2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：波长、波速和频率

试卷更新日期：2022-11-05 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 一列沿x轴传播的简谐横波在 $t = 0$ 时的波形图如图甲所示，此时简谐横波恰好传到质点P， $x = 1 m$ 处的质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A、该简谐横波向x轴负方向传播 B、该简谐横波的传播速度为 $1.25 m / s$ C、波源的起振方向为y轴正方向 D、从 $t = 0$ 时刻开始计时，经过 $4 s$ 时， $x = 4 m$ 处的质点通过的路程为 $70 cm$

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2. 一根长 $20 m$ 的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P，Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为 $10 c m$ 、 $20 c m$ 的相向传播的机械波，已知P点形成的波的传播速度为 $4 m / s$ 。 $t = 0$ 时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（）

A、两波源的起振方向相反 B、两列波无法形成稳定的干涉图像 C、 $t = 2 s$ 时，在 $P Q$ 之间（不含 $P Q$ 两点）绳上一共有2个质点的位移为 $- 25 m$ D、叠加稳定后， $x = 3 m$ 处的质点振幅小于 $x = 4 m$ 处质点的振幅

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3. 图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图像。下列说法中正确的是（）

A、波速为1m/s，向左传播 B、P点振动的频率为0.5Hz C、在t＝2.5s时P点的加速度最大 D、经t＝1s，P点向左运动1m

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二、多选题

4. A、B两列简谐横波在同一种介质中沿x轴相向传播，A波源位于原点O，B波源位于x＝11m处，两波源均沿y轴振动。在t＝0时刻，A波形成的波形如图甲所示，B波源开始振动，其振动图像如图乙所示，已知两波的传播速度均为2.0m/s，质点P的平衡位置处于x＝6m处，下列说法正确的是（）

A、A波的波长为1m B、在t＝2.5s时，质点P开始振动 C、质点P为振动的减弱点，其振幅为1cm D、在t＝5.0s时，质点P处于平衡位置且向y轴正方向运动

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5. 在同一均匀介质中有两列持续传播的简谐横波沿x轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播， $t = 0$ 时刻的波形如图所示，甲波恰好传至 $x = 0$ 处，乙波恰好传至 $x = 5 m$ 处，甲波的波速大小为0.5m/s，下列说法中正确的是（　　）

A、较长时间后 $x = 2.5 m$ 处的质点是振动减弱点 B、x轴上第一个位移达到6cm的质点的横坐标为 $x = 2.75 m$ C、 $t = 0$ 时刻， $x = - 2.6 m$ 处质点与 $x = 5.1 m$ 处质点的振动方向相同 D、 $t = 99 s$ 时刻， $x = 0$ 处质点的位移为 $(\frac{3}{2} \sqrt{2} - 3) cm$ 且运动方向向上

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6. 一列简谐横波沿x轴的正方向传播， $t = 0$ 时刻波源从坐标原点开始振动，如图甲所示是简谐横波在 $t = 0.3 s$ 时的波动图象，如图乙所示是这列波上 $x = 1.0 m$ 处质点从 $t = 0.5 s$ 时刻开始振动的图象，下列说法正确的是（　　）

A、波源的起振方向向上 B、简谐横波的波速为2m/s C、波的振动周期为0.3s D、波源的振动方程为 $y = - 20 \sin 5 π t (cm)$ E、 $t = 2 s$ 时， $x = 0.4 m$ 处质点的路程为360cm

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7. 如图所示，甲图为一列简谐横波在 $t = 2 s$ 时的波形图，图中P、M、N三个质点的横坐标分别为 $x_{1} = 4 m$ 、 $x_{2} = 8 m$ 和 $x_{3} = 11 m$ ，其中质点P的振动图像如图乙所示。下列正确的是（　　）

A、该简谐波向x轴负方向传播 B、波速大小为 $2m/s$ C、从 $t = 2 s$ 时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于 $1s$ D、从 $t = 2 s$ 时起到质点N通过的路程为 $2cm$ 时所用的时间小于 $1s$

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8. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为2.5m/s，质点P位于 $x = 0.25 m$ 的位置，下列说法正确的是（）

A、两列波相遇时会发生干涉现象 B、质点P开始振动时的方向沿y轴正方向 C、质点P第一次到达波峰的时刻是 $t = 1 s$ D、在0~0.5s时间内质点P通过的路程是1.2m

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9. 某弹簧振子在水平方向上做简谐振动，其振动图像如图所示，则振子在（）

A、0~60 s内的路程为15 m B、0~60s内的位移为零 C、第3s末与第5 s末的速度相同 D、第3s末与第5 s末的加速度相同 E、第4s末的速度为零

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10. 如图（a）所示，在 $x O y$ 平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源 $S_{1} (- 2 m ， 0)$ 和 $S_{2} (4 m ， 0)$ 。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为 $1 m / s$ 。（）

A、点 $C (0.5 m ， 0)$ 的起振方向是沿z轴正方向 B、从 $t = 0$ 到 $t = 12 s$ 点 $A (- 2 m ， 8 m)$ 的路程为 $24 m$ C、点 $B (1 m ， 4 m)$ 是振动减弱点，位移始终为零 D、在x轴上 $S_{1} 、 S_{2}$ 之间有6个振动加强点

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11. 甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则（）

A、乙波的传播速度大小为4m/s B、t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程为2.2m C、两列波叠加后，−3m＜x＜3m内振幅为0的质点共有6处 D、两列波叠加后，−3m＜x＜3m内振幅为10cm的质点比振幅为30cm的质点多

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12. x轴上一条长绳，其左端在坐标原点， $t = 0$ 时刻，某同学抓住绳左端在竖直方向做简谐振动，经过 $t_{1} = 1.25 s$ 所形成的波形如图中实线所示，已知此列绳波传播的速度为 $v = 10 m / s$ ， $t_{3}$ 时刻绳波的部分波形如图中的虚线所示，下列说法正确的是（）

A、该绳波的波长为 $12.5 m$ B、在 $0 ~ t_{2} = 5.5 s$ 时间内，绳左端通过的路程为 $3.3 m$ C、 $t_{1} 、 t_{3}$ 与周期T的关系式为 $t_{3} - t_{1} = (\frac{3}{4} + n) T (n = 0 ， 1 ， 2 ， 3 ⋯)$ D、虚线波形所对应的时刻可能为 $t_{3} = 7.5 s$

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13. 一列沿 $x$ 轴传播的简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图如图所示，此刻平衡位置位于 $x = 10 m$ 处的质点正沿 $y$ 轴负方向运动，且经过1s第一次回到平衡位置。则下列分析正确的是（）

A、该波沿 $x$ 轴正方向传播 B、该波的传播速度为3m/s C、在 $0 ~ 10 s$ 内，平衡位置位于 $x = 5 m$ 处的质点通过的路程为1.6m D、 $t = 0$ 时刻， $x = 0$ 处的质点沿y轴负方向运动

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14. 如图所示，一列简谐横波沿 $x$ 轴传播， $t = 0$ 时刻的波形如图所示， $P$ 、 $Q$ 两质点的平衡位置分别位于 $x_{1} = 1.5 m$ 和 $x_{2} = 4.5 m$ 处。 $t = 0$ 时刻， $P$ 、 $Q$ 两质点离开平衡位置的位移相同，质点 $P$ 比质点 $Q$ 振动滞后 $0.3 s$ 。下列说法正确的是（）

A、波沿 $x$ 轴负向传播 B、波传播的速度大小为 $15 m / s$ C、0到 $0.6 s$ 内，质点 $Q$ 运动的路程为 $0.2 m$ D、 $0.6 s$ 时， $P$ 、 $Q$ 两质点相对平衡位置的位移方向相反

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三、填空题

15. 在x＝-0.2m处有一简谐横波的波源，形成的简谐波沿x轴传播，如图所示是t＝0时的波形图，t＝0.02s时，位于x＝-0.3m处的质点A第一次到达波峰处，由此可知，该简谐波的传播速度大小为m/s；质点B的平衡位置位于x＝0.1m处，则质点B的振动方程为。

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四、综合题

16. 一列简谐横波在某弹性介质中沿x轴传播，在t=0时的波形如图中实线所示，经 $Δ t = 0.2 s$ 后的波形如图中虚线所示，已知该波的周期T>0. 2s。

(1)、求该波的传播速度大小；

(2)、若该波沿x轴正方向传播，求x=0. 6m处的质点在t=2.25s 时刻的位移y。

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17. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播， $t = 0.2 s$ 时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在 $x_{M} = 7.5 c m$ 处，质点N的平衡位置在 $x_{N} = 3 c m$ 处，质点N的振动图像如图乙所示。求：

(1)、该波的传播速度大小v；

(2)、 $0 ∼ 2 s$ 内质点M运动的路程L以及自 $t = 0.2 s$ 时刻起质点M到达波谷位置所用的最短时间 $Δ t$ 。

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18. 有一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波源的振动图像如图甲所示。图乙是某时刻该简谐波的波形图，此时波刚好传播到质点A处，再经过2s，发现质点A前方的质点B运动的路程为30cm。求：

(1)、该波的传播速度大小；

(2)、质点B的平衡位置坐标。

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