专题15 振动和波—备战2022年高考物理母题题源解密（全国通用）（解析版）

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专题 15 振动和波
【母题来源一】2021 年高考山东卷
【母题题文】（2021·山东高考真题）（多选）一列简谐横波沿 x轴传播，如图所示，实线为 时的波
形图，虚线为 时的波形图。以下关于平衡位置在 O处质点的振动图像，可能正确的是（　　）
A．B．
C．D．
【答案】 AC
【解析】
机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。
AB．若机械波沿 轴正方向传播，在 时 点振动方向竖直向上，则传播时间 满足
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
当 时，解得周期
A正确，B错误；
CD．若机械波沿 轴负方向传播，在 时 点处于波谷，则
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
当 时，解得周期
C正确，D错误。
故选 AC。
【母题来源二】2021 年高考广东卷
【母题题文】（2021·广东高考真题）如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉
动距离 A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为 T。经 时间，小球从最低点
向上运动的距离_____ （选填“大于”、“小于”或“等于”）；在 时刻，小球的动能______（选填
“最大”或“最小”）。
【答案】 小于 最大
【解析】
根据简谐振动的位移公式
则 时有
所以小球从最低点向上运动的距离为
则小球从最低点向上运动的距离小于 。
在 时，小球回到平衡位置，具有最大的振动速度，所以小球的动能最大。
【母题来源三】2021 年高考全国卷
【母题题文】（2021·全国高考真题）均匀介质中质点 A、B的平衡位置位于 x轴上，坐标分别为 0和
xB=16cm。某简谐横波沿 x轴正方向传播，波速为 v=20cm/s，波长大于 20cm，振幅为 y=1cm，且传播时无
衰减。t=0 时刻 A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△ t=0.6s 两者偏
离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在 t1时刻（t1>0），质点 A位于波峰。求
（i）从 t1时刻开始，质点 B最少要经过多长时间位于波峰；
（ii）t1时刻质点 B偏离平衡位置的位移。
【答案】 （i）0.8s；（ii）-0.5cm
【解析】
（i）因为波长大于 20cm，所以波的周期
由题可知，波的周期是
波的波长
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