高考物理总复习选考部分专题十六机械振动与机械波习题市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

专题十六 机械振动与机械波高考物理高考物理高考物理高考物理(课标课标专用专用)1/117考点一机械振动1.课标,34(1),6分,0.571(多项选择)图(a)为一列简谐横波在t=2s时波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处质点振动图像,P是平衡位置为x=2m质点。以下说法正确是()A.波速为0.5m/sB.波传输方向向右C.02s时间内,P运动旅程为8cmD.02s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置五年高考A组 统一命题课标卷题组2/117答案ACE由图(a)可知,波长=2m,由图(b)可知周期T=4s,则波速v=0.5m/s,A正确。t=2s时,x=1.5m处质点振动方向向下,则波向左传输,B错。02s时间内P质点运动旅程sP=4A=8cm,C项正确。02s内P质点向y轴负方向运动,D项错。t=0时P质点位于正向最大位移处,故P质点到达平衡位置时刻为t=(2n+1)(n=0,1,2),则n=3时,t=7s,P恰好回到平衡位置,E项正确。考查点振动图像、波动图像思绪分析从振动图像中找出x=1.5m处质点在t=2s时振动方向,利用波动图像中x=1.5m处振动方向判定波传输方向。经过(a)、(b)两图像分别读出波长、周期T、振幅A,进而求出波速v=、质点P运动旅程等。易错警示本题很轻易出现审题错误,误把x=1.5m处振动图像认为是P点振动图像。3/1172.课标,34(1),5分,0.374(多项选择)图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻波形图,P是平衡位置在x=1.0m处质点,Q是平衡位置在x=4.0m处质点;图(b)为质点Q振动图像。以下说法正确是()A.在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时,质点P加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传输了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P经过旅程为30cmE.质点Q简谐运动表示式为y=0.10sin10t(国际单位制)4/117答案BCE由图(a)得=8m,由图(b)得T=0.2s,所以v=40m/s。由图(b)知,在t=0.10s时,质点Q经过平衡位置向y轴负方向运动,A错误。结合图(a),由“同侧法”判得波沿x轴负方向传输,画出t=0.25s时波形图,标出P、Q点,如图,此时P点在x轴下方,其加速度向上,B正确。t=0.25s-0.10s=0.15s,x=vt=6m,C正确。P点起始位置不在平衡位置或最大位移处,故D错误。由图知A=0.10m,=10rad/s,所以Q点简谐运动表示式为y=0.10sin10t(国际单位制),E正确。考查点振动图像、波动图像思绪分析结合两图像判断出波传输方向,进而判断出各质点振动方向。结合两图像得出、T、A。分别求出波速及各质点对应时间内旅程。温馨提醒各个质点一个周期内运动旅程为4A,半个周期内运动旅程为2A。5/1173.课标,34(1),5分,0.43如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块组成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0。当物块向右经过平衡位置时,a、b之间粘胶脱开;以后小物块a振动振幅和周期分别为A和T,则AA0(填“”、“”、“”或“=”)。6/117解析当物块向右经过平衡位置时,脱离前:振子动能Ek1=(ma+mb)脱离后振子动能Ek2=ma由机械能守恒可知,平衡位置处动能等于最大位移处弹性势能,所以脱离后振子振幅变小;由弹簧振子周期T=2知,脱离后周期变小。答案(3分)(2分)考查点简谐运动、弹簧振子解题关键了解弹簧振子系统机械能与振幅相关,a、b脱离,相当于系统机械能降低。了解弹簧振子周期T=2。7/117考点二机械波4.课标,34(1),5分(多项选择)由波源S形成简谐横波在均匀介质中向左、右传输。波源振动频率为20Hz,波速为16m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S两侧,且P、Q和S平衡位置在一条直线上,P、Q平衡位置到S平衡位置之间距离分别为15.8m、14.6m。P、Q开始振动后,以下判断正确是()A.P、Q两质点运动方向一直相同B.P、Q两质点运动方向一直相反C.当S恰好经过平衡位置时,P、Q两点也恰好经过平衡位置D.当S恰好经过平衡位置向上运动时,P在波峰E.当S恰好经过平衡位置向下运动时,Q在波峰8/117答案BDE由波速公式:v=f得=0.8m,LSP=19,LSQ=18,由波动周期性,采取“去整留零”方法,可在波形图上标出S、P、Q三点位置,如图所表示,由图可知,P、Q两点运动方向一直相反,A项错误,B项正确;S在平衡位置时,P、Q一个在波峰,一个在波谷,C项错误;当S恰经过平衡位置向上运动时,P在波峰,Q在波谷,反之则相反,故D、E项正确。考查点波传输特点方法技巧判断在波传输方向上质点运动情况,可求出质点平衡位置和波源间距离与波长关系,采取“去整留零”方法,画出某时刻波形图,确定质点位置。解题关键了解波传输方向与振动方向之间关系。了解波在传输过程中空间上重复性。9/1175.(纲领全国,18,6分)(多项选择)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2相干简谐横波相遇。以下说法正确是()A.波峰与波谷相遇处质点振幅为|A1-A2|B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置位移一直为A1+A2C.波峰与波谷相遇处质点位移总是小于波峰与波峰相遇处质点位移D.波峰与波峰相遇处质点振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点振幅答案AD两列振动方向相同相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。考查点波叠加、波干涉思绪分析波峰与波峰相遇点是加强点,波峰与波谷相遇点是减弱点。加强点与减弱点位置都是确定。加强点振幅是A1+A2,不是位移一直保持A1+A2;减弱点振幅是|A1-A2|,不是位移一直是|A1-A2|。易错警示加强点位移也有为零时候,所以不能说加强点位移一定大于减弱点位移。10/1176.课标,34(1),6分,0.511(多项选择)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上四个质点,相邻两点间距依次为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s波速沿x轴正向传输,在t=0时刻抵达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次抵达最高点。以下说法正确是()A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c恰好抵达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4st6s时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动11/117答案ACD波由a到d匀速传输,v=2m/s,t=6s,A项正确。第一个波峰在t1=3s时产生于a点,再经t2=3s抵达c点,共计t=t1+t2=6s,B项错误。a点从向下起振至抵达最高点用时3s,可知T=3s,即T=4s,则b点振动周期也为4s,C项正确。波经t2=3s抵达c点,说明此时c点开始从平衡位置向下振动,再经=1s,共计4s抵达最低点,再经=2s可抵达最高点,故在4st0.5s,则由题图知波在0.5s内沿x轴正方向传输距离为,传输时间t=T=0.5s,T=s,频率f=1.5Hz,选项C正确;波速v=6m/s,选项B正确;1s=T,t=1s时,x=1m处质点处于波谷,选项D错误;2s=3T,t=2s时,x=2m处质点经过平衡位置,选项E正确。关联知识(1)波长、波速、周期间关系。(2)由波形图和波传输方向确定一段时间内波传输距离与波长关系,进而求出波周期。16/1179.课标,34(2),10分一列简谐横波在介质中沿x轴正向传输,波长大于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处两个质点。t=0时开始观察,此时质点O位移为y=4cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1s时,质点A第一次回到平衡位置。求()简谐波周期、波速和波长;()质点O位移随时间改变关系式。答案看法析17/117解析()设振动周期为T。因为质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历是个周期,由此可知T=4s因为质点O与A距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传输,O在t=s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差s。两质点平衡位置距离除以传输时间,可得波速度v=7.5cm/s利用波长、波速和周期关系得,简谐波波长=30cm()设质点O位移随时间改变关系为y=Acos将式及题给条件代入上式得18/117解得0=,A=8cm质点O位移随时间改变关系式为y=0.08cos(国际单位制)或y=0.08sin(国际单位制)考查点简谐运动、机械波解题关键经过分析质点A振动求周期。经过分析波传输求波速。19/11710.课标,34(2),10分,0.253甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s。两列波在t=0时波形曲线如图所表示。求()t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm全部质点x坐标;()从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm质点时间。20/117解析()t=0时,在x=50cm处两列波波峰相遇,该处质点偏离平衡位置位移为16cm。两列波波峰相遇处质点偏离平衡位置位移均为16cm。从图线能够看出,甲、乙两列波波长分别为1=50cm,2=60cm甲、乙两列波波峰x坐标分别为x1=50+k11,k1=0,1,2,x2=50+k22,k2=0,1,2,由式得,介质中偏离平衡位置位移为16cm全部质点x坐标为x=(50+300n)cm,n=0,1,2,()只有两列波波谷相遇处质点位移为-16cm。t=0时,两波波谷间x坐标之差为x=50+(2m2+1)-50+(2m1+1)式中,m1和m2均为整数。将式代入式得x=10(6m2-5m1)+5因为m1、m2均为整数,相向传输波谷间距离最小为答案()看法析()0.1s21/117x0=5cm从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm质点时间为t=代入数据得t=0.1s第()问6分,式2分,式各1分,式2分;第()问4分,式各1分。考查点波传输周期性思绪点拨了解介质中偏离平衡位置位移为16cm全部点到x=50cm距离是甲、乙波长公倍数。写出任意两波谷间距函数表示式,求出最小间距x0,利用x0=t2v,求最短时间t。22/11711.课标,34(2),10分,0.372平衡位置位于原点O波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传输,P、Q为x轴上两个点(均位于x轴正向),P与O距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm。当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;今后再经过5s,平衡位置在Q处质点第一次处于波峰位置。求:()P、Q间距离;()从t=0开始到平衡位置在Q处质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中经过旅程。答案()133cm()125cm23/117解析()由题意,O、P两点间距离与波长之间满足OP=波速v与波长关系为v=在5s时间内,波传输旅程为vt。由题意有vt=PQ+式中,PQ为P、Q间距离。由式和题给数据,得PQ=133cm()Q处质点第一次处于波峰位置时,波源振动时间为t1=t+T波源从平衡位置开始运动,每经过,波源运动旅程为A。由题给条件得t1=25故t1时间内,波源运动旅程为s=25A=125cm24/117考查点波传输周期性解题关键判断出OP时间为t=,进而求出与v。了解振源在1个周期内位移是4个振幅,从平衡位置开始,每旅程是1个振幅。温馨提醒质点振动旅程与波传输距离不一样哦!25/117考点一机械振动1.(北京理综,15,6分)某弹簧振子沿x轴简谐运动图像如图所表示,以下描述正确是()A.t=1s时,振子速度为零,加速度为负最大值B.t=2s时,振子速度为负,加速度为正最大值C.t=3s时,振子速度为负最大值,加速度为零D.t=4s时,振子速度为正,加速度为负最大值B组 自主命题省（区、市）卷题组26/117答案A本题考查简谐运动图像。由图像可知,t=1s和t=3s时振子在最大位移处,速度为零,加速度分别为负向最大值、正向最大值;而t=2s和t=4s时振子在平衡位置,加速度为零,而速度分别为负向最大、正向最大。总而言之,A项说法正确。27/1172.(上海单科,10,4分)做简谐运动单摆,其摆长不变,若摆球质量增加为原来倍,摆球经过平衡位置速度减为原来,则单摆振动()A.周期不变,振幅不变B.周期不变,振幅变小C.周期改变,振幅不变D.周期改变,振幅变大答案B本题考查单摆。由单摆周期公式T=2可知,当摆长L不变时,周期不变,故C、D错误;由能量守恒定律可知mv2=mgh,其摆动高度与质量无关,因平衡位置速度减小,则最大高度减小,即振幅减小,选项B正确、A错误。易错警示摆球经过平衡位置时,因质量增加为原来倍,速度减为原来,故动能Ek=mv2不变,不要误认为摆球振幅不变而错选A。28/1173.(北京理综,15,6分)如图所表示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴。向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图像为()答案A振子在N点时开始计时,其位移为正向最大,并按正弦规律改变,故选项A正确。疑难突破简谐运动是以平衡位置O为位移起点,确定正方向是突破点。29/1174.(四川理综,6,6分)(多项选择)简谐横波在均匀介质中沿直线传输,P、Q是传输方向上相距10m两质点。波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点振动图像如图所表示。则()A.质点Q开始振动方向沿y轴正方向B.该波从P传到Q时间可能为7sC.该波传输速度可能为2m/sD.该波波长可能为6m30/117答案AD由图可知,t=0时质点Q处于平衡位置,t=时运动至波峰,故其起振方向沿y轴正方向,A正确;仍由图可知,T=6s,质点Q比质点P抵达同一振动状态晚了t=nT+T=(6n+4)s(n=0,1,2,),此即为该波从P传到Q所需时间,当t=7s时n=,故B错误;由v=m/s知,当v=2m/s时n=,故C错误;再由=vT=m知,当n=1时=6m,故D正确。方法技巧此题能够找P特殊位置点,便于分析找出其波长规律。评析考查机械振动和机械波,综合性强,难度大,本题中计时开始时P点不是特殊位置,易失分。31/1175.(天津理综,3,6分)图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图,a、b两质点横坐标分别为xa=2m和xb=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时振动图像。以下说法正确是()A.该波沿+x方向传输,波速为1m/sB.质点a经4s振动旅程为4mC.此时刻质点a速度沿+y方向D.质点a在t=2s时速度为零答案Dt=0时,b质点向+y方向运动,依据“下坡上”可判定波沿-x方向传输,A错误;a总是与b振动方向相反,t=0时,a向-y方向运动,C错误;经过4s,a回到平衡位置,旅程为1m,B错误;t=2s时,a处于波谷,速度为零,D正确。32/1176.(北京理综,17,6分)一简谐机械横波沿x轴正方向传输,波长为,周期为T。t=0时刻波形如图1所表示,a、b是波上两个质点。图2是波上某一质点振动图像。以下说法中正确是()A.t=0时质点a速度比质点b大B.t=0时质点a加速度比质点b小C.图2能够表示质点a振动D.图2能够表示质点b振动答案D由图1可知,t=0时,a在正向最大位移处,v=0,加速度最大;b在平衡位置,速度最大,加速度为0,且振动方向沿y轴负向,图2能够表示质点b振动,选项A、B、C都错误,选项D正确。33/1177.(安徽理综,16,6分)一简谐横波沿x轴正向传输,图1是t=0时刻波形图,图2是介质中某质点振动图像,则该质点x坐标值合理是()A.0.5mB.1.5mC.2.5mD.3.5m答案C由图2知,t=0时刻此质点相对平衡位置位移约为-0.15m,且振动方向向下,图1中符合此要求点在23m之间,故C正确。34/1178.(四川理综,5,6分)如图所表示,甲为t=1s时某横波波形图像,乙为该波传输方向上某一质点振动图像,距该质点x=0.5m处质点振动图像可能是()答案A由图甲知波长=2m,所以距该质点为x=0.5m=质点振动图像可由图乙图像向左或向右平移=0.5s得到,故只有A图像正确。35/1179.(福建理综,17,6分)在均匀介质中,一列沿x轴正向传输横波,其波源O在第一个周期内振动图像如图所表示,则该波在第一个周期末波形图是()答案D由振动图像可知,在t=T时,波源O振动方向向下,再结合波形可知形成波动图像为D图。故选项D正确。36/11710.江苏单科,12B(1)如图所表示装置,弹簧振子固有频率是4Hz。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性驱动力,测得弹簧振子振动到达稳定时频率为1Hz,则把手转动频率为()A.1HzB.3HzC.4HzD.5Hz答案A因把手每转动一周,驱动力完成一次周期性改变,即把手转动频率即为驱动力频率。弹簧振子做受迫振动,而受迫振动频率等于驱动力频率,与振动系统固有频率无关,故A正确。37/11711.(四川理综,5,6分)图1是一列简谐横波在t=1.25s时波形图,已知c位置质点比a位置晚0.5s起振,则图2所表示振动图像对应质点可能位于()A.axbB.bxcC.cxdD.dxe答案D由题图1知a、c位置间距离为半个波长,则波从a位置质点传输到c位置质点需要半个周期时间,即T=1s。当t=1.25s=T时,由图2能够看出该质点正处于从波峰向平衡位置运动过程中。因c位置质点比a位置质点起振时间晚,故波是沿x轴正向传输,结合图1可知t=1.25s时处于从波峰向平衡位置运动质点可能在d、e两位置之间,故D正确。38/11712.(天津理综,7,6分)(多项选择)一列简谐横波沿直线传输,该直线上平衡位置相距9ma、b两质点振动图像如图所表示,以下描述该波图像可能正确是()39/117答案AC依据a、b两质点振动图像可知其间距应为奇数倍,即=9m,n=1、3、5,那么波长可能值是:36m、12m、m、m、4m、m等。综上可知答案为A、C。40/11713.山东理综,38(1)一列简谐横波沿直线传输。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A振动图像如图所表示,已知O、A平衡位置相距0.9m。以下判断正确是。(双选,填正确答案标号)a.波长为1.2mb.波源起振方向沿y轴正方向c.波速大小为0.4m/sd.质点A动能在t=4s时最大41/117解析由图可知波源起振后3s质点A开始振动,故波速大小v=0.3m/s,c错误;由图知波周期即质点A振动周期T=4s,故该波波长=vT=1.2m,a正确;因介质中各质点起振方向与波源起振方向相同,故由图知b正确;由图知t=4s时质点A处于正向最大位移处,此时质点A速度为零、动能为零,故d错误。答案ab42/11714.天津理综,9(2)某同学利用单摆测量重力加速度。为了使测量误差尽可能小,以下说法正确是。A.组装单摆须选取密度和直径都较小摆球B.组装单摆须选取轻且不易伸长细线C.试验时须使摆球在同一竖直面内摆动D.摆长一定情况下,摆振幅尽可能大如图所表示,在物理支架竖直立柱上固定有摆长约1m单摆。试验时,因为仅有量程为20cm、精度为1mm钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面位置做一标识点,测出单摆周期T1;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些,再次使摆球自然下垂,用一样方法在竖直立柱上做另一标识点,并测出单摆周期T2;最终用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标识点之间距离L。用上述测量结果,写出重力加速度表示式g=。43/117解析应选取密度较大且直径较小摆球,A错。在摆动中要尽力确保摆长不变,故应选取不易伸长细线,B对。摆动中要防止单摆成为圆锥摆,摆球要在同一竖直面内摆动,C对。摆动中摆角要控制在5以内,所以D错。设两次摆动时单摆摆长分别为L1和L2,则T1=2,T2=2,则L=(-),所以,g=。答案BC44/117考点二机械波15.(北京理综,20,6分)物理学原理在当代科技中有许多主要应用。比如,利用波干涉,可将无线电波干涉信号用于飞机降落导航。如图所表示,两个可发射无线电波天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉试验中双缝。两天线同时都发出波长为1和2无线电波。飞机降落过程中,当接收到1和2信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。以下说法正确是()A.天线发出两种无线电波必须一样强B.导航利用了1与2两种无线电波之间干涉C.两种无线电波在空间强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间强弱分布完全重合45/117答案C本题考查波干涉。波干涉产生是否与波强弱无关,故A错;导航利用了同频率两列波干涉,而波长为1和2两列波频率不一样,B错;1与1干涉,2与2干涉,两个干涉图样在空间强弱分布稳定,故C正确;因为1与2两列波波长不一样,故两干涉图样在空间强弱分布不重合,D错。疑难突破波干包括干涉图样两列波产生稳定干涉图样条件之一是两列波频率相同,本题中,每个天线同时且都发出两列波长为1和2波,在同种介质中波长相同,频率相同,产生干涉,故在飞机跑道区域存在两个稳定干涉图样,且跑道中心线上每点到波源距离相等,故中心线上各点均为两个干涉图样加强点,飞机降落时利用这些加强点来对准跑道中心线,实现安全降落。46/11716.(天津理综,5,6分)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上其他质点振动形成简谐波沿绳水平传输,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P位移恰好为零,速度方向竖直向上,以下判断正确是()A.该简谐波是纵波B.该简谐波最大波长为2LC.t=时,P在平衡位置上方D.t=时,P速度方向竖直向上47/117答案C本题考查机械波。由题意知绳上质点在竖直方向上振动,波水平向右传输,故该波为横波,选项A错误;t=0时刻,P点在如图所表示位置时,波长最大,则=L,=4L,选项B错误;t=0时,P在平衡位置且向上振动,当t=时,P在平衡位置上方,选项C正确;当t=T时,P处于从最高点向平衡位置运动过程中,故速度方向向下,选项D错误。思绪分析t=0时,O位于最高点波峰,P位移为零,速度向上平衡位置,作出波动图像,确定P点可能位置,判断P点在不一样时刻运动方向和最大波长。48/11717.(天津理综,7,6分)(多项选择)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表示式为y=5sin(t),它在介质中形成简谐横波沿x轴正方向传输,某时刻波刚好传输到x=12m处,波形图像如图所表示,则()A.今后再经6s该波传输到x=24m处B.M点在今后第3s末振动方向沿y轴正方向C.波源开始振动时运动方向沿y轴负方向D.今后M点第一次抵达y=-3m处所需时间是2s49/117答案AB由波源振动表示式可知=rad/s,而=,所以T=4s,由波形图知=8m,波速v=2m/s,x=vt=12m,故A项正确;经过t=3s,波向前传输距离为x,x=vt=6m,画出这一时刻波形图如图中虚线所表示,由图可知,M点振动方向沿y轴正方向,B项正确;在波传输过程中,各质点起振方向都与波源起振方向相同,可得波源起振方向沿y轴正方向,C项错误;此时M点在y=3m处且沿y轴负方向振动,第一次抵达y=-3m处所用时间小于,故D项错误。50/117规律总结依据波传输方向判断质点振动方向方法:顺着波传输方向看,处于上坡处质点向下振动,处于下坡处质点向上振动,即“上坡下,下坡上”。评析本题考查了机械振动与机械波内容,了解振动与波关系,熟练掌握质点振动方向与波传输方向互判方法是解题关键。51/11718.(北京理综,15,6分)周期为2.0s简谐横波沿x轴传输,该波在某时刻图像如图所表示,此时质点P沿y轴负方向运动。则该波()A.沿x轴正方向传输,波速v=20m/sB.沿x轴正方向传输,波速v=10m/sC.沿x轴负方向传输,波速v=20m/sD.沿x轴负方向传输,波速v=10m/s答案B由质点P沿y轴负方向运动,可知波沿x轴正方向传输,波速v=10m/s,B项正确。52/11719.(福建理综,16,6分)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传输,波速为v。若某时刻在波传输方向上,位于平衡位置两质点a、b相距为s,a、b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,以下四幅波形图中质点a最早抵达波谷是()53/117答案D依据波传输方向,可分别判定四幅波形图中质点a振动方向,A图中向上振动,B图中向下振动,C图中向上振动,D图中向下振动;各图中波周期分别为TA=,TB=,TC=,TD=,故从该时刻起,各图中质点a第一次抵达波谷时间分别为tA=TA=,tB=TB=,tC=TC=,tD=TD=,可知tDtBtCtA,故选D。评析四个图像中波形不一样,分析时很轻易只注意振动方向对质点抵达波谷时间影响,而忽略周期不一样也会对问题有影响,要注意把两个方面原因综合起来考虑。54/11720.(四川理综,2,6分)平静湖面传输着一列水面波(横波),在波传输方向上有相距3m甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波()A.频率是30HzB.波长是3mC.波速是1m/sD.周期是0.1s答案C波周期T=s=2s,f=0.5Hz,1.5=3m,=2m,则波速v=m/s=1m/s,A、B、D错误,C正确。55/11721.(天津理综,5,6分)平衡位置处于坐标原点波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz简谐横波向x轴正、负两个方向传输,波速均为100m/s。平衡位置在x轴上P、Q两个质点随波源振动着,P、Qx轴坐标分别为xP=3.5m、xQ=-3m。当S位移为负且向-y方向运动时,P、Q两质点()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该波波长=v/f=m=2m,3.5m=+,3m=+,此时P、Q两质点位移方向相反,但振动方向相同,选项D正确。56/11722.(福建理综,16,6分)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传输简谐横波。下列图中能够正确表示t=0.6s时波形图是()答案C介质中各质点开始振动方向与振源起振方向相同,C正确,A、B、D错误。57/11723.重庆理综,11(1),6分一列简谐横波沿直线传输,某时刻该列波上恰好经过平衡位置两质点相距6m,且这两质点之间波峰只有一个,则该简谐波可能波长为()A.4m、6m和8mB.6m、8m和12mC.4m、6m和12mD.4m、8m和12m58/117答案C依据题意,有以下三种情况符合要求:ab=6m,即=6m,1=12mcd=6m,即2=6mef=6m,即3=6m,3=4m,故C正确,A、B、D错误。59/11724.(上海单科,14,3分)机械波产生和传输条件是:存在一个做振动波源,在波源周围存在;机械波传输是和。答案介质振动形式能量解析机械波是机械振动在介质中传输,传输是振动形式和能量。60/11725.江苏单科,12B(2)野生大象群也有自己“语言”。研究人员录下象群“语言”交流时发出声音,发觉以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多声音。播放速度变为原来2倍时,播出声波(选填“周期”或“频率”)也变为原来2倍,声波传输速度(选填“变大”、“变小”或“不变”)。解析受迫振动频率等于驱动力频率,故播放速度变为原来2倍时,播出声波频率也变为原来2倍。声波传输速度取决于传输介质,故速度不变。答案频率不变61/11726.江苏单科,12B(1)(2)(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来超声波与发出超声波相比。A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变(2)用2106Hz超声波检验胆结石,该超声波在结石和胆汁中波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中波长是胆汁中倍。用超声波检验胆结石是因为超声波波长较短,碰到结石时(选填“轻易”或“不轻易”)发生衍射。答案(1)BC(2)1.5不轻易解析(1)超声波波速由介质决定,介质不变,则波速不变,B项正确;当鱼群向渔船靠近时,因为多普勒效应,被鱼群反射回来超声波频率高于波源发出频率,C正确。(2)因为波长、波速、频率三者关系为v=f,而同一超声波在不一样介质中传输时频率不变(不发生多普勒效应),则波长之比等于波速之比,所以该超声波在结石中波长是胆汁中=1.5倍;发生显著衍射现象条件是缝、孔宽度或障碍物尺寸与波长相差不多,或小于波长。因为超声波波长较短,所以碰到结石不轻易发生衍射。62/1171.海南单科,16(1),4分(多项选择)一列沿x轴正方向传输简谐横波在t=0时刻波形如图所表示,质点Px坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置时间间隔为0.4s。以下说法正确是()A.波速为4m/sB.波频率为1.25HzC.x坐标为15m质点在t=0.6s时恰好位于波谷D.x坐标为22m质点在t=0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m质点恰好位于波谷C组 教师专用题组63/117答案BDE任意振动质点连续两次经过平衡位置过程所用时间为半个周期,即T=0.4s,T=0.8s,f=1.25Hz,选项B正确;由题图知:该波波长=4m,波速v=5m/s,选项A错误;画出t=0.6s时波形图如图所表示,因15m=3+,故x坐标为15m质点与x=3m处质点振动情况一样,即在平衡位置向下振动,选项C错误;画出t=0.2s时波形图如图所表示,因22m=5+,故x=22m处质点与x=2m处质点振动情况一样,即在波峰位置,选项D正确;因质点P与x=17m处质点平衡位置间距离x=14m=3+,故两质点振动步调相反,选项E正确。64/1172.(浙江理综,17,6分)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s。当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板高度差不超出10cm时,游客能舒适地登船。在一个周期内,游客能舒适登船时间是()A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s答案C解法一由题意知,游客舒适登船时间t=2=1.0s。解法二设振动图像表示式为y=Asint,由题意可知t1=或t2=,其中=rad/s,解得t1=0.25s或t2=1.25s,则游客舒适登船时间t=t2-t1=1.0s。65/1173.(安徽理综,14,6分)在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,深入推测未知现象特征和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷吸引力问题时,曾将扭秤振动周期与电荷间距离关系类比单摆振动周期与摆球到地心距离关系。已知单摆摆长为l,引力常量为G,地球质量为M,摆球到地心距离为r,则单摆振动周期T与距离r关系式为()A.T=2rB.T=2rC.T=D.T=2l答案B由单摆周期公式T=2及黄金代换式GM=gr2,得T=2r。66/1174.(浙江理综,14,6分)以下说法正确是()A.机械波振幅与波源无关B.机械波传输速度由介质本身性质决定C.物体受到静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数数值跟相互接触两个物体材料无关答案B机械波振幅与波源振幅相关,而机械波传输速度由介质决定,A错B对。物体受到静摩擦力方向与其相对运动趋势方向相反,并不一定与运动方向相反,C错。动摩擦因数数值跟相互接触两物体材料相关,选项D错误。67/1175.(上海单科,4,2分)做简谐运动物体,当它每次经过同一位置时,可能不一样物理量是()A.位移B.速度C.加速度D.回复力答案B做简谐运动物体,经过同一位置时,位移、回复力和加速度是确定不变,而速度方向可能不一样,故A、C、D错误,B正确。68/1176.(北京理综,15,6分)一列沿x轴正方向传输简谐机械横波,波速为4m/s。某时刻波形如图所表示,以下说法正确是()A.这列波振幅为4cmB.这列波周期为1sC.此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D.此时x=4m处质点加速度为0答案D由波动图像知,波振幅为2cm,A选项错误;波长=8m,周期T=s=2s,B选项错误;因为波沿x轴正向传输,由波传输方向和质点振动方向关系知,x=4m处质点此时向y轴正方向运动,C选项错误;此时x=4m处质点处于平衡位置,其加速度为零,D选项正确。69/1177.(上海单科,14,3分)一列横波沿水平绳传输,绳一端在t=0时开始做周期为T简谐运动,经过时间t(3T/4tT),绳上某点位于平衡位置上方最大位移处。则在2t时,该点位于平衡位置()A.上方,且向上运动B.上方,且向下运动C.下方,且向上运动D.下方,且向下运动答案A由题可知,TtT,所以平衡位置上方最大位移处质点再运动t时间,该质点应在平衡位置上方,且向上运动,故只有A项正确。70/1178.山东理综,38(1)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动表示式为y=0.1sin(2.5t)m。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度大小g=10m/s2。以下判断正确是。(双选,填正确答案标号)a.h=1.7mb.简谐运动周期是0.8sc.0.6s内物块运动旅程是0.2md.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反71/117答案ab解析由小物块运动方程可知,=2.5,T=0.8s,故b正确。0.6s内物块运动了个周期,故路程应为0.3m,c错。t=0.4s时物块运动了半个周期,正向下运动,与小球运动方向相同,故d错。t=0.6s时,物块位移y=-0.1m,小球下落距离H=gt2=1.8m,由题图可知,h=H+y=1.7m,故a正确。72/1179.(浙江自选,13.2,6分)如图所表示,在t=0时刻,位于波源O处质点从平衡位置开始向上振动,形成沿x轴正方向传输一列简谐横波,波长为8m。位于P处质点在t=1.5s时开始向上运动,当t=2.5s时第一次到达正最大位移。求(1)波周期T;(2)波速v;(3)O、P之间距离。73/117答案(1)4s(2)2m/s(3)3m解析(1)由题知波源起振方向向上,则质点P从开始振动到其第一次到达正最大位移,恰好振动了T,则有T=2.5s-1.5s解得周期T=4s(2)波速v=2m/s(3)OP=vt=21.5m=3m74/11710.重庆理综,11(2),6分图为一列沿x轴正方向传输简谐机械横波某时刻波形图,质点P振动周期为0.4s。求该波波速并判断P点此时振动方向。75/117解析由波形图直接看出波长=1m,由题意知T=0.4s,所以波速v=m/s=2.5m/s。因为这列波沿x轴正方向传输,依据波传输方向与质点振动方向关系可知质点P在该时刻振动方向沿y轴正向。答案2.5m/s沿y轴正向76/11711.江苏单科,12B(2)在“探究单摆周期与摆长关系”试验中,某同学准备好相关试验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停顿计时,将统计这段时间作为单摆周期。以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以更正。答案应在摆球经过平衡位置时开始计时;应测量单摆屡次全振动时间,再计算出周期测量值。(或在单摆振动稳定后开始计时)解析摆球经过平衡位置时含有较大速度,此时开始计时,误差较小。若只测量一次全振动时间会产生较大误差,而测量屡次全振动时间求平均值可减小误差。77/11712.(安徽理综,24,20分)如图所表示,质量为M、倾角为斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙水平地面上,底部与地面动摩擦因数为,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L轻质弹簧相连,弹簧另一