高考物理復習專題十三機械振動與機械波習題市賽課公開課一等獎省名師獲獎課件

一、單項選擇題1.[江蘇單科,12B(1)]如圖所表示裝置,彈簧振子固有頻率是4Hz?，F勻速轉動把手,給彈

簧振子以周期性驅動力,測得彈簧振子振動到達穩(wěn)定時頻率為1Hz,則把手轉動頻率為

()

A.1HzB.3HzC.4HzD.5HzA組

自主命題·江蘇卷題組五年高考1/75答案

A因把手每轉動一周,驅動力完成一次周期性改變,即把手轉動頻率即為驅動力頻

率。彈簧振子做受迫振動,而受迫振動頻率等于驅動力頻率,與振動系統固有頻率無關,

故A正確?？疾辄c

本題考查彈簧振子驅動力頻率與其固有頻率關系,屬于輕易題。錯解分析易錯選B或D,說明對受迫振動不了解,不知道其頻率應和驅動力頻率相等。2/752.[江蘇單科,12B(1)]一漁船向魚群發(fā)出超聲波,若魚群正向漁船靠近,則被魚群反射回來

超聲波與發(fā)出超聲波相比

()A.波速變大

B.波速不變C.頻率變高

D.頻率不變二、多項選擇題答案

BC超聲波波速由介質決定,介質不變,則波速不變,B項正確;當魚群向漁船靠近時,由

于多普勒效應,被魚群反射回來超聲波頻率高于波源發(fā)出頻率,C正確。考查點

本題考查波傳輸、多普勒效應、波速、頻率等知識,屬于輕易題。錯解分析易漏選,原因是不清楚機械波波速只與介質相關,在同種介質中波速不變,對多普

勒效應規(guī)律掌握不夠。3/753.[江蘇單科,12B(2)]野生大象群也有自己“語言”。研究人員錄下象群“語言”交流時

發(fā)出聲音,發(fā)覺以2倍速度快速播放錄音時,能聽到比正常播放時更多聲音。播放速度變?yōu)?/p>

原來2倍時,播出聲波

(選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉?倍,聲波傳輸速度

(選填“變大”、“變小”或“不變”)。三、非選擇題答案頻率不變解析受迫振動頻率等于驅動力頻率,故播放速度變?yōu)樵瓉?倍時,播出聲波頻率也

變?yōu)樵瓉?倍。聲波傳輸速度取決于傳輸介質,故速度不變。4/754.[江蘇單科,12B(2)]用2×106Hz超聲波檢驗膽結石,該超聲波在結石和膽汁中波速分別

為2250m/s和1500m/s,則該超聲波在結石中波長是膽汁中

倍。用超聲波檢驗膽

結石是因為超聲波波長較短,碰到結石時

(選填“輕易”或“不輕易”)發(fā)生衍射。5/754.[江蘇單科,12B(2)]用2×106Hz超聲波檢驗膽結石,該超聲波在結石和膽汁中波速分別

為2250m/s和1500m/s,則該超聲波在結石中波長是膽汁中

倍。用超聲波檢驗膽

結石是因為超聲波波長較短,碰到結石時

(選填“輕易”或“不輕易”)發(fā)生衍射。答案1.5不輕易解析因為波長、波速、頻率三者關系為v=λf,而同一超聲波在不一樣介質中傳輸時頻率不變

(不發(fā)生多普勒效應),則波長之比等于波速之比,所以該超聲波在結石中波長是膽汁中

=1.5倍;發(fā)生顯著衍射現象條件是縫、孔寬度或障礙物尺寸與波長相差不多,或小于波長。因為超聲波波長較短,所以碰到結石不輕易發(fā)生衍射?？疾辄c

本題考查波長、波速與頻率關系、波產生顯著衍射現象條件等知識,屬于輕易題。知識鏈接超聲波檢測膽結石基本原理是:用脈沖發(fā)射器發(fā)出超聲波,超聲波傳輸過程中碰到

膽結石時會被反射回來,反射波信號變換成電信號,并顯示在屏幕上,可依據接收到回波時信

號強弱,分析推斷病變情況。6/75考點一機械振動單項選擇題1.(北京理綜,15,6分)某彈簧振子沿x軸簡諧運動圖像如圖所表示,以下描述正確是

()A.t=1s時,振子速度為零,加速度為負最大值B組

統一命題、?。▍^(qū)、市）卷題組B.t=2s時,振子速度為負,加速度為正最大值C.t=3s時,振子速度為負最大值,加速度為零D.t=4s時,振子速度為正,加速度為負最大值7/75答案

A本題考查簡諧運動圖像。由圖像可知,t=1s和t=3s時振子在最大位移處,速度為零,加

速度分別為負向最大值、正向最大值;而t=2s和t=4s時振子在平衡位置,加速度為零,而速度分

別為負向最大、正向最大?？偠灾?A項說法正確。解題關鍵

簡諧運動圖像與運動情景關聯經過圖像,不但要提取出圖像中相關信息,更需與振子運動情景相關聯,細致分析出各物理量

大小和方向,這是解答本題關鍵。8/752.(上海單科,10,4分)做簡諧運動單擺,其擺長不變,若擺球質量增加為原來

倍,擺球經過平衡位置速度減為原來

,則單擺振動

()A.周期不變,振幅不變B.周期不變,振幅變小C.周期改變,振幅不變D.周期改變,振幅變大答案

B本題考查單擺。由單擺周期公式T=2π

可知,當擺長L不變時,周期不變,故C、D錯誤;由能量守恒定律可知

mv2=mgh,其擺動高度與質量無關,因平衡位置速度減小,則最大高度減小,即振幅減小,選項B正確、A錯誤。易錯警示擺球經過平衡位置時,因質量增加為原來

倍,速度減為原來

,故動能Ek=

mv2不變,不要誤認為擺球振幅不變而錯選A。9/753.(北京理綜,15,6分)如圖所表示,彈簧振子在M、N之間做簡諧運動。以平衡位置O為原點,建

立Ox軸。向右為x軸正方向。若振子位于N點時開始計時,則其振動圖像為

()

答案

A振子在N點時開始計時,其位移為正向最大,并按正弦規(guī)律改變,故選項A正確。10/754.(浙江理綜,17,6分)一位游客在千島湖邊欲乘坐游船,當日風浪較大,游船上下浮動?？砂?/p>

游船浮動簡化成豎直方向簡諧運動,振幅為20cm,周期為3.0s。當船上升到最高點時,甲板剛

好與碼頭地面平齊。地面與甲板高度差不超出10cm時,游客能舒適地登船。在一個周期內,

游客能舒適登船時間是

()A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s答案

C

解法一由題意知,游客舒適登船時間t=

×

×2=1.0s。解法二設振動表示式為y=Asinωt,由題意可知ωt1=

或ωt2=

π,其中ω=

=

πrad/s,解得t1=0.25s或t2=1.25s,則游客舒適登船時間Δt=t2-t1=1.0s。11/751.(天津理綜,5,6分)手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動,帶動繩上其它

質點振動形成簡諧波沿繩水平傳輸,示意如圖。繩上有另一質點P,且O、P平衡位置間距

為L。t=0時,O位于最高點,P位移恰好為零,速度方向豎直向上,以下判斷正確是

()

A.該簡諧波是縱波B.該簡諧波最大波長為2LC.t=

時,P在平衡位置上方D.t=

時,P速度方向豎直向上考點二機械波一、單項選擇題12/75

答案C本題考查機械波。由題意知繩上質點在豎直方向上振動,波水平向右傳輸,故該波為橫波,選項A錯誤;t=0時刻,P點在如圖所表示位置時波長最大,則

λ=L,λ=4L,選項B錯誤;t=0時,P在平衡位置且向上振動,當t=

時,P在平衡位置上方,選項C正確;當t=

T時,P處于從最高點向平衡位置運動過程中,故速度方向向下,選項D錯誤。思緒分析

t=0時,O位于最高點——波峰,P位移為零,速度向上——平衡位置,作出波動圖像,確

定P點可能位置,判斷P點在不一樣時刻運動方向和最大波長。13/752.(福建理綜,16,6分)簡諧橫波在同一均勻介質中沿x軸正方向傳輸,波速為v。若某時刻在波

傳輸方向上,位于平衡位置兩質點a、b相距為s,a、b之間只存在一個波谷,則從該時刻起,下

列四幅波形圖中質點a最早抵達波谷是

()

14/75答案

D依據波傳輸方向,可分別判定四幅波形圖中質點a振動方向,A圖中向上振動,B圖

中向下振動,C圖中向上振動,D圖中向下振動;各圖中波周期分別為TA=

,TB=

,TC=

,TD=

,故從該時刻起,各圖中質點a第一次抵達波谷時間分別為tA=

·TA=

·

,tB=

TB=

·

,tC=

TC=

·

,tD=

TD=

·

,可知tD<tB<tC<tA,故選D。評析四個圖像中波形不一樣,分析時很輕易只注意振動方向對質點抵達波谷時間影響,而忽略

周期不一樣也會對問題有影響,要注意把兩個方面原因綜合起來考慮。15/753.(四川理綜,2,6分)平靜湖面?zhèn)鬏斨涣兴娌?橫波),在波傳輸方向上有相距3m甲、

乙兩小木塊隨波上下運動,測得兩小木塊每分鐘都上下30次,甲在波谷時,乙在波峰,且兩木塊之

間有一個波峰。這列水面波

()A.頻率是30HzB.波長是3mC.波速是1m/sD.周期是0.1s答案

C波周期T=

s=2s,f=

=0.5Hz,1.5λ=3m,λ=2m,則波速v=

=

m/s=1m/s,A、B、D錯誤,C正確。16/754.(北京理綜,15,6分)一列沿x軸正方向傳輸簡諧機械橫波,波速為4m/s。某時刻波形如圖

所表示,以下說法正確是

()

A.這列波振幅為4cmB.這列波周期為1sC.此時x=4m處質點沿y軸負方向運動D.此時x=4m處質點加速度為0答案

D由波動圖像知,波振幅為2cm,A選項錯誤;波長λ=8m,周期T=

=

s=2s,B選項錯誤;因為波沿x軸正向傳輸,由波傳輸方向和質點振動方向關系知,x=4m處質點此時向y軸正方

向運動,C選項錯誤;此時x=4m處質點處于平衡位置,其加速度為零,D選項正確。17/755.[課標Ⅲ,34(1),5分]如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳輸,實線為t=0時波形圖,虛線為t=

0.5s時波形圖。已知該簡諧波周期大于0.5s。關于該簡諧波,以下說法正確是

()

A.波長為2mB.波速為6m/sC.頻率為1.5HzD.t=1s時,x=1m處質點處于波峰E.t=2s時,x=2m處質點經過平衡位置二、多項選擇題18/75答案

BCE本題考查機械波圖像。由題圖可知,該波波長λ=4m,選項A錯誤;T>0.5s,則由題圖知波在0.5s內沿x軸正方向傳輸距

離為

λ,傳輸時間t=

T=0.5s,T=

s,頻率f=

=1.5Hz,選項C正確;波速v=

=6m/s,選項B正確;1s=

T,t=1s時,x=1m處質點處于波谷,選項D錯誤;2s=3T,t=2s時,x=2m處質點經過平衡位置,選項E正確。關聯知識

(1)波長、波速、周期間關系。(2)由波形圖和波傳輸方向確定一段時間內波傳輸距離與波長關系,進而求出波周期。19/756.[課標Ⅲ,34(1),5分]由波源S形成簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳輸。波源振動頻

率為20Hz,波速為16m/s。已知介質中P、Q兩質點位于波源S兩側,且P、Q和S平衡位置在

一條直線上,P、Q平衡位置到S平衡位置之間距離分別為15.8m、14.6m。P、Q開始振

動后,以下判斷正確是

()A.P、Q兩質點運動方向一直相同B.P、Q兩質點運動方向一直相反C.當S恰好經過平衡位置時,P、Q兩點也恰好經過平衡位置D.當S恰好經過平衡位置向上運動時,P在波峰E.當S恰好經過平衡位置向下運動時,Q在波峰20/75答案

BDE由波速公式:v=λf得λ=

=0.8m,LSP=

λ=19

λ,LSQ=

λ=18

λ,由波動周期性,采取“去整留零”方法,可在波形圖上標出S、P、Q三點位置,如圖所表示,由圖可知,P、Q兩

點運動方向一直相反,A項錯誤,B項正確;S在平衡位置時,P、Q一個在波峰,一個在波谷,C項錯

誤;當S恰經過平衡位置向上運動時,P在波峰,Q在波谷,反之則相反,故D、E項正確。

21/757.(四川理綜,6,6分)簡諧橫波在均勻介質中沿直線傳輸,P、Q是傳輸方向上相距10m兩質

點。波先傳到P,當波傳到Q開始計時,P、Q兩質點振動圖像如圖所表示。則

()

A.質點Q開始振動方向沿y軸正方向

B.該波從P傳到Q時間可能為7sC.該波傳輸速度可能為2m/s

D.該波波長可能為6m22/75答案

AD由圖可知,t=0時質點Q處于平衡位置,t=

時運動至波峰,故其起振方向沿y軸正方向,A正確;仍由圖可知,T=6s,質點Q比質點P抵達同一振動狀態(tài)晚了Δt=nT+

T=(6n+4)s(n=0,1,2,…),此即為該波從P傳到Q所需時間,當Δt=7s時n=

,故B錯誤;由v=

=

m/s知,當v=2m/s時n=

,故C錯誤;再由λ=vT=

m知,當n=1時λ=6m,故D正確。23/758.[山東理綜,38(1),4分]一列簡諧橫波沿直線傳輸。以波源O由平衡位置開始振動為計時零

點,質點A振動圖像如圖所表示,已知O、A平衡位置相距0.9m。以下判斷正確是

()

A.波長為1.2m

B.波源起振方向沿y軸正方向C.波速大小為0.4m/s

D.質點A動能在t=4s時最大24/75答案

AB由圖可知波源起振后3s質點A開始振動,故波速大小v=

=

=0.3m/s,C錯誤;由圖知波周期即質點A振動周期T=4s,故該波波長λ=vT=1.2m,A正確;因介質中各質點起

振方向與波源起振方向相同,故由圖知B正確;由圖知t=4s時質點A處于正向最大位移處,此時

質點A速度為零、動能為零,故D錯誤。25/759.[課標Ⅱ,34(1),5分]圖(a)為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻波形圖,P是平衡位置在x=1.0m

處質點,Q是平衡位置在x=4.0m處質點;圖(b)為質點Q振動圖像。以下說法正確是

()

A.在t=0.10s時,質點Q向y軸正方向運動B.在t=0.25s時,質點P加速度方向與y軸正方向相同C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸負方向傳輸了6mD.從t=0.10s到t=0.25s,質點P經過旅程為30cmE.質點Q簡諧運動表示式為y=0.10sin10πt(國際單位制)26/75答案

BCE由圖(a)得λ=8m,由圖(b)得T=0.2s,所以v=

=40m/s。由圖(b)知,在t=0.10s時,質點Q經過平衡位置向y軸負方向運動,A錯誤。結合圖(a),由“同側法”判得波沿x軸負方向傳輸,畫

出t=0.25s時波形圖,標出P、Q點,如圖,此時P點在x軸下方,其加速度向上,B正確。Δt=0.25s-0.

10s=0.15s,Δx=v·Δt=6m,C正確。P點起始位置不在平衡位置或最大位移處,故D錯誤。由圖知A

=0.10m,ω=

=10πrad/s,所以Q點簡諧運動表示式為y=0.10sin10πt(國際單位制),E正確。

27/7510.[課標Ⅰ,34(1),5分]如圖(a),在xy平面內有兩個沿z方向做簡諧運動點波源S1(0,4)和S2(0,-

2)。兩波源振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所表示。兩列波波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳

播到點A(8,-2)旅程差為

m,兩列波引發(fā)點B(4,1)處質點振動相互

(填

“加強”或“減弱”),點C(0,0.5)處質點振動相互

(填“加強”或“減弱”)。

三、非選擇題答案2減弱加強28/75解析本題考查波干涉。A到兩波源距離差為AS1-AS2=?m-8m=2m。由圖(b)或圖(c)得T=2s,得λ=vT=2m,因BS1-BS2=?m-?m=0,而兩波源振動步調相反,故B點振動減弱;同理,CS1-CS2=(4-0.5)m-[0.5-(-2)]m=1m,恰好為半個波長,故C

點振動加強。29/7511.(上海單科,14)機械波產生和傳輸條件是:①存在一個做振動波源,②在波源周圍存

在

;機械波傳輸是

和

。答案介質振動形式能量解析機械波是機械振動在介質中傳輸,傳輸是振動形式和能量。30/7512.[課標Ⅱ,34(2),10分]一列簡諧橫波在介質中沿x軸正向傳輸,波長大于10cm。O和A是

介質中平衡位置分別位于x=0和x=5cm處兩個質點。t=0時開始觀察,此時質點O位移為y=4

cm,質點A處于波峰位置;t=

s時,質點O第一次回到平衡位置,t=1s時,質點A第一次回到平衡位置。求(ⅰ)簡諧波周期、波速和波長;(ⅱ)質點O位移隨時間改變關系式。答案看法析31/75解析(ⅰ)設振動周期為T。因為質點A在0到1s內由最大位移處第一次回到平衡位置,經歷

是

個周期,由此可知T=4s①因為質點O與A距離5cm小于半個波長,且波沿x軸正向傳輸,O在t=

s時回到平衡位置,而A在t=1s時回到平衡位置,時間相差

s。兩質點平衡位置距離除以傳輸時間,可得波速度v=7.5cm/s②利用波長、波速和周期關系得,簡諧波波長λ=30cm③(ⅱ)設質點O位移隨時間改變關系為y=Acos

④將①式及題給條件代入上式得

⑤32/75解得φ0=

,A=8cm⑥質點O位移隨時間改變關系式為y=0.08cos

(國際單位制)

⑦或y=0.08sin

(國際單位制)解題方法機械波中各質點都在做簡諧運動,簡諧運動位移與時間關系式為y=Asin(ωt+φ)

或者是y=Acos(ωt+φ),式中ω=

,把數學中三角函數知識與物理中簡諧運動結合起來,就能夠順利得出結果。33/7513.[浙江自選,13(2),6分]如圖所表示,在t=0時刻,位于波源O處質點從平衡位置開始向上振

動,形成沿x軸正方向傳輸一列簡諧橫波,波長為8m。位于P處質點在t=1.5s時開始向上運

動,當t=2.5s時第一次到達正最大位移。求

①波周期T;②波速v;③O、P之間距離。答案①4s②2m/s③3m34/75解析①由題知波源起振方向向上,則質點P從開始振動到其第一次到達正最大位移,恰好振

動了

T,則有

T=2.5s-1.5s解得周期T=4s②波速v=

=2m/s③OP=vt=2×1.5m=3m35/751.(北京理綜,17,6分)一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳輸,波長為λ,周期為T。t=0時刻波形

如圖1所表示,a、b是波上兩個質點。圖2是波上某一質點振動圖像。以下說法中正確是

()一、單項選擇題C組

教師專用題組A.t=0時質點a速度比質點b大B.t=0時質點a加速度比質點b小C.圖2能夠表示質點a振動D.圖2能夠表示質點b振動36/75答案

D由圖1可知,t=0時,a在正向最大位移處,v=0,加速度最大;b在平衡位置,速度最大,加速

度為0,且振動方向沿y軸負向,圖2能夠表示質點b振動,選項A、B、C都錯誤,選項D正確。37/752.(四川理綜,5,6分)圖1是一列簡諧橫波在t=1.25s時波形圖,已知c位置質點比a位置

晚0.5s起振,則圖2所表示振動圖像對應質點可能位于

()

A.a<x<b

B.b<x<cC.c<x<d

D.d<x<e38/75答案

D由題圖1知a、c位置間距離為半個波長,則波從a位置質點傳輸到c位置質點需要

半個周期時間,即T=1s。當t=1.25s=

T時,由圖2能夠看出該質點正處于從波峰向平衡位置運動過程中。因c位置質點比a位置質點起振時間晚,故波是沿x軸正向傳輸,結合圖1可

知t=1.25s時處于從波峰向平衡位置運動質點可能在d、e兩位置之間,故D正確。39/753.(福建理綜,16,6分)如圖,t=0時刻,波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正向開始振動,振動周

期為0.4s,在同一均勻介質中形成沿x軸正、負兩方向傳輸簡諧橫波。下列圖中能夠正確表示t=

0.6s時波形圖是

()

答案

C介質中各質點開始振動方向與振源起振方向相同,C正確,A、B、D錯誤。40/754.[課標Ⅰ,34(1),6分]如圖,a、b、c、d是均勻媒質中x軸上四個質點,相鄰兩點間距依次

為2m、4m和6m。一列簡諧橫波以2m/s波速沿x軸正向傳輸,在t=0時刻抵達質點a處,質點a

由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次抵達最高點。以下說法正確是

()

A.在t=6s時刻波恰好傳到質點d處B.在t=5s時刻質點c恰好抵達最高點C.質點b開始振動后,其振動周期為4sD.在4s<t<6s時間間隔內質點c向上運動E.當質點d向下運動時,質點b一定向上運動二、多項選擇題41/75答案

ACD波由a到d勻速傳輸,v=2m/s,t=

=

=6s,A項正確。第一個波峰在t1=3s時產生于a點,再經t2=

=

=3s抵達c點,共計t=t1+t2=6s,B項錯誤。a點從向下起振至抵達最高點用時3s,可知

T=3s,即T=4s,則b點振動周期也為4s,C項正確。波經t2=

=3s抵達c點,說明此時c點開始從平衡位置向下振動,再經

=1s,共計4s抵達最低點,再經

=2s可抵達最高點,故在4s<t<6s時間內點c向上運動,D項正確。因λ=v·T=8m,而db=10m=1

λ,并不是

λ或

λ奇數倍,故E項說法錯誤。42/755.[課標Ⅰ,34(1),6分]圖(a)為一列簡諧橫波在t=2s時波形圖,圖(b)為媒質中平衡位置在x=

1.5m處質點振動圖像,P是平衡位置為x=2m質點。以下說法正確是

()A.波速為0.5m/sB.波傳輸方向向右C.0~2s時間內,P運動旅程為8cmD.0~2s時間內,P向y軸正方向運動E.當t=7s時,P恰好回到平衡位置43/75答案

ACE由圖(a)可知,波長λ=2m,由圖(b)可知周期T=4s,則波速v=

=0.5m/s,A正確。t=2s時,x=1.5m處質點振動方向向下,則波向左傳輸,B錯。0~2s時間內P質點運動旅程sP=

×4A=8cm,C項正確。0~2s內P質點向y軸負方向運動,D項錯。t=0時P質點位于正向最大位移處,故P

質點到達平衡位置時刻為t=(2n+1)

(n=0,1,2,…),則n=3時,t=7s,P恰好回到平衡位置,E項正確。44/756.[重慶理綜,11(2),6分]一豎直懸掛彈簧振子,下端裝有一統計筆,在豎直面內放置有一記

錄紙。當振子上下振動時,以速率v水平向左勻速拉動統計紙,統計筆在紙上留下如圖所表示圖

像。y1、y2、x0、2x0為紙上印跡位置坐標。由此圖求振動周期和振幅。三、非選擇題答案

解析設周期為T,振幅為A。由題意得T=

和A=

。45/757.[課標Ⅱ,34(1),5分]如圖,一輕彈簧一端固定,另一端連接一物塊組成彈簧振子,該物塊是由

a、b兩個小物塊粘在一起組成。物塊在光滑水平面上左右振動,振幅為A0,周期為T0。當物塊

向右經過平衡位置時,a、b之間粘膠脫開;以后小物塊a振動振幅和周期分別為A和T,則A

A0(填“>”、“<”或“=”),T

T0(填“>”、“<”或“=”)。

答案<<解析當物塊向右經過平衡位置時,脫離前:振子動能Ek1=

(ma+mb)

脫離后振子動能Ek2=

ma

由機械能守恒可知,平衡位置處動能等于最大位移處彈性勢能,所以脫離后振子振幅變小;

由彈簧振子周期T=2π

知,脫離后周期變小。46/758.[重慶理綜,11(2),6分]圖為一列沿x軸正方向傳輸簡諧機械橫波某時刻波形圖,質點P

振動周期為0.4s。求該波波速并判斷P點此時振動方向。

答案2.5m/s沿y軸正向解析由波形圖直接看出波長λ=1m,由題意知T=0.4s,所以波速v=

=

m/s=2.5m/s。因為這列波沿x軸正方向傳輸,依據波傳輸方向與質點振動方向關系可知質點P在該時刻振

動方向沿y軸正向。47/759.[課標Ⅰ,34(2),10分]甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質中分別沿x軸正向和負向傳輸,波速

均為v=25cm/s。兩列波在t=0時波形曲線如圖所表示。求

(ⅰ)t=0時,介質中偏離平衡位置位移為16cm全部質點x坐標;(ⅱ)從t=0開始,介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16cm質點時間。答案(ⅰ)(50+300n)cm

n=0,±1,±2,…(ⅱ)0.1s48/75解析(ⅰ)t=0時,在x=50cm處兩列波波峰相遇,該處質點偏離平衡位置位移為16cm。兩列

波波峰相遇處質點偏離平衡位置位移均為16cm。從圖線能夠看出,甲、乙兩列波波長分別為λ1=50cm,λ2=60cm①甲、乙兩列波波峰x坐標分別為x1=50+k1λ1,k1=0,±1,±2,…

②x2=50+k2λ2,k2=0,±1,±2,…

③由①②③式得,介質中偏離平衡位置位移為16cm全部質點x坐標為x=(50+300n)cm,n=0,±1,±2,…

④(ⅱ)只有兩列波波谷相遇處質點位移為-16cm。t=0時,兩波波谷間x坐標之差為Δx'=[50+(2m2+1)

]-[50+(2m1+1)

]

⑤式中,m1和m2均為整數。將①式代入⑤式得Δx'=10(6m2-5m1)+5

⑥因為m1、m2均為整數,相向傳輸波谷間距離最小為49/75Δx0'=5cm⑦從t=0開始,介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16cm質點時間為t=

⑧代入數據得t=0.1s⑨[第(ⅰ)問6分,①式2分,②③式各1分,④式2分;第(ⅱ)問4分,⑤⑦⑧⑨式各1分。]50/75一、單項選擇題(共5分)1.(山西重點中學期中,15)如圖甲所表示,彈簧振子以O點為平衡位置,在M、N兩點之間做簡諧

運動。振子位移x隨時間t改變圖像如圖乙所表示。以下判斷正確是

()A.0.4s時振子加速度為零B.0.8s時振子速度最大C.0.4s和1.2s時振子加速度相同D.0.8s和1.6s時振子速度相同三年模擬A組—高考模擬·基礎題組(時間：20分鐘分值：40分)51/75答案

B0.4s時振子處于最大位移處,加速度最大,故A項錯誤。0.8s時振子處于平衡位置,速

度最大,加速度為零,故B項正確。0.4s和1.2s時加速度大小相同,方向相反,故C項錯誤。0.8s和

1.6s時速度大小相同,方向相反,故D項錯誤。友情提醒

注意速度與加速度方向。52/752.(江蘇揚州調研)關于機械振動與機械波說法,不正確是

()A.機械波頻率等于振源振動頻率B.機械波傳輸速度與振源振動速度相等C.質點振動方向總是垂直于波傳輸方向D.在一個周期內,沿著波傳輸方向,“振動”在介質中傳輸一個波長距離二、多項選擇題(每小題7分,共35分)答案

BC機械波頻率等于振源振動頻率,故A正確;機械波在介質中傳輸速度由介質

本身決定,與振源振動速度無關,故B錯誤;波分橫波與縱波,縱波質點振動方向與波傳輸

方向在同一條直線上,故C錯誤;由v=

可知,在一個周期內,沿波傳輸方向,“振動”在介質中傳輸一個波長距離,故D正確。考查點

本題考查機械波、機械振動。為中等難度題。知識鏈接

機械波形成要有兩個條件:一是機械振動,二是傳輸振動介質。波傳輸速度與質

點振動速度沒有直接關系,波在介質中傳輸速度由介質本身決定。53/753.[江蘇四市二聯,12B(1)]小明同學用兩根不一樣材質繩a、b系在一起演示機械波,他在a繩

左端有規(guī)律地上下抖動繩子,某時刻繩上展現如圖所表示波形,則由此能夠看出

()

A.此時a繩最左端振動方向向下B.繩a中機械波周期小于繩b中機械波周期C.繩a中機械波傳輸速度小于繩b中傳輸速度D.若繩子左端抖動得越快,波傳輸速度將越大54/75答案

AC由“上下坡法”可判知A正確。因為a、b繩系在一起,所以其中波傳輸周期和

頻率均相同,決定于波源振動快慢,故B錯。由圖可見b繩中波長大,結合v=λf可知,b繩中傳輸速

度大,即C正確。波傳輸速度決定于介質,與波源振動快慢無關,故D錯。方法指導依據波傳輸方向判斷質點振動方向;T與f由波源決定;由v=λf判斷波速(由介質決

定)。55/754.(江蘇高考模擬卷二)關于以下圖像描述與判斷中,正確有

()A.圖甲是多普勒效應圖像,B處觀察者接收到波頻率大于波源發(fā)出頻率B.圖甲是多普勒效應圖像,A處觀察者接收到波頻率大于波源發(fā)出頻率C.圖乙是受迫振動振幅隨驅動力頻率改變圖像,物體做受迫振動時頻率一直等于固有頻率D.圖乙是受迫振動振幅隨驅動力頻率改變圖像,當驅動力頻率等于固有頻率時振幅最大答案

AD由圖甲能夠看出,B處觀察者在單位時間內接收到波峰(或波谷)個數更多,即

A對,B錯。物體做受迫振動時頻率等于驅動力頻率,發(fā)生共振時,振幅最大,驅動力頻率等

于固有頻率,故C錯,D對。56/755.[江蘇百校第一次聯考,12B(1)]在喜劇電影《功夫》中,包租婆“獅子吼”能夠將酒杯

震碎。若我們用手指輕彈一樣酒杯,聽到清脆聲音,并測得該聲音頻率為f。以下說法正

確是

()A.包租婆“獅子吼”震碎酒杯是聲波共振現象B.包租婆“獅子吼”震碎酒杯是聲波干涉現象C.包租婆發(fā)出震碎酒杯“獅子吼”頻率一定靠近fD.包租婆發(fā)出震碎酒杯“獅子吼”頻率一定遠大于f答案

AC共振時受迫振動物體振幅最大,A正確,B錯。產生共振條件是驅動力頻率等

于受迫振動物體固有頻率,它們越靠近時振幅越大,故C正確,D錯。57/756.[蘇北三市聯考,12B(1)]一彈簧振子做簡諧運動振動圖像如圖所表示,已知彈簧勁度系

數為20N/cm,則

()

A.圖中A點對應時刻振子所受彈力大小為5N,方向指向x軸負方向B.圖中A點對應時刻振子速度方向指向x軸正方向C.在0~4s內振子做了1.75次全振動D.在0~4s內振子經過旅程為3.5cm,位移為058/75答案

AB圖中A點對應彈簧形變量x=0.25cm,彈力F=kx=20×0.25N=5N,方向與x軸正方向

相反,即指向x軸負方向,故A正確。A點切線斜率表示振子速度,斜率為正,表示振子速度

方向沿x軸正方向,故B正確。由圖可知0~4s內振子做了2次全振動,振子經過旅程為4cm,位移

為0,故C、D錯誤。59/75一、單項選擇題(共2分)1.[江蘇無錫期中,12B(1)]一個單擺做受迫振動,其共振曲線(振幅A與驅動力頻率f關系)

如圖所表示,則

()

A.此單擺固有周期約為0.5sB.此單擺擺長約為1mC.若擺長增大,單擺固有頻率增大D.若擺長增大,共振曲線峰將向右移動B組—高考模擬·綜合題組(時間：20分鐘分值：30分)60/75答案

B由圖可知,單擺固有頻率為0.5Hz,則固有周期T=2s,故A錯。由T=2π

得擺長l≈1m,故B正確。擺長增大,周期增大,頻率減小,共振曲線峰將向左移動,故C、D均錯?？疾辄c

本題考查共振曲線了解、單擺周期公式、受迫振動、固有頻率與驅動力頻率

關系等考點,屬于中等難度題。溫馨提醒做受迫振動物體發(fā)生共振時,驅動力頻率等于固有頻率。61/752.(江蘇南京六校聯考)某同學用DIS系統在試驗室做“單擺周期T與擺長關系”試驗,

經過計算機描繪出兩次試驗中單擺振動圖像,由圖可知,兩次試驗中單擺頻率之比

=

;兩單擺擺長之比

=

。

二、非選擇題(每小題7分,共28分)62/75考查點本題考查振動圖像了解、單擺周期公式。為輕易題。方法指導利用“百分比法”解題,簡單明了。答案4∶39∶16解析頻率與周期成反比,結合圖像可知:

=

=

=

,單擺周期公式T=2π

,故

=

=

。63/753.[江蘇三市二聯,12B(2)]如圖所表示為一列簡諧橫波在t=0時刻圖像。此時質點P速度方

向沿y軸負方向,則此時質點Q速度方向

。當t=0.45s時質點P恰好第3次抵達y軸負方

向最大位移處(即波谷),則該列簡諧橫波波速大小為

。

答案沿y軸正方向(或向上)2m/s解析依據“上下坡法”和質點P速度方向向下可推知,波沿x軸負方向傳輸,質點Q速度方向

向上。質點P第3次抵達波谷所經歷時間為2

T,由2

T=0.45s得T=0.2s;由圖可見波長λ=0.4m,則波速v=

=2m/s?？疾辄c本題考查質點振動方向判斷、波傳輸規(guī)律、波速計算等知識。為輕易題。64/754.[江蘇南通一模,12B(2)]一列簡諧橫波沿+x方向傳輸,波長為λ,周期為T,在t=0時刻該波

波形圖如圖甲所表示,O、a、b是波上三個質點。則圖乙可能表示

(選填“O”、“a”或

“b”)質點振動圖像;t=

時刻質點a加速度比質點b加速度

(選填“大”或“小”)。

65/75解析由波動圖像可知,質點b在t=0時刻位移為零,且正向+y方向運動,與圖乙描述質點振動

情況相同。t=

時刻,質點a抵達平衡位置,其加速度為零;質點b抵達正向最大位移處,其加速度抵達最大值。答案

b小考查點

本題考查考生對波動圖像與振動圖像意義了解、質點振動與波傳輸之間關

系、質點運動加速度等知識,屬于中等難度題。溫馨提醒質點完成一次全振動過程中,波恰好傳輸一個波長。66/755.[江蘇南京、鹽城二模,12B(3)]一列簡諧波沿x軸傳輸,已知x軸上x1=0m和x2=1m兩處質點

振動圖像分別如圖a、b所表示。若波長λ>1m,則該波波長為多少?

67/75考查點

本題考查質點振動圖像、波傳輸等知識,對考生分析推理能力有較高要求,屬于中

等難度題。易錯警示本題易漏解,只想到波沿x軸正方向傳輸情景,遺漏波沿x軸負方向傳輸情況。因

此,我們解題過程中思維一定要嚴密,要想到各種可能出現情況。答案

m或4m解析波沿x軸正向傳輸時,兩質點間距離為

λ1=1m,即λ1=

m。波沿x軸負方向傳輸時,兩質點間距離為

λ2=1m,即λ2=4m。68/751.(江西七校聯考)一列沿x軸正方向傳