高考物理一轮复习：波的形成与描述

修改时间：2024-09-14 浏览次数：2 类型：一轮复习编辑

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一、选择题

1. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为4 $\text{[math]}$ 。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（　　）

A . 这列波的振幅为4 $\text{[math]}$ B . 这列波的周期为1s C . 此时 $\text{[math]}$ 处质点沿y轴正方向运动 D . 此时 $\text{[math]}$ 处质点的加速度为0

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2. 设计师在对音乐厅进行设计时会利用到机械振动、机械波等相关知识，确保音乐的音质和听众的体验，关于音乐厅中的声学现象和设计意图，下列说法正确的是（　　）

A . 声音传进墙面上的吸音材料后频率会改变 B . 频率越高的声音越容易发生明显的衍射现象 C . 不同乐器发出的声音的在空气中传播速度相同 D . 小提琴和大提琴发出的声波会产生明显的干涉现象

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3. 医用彩色B超可以利用超声波多普勒效应测量人体血液流向和流速，在彩色多普勒超声图像中，红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的血流，亮度高表示血流速度较快，亮度低表示血流速度较慢。当超声波探头在皮肤表面固定不动时，对于彩色多普勒超声图像，下列说法正确的是（　　）

A . 红色时，接收波的频率比发射波的频率大 B . 蓝色时，接收波的波长比发射波的波长短 C . 亮度高时，接收波的波速比发射波的波速小 D . 亮度低时，接收波的波长比发射波的波长长

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4. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（　　）

A . $\text{[math]}$ m/s B . $\text{[math]}$ m/s C . $\text{[math]}$ m/s D . $\text{[math]}$ m/s

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5. 频率相同的简谐波源 S₁、S₂ ，和接收点 M 位于同一平面内S₁、S₂ ，到M的距离之差为6m。t=0时S₁ ， S₂ ，同时垂直平面开始振动，M 点的振动图像如图所示，则（）

A . 两列波的波长为2m B . 两列波的起振方向均沿x正方向 C . S₁和 S₂ ，在平面内不能产生干涉现象 D . 两列波的振幅分别为3cm和1cm

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6. 如图所示是舞蹈中的“波浪”表演。演员手挽手排成一行，从左侧第一位演员开始，周期性地举起或放下手中的扇子，呈现出类似“波浪”的效果。这个情景可以简化为一列振幅为 $\text{[math]}$ ，波长为 $\text{[math]}$ 向右传播的简谐波，“波浪”的振动周期为 $\text{[math]}$ ，则下落说法正确的是（　　）

A . “波浪”的传播速度 $\text{[math]}$ B . “波浪”是纵波 C . 在一个振动周期T内，每把扇子运动的路程为2A D . 某时刻某演员的坐标为（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ），则经 $\text{[math]}$ 后，该演员的坐标为（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

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7. 一列简谐横波，在 $\text{[math]}$ 时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为 $\text{[math]}$ ，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）

A . 这列波沿x轴负方向传播 B . 这列波的波速是 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时，质点P的位移为 $\text{[math]}$ ，且速度方向沿y轴正方向 D . 从 $\text{[math]}$ 开始，质点P比质点Q早 $\text{[math]}$ 回到平衡位置

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8. 如图（a）为湖面上漂浮着的水平间距不超过5m的两个浮子A、B。 $\text{[math]}$ 时刻，湖面形成的水波可视为横波，如图（b）所示，波沿水平方向传播，浮子A的平衡位置在 $\text{[math]}$ 处，浮子A、B的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（）

A . 水波的传播速度大小为 $\text{[math]}$ B . 水波的传播方向可能沿着x轴负方向 C . 浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处 D . 浮子B的平衡位置可能位于 $\text{[math]}$ 处

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9. 如图1所示，用手握住软绳的一端拉平，手在竖直方向振动，手握住的绳子端点的振动图像如图2所示，则 $\text{[math]}$ 时，绳子上形成的波形是（　　）

A . B . C . D .

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10. 在匀质轻绳上有两个相距12m的波源 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，两波源的连线上有两质点A、B，A与波源 $\text{[math]}$ 相距3m，B与波源 $\text{[math]}$ 相距8m，如图甲所示。 $\text{[math]}$ 时两波源同时上下振动产生两列绳波，其中 $\text{[math]}$ 的振动图像如图乙所示，经过一段时间观察到A点振动始终加强，B点振动始终减弱，两者振幅差20cm，且A、B之间没有振动加强点和减弱点。则下列说法正确的是（　　）

A . 波源 $\text{[math]}$ 产生的波的波长为6m B . 波源 $\text{[math]}$ 起振的方向向下 C . 稳定后在两波源之间（不包括波源）有奇数个加强点 D . 0~1s内质点B通过的路程为64cm

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11. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、Р两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则这两列波的波速可能的最大值是（　　）

A . 45m/s B . 37.5m/s C . 20m/s D . 15m/s

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12. 两波源分别位于坐标原点和x＝14m处，t＝0时刻两波源开始起振，t＝4s时的波形图如图所示，此时平衡位置在x＝4m和x＝10m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x＝7m处，质点N的平衡位置位于x＝6m处，则（）

A . t＝6s时两列波相遇 B . 从0到10s内质点N通过的路程为2.4m C . t＝7.5s时质点M的速度在增大 D . t＝10s时质点N的振动方向沿y轴负方向

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二、多项选择题

13. 一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（）

A . 最小波长 $\text{[math]}$ B . 频率 $\text{[math]}$ C . 最大波速 $\text{[math]}$ D . 从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 $\text{[math]}$

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14. 一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是（　　）

A . 在水中传播频率会改变 B . 由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C . 在空气中波长为0.85m D . 在水中的波长为5m

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15. 坐标原点处的波源做简谐运动，形成的简谐横波沿x轴正方向传播，波源振动3s后波刚好传到 $\text{[math]}$ 处，波形图如图所示。下列说法正确的是（　　）

A . 波源的起振方向沿y轴负方向 B . 波源做简谐运动的周期为2s C . 波在介质中的传播速度大小为 $\text{[math]}$ D . 波刚好传到 $\text{[math]}$ 处时，波源通过的路程为0.6m

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16. 如图所示，某一宽阔水域由浅水区和深水区组成。浅水区水面S处有一波源由平衡位置开始沿竖直方向做简谐振动，起振方向向下，频率 $\text{[math]}$ ，其向四周传播的水面波可近似看作简谐横波。波源产生的其中一列水面波沿直线 $\text{[math]}$ 传播，O点在浅水区和深水区的分界线上， $\text{[math]}$ ，水面波在浅水区和深水区的传播速度之比为3∶4。某时刻，该水面波正好传到 $\text{[math]}$ 处，且此时O、S均在波峰位置。已知该深水区的水面波波长在 $\text{[math]}$ 范围内，则（　　）

A . $\text{[math]}$ 的起振方向向下 B . 该水面波在浅水区和深水区的波长之比为4∶3 C . 该浅水区的水面波波长为 $\text{[math]}$ D . 该深水区的水面波波速为 $\text{[math]}$

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17. 如图所示，图甲为某沿x轴传播的简谐横波在t=1s时的部分波形图，质点M、质点P和质点Q的平衡位置分别在x=1m、x=2m和x=2.5m处，图乙为质点P的位移随时间变化的图像，则下列说法正确的是（　　）

A . 该波沿x轴正方向传播 B . 该波的传播速度为2m/s C . t=1s时质点M的加速度是质点Q的2倍 D . 再经过0.75 s，质点Q回到平衡位置 E . 质点Q和x=67.5m处的质点可能在某一时刻速度相同

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三、非选择题

18. 如图（甲）所示为一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形图，图（乙）为 $\text{[math]}$ 处的质点 $\text{[math]}$ 此后一段时间内的振动图像。求：
（1）这列简谐横波的传播速度 $\text{[math]}$ 及方向；
（2）质点 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 时的位移 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 内通过的路程 $\text{[math]}$ 。

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19. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点P，质点Q的平衡位置横坐标为30×10^-5m，已知该超声波在人体内传播的速度v=1500m/s。求：
（1）该超声波的频率；
（2）0~2.0×10^-7s内质点Q运动的路程；
（3）t=0时刻开始，质点P位移为0.2mm，且振动的方向沿y轴正方向的时刻。

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20. 近年来，人们越来越注重身体锻炼。如图（a）所示，有种健身设施叫战绳，其用途广泛，通常可用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。一次锻炼中，形成的机械波可以视为简谐波，如图（b）所示，位于原点O的质点从 $\text{[math]}$ 时刻开始振动，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播， $\text{[math]}$ 时刻传至P点，若 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：
（1）这列波的波速；
（2）这列波的周期；
（3）当C点第一次到达波峰时的时刻。

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21. 如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点O，以此为计时起点，沿波传播的某个方向建立O—x坐标轴，在x轴上离O点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示t=0.6s时的波动图像，图丙为小树叶的部分振动图像。
（1）请判断小树叶位于P、Q两点中的哪一点？并写出合理的解释；
（2）波源的振动形式第一次传到P点需要的时间；
（3）求质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程。

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22. B超检查是医学上利用超声波对人体进行检查的一种诊断方法．图甲为某型号的B超仪在 $\text{[math]}$ 时发送的超声波波形图，图乙为人体内某质点Q的振动图像，求：
（1）此超声波的传播方向及在人体内传播速度v；
（2）从 $\text{[math]}$ 开始计时经过4s质点Q通过的路程s．

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23. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波， $\text{[math]}$ 时刻 $\text{[math]}$ 部分的波形图如图中实线所示，经过 $\text{[math]}$ 该部分波形图如图中虚线所示，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点O的距离为 $\text{[math]}$ ，质点A平衡位置的横坐标为 $\text{[math]}$ 。
（1）求该简谐横波的波速；
（2）当波速取最小值时，求质点A的振动方程。

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24. 如图所示是一列沿x轴传播的简谐波，实线是 $\text{[math]}$ 时刻的波形，虚线是 $\text{[math]}$ 时刻的波形，P是x轴上平衡位置坐标 $\text{[math]}$ 的质点。求：

（1）求该简谐波的周期和波速。

（2）若波速为9m/s，判断其传播方向；按波速为9m/s的传播方向，从t=0时刻起，质点P第四次到达波峰的时刻。

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25. 一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，P在平衡位置。图乙是质点Q的振动图像。求

（1）波速及波的传播方向；

（2）质点Q平衡位置的 $\text{[math]}$ 坐标；

（3）质点P做简谐运动的表达式。（不要求写出推导过程）

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高考物理一轮复习：波的形成与描述

一、选择题

二、多项选择题

三、非选择题

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