新高考版《物理》資料：年高考真題-專題十五-機械振動機械波

新高考版《物理》資料：年高考真題-專題十五-機械振動機械波新高考版《物理》資料：年高考真題-專題十五-機械振動機械波PAGE/PAGE1新高考版《物理》資料：年高考真題-專題十五-機械振動機械波專題十五機械振動機械波1.(2022北京,6,3分)在如圖所示的xOy坐標系中,一條彈性繩沿x軸放置,圖中小黑點代表繩上的質(zhì)點,相鄰質(zhì)點的間距為a.t=0時,x=0處的質(zhì)點P0開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動.t=34T時的波形如圖所示.下列說法正確的是()A.t=0時,質(zhì)點P0沿y軸負方向運動B.t=34T時,質(zhì)點P4C.t=34T時,質(zhì)點P3和P5D.該列繩波的波速為8答案D由圖像知,t=34T時,質(zhì)點P6的起振方向沿y軸正方向,則質(zhì)點P0的起振方向為y軸正方向,A錯;t=34T時,質(zhì)點P4位移為A,此時質(zhì)點P4速度為零,B錯;t=34T時,P3和P5兩質(zhì)點運動方向相反,相位差為π2,C錯;在34T時間內(nèi),繩波沿x軸傳播距離為6a,故波速v=62.(2022浙江1月選考,6,3分)圖甲中的裝置水平放置,將小球從平衡位置O拉到A后釋放,小球在O點附近來回振動;圖乙中被細繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點來回擺動.若將上述裝置安裝在太空中的我國空間站內(nèi)進行同樣操作,下列說法正確的是()A.甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止B.甲圖中的小球仍將來回振動C.乙圖中的小球仍將來回擺動D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動答案B由于空間站內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài),故題圖乙中小球由靜止釋放后仍將保持靜止,而題圖甲中小球由于彈簧彈力作用將來回振動,故A、C、D錯誤,B正確.3.(2022浙江6月選考,11,3分)如圖所示,一根固定在墻上的水平光滑桿,兩端分別固定著相同的輕彈簧,兩彈簧自由端相距x.套在桿上的小球從中點以初速度v向右運動,小球?qū)⒆鲋芷跒門的往復(fù)運動,則()A.小球做簡諧運動B.小球動能的變化周期為TC.兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為TD.小球的初速度為v2時,其運動周期為2答案B小球與彈簧接觸前一段時間內(nèi)速度大小不變,因此,小球的運動不是簡諧運動,A錯誤;動能和彈性勢能都是標量,由對稱性知,小球動能與兩根彈簧總彈性勢能的變化周期均為T2,故C錯誤,B正確;若小球初速度為v2,由彈簧振子的模型特點知,球與彈簧的接觸時間不變,因此周期不是2T,故D4.[2022湖南,16(1),5分](多選)下端附著重物的粗細均勻木棒,豎直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿豎直方向做頻率為1Hz的簡諧運動;與此同時,木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動,如圖(a)所示.以木棒所受浮力F為縱軸,木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標系,浮力F隨水平位移x的變化如圖(b)所示.已知河水密度為ρ,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g.下列說法正確的是()A.x從0.05m到0.15m的過程中,木棒的動能先增大后減小B.x從0.21m到0.25m的過程中,木棒加速度方向豎直向下,大小逐漸變小C.x=0.35m和x=0.45m時,木棒的速度大小相等,方向相反D.木棒在豎直方向做簡諧運動的振幅為FE.木棒的運動為向x軸正方向傳播的機械橫波,波速為0.4m/s答案ABD由圖可知,x從0到0.2m的過程中,浮力F從最大值減小到最小值,F=ρgSH,可知棒在豎直方向上從最低點運動到最高點,由對稱性知x=0.1m時棒恰好經(jīng)過平衡位置,故當x從0.05m到0.15m的過程中,棒的動能先增大后減小,A正確.同理可知,當x從0.21m到0.25m的過程中,棒從最高點向平衡位置運動,加速度方向豎直向下,大小逐漸減小,B正確.x=0.35m與x=0.45m時,棒豎直方向振動的速度大小相等,方向相反,但水平方向還有隨河水運動的速度,故棒的速度方向不是相反的,C錯誤.由F1-F2=ρgS×2A,解得A=F1-F22ρgS,D正確.波是振動傳播形成的,介質(zhì)內(nèi)(水)的質(zhì)點并不隨波遷移,而木棒沿x思路分析圖(b)不是常見的振動圖像,由于水流速度恒定,故沿x軸方向的位移可表征時間.棒的振動是由重力與浮力的合力提供回復(fù)力,而重力恒定,故浮力的變化周期等于振動周期,再由浮力的極值來確定棒在豎直方向上振動的對應(yīng)位置即可.5.(2022浙江1月選考,15,2分)(多選)兩列振幅相等、波長均為λ、周期均為T的簡諧橫波沿同一繩子相向傳播.若兩列波均由一次全振動產(chǎn)生,t=0時刻的波形如圖1所示,此時兩列波相距λ,則()A.t=T4時,波形如圖2B.t=T2時,波形如圖2C.t=3T4時,波形如圖D.t=T時,波形如圖2丁所示答案BD兩列波的傳播速度相等,v=λT,且x=vt,所以當t=T4時,兩列波相距λ2且波形不變,故A錯誤;當t=T2時,兩列波相遇且波形不變,故B正確;當t=34T時,兩列波波谷相遇,根據(jù)疊加原理,處于波谷的質(zhì)點的位移應(yīng)變大,故C錯誤;當t=T時兩列波重合,各質(zhì)點振動的位移為零6.(2022浙江6月選考,16,2分)(多選)位于x=0.25m的波源p從t=0時刻開始振動,形成的簡諧橫波沿x軸正負方向傳播,在t=2.0s時波源停止振動,t=2.1s時的部分波形如圖所示,其中質(zhì)點a的平衡位置xa=1.75m,質(zhì)點b的平衡位置xb=-0.5m.下列說法正確的是()A.沿x軸正負方向傳播的波發(fā)生干涉B.t=0.42s時,波源的位移為正C.t=2.25s時,質(zhì)點a沿y軸負方向振動D.在0到2s內(nèi),質(zhì)點b運動總路程是2.55m答案BD沿x軸正負方向傳播的波不會疊加,不會發(fā)生干涉,A錯誤;在t=2.0s波源停止振動后,其振動形式在t=2.1s時分別向左和向右傳至x=0和x=0.5m處,由Δx=0.25m、Δt=0.1s可知波速v=ΔxΔt=2.5m/s,從題圖中看出波長λ=1m,則波的周期T=λv=0.4s,2.0s0.4s=5,波源振動完整的5個周期后停止振動,停止振動前波源從負向位移回到平衡位置,則分析可知波源p從t=0時刻開始由平衡位置向上振動,t=0.42s時,波源正處于平衡位置上方向上振動,位移為正,B正確;在t=2.1s時質(zhì)點a位于波谷,與t=2.25s的時間間隔Δt'=0.15s<T2,則t=2.25s時質(zhì)點a沿y軸正方向振動,C錯誤;波源p從t=0時刻開始振動,在t=0.3s時,質(zhì)點b開始振動,即在0到2s內(nèi),質(zhì)點b運動的時間為t=1.7s=4T+T4,質(zhì)點b運動總路程s=17A,A=15cm,7.(2022山東,9,4分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標原點O的質(zhì)點振動圖像如圖所示.當t=7s時,簡諧波的波動圖像可能正確的是()答案AC因為t=0時位于原點O的質(zhì)點在正向最大位移一半的位置,故該質(zhì)點的振動方程為y=20sin2πT·t+π6cm,由圖得T=12s,故t=7s時該質(zhì)點的位置y7=20sin2π12×7+π6cm=-108.(2020浙江7月選考,15,2分)(多選)如圖所示,x軸上-2m、12m處有兩個振動周期均為4s、振幅均為1cm的相同的波源S1、S2,t=0時刻同時開始豎直向下振動,產(chǎn)生波長均為4m沿x軸傳播的簡諧橫波.P、M、Q分別是x軸上2m、5m和8.5m的三個點,下列說法正確的是()A.6.0s時P、M、Q三點均已振動B.8.0s后M點的位移始終是2cmC.10.0s后P點的位移始終是0D.10.5s時Q點的振動方向豎直向下答案CD波速v=λT=1m/s,則6.0s時波傳播的距離為6m,而M點到S1、S2的距離均為7m,故波還未傳到M點,所以A選項錯誤.S1M-S2M=0,即M點的振動始終是加強的,振幅為2cm,但位移并不是始終為2cm,故B選項錯誤.10.0s后P點在兩波作用下振動,S2P-S1P=6m,為半波長的3倍,故P點的振動始終是減弱的,振幅為零,故位移也始終為零,C選項正確.10.5s內(nèi)波傳播的距離為10.5m,故波源S1產(chǎn)生的波剛好傳到Q點,波源S2傳播到Q點后又完成了74個周期的振動,故Q點正在向下振動,故D9.[2019江蘇單科,13B(1)](多選)一單擺做簡諧運動,在偏角增大的過程中,擺球的()A.位移增大B.速度增大C.回復(fù)力增大D.機械能增大答案AC本題考查了機械振動的基本規(guī)律,體現(xiàn)了科學(xué)推理的核心素養(yǎng).做簡諧運動的單擺在偏角增大過程中距平衡位置的位移x增大,選項A正確.速度減小,選項B錯誤.回復(fù)力F=-kx,隨x增大,回復(fù)力增大,選項C正確.單擺在擺動過程中懸線拉力不做功,故擺球機械能守恒,選項D錯誤.10.(2018天津理綜,8,6分)(多選)一振子沿x軸做簡諧運動,平衡位置在坐標原點.t=0時振子的位移為-0.1m,t=1s時位移為0.1m,則()A.若振幅為0.1m,振子的周期可能為23B.若振幅為0.1m,振子的周期可能為45C.若振幅為0.2m,振子的周期可能為4sD.若振幅為0.2m,振子的周期可能為6s答案AD本題考查簡諧運動的多解問題.簡諧運動的位移方程為x=Asin2πTt+θ,當振幅A=0.1m時,由t=0時x=-0.1m得θ=-π2;由t=1s時x=0.1m有sin2πT-π2=1,則2πT-π2=2kπ+π2(k=0,1,2,…),k=0時,T=2s;k=1當振幅A=0.2m時,由t=0時x=-0.1m得θ=-π6或θ=-5π6;若θ=-π6,由t=1s時x=0.1m有sin2πT-π6=12,則當2πT-π6=π6時,T=6s;當2πT-π6=56π時,T=2s一題多解若振幅為0.1m,則有nT+T2=1s,n=1時,T=23s;n=2時,T=25s,可見A對若振幅為0.2m,則下圖反映振動的一種可能情況,由0.2sinθm=0.1m,得θ=30°,由此可知,T12=12s,T=6s,故D若振幅為0.2m,周期為4s,則在Δt=1s=T4時間內(nèi),振子不可能從位移為-0.1m處運動到位移為0.1m處,故C錯誤疑難突破解多解問題的方法對于多解問題,一般先分析各種可能的情況,寫出通式,然后再由通式得到各種可能的解.11.(2016北京理綜,15,6分)如圖所示,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,并按余弦規(guī)律變化,故選項A正確.12.(2016海南單科,17,6分)(多選)下列說法正確的是()A.在同一地點,單擺做簡諧運動的周期的平方與其擺長成正比B.彈簧振子做簡諧運動時,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C.在同一地點,當擺長不變時,擺球質(zhì)量越大,單擺做簡諧運動的周期越小D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率E.已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期,就可知振子在任意時刻運動速度的方向答案ABD在同一地點,重力加速度g為定值,根據(jù)單擺周期公式T=2πLg可知,周期的平方與擺長成正比,故選項A正確;彈簧振子做簡諧運動時,只有動能和勢能參與轉(zhuǎn)化,根據(jù)機械能守恒條件可知,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變,故選項B正確;根據(jù)單擺周期公式T=2πLg可知,單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān),故選項C錯誤;當系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率,故選項D正確;若彈簧振子初始時刻在波峰或波谷位置,知道周期后,可以確定任意時刻運動速度的方向,若彈簧振子初始時刻不在波峰或波谷位置,則無法確定,故選項E13.[2015山東理綜,38(1)](多選)如圖,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直方向做簡諧運動.以豎直向上為正方向,物塊簡諧運動的表達式為y=0.1sin(2.5πt)m.t=0時刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6s時,小球恰好與物塊處于同一高度.取重力加速度的大小g=10m/s2.以下判斷正確的是()a.h=1.7mb.簡諧運動的周期是0.8sc.0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2md.t=0.4s時,物塊與小球運動方向相反答案ab由小物塊的運動方程可知,2πT=2.5πrad/s,T=0.8s,故b正確.0.6s內(nèi)物塊運動了34個周期,故路程應(yīng)為0.3m,c錯.t=0.4s時物塊運動了半個周期,正向下運動,與小球運動方向相同,故d錯.t=0.6s時,物塊的位移y=-0.1m,小球下落距離H=12gt2=1.8m,由題圖可知,h=H+y=1.7m,14.(2014安徽理綜,14,6分)在科學(xué)研究中,科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進行比較,找出其共同點,進一步推測未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律.法國物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力問題時,曾將扭秤的振動周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動周期與擺球到地心距離的關(guān)系.已知單擺擺長為l,引力常量為G,地球質(zhì)量為M,擺球到地心的距離為r,則單擺振動周期T與距離r的關(guān)系式為()A.T=2πrGMlB.T=2πrC.T=2πrGM答案B由單擺周期公式T=2πl(wèi)g及黃金代換式GM=gr2,得T=2πrl15.(2013上海單科,4,2分)做簡諧運動的物體,當它每次經(jīng)過同一位置時,可能不同的物理量是()A.位移B.速度C.加速度D.回復(fù)力答案B做簡諧運動的物體,經(jīng)過同一位置時,位移、回復(fù)力和加速度是確定不變的,而速度的方向可能不同,故A、C、D錯誤,B正確.16.(2012北京理綜,17,6分)一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動,取平衡位置O為x軸坐標原點.從某時刻開始計時,經(jīng)過四分之一周期,振子具有沿x軸正方向的最大加速度.能正確反映振子位移x與時間t關(guān)系的圖像是()答案A如圖所示,O為平衡位置,由題意知t=T4時,振子具有正向最大加速度,故此時振子應(yīng)在A處,位移x為負的最大值.分析各圖像知,只有A項正確17.(2018北京理綜,16,6分)如圖所示,一列簡諧橫波向右傳播,P、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15m.當P運動到上方最大位移處時,Q剛好運動到下方最大位移處,則這列波的波長可能是()A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m答案B本題考查機械波的相關(guān)知識.由題意知,P位于波峰時,Q位于波谷,故兩點平衡位置間距0.15m=λ2+nλ(n=0,1,2,…),所以波長λ=0.301+2nm(n=0,1,2,…),當n=0時規(guī)律總結(jié)機械波傳播方向上兩質(zhì)點平衡位置間距與波長的關(guān)系平衡位置間距Δx=nλ18.(2018浙江4月選考,16,2分)(多選)兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波P、Q分別沿+x和-x軸方向在同一介質(zhì)中傳播,兩列波的振動方向均沿y軸.某時刻兩波的波面如圖所示,實線表示P波的波峰、Q波的波谷;虛線表示P波的波谷、Q波的波峰.a、b、c為三個等間距的質(zhì)點,d為b、c中間的質(zhì)點.下列判斷正確的是()A.質(zhì)點a的振幅為2AB.質(zhì)點b始終靜止不動C.圖示時刻質(zhì)點c的位移為0D.圖示時刻質(zhì)點d的振動方向沿-y軸答案CD由題可得頻率相同的P波和Q波在同一介質(zhì)中相遇時發(fā)生干涉,由于實線表示P波的波峰、Q波的波谷;虛線表示P波的波谷、Q波的波峰,故a、c兩質(zhì)點為減弱點,b質(zhì)點為加強點.由于兩波振幅均為A,故a、c兩點振幅為零,始終靜止不動,b質(zhì)點振幅為2A,做簡諧運動,故A、B錯誤,C正確;由波動方向與振動方向關(guān)系可知,該時刻d質(zhì)點在P波上沿-y軸方向運動,在Q波上沿-y軸方向運動,故質(zhì)d質(zhì)點沿-y軸方向振動,故D正確.19.[2017課標Ⅲ,34(1),5分](多選)如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實線為t=0時的波形圖,虛線為t=0.5s時的波形圖.已知該簡諧波的周期大于0.5s.關(guān)于該簡諧波,下列說法正確的是.

A.波長為2mB.波速為6m/sC.頻率為1.5HzD.t=1s時,x=1m處的質(zhì)點處于波峰E.t=2s時,x=2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置答案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(nèi)沿x軸正方向傳播的距離為34λ,傳播時間t=34T=0.5s,T=23s,頻率f=1T=1.5Hz,選項C正確;波速v=λT=6m/s,選項B正確;1s=32T,t=1s時,x=1m處的質(zhì)點處于波谷,選項D錯誤;2s=3T,t=2s時,x=2m20.(2017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,帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成簡諧波沿繩水平傳播,示意如圖.繩上有另一質(zhì)點P,且O、P的平衡位置間距為L.t=0時,O位于最高點,P的位移恰好為零,速度方向豎直向上,下列判斷正確的是()A.該簡諧波是縱波B.該簡諧波的最大波長為2LC.t=T8時,PD.t=3T8時答案C由題意知繩上的質(zhì)點在豎直方向上振動,波水平向右傳播,故該波為橫波,選項A錯誤;t=0時刻,P點在如圖所示位置時,波長最大,則14λ=L,λ=4L,選項B錯誤;t=0時,P在平衡位置且向上振動,當t=T8時,P在平衡位置上方,選項C正確;當t=38T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21.[2016課標Ⅰ,34(1),5分](多選)某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s.下列說法正確的是()A.水面波是一種機械波B.該水面波的頻率為6HzC.該水面波的波長為3mD.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因為波傳播時能量不會傳遞出去E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因為波傳播時振動的質(zhì)點并不隨波遷移答案ACE水面波是一種機械波,傳播過程中各質(zhì)點只在平衡位置上下往復(fù)運動,不隨波的傳播而遷移,因此水面波不會將該同學(xué)推向岸邊,故D錯,A、E均正確.由題意可知該波的周期T=159s=53s,頻率f=1T=0.6Hz,波長λ=vT=1.8×53m=3m,故B22.[2016課標Ⅲ,34(1),5分](多選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.波源振動的頻率為20Hz,波速為16m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè),且P、Q和S的平衡位置在一條直線上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8m、14.6m.P、Q開始振動后,下列判斷正確的是.

A.P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B.P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C.當S恰好通過平衡位置時,P、Q兩點也正好通過平衡位置D.當S恰好通過平衡位置向上運動時,P在波峰E.當S恰好通過平衡位置向下運動時,Q在波峰答案BDE由波速公式v=λf得λ=vf=0.8m,LSP=15.80.8λ=1934λ,LSQ=14.60.8λ=1814λ,由波動的周期性,采用”去整留零”的方法,可在波形圖上標出S、P、Q三點的位置,如圖所示,由圖可知,P、Q兩點的運動方向始終相反,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恰通過平衡位置向上運動時23.(2016天津理綜,7,6分)(多選)在均勻介質(zhì)中坐標原點O處有一波源做簡諧運動,其表達式為y=5sin(π2t),它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某時刻波剛好傳播到x=12m處,波形圖像如圖所示,則()A.此后再經(jīng)6s該波傳播到x=24m處B.M點在此后第3s末的振動方向沿y軸正方向C.波源開始振動時的運動方向沿y軸負方向D.此后M點第一次到達y=-3m處所需時間是2s答案AB由波源振動表達式可知ω=π2s-1,而ω=2πT,所以T=4s,由波形圖知λ=8m,波速v=λT=2m/s,Δx=v·Δt=12m,故A項正確;經(jīng)過Δt'=3s,波向前傳播的距離為Δx',Δx'=v·Δt'=6m,畫出這一時刻的波形圖如圖中虛線所示,由圖可知,M點振動方向沿y在波的傳播過程中,各質(zhì)點的起振方向都與波源的起振方向相同,可得波源起振方向沿y軸正方向,C項錯誤;此時M點在y=3m處且沿y軸負方向振動,第一次到達y=-3m處所用時間小于T2,故D項錯誤規(guī)律總結(jié)根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點振動方向的方法：順著波的傳播方向看,處在上坡處的質(zhì)點向下振動,處在下坡處的質(zhì)點向上振動,即”上坡下,下坡上”.24.(2016四川理綜,6,6分)(多選)簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,P、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點.波先傳到P,當波傳到Q開始計時,P、Q兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示.則()A.質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向B.該波從P傳到Q的時間可能為7sC.該波的傳播速度可能為2m/sD.該波的波長可能為6m答案AD由圖可知,t=0時質(zhì)點Q處于平衡位置,t=T4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(zhì)點Q比質(zhì)點P到達同一振動狀態(tài)晚了Δt=nT+23T=(6n+4)s(n=0,1,2,…),此即為該波從P傳到Q所需的時間,當Δt=7s時n=12,故B錯誤;由v=ΔxΔt=106n+4m/s知,當v=2m/s時n=16,故C錯誤;再由λ=vT=60625.(2015北京理綜,15,6分)周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播,該波在某時刻的圖像如圖所示,此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動.則該波()A.沿x軸正方向傳播,波速v=20m/sB.沿x軸正方向傳播,波速v=10m/sC.沿x軸負方向傳播,波速v=20m/sD.沿x軸負方向傳播,波速v=10m/s答案B由質(zhì)點P沿y軸負方向運動,可知波沿x軸正方向傳播,波速v=λT=20m226.(2015天津理綜,3,6分)圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為xa=2m和xb=6m,圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖像.下列說法正確的是()A.該波沿+x方向傳播,波速為1m/sB.質(zhì)點a經(jīng)4s振動的路程為4mC.此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向D.質(zhì)點a在t=2s時速度為零答案Dt=0時,b質(zhì)點向+y方向運動,根據(jù)”下坡上”可判定波沿-x方向傳播,A錯誤;a總是與b的振動方向相反,t=0時,a向-y方向運動,C錯誤;經(jīng)過4s,a回到平衡位置,路程為1m,B錯誤;t=2s時,a處于波谷,速度為零,D正確.27.[2015海南單科,16(1),4分](多選)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點P的x坐標為3m.已知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s.下列說法正確的是.

A.波速為4m/sB.波的頻率為1.25HzC.x坐標為15m的質(zhì)點在t=0.6s時恰好位于波谷D.x坐標為22m的質(zhì)點在t=0.2s時恰好位于波峰E.當質(zhì)點P位于波峰時,x坐標為17m的質(zhì)點恰好位于波谷答案BDE任意振動質(zhì)點連續(xù)兩次通過平衡位置的過程所用時間為半個周期,即12T=0.4s,T=0.8s,f=1T=1.25Hz,選項B正確;由題圖知：該波的波長λ=4m,波速v=λT=5m/s,選項畫出t=0.6s時波形圖如圖所示,因15m=3λ+34λ,故x坐標為15m的質(zhì)點與x=3m處的質(zhì)點振動情況一樣,即在平衡位置向下振動,選項C錯誤畫出t=0.2s時波形圖如圖所示,因22m=5λ+12λ,故x=22m處的質(zhì)點與x=2m處的質(zhì)點振動情況一樣,即在波峰位置,選項D正確因質(zhì)點P與x=17m處質(zhì)點平衡位置間距離Δx=14m=3λ+12λ,故兩質(zhì)點振動步調(diào)相反,選項E正確28.(2014天津理綜,5,6分)平衡位置處于坐標原點的波源S在y軸上振動,產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x軸正、負兩個方向傳播,波速均為100m/s.平衡位置在x軸上的P、Q兩個質(zhì)點隨波源振動著,P、Q的x軸坐標分別為xP=3.5m、xQ=-3m.當S位移為負且向-y方向運動時,P、Q兩質(zhì)點的()A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同答案D該波的波長λ=v/f=10050m=2m,3.5m=λ+34λ,3m=λ+12λ,此時P、Q兩質(zhì)點的位移方向相反,但振動方向相同,選項29.[2014山東理綜,38(1),4分](多選)一列簡諧橫波沿直線傳播.以波源O由平衡位置開始振動為計時零點,質(zhì)點A的振動圖像如圖所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m.以下判斷正確的是()A.波長為1.2mB.波源起振方向沿y軸正方向C.波速大小為0.4m/sD.質(zhì)點A的動能在t=4s時最大答案AB由圖可知波源起振后3s質(zhì)點A開始振動,故波速大小v=ΔxΔt=0.9m3s=0.3m/s,C錯誤;由圖知波的周期即質(zhì)點A的振動周期T=4s,故該波的波長λ=vT=1.2m,A正確;因介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同,故由圖知B正確;由圖知t=4s時質(zhì)點A處于正向最大位移處,30.[2013課標Ⅰ,34(1),6分,0.511](多選)如圖,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點,相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m.一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點.下列說法正確的是()A.在t=6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B.在t=5s時刻質(zhì)點c恰好到達最高點C.質(zhì)點b開始振動后,其振動周期為4sD.在4s<t<6s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動E.當質(zhì)點d向下運動時,質(zhì)點b一定向上運動答案ACD波由a到d勻速傳播,v=2m/s,t=av=12m2m/s=6s,A項正確.第一個波峰在t1=3s時產(chǎn)生于a點,再經(jīng)t2=acv=6m2m/s=3s到達c點,共計t=t1+t2=6s,B項錯誤.a點從向下起振至到達最高點用時3s,可知34T=3s,即T=4s,則b點的振動周期也為4s,C項正確.波經(jīng)t2=acv=3s到達c點,說明此時c點開始從平衡位置向下振動,再經(jīng)T4=1s,共計4s到達最低點,再經(jīng)T2=2s可到達最高點,故在4s<t<6s的時間內(nèi)點c向上運動,D項正確.因λ=v·T=8m,考查點波的傳播、波長、周期與波速解題關(guān)鍵①理解a質(zhì)點開始振動的方向就是波源開始振動的方向,也是波傳到任何一質(zhì)點時質(zhì)點開始振動的方向.②通過a質(zhì)點振動情況判定出振動周期T,再利用波速v求出波長λ=vT.31.(2013上海單科,14,3分)一列橫波沿水平繩傳播,繩的一端在t=0時開始做周期為T的簡諧運動,經(jīng)過時間t(3T/4<t<T),繩上某點位于平衡位置上方的最大位移處.則在2t時,該點位于平衡位置的()A.上方,且向上運動B.上方,且向下運動C.下方,且向上運動D.下方,且向下運動答案A由題可知,34T<t<T,所以平衡位置上方的最大位移處質(zhì)點再運動t時間,該質(zhì)點應(yīng)在平衡位置上方,且向上運動,故只有A項正確32.[2018課標Ⅲ,34(1),5分](多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實線和虛線所示.已知該波的周期T>0.20s.下列說法正確的是.

A.波速為0.40m/sB.波長為0.08mC.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷D.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.12s時位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32m答案ACE本題考查機械振動和機械波的綜合應(yīng)用.由圖像可知,該波的波長λ=16cm=0.16m,選項B錯誤;Δt=nT+12T(n=0,1,2,…),可得T=Δtn+12>0.20s,即0.20sn+12>0.20s,解得n=0,T=0.40s,波速v=λT=0.160.40m/s=0.40m/s,選項A正確;Δt1=0.70s=T+34T,即從t=0時刻開始到t=0.70s時刻,x=0.08m的質(zhì)點振動了T+34T,則可知t=0.70s時,該質(zhì)點位于波谷,選項C正確;Δt2=0.12s=310T<33.[2019課標Ⅰ,34(1),5分](多選)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=T2時刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點.圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像.下列說法正確的是.A.質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同B.在t=0時刻,質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C.在t=0時刻,質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D.平衡位置在坐標原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示E.在t=0時刻,質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大答案CDE解析本題考查了機械振動及機械波圖像的綜合應(yīng)用,考查了學(xué)生的綜合分析能力,體現(xiàn)了物理觀念中運動與相互作用的素養(yǎng)要素.由圖(b)可知,在T2時刻,該質(zhì)點處于平衡位置且向y軸負方向運動,再從圖(a)中利用”上下坡法”,結(jié)合波沿x軸正方向傳播可知,在T2時刻,質(zhì)點Q在平衡位置且向y軸正方向運動,平衡位置在原點處的質(zhì)點在平衡位置且向y軸負方向運動,所以A選項錯誤,D選項正確.分析可知,在t=0時刻,質(zhì)點P位于波谷,此時質(zhì)點P的速率為0,加速度最大,位移大小最大,但質(zhì)點Q在平衡位置,速率最大,加速度為0,位移為0,所以B選項錯誤,C和E34.[2014課標Ⅰ,34(1),6分,0.571]圖(a)為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖像,P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點.下列說法正確的是.

A.波速為0.5m/sB.波的傳播方向向右C.0~2s時間內(nèi),P運動的路程為8cmD.0~2s時間內(nèi),P向y軸正方向運動E.當t=7s時,P恰好回到平衡位置答案ACE解析由圖(a)可知,波長λ=2m,由圖(b)可知周期T=4s,則波速v=λT=0.5m/s,A正確.t=2s時,x=1.5m處的質(zhì)點振動方向向下,則波向左傳播,B錯.0~2s時間內(nèi)P質(zhì)點運動的路程sP=tT×4A=8cm,C項正確.0~2s內(nèi)P質(zhì)點向y軸負方向運動,D項錯.t=0時P質(zhì)點位于正向最大位移處,故P質(zhì)點達到平衡位置的時刻為t=(2n+1)T4(n=0,1,2…),則n=3時,t=7s,P恰好回到平衡位置35.[2014課標Ⅱ,34(1),5分](多選)圖(a)為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點;圖(b)為質(zhì)點Q的振動圖像.下列說法正確的是()A.在t=0.10s時,質(zhì)點Q向y軸正方向運動B.在t=0.25s時,質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸負方向傳播了6mD.從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點P通過的路程為30cmE.質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為y=0.10sin10πt(國際單位制)答案BCE由圖(a)得λ=8m,由圖(b)得T=0.2s,所以v=λT=40m/s.由圖(b)知,在t=0.10s時,質(zhì)點Q通過平衡位置向y軸負方向運動,A錯誤.結(jié)合圖(a),由”同側(cè)法”判得波沿x軸負方向傳播,畫出t=0.25s時的波形圖,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=2πT=10πrad/s,所以Q點簡諧運動表達式為y=0.10sin10πt(國際單位制36.(2014安徽理綜,16,6分)一簡諧橫波沿x軸正向傳播,圖1是t=0時刻的波形圖,圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像,則該質(zhì)點的x坐標值合理的是()A.0.5mB.1.5mC.2.5mD.3.5m答案C由圖2知,t=0時刻此質(zhì)點相對平衡位置的位移約為-0.15m,且振動方向向下,圖1中符合此要求的點在2~3m之間,故C正確.37.(2014北京理綜,17,6分)一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播,波長為λ,周期為T.t=0時刻的波形如圖1所示,a、b是波上的兩個質(zhì)點.圖2是波上某一質(zhì)點的振動圖像.下列說法中正確的是()A.t=0時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的大B.t=0時質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的小C.圖2可以表示質(zhì)點a的振動D.圖2可以表示質(zhì)點b的振動答案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可以表示質(zhì)點b的振動,選項A、B、C都錯誤,選項D正確.38.(2013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(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波.下圖中能夠正確表示t=0.6s時波形的圖是()答案C介質(zhì)中各質(zhì)點開始振動的方向與振源起振的方向相同,C正確,A、B、D錯誤.39.(2013天津理綜,7,6分)(多選)一列簡諧橫波沿直線傳播,該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示,下列描述該波的圖像可能正確的是()答案AC根據(jù)a、b兩質(zhì)點的振動圖像可知其間距應(yīng)為λ4的奇數(shù)倍,即nλ4=9m,n=1、3、5…,那么波長λ的可能值是：36m、12m、365m、367m、4m、3611m等.40.(2012大綱全國,20,6分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖(a)是t=0時刻的波形圖,圖(b)和圖(c)分別是x軸上某兩處質(zhì)點的振動圖像.由此可知,這兩質(zhì)點平衡位置之間的距離可能是()A.13mB.23mC.1mD.答案BD由題圖(a)知波長λ=2m,由(b)、(c)振動圖像知在t=0時刻一質(zhì)點(P)在波峰,另一質(zhì)點(Q)在平衡位置下A2處,且振動方向沿y軸負方向,因此兩質(zhì)點在波形圖上的分布若如圖甲所示,則這兩質(zhì)點平衡位置之間的距離x=12λ+16λ=23λ=43m,D項正確;若如圖乙所示,則x=14λ+11241.(2014大綱全國,18,6分)(多選)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法正確的是()A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A1-A2|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1+A2C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅答案AD兩列振動方向相同的相干波相遇疊加,在相遇區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點仍做簡諧運動,其振動位移在0到最大值之間,B、C項錯誤.在波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅為兩波振幅之差,在波峰與波峰相遇處質(zhì)點振幅為兩波振幅之和,故A、D項正確.思路分析波峰與波峰相遇點是加強點,波峰與波谷相遇點是減弱點.加強點與減弱點位置都是確定的.加強點振幅是A1+A2,不是位移一直保持A1+A2;減弱點振幅是|A1-A2|,不是位移一直是|A1-A2|.易錯警示加強點的位移也有為零的時候,所以不能說加強點位移一定大于減弱點位移.42.[2015江蘇單科,12B(1)](多選)一漁船向魚群發(fā)出超聲波,若魚群正向漁船靠近,則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比()A.波速變大B.波速不變C.頻率變高D.頻率不變答案BC超聲波的波速由介質(zhì)決定,介質(zhì)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(yīng),被魚群反射回來的超聲波頻率高于波源發(fā)出的頻率,C正確.43.[2022全國乙,34(1),5分]介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個點波源S1和S2,二者做簡諧運動的振幅相等,周期均為0.8s.當S1過平衡位置向上運動時,S2也過平衡位置向上運動.若波速為5m/s,則由S1和S2發(fā)出的簡諧橫波的波長均為m.P為波源平衡位置所在水平面上的一點,與S1、S2平衡位置的距離均為10m,則兩波在P點引起的振動總是相互(填”加強”或”削弱”)的;當S1恰好在平衡位置向上運動時,平衡位置在P處的質(zhì)點(填”向上”或”向下”)運動.

答案4加強向下解析由v=λT,知λ=vT=4m.兩波源的頻率相等,振動情況相同,P點到S1、S2的距離相等,波程差為0,所以P點為振動加強點.P點到S1的距離s=10m=2.5λ,故P處質(zhì)點的振動情況與S1的振動情況相反,故P處的質(zhì)點向下運動44.[2022廣東,16(1),6分]如圖所示,某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動,在繩上激發(fā)了一列簡諧波.從圖示時刻開始計時,經(jīng)過半個周期,繩上M處的質(zhì)點將運動至(選填”N”“P”或”Q”)處.加快抖動,波的頻率增大,波速(選填”增大”“減小”或”不變”).

答案P不變解析質(zhì)點只在平衡位置上下做簡諧運動而不會隨波傳播,故不會運動到Q處,由簡諧運動對稱性,質(zhì)點經(jīng)過T4到達N處,經(jīng)過T2到達P處.機械波的波速由介質(zhì)本身決定,頻率增大,波長變短,45.[2022全國甲,34(1),5分]一平面簡諧橫波以速度v=2m/s沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形圖如圖所示.介質(zhì)中平衡位置在坐標原點的質(zhì)點A在t=0時刻的位移y=2cm.該波的波長為m,頻率為Hz.t=2s時刻,質(zhì)點A(填”向上運動”“速度為零”或”向下運動”).

答案40.5向下運動解析由t=0時刻質(zhì)點A的位移為y=2cm=22A,可知從坐標原點到x=1.5m處的距離為38λ,故λ=4m,則f=vλ=0.5Hz,T=1f=2s.當t=2s=T時質(zhì)點A的狀態(tài)與t=0時刻相同,由波沿x軸正方向傳播可知,46.[2022重慶,16(1),4分]某同學(xué)為了研究水波的傳播特點,在水面上放置波源和浮標,兩者的間距為L.t=0時刻,波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡諧運動,產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡諧波),t1時刻傳到浮標處使浮標開始振動,此時波源剛好位于正向最大位移處,波源和浮標的振動圖像分別如圖中的實線和虛線所示,則()A.浮標的振動周期為4t1B.水波的傳播速度大小為LC.32t1時刻浮標沿yD.水波的波長為2L答案A根據(jù)振動圖像可知,波源在t=0時刻振動,波形經(jīng)過t1=14T傳遞到浮標處,浮標的振動周期為T=4t1,A正確;波源的振動情況經(jīng)過t1傳到距離L處的浮標,可知水波的波速大小為v=Lt1,B錯誤;根據(jù)虛線圖像可知浮標在32t1時刻沿y軸正方向運動,C錯誤;水波的波長λ=vT=Lt1·4t47.[2022河北,16(1)]一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為10m/s.在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點,坐標分別為xP=1m,xQ=6m.波傳播到P點開始計時,該點的振動圖像如圖所示,則簡諧波的波長為m,經(jīng)過s,Q點第一次到達正向最大位移處.

答案20.55解析從振動圖像可以看出周期T=0.2s,則波長λ=vT=2m;P、Q兩質(zhì)點相距Δx=5m,則波傳到Q點用時t1=Δxv=0.5s,Q點起振后從平衡位置向上運動,第一次到達正向最大位移處用時t2=T4=0.05s,故t=t1+t2=0.48.[2013課標Ⅱ,34(1),5分,0.43]如圖,一輕彈簧一端固定,另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子,該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的.物塊在光滑水平面上左右振動,振幅為A0,周期為T0.當物塊向右通過平衡位置時,a、b之間的粘膠脫開;以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T,則AA0(填”>”、”<”或”=”),TT0(填”>”、”<”或”=”).

答案<(3分)<(2分)解析當物塊向右通過平衡位置時,脫離前：振子的動能Ek1=12(ma+mb)脫離后振子的動能Ek2=12ma由機械能守恒可知,平衡位置處的動能等于最大位移處的彈性勢能,因此脫離后振子振幅變小;由彈簧振子的周期T=2πmk知,脫離后周期變小49.[2014重慶理綜,11(2),6分]一豎直懸掛的彈簧振子,下端裝有一記錄筆,在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙.當振子上下振動時,以速率v水平向左勻速拉動記錄紙,記錄筆在紙上留下如圖所示的圖像.y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的位置坐標.由此圖求振動的周期和振幅.答案2x0解析設(shè)周期為T,振幅為A.由題意得T=2x0v和A=50.[2020浙江7月選考,17(2),4分]某同學(xué)用單擺測量重力加速度,①為了減少測量誤差,下列做法正確的是(多選);

A.擺的振幅越大越好B.擺球質(zhì)量大些、體積小些C.擺線盡量細些、長些、伸縮性小些D.計時的起、止位置選在擺球達到的最高點處②改變擺長,多次測量,得到周期平方與擺長的關(guān)系圖像如圖所示,所得結(jié)果與當?shù)刂亓铀俣戎迪喾?但發(fā)現(xiàn)其延長線沒有過原點,其原因可能是.

A.測周期時多數(shù)了一個周期B.測周期時少數(shù)了一個周期C.測擺長時直接將擺線的長度作為擺長D.測擺長時將擺線的長度加上擺球的直徑作為擺長答案①BC②C解析①用單擺周期公式T=2πl(wèi)g測重力加速度,首先單擺要符合簡諧運動,故單擺的最大擺角不超過5°,故擺的振幅不能太大,選項A錯誤;為減小空氣阻力帶來的誤差,擺球質(zhì)量應(yīng)大些,體積應(yīng)小些,選項B正確;在用單擺測周期時不計擺線的質(zhì)量,故擺線盡量細些,為使擺動過程擺長不變,伸縮性小些,擺線長些可以減小測量誤差,選項C正確;計時的起、止位置選在擺球運動的最低點處,誤差小,故選項D錯誤②由單擺周期公式T=2πl(wèi)g得T2=4π2g·l,其中l(wèi)為擺長,即擺線長度與擺球半徑之和,如果擺長測量正確,無論測周期時是多數(shù)還是少數(shù)一個周期,由T=tn知都會導(dǎo)致T值變化,從而導(dǎo)致g值變化,與題中g(shù)值不變相悖,故選項A、B錯誤;如果周期測量正確,由題圖可知,圖線對應(yīng)的物理公式應(yīng)為T2=4π2g·(l+r),51.[2020課標Ⅲ,34(1),5分]如圖,一列簡諧橫波平行于x軸傳播,圖中的實線和虛線分別為t=0和t=0.1s時的波形圖.已知平衡位置在x=6m處的質(zhì)點,在0到0.1s時間內(nèi)運動方向不變.這列簡諧波的周期為s,波速為m/s,傳播方向沿x軸(填“正方向”或”負方向”).

答案0.410負方向解析平衡位置在x=6m處的質(zhì)點在0到0.1s時間內(nèi)運動方向不變,則質(zhì)點從最大位移處向下運動14個周期,得周期由圖像可知波長λ=4m,由v=λT得波速為由題意知波傳播14個周期,實線波形向左平移14個波長與虛線波形重疊,故波沿x52.[2018課標Ⅱ,34(1),5分]聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s.一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s.橋的長度為m.若該聲波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中的波長為λ的倍.

答案365245解析本題考查聲波的傳播.設(shè)橋長為x,則有x340m/s-x4900m/s=1.00s,解得：x=365m.波在不同介質(zhì)中傳播時,頻率不變,由λ=v關(guān)聯(lián)知識機械波的傳播特點機械波在不同介質(zhì)中傳播時,其頻率只決定于波源的振動頻率,與介質(zhì)無關(guān);傳播速度與介質(zhì)有關(guān).53.[2017江蘇單科,12B(2)]野生大象群也有自己的”語言”.研究人員錄下象群”語言”交流時發(fā)出的聲音,發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放錄音時,能聽到比正常播放時更多的聲音.播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時,播出聲波的(選填”周期”或”頻率”)也變?yōu)樵瓉淼?倍,聲波傳播速度(選填”變大”、”變小”或”不變”).

答案頻率不變解析受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,故播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時,播出的聲波的頻率也變?yōu)樵瓉淼?倍.聲波的傳播速度取決于傳播的介質(zhì),故速度不變.54.[2018江蘇單科,12B(3)]一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0和x=0.6m處的兩個質(zhì)點A、B的振動圖像如圖所示.已知該波的波長大于0.6m,求其波速和波長.答案2m/s0.8m解析由圖像可知,周期T=0.4s由于波長大于0.6m,由圖像可知,波從A到B的傳播時間Δt=0.3s波速v=ΔxΔt波長λ=vT,代入數(shù)據(jù)得λ=0.8m55.(2016課標全國Ⅱ,34(2),10分)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長不小于10cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5cm處的兩個質(zhì)點.t=0時開始觀測,此時質(zhì)點O的位移為y=4cm,質(zhì)點A處于波峰位置;t=13s時,質(zhì)點O第一次回到平衡位置,t=1s時,質(zhì)點A第一次回到平衡位置.(ⅰ)簡諧波的周期、波速和波長;(ⅱ)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式.答案見解析解析本題考查波速、波長與周期的關(guān)系.(ⅰ)設(shè)振動周期為T.由于質(zhì)點A在0到1s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是14個周期,T=4s①由于質(zhì)點O與A的距離5cm小于半個波長,且波沿x軸正向傳播,O在t=13s時回到平衡位置,而A在t=1s時回到平衡位置,時間相差23s.兩質(zhì)點平衡位置的距離除以傳播時間v=7.5cm/s②利用波長、波速和周期的關(guān)系得,簡諧波的波長λ=30cm③(ⅱ)設(shè)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系為y=Acos2π將①式及題給條件代入上式得4=A解得φ0=π3質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式為y