专题04 选择题专题讲练——振动和波部分-2019年高考物理北京各区二模真题专题汇编

2019高考北京各区物理二模真题汇编 专题04 选择题——振动和波部分【2019东城二模】16．如图，细绳一端固定于悬挂点O ，另一端系一小球。

在悬挂点正下方A 点处钉一个钉子。

小球从B 点由静止释放，摆到最低点C 的时间为t 1，从C 点向右摆到最高点的时间为t 2。

摆动过程中，如果摆角始终小于5º，不计空气阻力。

下列说法正确的是（ ）A 、 t 1= t 2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B 、 t 1> t 2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小C 、 t 1> t 2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变D 、 t 1= t 2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变 【答案】：C【考点】：简谐运动单摆模型中的周期、速率变化情况的考查。

【解析】：因为摆角始终小于5º，所以此单摆的运动可以看作是简谐运动。

小球被钉子挡住前后，可以看成是两个不同摆长的单摆。

显然，1t 和2t 分别为对应单摆的四分之一周期，钉子挡住前的摆长大于挡住后的摆长，由单摆的周期公式2lT g=可知12 t t >。

摆线被钉子挡住的前后瞬间，虽然受到钉子的作用力，但该力对小球不做功，因此小球的速率不变。

所以该题正确答案选C 。

【2019朝阳二模】15．一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x 与时间t 的关系图线如图所示，由图可知（ ）A ．质点振动的频率为1.6HzB ．质点的振幅为4.0cmC ．在0.3s 和0.5s 两时刻，质点的速度方向相同D ．在0.3s 和0.5s 两时刻，质点的加速度方向相同 【答案】：D 【考点】：振动图像。

【解析】：由图像可知质点的振动周期 1.6s T =，则频率，A 选项错误。

由图像可知质点的振幅为2.0cm ，B 选项错误。

0.3s 时刻，质点的速度方向沿x 轴向上，0.5s 时刻，质点的速度方向沿x 轴向下，两质点的速度方向不相同，C 选项错误。

在0.3s 和0.5s 两时刻，质点的回复力方向都向下，加速度方向也都向下，方向相同，D 选项正确。

【2019丰台二模】16．如图所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播。

某时刻波上质点P 正通过平衡位置，经过一段时间，波向前传播了距离d ，P 点第一次达到波谷，则该横波的波长为（ ）A ．A ．4dB ．4dC ．43dD ．34d p x ．d B ．4d C ．43d D ．34d pxC ．．d B ．4d C ．43dD ．34d pxD ．．d B ．4d C ．43d 34d p x【答案】：A【考点】：机械横波中质点的振动方向与波的传播方向的关系、波长的计算。

【解析】：由波沿x 轴正方向传播、该时刻质点P 位于平衡位置可推知，该时刻质点P 的运动方向竖直向下，又因为经过一段时间，P 点第一次达到波谷，由此可知，经过的时间为4T。

又因为波是向前匀速传播的，所以4T 向前传播4λ的距离，由4d λ=得4d λ=，所以A 选项正确，其它选项错误。

【2019昌平二模】15．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐波。

某一时刻的波形如图2所示，绳上的a 质点处于平衡位置、b 质点处于波峰位置，a 、b 两质点间的水平距离为L 。

下列说法正确的是（ ）A ．该简谐波是纵波B ．该简谐波的波长为2Lp xPC ．此时刻a 质点的振动方向向上D ．此时刻b 质点的加速度方向向下【答案】：D【考点】：机械波的性质及描述机械波的物理量。

【解析】：该简谐波中的质点振动方向和波的传播方向相互垂直，符合这样特点的简谐波属于横波，如果二者方向一致则属于纵波，所以A 选项错误。

a 、b 两质点间的水平距离L 为四分之一波长，即4L λ=，则4L λ=，B 选项错误。

因为波向右传播，根据横波的特点可知，此时刻a 质点的振动方向向下，C 选项错误。

此时刻b 质点的处于波峰位置，受到回复力向下，加速度方向与回复力方向相同，所以D 选项正确。

【2019房山二模】16．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s ，a 、b 之间只存在一个波谷。

下列四幅波形图中，质点a 从该时刻起最先到达波谷的是（ ）【答案】：D【考点】：机械波的图像。

【解析】：A 选项，2s λ=，则2s λ=，周期2sT vvλ==，由波沿x 轴正方向传播可知，质点a 该时刻的振动方向沿y 轴正方向，经过四分之三周期到达波谷，即；B 选项，2s λ=，则s λ=，周期sT v vλ==，由波沿x 轴正方向传播可知，质点a 该时刻的振动方向沿y 轴负方向，经过四分之一周期到达波谷，即；C 选项，2s λ=，则s λ=，周期sT v vλ==，由波沿x 轴正方向传播可知，质点a 该时刻的振动方向沿y 轴正方向，经过四分之三周期到达波谷，即；D 选项，32s λ=，则23s λ=，周期23s T v vλ==，由波沿x 轴正方向传播可知，质点a 该时刻的振动方向沿y 轴负方向，经过四分之一周期到达波谷，即。

由以上分析可知：，正确答案选D ，A 、B 、C 错误。

【2019顺义二模】17．如图所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t =0时，该波恰好传播到x 轴上的质点B 处，质点A 在负的最大位移处。

在t =0.6s 时， 质点A 恰好第二次出现在正的最大位移处，则（ ）A ．该波的周期为0.6sB ．该波的波速等于4m/sC ．t =0.6s 时，质点B 在平衡位置处且向上运动D ． t =0.6s 时，质点C 在平衡位置处且向上运动 【答案】：D【考点】：机械波的图像【解析】：由“t =0.6s 时，质点A 恰好第二次出现在正的最大位移处”可知，30.6s 2T =，则0.4sT =，A 选项错误；由图可知2m λ=，结合可知，B 选项错误；因为波沿x 轴正方向传播，t =0时质点B 在平衡位置处向上运动，所以t =0.6s 时，质点B 在平衡位置处且向下运动，C 选项错误；波的形式从t =0时的B 点处，经过半个周期（0.2s ）传到C ，C 点从平衡位置开始向上运动，再经过一个周期（0.4s ），即t =0.6s 时，质点C 回到平衡位置处且向上运动，所以D 选项正确。

【2019西城二模】16．如图所示，实线为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形，虚线是该波在t = 0.20s 时刻的波形，则此列波的周期可能为 （ ）A ．0.10sB ．0.20sC ．0.40sD ．0.80s 【答案】：D【考点】：机械波图像的周期性【解析】：因为该机械波沿x 轴正方向传播，从实线波形到虚线波形对应的时间是0.20s ，至少是四分之一周期。

根据波的周期性有：，其中n =0、1、2……，所以，当n =0时，0.80s T =，所以选项D 正确，A 、B 、C 错误。

【2019海淀二模】16．图1所示为一列简谐横波在t =0时的波动图象，图2所示为该波中x =2m 处质点P 的振动图象，下列说法正确的是（ ）A ．该波的波速为2m/sB ．该波沿x 轴负方向传播C ．t = 1.0s 时，质点P 的速度最小，加速度最大D ．在t =0到t =2.0s 的时间内，质点P 的速度和加速度方向均未发生改变 【答案】：C【考点】：振动图像和波动图像的综合应用【解析】：由图1读出波长=4m λ，由图2读出=4s T ，因此该波的波速，选项A 错误。

由图2可以看出，质点P 在0t =时向上振动，再回到图1中，结合横波的特点：质点的振动方向和波的传播方向相互垂直，可知该波沿x 轴正方向传播，选项B 错误。

由图2可知，1.0s t =时，质点P 位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以选项C 正确。

从0t =到2.0st =是半个周期，质点P 从平衡位置向上振动到波峰位置，然后再回到平衡位置，它的速度方向先向上再向下，加速度方向是由回复力方向决定的，该过程中，回复力的方向一直向下，所以加速度方向一直向下，因此选项D 错误。

【2019海淀二模反馈】16．图1所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象，图2所示为该波中x =1.5m 处质点P 的振动图象，下列说法正确的是 （ ）A ．该波的波速为2m/sB ．该波一定沿x 轴负方向传播C ．t = 1.0s 时，质点P 的加速度最小，速度最大D ．图1所对应的时刻可能是t =0.5s【答案】：D【考点】：振动图像和波动图像的综合应用【解析】：由图1读出波长=4m λ，由图2读出=4s T ，因此该波的波速，选项A 错误。

题中没有给出波动图像的具体时刻，所以无法在图2中找到P 点对应的时刻来判断P 点的振动方向，那么波的传播方向也就不得而知了，B 选项错误。

由图2可知， 1.0s t =时，质点P 位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以选项C 错误。

因为不知道波的传播方向，所以由图1中P 点的位置结合图2可知，对应的时刻为：t =（0.5±4n ）s 或者t =（1.5±4n ）s ，其中n =0、1、2、3……，当波向x 轴正方向传播，n =0时，t =0.5s ，D 选项正确。