专题强化训练 波的图像与振动图像的综合及波的多解性问题-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第一册）.docx

1、专题强化训练：波的图像与振动图像的综合及波的多解性问题一、单选题1（2022湖南株洲二中高二期末）一列横波在时刻的波形如图甲所示，、是介质的两个质点，图乙是质点的振动图像，则（）A该波振幅为B该波的波速为C质点与的位移总相同D该波沿轴正方向传播2（2022北京高三期末）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，此时a、b、c三个质点距平衡位置的距离相同。下列说法正确的是（）A该时刻质点a和质点b的速度相同B该时刻质点a和质点b的加速度相同C该时刻质点b和质点c的位移相同D质点b将比质点c先回到平衡位置3（2022江苏苏州高三期末）图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平

2、衡位置为x1=1m处的质点。Q是平衡位置为x2=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（）A时，质点Q的加速度方向沿y轴负方向B该波沿x轴负方向传播，传播速度大小为20m/sC再经过0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动4mD，质点P的位移是4（2022湖南郴州高二期末）一列简谐横波沿x轴方向传播，某时刻的波形如图所示，此时质点F的振动方向沿y轴负方向，则（）A此刻质点B的振动方向与质点H的振动方向相同B此刻质点E向右移动C这列波沿x轴正方向传播D质点B将比质点D先回到平衡位置5（2022上海静安高三期末）一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的O点上下振动。以竖直向上为正方向，波源O在

3、第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期结束时在介质中形成的波形图是（）ABCD6（2022重庆一模）如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图，此刻图中P点速度沿y轴正方向，t=2s时刻，图中Q点刚好在x轴上。则下列说法正确的是（）A该机械波沿x轴正方向传播B该机械波周期不可能是C无论周期是多少，当Q点在x轴时，P点一定离x轴最远DP点振幅是10cm7（2022河北唐山高二期末）一条绳子左端固定在挡板上，如图为以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形，关于这列波的说法正确的是（）A这列波遇到障碍物不可能发生衍射现象B再经过一段时间，质点Q将运动到挡板处C质点P刚开始振动时，

4、振动方向向下D波传播到挡板处会被反射回去，反射波与前进波会发生干涉现象8（2022北京石景山高三期末）简谐横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t=0时刻的波形如图1所示，a、b、c是波上的三个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）At=0时，质点a的加速度比质点b的小B质点b和质点c的速度方向总是相同的C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动9（2022重庆一模）如图（a）所示为波源的振动图象（在t=0时刻之前波源就已经开始振动了），图（b）为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象，t=0时刻P点向y轴负方向运动，关于图（b）上x=0.4m处的Q

5、点的说法正确的是（）.At=0时，速度最大，其大小为0.1m/s，方向沿y轴正方向Bt=0到t=5s内，通过的路程为20cmCt=2s时，运动到x=0.2m处Dt=3s时，加速度最大，且方向向下10（2021山东泰安高三阶段练习）如图所示，一简谐横波在和时刻的波形分别为实线和虚线，时刻平衡位置在的质点P正在做减速运动。若该波的周期，则下列说法正确的是（）A该波的周期为0.6sB该波的波速为6m/sC质点P第一次回到平衡位置的时间为0.3sD020s内，质点P通过的路程为8m11（2021全国高二单元测试）在平静的介质中，从波源O发出的一列简谱横波沿x轴正方向传播，秒时刻的波形用实线表示，秒时刻

6、的波形用虚线表示。介质中的质点Q位于处，则下列说法正确的是（）A该简谐横波的波长可能为B该波的波速大小一定为C在秒时刻至秒时刻这段时间内，介质中的质点M的运动过程是由先加速、后减速两段过程组成D根据图像无法判断质点Q的起振方向12（2021全国高二单元测试）如图所示，图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图，已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75sT2s。则下列说法正确的是（）A简谐波的频率可能HzB简谐波的波的速度一定为4m/sC简谐波可能是右侧小孩抖动绳产生的，也可能是左侧小孩抖动绳产

7、生的Dt=0.25s时，x=1.5m处的质点振动方向向上13（2021江苏南京高二阶段练习）如图所示，左图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，右图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图，已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75sT2s，则下列说法正确的是（）A右侧小孩在抖动绳子，波速为4m/sB右侧小孩在抖动绳子，波速为2m/sC左侧小孩在抖动绳子，波速为4m/sD左侧小孩在抖动绳子，波速为2m/s14（2021山东高二阶段练习）一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为，周期为。已知在时刻，质点a坐标为（，），沿y轴正向运动，质点b坐

8、标为，沿y轴负向运动，如图所示。下列说法正确的是（）Aa、b两质点可以同时在波峰B在时刻质点a的位移为0C该列简谐横波波长可能为D当质点b在波谷时，质点a不一定在波峰15（2021全国高二专题练习）水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25sT0.5s，则（）A当波向x方向传播时，波速等于10m/sB不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s内x1m处的质点M通过的路程都相等C当波沿x方向

9、传播时，x1m处的质点M和x2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等D当波沿x方向传播，经过0.1s时，质点M离开平衡位置的位移一定为零16（2021北京高三开学考试）一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上B质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A该波沿x轴正向传播BA、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同C经过0.3s，B质点通过的路程大小为0.1mD若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz17（2021重庆巴蜀中学高三阶段练习）如图所示、S1和S2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

10、两个顶点A、B，C=90，波源振动方向垂直纸而在介质中传播的波长为，AB之间的距离为4，则下列说法正确的是（）A线段AC上有5个振动减弱点BA、B连线的垂直平分线上的点振幅均为0C两波源的周期均变为原来的6倍，则两波源在线段AC上不存在振动减弱点D减小波源的频率，线段AB上相邻加强点之间的距离增大18（2022北京门头沟高三期末）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，此刻x=2m处的质点P沿y轴向上运动，其振动周期为0.4s。以下说法正确的是（）A这列波向左传播B这列波的振幅为20cmC这列波的波速为10m/sD从此时刻起经过1s，P点位于波峰位置19（2022北京西城高三期末）下图是某绳波

11、形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知时，质点1开始向上运动；时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（）A这列波传播的速度为B时，振动传到质点15C时，质点12正在向下运动D时，质点9处于上方最大位移处二、多选题20（2022辽宁丹东高三期末）一列简潜横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时起点，质点A的振动图像如图所示，己知O、A的平衡位置相距，以下判断正确的是（）A该横波的波长为B波速大小为C波源起振方向沿y轴正方向D时，波源O的动能为零21（20

12、22浙江嘉兴高二期末）图甲为一列简谐横波在t=0.20s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A质点Q简谐运动表达式为y=10sin10t （m）B该波与另一频率为5Hz的简谐波相遇时会发生干涉C从t=0.15s到t=0.30s，质点P通过的路程大于30cmD在t=0.15s时，质点P的加速度方向沿y方向22（2022河北唐山高二期末）沿x轴传播的简谐横波在t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示。已知t2-t1=0.04s。则下列说法正确的是（）A若波沿x轴正方向传播，波速可能是50

13、m/sB若波沿x轴正方向传播，波速可能是100m/sC若波沿x轴负方向传播，波速可能是200m/sD若波沿x轴负方向传播，波速可能是100m/s23（2022全国高三专题练习）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法正确的是（）A这列波的波速可能为50m/sB质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cmC质点c在这段时间内通过的路程可能为60cmD若周期T=0.8s，则在t0.5s时刻，质点b、P的位移相同E.若周期T=0.8s，从t0.4s时刻开始计时，则质点c的振动方程

14、为x=0.1sint（m）24（2021重庆巴蜀中学高二阶段练习）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+2）秒两个时刻，在x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示。并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是（）A该波的最大波速为20m/sB（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是aC从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置D从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰25（2021湖南高二阶段练习）图中实线为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，经过0.1s后，其波形图如图中虚线所示，已知该简谐波向左传播，且该波的

15、周期T大于0.1s，振幅为A。下列说法正确的是（）At=0时刻，x=10cm处的质点处于平衡位置B该波可能向左传播了25cmC该波的周期一定为0.4sD从t=0至t=0.1s，波上各质点所运动的路程均为A26（2022湖南郴州高二期末）如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点。沿竖直方向振动的横波I在介质中沿方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图像如图乙所示：沿竖直方向振动的横波II在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图像如图丙所示。在时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（）A两列波波长均为20cm

16、BP点为减弱点，振幅是为0cmC4.5s时P点在平衡位置且向下振动D波遇到大小1m以上的障碍物将发生明显衍射现象27（2022浙江天略外国语学校模拟预测）如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中按如图所示方向传播，时刻两列波的前端分别传播到的质点A和的质点B，经过的质点第2次经过平衡位置（不含本次）。已知甲、乙两列波的振幅分别是、。下列说法正确的是（ ）A两列机械波无法发生稳定干涉图样B两列波刚相遇的位置是处C时，处的质点位移为D时，处的质点的位移是028（2022湖北监利市教学研究室高三期末）如图所示，在同一均匀介质中，时位于坐标原点O的振源开始向上振动形成沿x轴正、负方向传播的简谐横波，时

17、，在x轴上-3m3m的区间内第2次出现如图所示波形，下列说法中正确的是（）A该波向两个方向传播的波速大小均为10m/sB和处的质点振动情况始终相反C和处的质点振动情况始终相同Dt=0.7s时，x=-3m处质点正沿y轴负方向运动29（2022吉林东丰高二期末）如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=3m处的质点的振动图象。P是平衡位置在x=4m处的质点，下列说法正确的有（）A波的传播速度大小为1m/sBx=3m处质点的振动速度大小为1m/sCt=2s时，x=2m处质点的位移大小为8cmD该简谐横波沿x轴的负方向传播30（2021重庆巴蜀中学高二期中）如图所示，一列

18、横波在x轴上传播，在时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，下列说法中正确的是（）A由该波形曲线读出这列波的振幅为0.2mB该波形曲线上的质点振动的周期可能是0.3sC若周期大于，则可能的最小波速是20m/sD若周期大于，则可能的最大波速是140m/s参考答案1B【详解】A由图甲可知，该波振幅为。故A错误；B由题图可知，得该波的波速为故B正确；C由图甲可知，M和N两点之间距离为，即两点反相，位移总相反。故C错误。D时，由M点的振动图象可知，质点M的在平衡位置向上运动，结合波形图可知，利用同侧法，可知该波的传播方向为沿着x轴的负方向，故D错误。故选B。2B【详解】A简谐横波沿x轴正方

19、向传播，则a点向上振动，b点向下振动，质点a和质点b的速度方向不同，速度不同，故A错误；B波形图中质点加速度与位移成正比，该时刻质点a和质点b的位移相同，加速度相同，故B正确；C此时a、b、c三个质点距平衡位置的距离相同，该时刻质点b和质点c的位移方向相反，位移不同，故C错误；Db点、c点都向下振动，质点c将比质点b先回到平衡位置，故D错误。故选B。3D【详解】A从乙图可以看出，时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向，故A错误；B t=0.10s时刻Q沿y轴负方向运动，所以甲图中的波形向左传播，波速为故B错误；C质点在平衡位置往复运动，不随波移动，故C错误；D由Q质点的振动图象可得其振动y-t关系

20、式为P比Q质点滞后八分之三周期，所以P质点的振动y-t关系式为：将代入可得故D正确。故选D。4A【详解】C因此时质点F的振动方向沿y轴负方向，则这列波沿x轴负方向传播，选项C错误；A此刻质点B向上振动，质点H向上振动，即质点B的振动方向与质点H的振动方向相同，选项A正确；B质点只能在自己平衡位置附近上下振动，即此刻质点E向下振动，不可能向右移动，选项B错误；D质点B向上振动，质点D向下振动，则质点B将比质点D后回到平衡位置，选项D错误。故选A。5D【详解】由波源O的振动图象可判断出波源的起振方向向下，则介质中各个质点的起振方向均向下，简谐横波沿x轴正向传播，根据波形的平移法可知，AC两图中波最

21、前列的质点起振方向向上，故AC错误。再由振动图象振幅的变化，可知波源的振幅在增加，故B错误，D正确。故选D。6C【详解】At=0时刻图中P点速度沿y轴正方向，该机械波沿x轴负方向传播，选项A错误；Bt=2s时刻，图中Q点刚好在x轴上，则则或者则则此时当n=0时，周期为，选项B错误；C因PQ之间平衡位置的距离为，则无论周期是多少，当Q点在x轴时，P点一定在波峰或者波谷位置，离x轴最远，选项C正确；DP点振幅是5cm，选项D错误。故选C。7D【详解】A衍射是波特有的现象，绳波也可以衍射，故A错误；B绳波是横波，波上的质点并不会沿波的传播方向发生位移，只能在与传播方向垂直的方向来回振动，故B错误；C

22、质点P刚开始振动时振动方向即为此刻Q的振动方向，波向左传播，右边质点带动左边质点，Q此刻右边质点位置比它高，说明Q此刻振动方向向上，所以质点P刚开始振动时振动方向也是向上的，故C错误；D故选。波遇到障碍物，也会发生反射，反射波频率不变，与前进波相遇会发生干涉现象，故D正确。故选D。8D【详解】At=0时，质点a的位移最大，则加速度最大，质点b的位移为零，加速度为零，选项A错误；B质点b和质点c的平衡位置相差半个波长，则速度方向总是相反的，选项B错误；C因t=0时刻质点a位于最高点将向下振动，与图2不符，选项C错误；D因t=0时刻质点b向上振动，结合图2可知，图2可以表示质点b的振动，选项D正确

23、；故选D。9B【详解】A由振动图象a读出周期为由波动图象b读出波长为则波速为由图b看出，t=0时，Q点处于平衡位置，速度最大，方向沿y轴正方向，但其速度大小与波速不一定相等，不一定是0.1m/s，无法求出其速度大小，A错误；Bt=0到t=5s内，经历的时间为Q点通过的路程是故B正确；C质点Q随波做简谐运动，并不向前移动，不可能运动到x=0.2m，故C错误。D质点Q到达波谷，加速度最大，方向向上，故D错误。故选B。10C【详解】A由题意可知，时刻质点P沿y轴正方向运动，故该波沿x轴负方向传播，有结合可得，解得A错误；B由图可知，该波的波长，波速B错误；C从时刻起，质点P第一次回到平衡位置的时间C

24、正确；D相当于25个周期，故020s内，质点P通过的路程D错误。故选C。11D【详解】A由波形图可知，波长，故A错误；B波沿x轴正方向传播，位移为（n=0,1,2,3）则波速为（n=0,1,2,3）则当n=0时，波速为，不是一定为，故B错误；C在t1t2时间内，若是在一个周期内，则质点M是先加速、后减速，若是包含多个周期则由多个运动阶段组成，不仅是两段过程组成，故C错误；Dt1、t2时刻不是0时刻的图像，故无法判断O点的起振方向，故也就无法判断质点Q的起振方向，故D正确。故选D。12B【详解】AB由波形图可知，波长，若波向右传播，则传播距离为由于波匀速传播，所用时间为可能的周期为3.0s、0.

25、6s、等，与题中周期取值范围不符，故波不可能向右传播，则波一定向左传播，同理可得可能的周期为1.0s、等，其中当n=0时，周期T=1.0s符合题意，则频率为波速为A错误，B正确；C简谐波向左传播，一定是右侧小孩抖动绳产生的，C错误；Dt=0s时，x=1.5m处的质点振动方向向下，经过0.25s，即，该质点越过平衡位置且正向下运动，D错误。故选B。13A【详解】当波为左边孩子振动形成时，波向右传播，周期为由于所以无论n取何值都不能满足题意。当波为右边孩子振动形成时，波向左传播，周期为由于所以n只能取0，周期为1s，速度为方向水平向左。，故选A。14C【详解】AD质点a，b振动刚好相反，故两质点振

26、动总是相反，那么两质点一在波峰，另一质点必在波谷，故AD错误；B根据质点a的振动和周期可得 ：质点a的振动方程为故在t1s时刻质点a的位移为2cm，故B错误；C根据两质点振动总是相反可得：两质点平衡位置间的距离，nN故波长，nNn=2时，波长可能为4cm，故C正确。故选C。15C【详解】A若波沿x方向传播，则由于0.25sT0.1s，则n=1，此时T=0.4s，即波向左传播了5cm，则B错误，C正确；D从t=0至t=0.1s，即经过了四分之一周期，波上从平衡位置或者从波峰波谷开始振动的质点所运动的路程均为A，选项D错误。故选AC。26AC【详解】A两列波波长均为选项A正确；BP与B相距40cm

27、=2，P与C相距50cm=2.5，由于BC两点的起振方向相反，可知 P点为加强点，振幅是为40cm+30cm=70cm，选项B错误；C4.5s时由波在P点引起的振动是从平衡位置向下振动；波在P点引起的振动也是从平衡位置向下振动；则此时P点在平衡位置且向下振动，选项C正确；D因波长为0.2m，则波遇到大小1m以上的障碍物不会发生明显衍射现象，选项D错误。故选AC。27AD【详解】A图中可以读出，根据题意，经过，处的质点第2次经过平衡位置，所以甲机械波的周期，机械波的传播速度由此可以计算乙机械波的周期，由于两列波的频率不同，无法发生稳定干涉，A正确；B根据选项A和波速公式有，相遇有x甲 = v甲t

28、，x乙 = v乙t，x甲 + x乙 = 3cm解得则两列波在处相遇，B错误；C相遇后又经过，甲波质点到达波峰，但乙波还没有到达波峰，所以其位移不可能是，C错误；D甲经过，传播到处，所以处，没有出现两列波的叠加。根据机械波质点振动规律，乙波中处的质点，振动方程为所以时，该质点的位移为0，D正确。故选AD。28AC【详解】A由于x轴上-3m3m的区间内第2次出现如图所示波形，根据振源的振动分析可知解得则波速为故A正确；BC由于波向振源两边传播，由对称性可知和处的质点振动情况始终相同。故B错误，C正确；Dt=0.7s时，根据图可知x=-3m处质点正沿y轴正方向运动。故D错误。故选AC。29ACD【详

29、解】AB由图甲可知该简谐横波的波长为，由图乙知周期为，则波速为该速度为波的传播速度，不是质点振动速度，故A正确、B错误；C质点的振幅为8cms时，处质点位于波峰，其位移为8cm，故C正确；D时处的质点沿y轴负方向振动，则该简谐横波沿x轴的负方向传播，故D正确。故选ACD。30CD【详解】A由该波形曲线读出这列波的振幅为0.2cm，故A错误；B若波向右传播，周期满足关系式解得当波向左传播时，周期满足关系式解得由数学关系知无论取何值，周期都不可能为0.3s，故B错误；CD由图可知该波的波长为8m，若周期大于，即当波沿x轴正方向传播时，可能的周期为当波沿x轴负方向传播时，可能的周期为由波速公式可知速度最小时，周期T最大，分析上面两类情况可知，当周期最大时，波沿x轴正方向传播，且在中，取，即则最小波速当速度最大时，周期最小，分析上面两类情况可知，当周期最小时，波沿x轴负方向传播，且在中，取，即则最大速度故CD正确。故选CD。