不变
5.在水槽中放置两块挡板，中间留一个狭缝，观察到水波通过狭缝后的传播现象如图所示.现适当减小狭缝宽度，则( )
A.水波波长变长 B.水波振幅变大
C.水波波速变小 D.衍射现象更明显
6.两列简谐横波的振幅都是，传播速度大小相同。实线波的频率为，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则( )
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.虚线波的频率为2Hz
C.实线波的传播速度为
D.平衡位置为处的质点此时刻速度为零
7.一般来说现在的手机上都会有2个麦克风，一个比较大的位于手机下方，另一个一般位于手机顶部。查阅手机说明后知道手机内部上麦克风为降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列说法正确的是( )
A.降噪过程实际上是声波发生了衍射
B.降噪过程实际上是声波发生了干涉
C.降噪声波与环境噪声的传播速度不相等
D.点经过一个周期沿波的传播方向传播的距离为一个波长
8.如图所示，和为两相干波源，它们的振动方向均垂直于纸面，产生的两列简谐横波波长为0.4 m。P点是两列波相遇区域中的一点，已知两列波在P点干涉相长，波源和的振动方程分别为点到两波源的距离可能为( )
A. B.
C. D.
9.电磁波无处不在，我们身边的广播、电视、移动通信都与电磁波有着密不可分的联系，Wi-Fi、非接触式公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测也都与电磁波有关。频率是电磁波的一个重要参量，不同频率的电磁波在空中互不干扰，保证了各项无线电应用的顺利开展。例如，我国自主建立的北斗卫星导航系统所使用的电磁波频率约为1561 MHz；家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约为2450 MHz；家用5GWi-Fi所使用的电磁波频率约为5725 MHz。对于家用5GWi-Fi的信号，下列说法中正确的是( )
A.一定不会产生偏振现象
B.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变
C.与北斗卫星导航信号叠加时，将产生明显的干涉现象
D.与微波炉所使用的微波相比，更容易产生明显的衍射现豪
10.某人在池塘边演示波的干涉现象。把两个气球分别绑在两根木棍上，两手分别握着木棍，让两气球均匀拍打水面。两个气球相当于两个波源，观察水面发生的现象。下列说法正确的是( )
A.若两个气球拍打水面的步调刚好相反，则不能观察到水波的干涉现象
B.若两个气球拍打水面的振幅不同，则不能观察到水波的干涉现象
C.若一个气球拍打水面的频率是另一个的2倍，则不能观察到水波的干涉现象
D.若两个气球同时停止拍打水面，则水面上的干涉图样会立即消失
11.分析下列物理现象：(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的( )
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
12.关于图片中的物理现象，描述不正确的是( )
A.甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D.丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
13.下列说法正确的是( )
A.因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
B.物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
C.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大
14.下列说法正确的是( )
A. 水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深
B. 被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的
C. 用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较长
D. 向人体内发射一定频率的超声波，被血管中的血液反射后，测得反射波频率的变化，即可知道血液的流速和血管的情况，这是利用了波的多普勒效应
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答案以及解析
1.答案：B
解析：A.3D电影是利用的是光的偏振，A错误；
B.医院进行医学检测时用的彩超仪器，利用了超声波的多普勒效应，B正确；
C.肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，光在肥皂泡的内外表面反射形成的频率相同的光相互叠加，从而出现彩色条纹，C错误；
D.在照相机镜头前加一个偏振片，能减弱反射光使像清晰，D错误。
故选B。
2.答案：C
解析：A.图甲中上板是标准样板，下板是待检测的光学元件，故A错误；B.相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图乙中的干涉条纹变疏，故B错误；C.弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凹陷的，故C正确；D.空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，故D错误。故选C。
3.答案：B
解析：A由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，入射角相等而a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由可知，则b光的传播速度小，故A错误；
B.由临界角公式可知，从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角大，故B正确；
C.a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小于b光的频率，所以a光的波长大于b光的波长，根据可知通过同一装置发生双缝干涉a光相邻条纹间距较大，故C错误；
D.b光的折射率大，波长短，波动性弱，当用b做单缝衍射实验，要比用a做时中央亮条更窄，故D错误。
故选：B。
4.答案：C
解析：ABC、发生衍射现象时波的波长和频率都不变，都等于波源的波长和频率，由于波速是由介质的性质决定，所以波速不变，故AB错误，C正确；
D、由于衍射使波的能量分布范围变大，从而导致单位面积上的能量变小，振幅变小，故D错误。
故选：C。
5.答案：D
解析：A.适当减小狭缝宽度，波速与频率不变，由可知波长不变，故A错误；
B.水波经过狭缝后能量减小，水波振幅变小，故B错误；
C.由A分析知波速不变，故C错误；
D.适当减小狭缝宽度，小于水波波长，衍射现象更明显，故D正确。
故选：D。
6.答案：B
解析：A项，两列波速相同，波长不同，根据，频率不同，不能发生干涉现象，故A项错误。
B项，两列波波速相同，实线波与虚线波的波长分别为4m、6m，波长之比为2:3，则得频率之比为3:2，则虚线波的频率为2Hz，故B项正确。
C项，实线波的传播速度为，故C项错误。
D项，平衡位置为处的质点此刻位移为零，根据微平移法知，两列波单独引起的速度都向上，所以合速度不为零，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为B。
7.答案：B
解析：AB、由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，故B正确，A错误；
C、机械波传播的速度由介质决定，则知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，故C错误；
D、P点并不随波移动，故D错误。
故选：B。
8.答案：A
解析：本题考查波的干涉。根据题意，与的距离差满足取0,1,2，…，故选A。
9.答案：B
解析：电磁波是横波，故能产生偏振现象，选项A错误；从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变，选项B正确；家用5GWi-Fi信号与北斗卫星导航信号的频率不同，故与北斗卫星导航信号叠加时，不会产生明显的干涉现象，选项C错误；家用5GWi-Fi的频率大于微波炉产生的电磁波的频率，故家用5GW-Fi的波长小于微波炉产生的电磁波的波长，故与微波炉所使用的微波相比，不容易产生明显的衍射现象，选项D错误。
10.答案：C
解析：两个气球振动形成的两列水波的频率等于气球拍打水面的频率，若两个气球拍打水面的步调刚好相反，两列水波的频率仍相同，能在水面形成波的干涉现象，A错误。若两个气球拍打水面的振幅不同，频率相同时，也能观察到水波的干涉现象，此时振动减弱点振幅不为0，B错误。频率不同的两列波无法产生稳定的干涉现象，C正确。若两个气球同时停止拍打水面，形成的水波会继续在水面传播，水面上的干涉图样不会立即消失，D错误。
11.答案：A
解析：（1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射；（2）“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；（3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区。这是声音的干涉；（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；故选：A。
12.答案：A
解析：A.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A错误；
B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的行射现象，B正确；
C.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强。属于波的干涉现象，C正确；
D.丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D正确。
故选A。
13.答案：C
解析：A.一切波在任何条件下都能发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长小时，衍射现象才明显，故A错误；
B.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故B错误；
C.医生利用超声波探测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故C正确；
D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长增大，频率不变，故D错误。
故选C。
14.答案：D
解析：A.紫光的折射率最大，所以以相同的入射角从水中射入空气的光，紫光的折射角最大，根据光的可逆原理，紫光看起来最浅，故A错误；
B.被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，故B错误，
C.由可知，用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较短，故C错误;
D.利用反射波频率的变化可以测量速度，这是多普勒效应的应用，故D正确。
故选D。
