2025年高二物理上學期波動創(chuàng)新制作大賽理論試題一、單項選擇題（每題4分，共20分）關于簡諧運動，下列說法正確的是（）A.振動物體的回復力與位移成正比且方向相同B.單擺的周期與擺球質量和振幅均無關C.彈簧振子在平衡位置時速度最大，加速度也最大D.阻尼振動的振幅隨時間增大而減小一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形圖如圖所示。此時質點P的運動方向是（）A.沿y軸正方向B.沿y軸負方向C.靜止D.無法判斷關于波的干涉和衍射，下列說法正確的是（）A.只有橫波才能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象B.兩列波的頻率相同時一定能產生穩(wěn)定干涉C.障礙物尺寸比波長大得多時衍射現(xiàn)象明顯D.干涉圖樣中振動加強點的位移始終最大單擺周期公式為(T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}})，若將單擺從地球表面移至月球表面（月球重力加速度為地球的1/6），則周期變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.(\sqrt{6})倍B.6倍C.1/6D.(\frac{\sqrt{6}}{6})關于多普勒效應，下列說法正確的是（）A.只有聲波才能發(fā)生多普勒效應B.當波源和觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變小C.救護車駛近觀察者時，鳴笛聲的音調變高D.多普勒效應是由于波的干涉引起的二、多項選擇題（每題5分，共20分，多選、錯選不得分，漏選得3分）某彈簧振子做簡諧運動，其位移x隨時間t變化的關系式為(x=5\sin(2\pit+\frac{\pi}{3}))cm，則下列說法正確的有（）A.振幅為5cmB.周期為1sC.t=0時刻的位移為2.5cmD.振動的圓頻率為2πrad/s一列簡諧橫波在均勻介質中傳播，波長為λ，波速為v，某時刻波形如圖所示。下列說法正確的有（）A.波的頻率為(f=\frac{v}{\lambda})B.質點A和質點B的振動方向始終相反C.經過半個周期，質點A通過的路程為2倍振幅D.若波沿x軸負方向傳播，則質點P此時沿y軸正方向運動關于機械波的傳播，下列說法正確的有（）A.波傳播時介質中的質點隨波遷移B.波的傳播速度由介質性質決定C.波的頻率由波源決定D.橫波中質點的振動方向與波的傳播方向垂直下列現(xiàn)象中利用共振原理的有（）A.建筑工地上的混凝土振搗器B.軍隊過橋時要便步走C.微波爐加熱食物D.地震時高大建筑物易倒塌三、填空題（每空3分，共30分）簡諧運動中，振動物體的加速度大小與位移大小成______比，方向與位移方向______（填“相同”或“相反”）。一列簡諧橫波的波長為2m，波速為10m/s，則波的周期為______s，頻率為______Hz。單擺的擺長為1m，重力加速度g=9.8m/s2，則單擺的周期約為______s（保留兩位小數(shù)）。兩列相干波的振幅分別為A?和A?，當它們發(fā)生干涉時，振動加強點的振幅為______，振動減弱點的振幅為______（設A?>A?）。波的衍射現(xiàn)象是指波繞過______繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長______或跟波長______。四、計算題（共30分）（10分）某彈簧振子的質量為0.5kg，彈簧勁度系數(shù)為20N/m，振幅為0.1m，求：（1）振子的周期和頻率；（2）振子在最大位移處的回復力和加速度；（3）振子通過平衡位置時的速度大小。（10分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速v=2m/s，波長λ=4m。求：（1）波的周期和頻率；（2）t=0時刻質點A的振動方向；（3）經過t=1.5s，質點A通過的路程。（10分）在“用單擺測量重力加速度”的實驗中，測得擺線長l=98.0cm，擺球直徑d=2.0cm，完成50次全振動的時間為98.0s。（1）求單擺的擺長L和周期T；（2）計算重力加速度g的測量值（保留三位有效數(shù)字）；（3）若實驗中誤將擺線長當作擺長，測量值比真實值偏大還是偏??？五、實驗與創(chuàng)新題（共30分）（15分）某學習小組設計“聲波干涉實驗裝置”，如圖所示，S?和S?為兩個頻率相同的聲源，A、B、C為三個觀測點，已知S?A=S?A=1m，S?B=1.5m，S?B=2.0m，聲波波長λ=0.5m。（1）判斷A、B兩點是振動加強點還是減弱點；（2）若移動S?使S?B-S?B=0.75m，B點的振動情況如何變化？（3）請?zhí)岢鲆环N改進該實驗裝置的方案，以更清晰地觀察干涉現(xiàn)象。（15分）某同學利用智能手機的傳感器功能研究單擺運動，將手機固定在擺球上，記錄擺角θ隨時間t的變化數(shù)據(jù)，得到如圖所示的圖像。（1）根據(jù)圖像求出單擺的周期；（2）若擺長l=1.0m，估算當?shù)刂亓铀俣萭；（3）分析實驗中擺角過大對測量結果的影響，并提出改進措施。六、綜合應用題（共20分）（20分）地震波包含縱波（P波）和橫波（S波），其中縱波傳播速度約為9km/s，橫波傳播速度約為5km/s。某地震觀測站記錄到某次地震的縱波和橫波到達時間相差5s。（1）求地震震源到觀測站的距離；（2）若觀測站記錄的地震波波形如圖所示，已知縱波的振幅為2cm，周期為0.5s，求縱波的波長和頻率；（3）為減少地震災害，建筑設計中如何利用共振原理避免建筑物倒塌？舉例說明。七、創(chuàng)新設計題（共30分）（30分）結合本學期所學波動知識，設計一個基于“共振現(xiàn)象”的創(chuàng)新裝置，要求：（1）寫出裝置名稱和用途；（2）畫出裝置結構示意圖，并標注主要部件；（3）說明裝置的工作原理，涉及的物理公式和現(xiàn)象；（4）分析裝置的優(yōu)點和可能的改進方向。（注：所有答案需寫在答題紙上，寫在試題卷上無效。計算結果保留三位有效數(shù)字，重力加速度g取9.80m/s2