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1、高考總復習 物理12-2第六模塊第12章第2單元一、選擇題圖221一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為.若在x0處質點的振動圖象如圖22所示，則該波在tT/2時刻的波形曲線為下圖中的()解析：根據(jù)振動圖象，可知x0處的質點，在tT/2時刻在平衡位置，向下振動，只有選項A中波的圖象在x0處的質點滿足條件，故選A.答案：A圖232如圖23所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200 m/s，則有()A 圖中質點b 的加速度在增大B 從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s 質點a 通過的路程為4 cm ，相對平衡位置的位移為零C 若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉

2、現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50 HzD 若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸一般不小于200 m解析：判斷A 項可先由“上下坡法”得出質點b 此時的運動方向向下，即正在遠離平衡位置，回復力增大，加速度增大，A 正確；由圖得波長為4 m ，只要障礙物的尺寸不大于4 m 或相差不大，就能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以D 錯誤；根據(jù)波長、波速和頻率的關系是f v50 Hz ，所以，若該波遇到另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率必定與這列波頻率相同，為50 Hz ，C 正確；另外由頻率得這列波的周期為0.02 s ，經(jīng)過0.01 s 后，質點a 應運動到負方向最大位移處，通過的路程為4 cm

3、，相對平衡位置的位移為2 cm ，B 錯誤，選AC.答案：AC 圖243一列波長大于1 m 的橫波沿著x 軸正方向傳播處在x 11 m 和x 22 m 的兩質點A 、B 的振動圖象如圖24所示由此可知( )A 波長為43mB 波速為1 m/sC 3 s 末A 、B 兩質點的位移相同D 1 s 末A 點的振動速度大于B 點的振動速度 圖25解析：由A 、B 兩質點的振動圖象及傳播可畫出t 0時刻的波動圖象如右圖25，由此可得43 m ，A 選項正確；由振動圖象得周期T 4 s ，故v T 434 m/s 13m/s ，B 選項錯誤；由振動圖象3 s 末A 點位移為2 cm ，B 點位移為0，故C

4、 選項錯誤；由振動圖象知1 s 末A 點處于波峰，振動速度為零，1 s 末B 點處于平衡位置，振動速度最大，故D 選項錯誤答案：A 二、計算題 圖264彈性繩沿x 軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t 0時使其開始沿y 軸做振幅8 cm 的簡諧振動，在t 0.25 s 時，繩上形成如圖26所示的波形，則該波的波速為_cm/s ；在t _s 時，位于x 245 cm 處的質點N 恰好第一次沿y 軸正向通過平衡位置解析：由圖象可知，A 8 cm ，T 4t 1 s ，20 cm ，所以波速v T 201cm/s 20 cm/s ，繩上的每個質點剛開始振動的方向是沿y 軸負方向，故波傳到

5、N 點所用的時間為：t 1x 2v 4520 s2.25 s ，所以質點N 第一次沿y 軸正向通過平衡位置時，t t 1T22.75 s. 圖27答案：20 2.755如圖27所示，A 處放一頻率為40 Hz 的音叉，經(jīng)過橡皮管ACB 和ADB 連通到B 處，在B 處完全聽不到音叉振動的聲音，已知管ACB 的長度為0.4 m ，聲音在空氣中傳播速度為320 m/s ，那么管ADB 的長度至少為多少米？解析：聲波的波長為：v f 32040 m 8 m.由波的干涉原理知：l ADB l ACB 2所以l ADB 2l ACB 4 m 0.4 m 4.4 m.答案：4.4 m 圖286一列沿x 軸

6、正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖象如圖28所示，已知波的傳播速度是16 m/s.(1)指出這列波中質點振動的振幅是多少？ (2)畫出再經(jīng)過0.125 s 時的波形圖象解析：(1)由圖象可以看出，質點振動的最大位移是10 cm ，因此振幅是10 cm. 圖29(2)經(jīng)0.125 s 波形沿x 軸正方向移動的距離為x v t 160.125 m 2 m ，所以經(jīng)過0.125 s 后的波形圖象如圖29中的虛線所示答案：(1)10 cm (2)如圖29虛線所示圖307如圖30所示，一列向右傳播的簡諧橫波，波速大小為0.6 m/s，P質點的橫坐標為x 0.96 m從圖示時刻開始計時，求：(1)P質點剛

7、開始振動時振動方向如何？(2)P質點開始振動后，其振動周期為多少？(3)經(jīng)過多長時間P質點第二次到達波峰？解析：(1)波上每一點開始振動的方向都與此刻波上最前端質點的振動方向相同，即向下振動(2)P質點開始振動后，其振動周期等于振源的振動周期，由v/T，可得：T/v0.4 s.(3)P質點第二次到達波峰也就是第二個波峰傳到P點，第二個波峰到P點的距離為sx341.14 m，所以tsv1.140.6s1.9 s.答案：(1)向下振動(2)0.4 s(3)1.9 s圖318如圖31所示為一列簡諧波在t10時刻的圖象此時波中質點M的運動方向沿y軸負方向，且t20.55 s時質點M恰好第3次到達y軸正

8、方向最大位移處試求：(1)此波沿什么方向傳播？(2)波速是多大？(3)從t10至t31.2 s，質點N運動的路程和相對于平衡位置的位移分別是多少？解析：(1)此波沿x軸負方向傳播(2)在t10到t20.55 s這段時間時，質點M恰好第3次到達沿y軸正方向的最大位移處，則有：(234)T0.55 s，得T0.2 s.由圖象得簡諧波的波長為0.4 m ，則波速v T2 m/s.(3)在t 10至t 31.2 s 這段時間，波中質點N 經(jīng)過了6個周期，即質點N 回到始點，所以走過的路程為s 654 cm 120 cm.相對于平衡位置的位移為2.5 cm. 答案：(1)沿x 軸負方向 (2)2 m/s

9、 (3)120 cm 2.5 cm 圖329如圖32所示中實線是一列簡諧橫波在t 10時刻的波形，虛線是這列波在t 20.5 s 時刻的波形，這列波的周期T 符合：3T t 2t 14T ，問：(1)若波速向右，波速多大？ (2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小為74 m/s ，波速方向如何？解析：由圖象知：8 m ，又因為3T t 2t 14T ， (1)當波向右傳播時，t 2t 13T 38T ，所以T 8(t 2t 1)2780.527s 427 s ，由v T 得v 84/27m/s 54 m/s.(2)當波向左傳播時t 2t 13T 58T ，所以T 8(t 2t 1)2980

10、.529s 429 s ，由v T 得v 84/29m/s 58 m/s.(3)當波速為74 m/s 時，在0.5 s 內波傳播的距離為s 740.5 m 37 m 458，故此波向左傳播答案：(1)若波向右傳播時其波速為54 m/s (2)當波向左傳播時其波速為58 m/s (3)當波速為74 m/s 時波向左傳播10甲、乙兩列完全相同的橫波分別從波源A 、B 兩點沿直線Ox 相向傳播，t 0時的波形圖象如圖33所示，如果兩列波的波速都是10 m/s ，求： 圖33(1)甲、乙兩列波的頻率各是多少？(2)第幾秒末兩列波相遇，相遇時C 、D 兩點間有哪些點位移最大？解析：(1)由圖知：4 m

11、，又因v 10 m/s ，所以由f v 得f 104 Hz 2.5 Hz ，故甲、乙兩列波的頻率均為2.5 Hz. 圖34(2)設經(jīng)t 時間兩波相遇，則2v t 4 m ，所以t 4210 s 0.2 s ，又因T 1f 12.5 s 0.4 s ，故波分別向前傳播2相遇，此時兩列波的波形如圖34中的虛線所示故CD 間有x 5m 和x 7m 處的點位移最大 答案：(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)x 5 m 和x 7 m11質量為m 的均勻方形木塊在平靜的水面上處于平衡狀態(tài)，用力F 向下壓木塊使之向下移動距離d ，然后松開手，不計水的粘滯作用，木塊做簡諧振動(1)當木塊正好經(jīng)過平衡位置向

12、下運動時，某同學開始觀察木塊的振動過程，該同學發(fā)現(xiàn)經(jīng)過0.5 s 后木塊第一次回到平衡位置已知d 2 cm ，取豎直向上為正方向，請將該同學觀察到的木塊的振動過程用振動圖象描述出來(在圖35甲中畫出)另一位同學在該同學觀察3.5 s 后開始計時請在圖乙中畫出后一位同學觀察的振動圖象 圖35(2)如果由于該木塊的振動，在水面形成機械波，3.5 s 內傳播了3.5 m ，則該波的波長是多少？(3)畫出該同學在3.5 s 時觀察到的某一方向的波形圖(至少畫出一個周期) 解析：(1)圖象如圖36所示(2)因為水波3.5 s 內傳播了3.5 m ，所以波速為v st 1 m/s ，又由圖象得T 1 s

13、，根據(jù)vT，所以1 m. (3)如圖37所示 答案：(1)圖象如下圖36 圖36(2)1 m (3)如圖37所示 圖37 12一列簡諧波沿x 軸方向傳播，已知x 軸上x 10和x 21 m 兩處質點的振動圖線分別如圖38(a)(b)所示，求此波的傳播速度 圖38解析：(a)由所給出的振動的題圖知周期T 4103s.(b)由題圖可知，t 0時刻，x 0的質點P 其振動圖象即為(a)在正最大位移處，x 1的質點Q 其振動圖象即為(b)在平衡位置向y 軸負方向運動，所以當簡諧波沿x 軸正向傳播時PQ 間距離為(n1341)，當波沿x 軸負方向傳播時PQ 間距離為(n2142)因為(n 34)11，所以1434n m因為(n 14)21，所以2414nm波沿x 軸正向傳播時的波速v 11T 110334n m/s(n 0,1,2)波沿x 軸負向傳播時的波速v 22T 210314n m/s(n 0,1,2)答案：沿x 軸正向傳播時，v 110334n m/s(n 0,1,2)沿x 軸負向傳播時：v 210314n m/s(n 0,1,2)