《高考物理總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十三 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十三 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波課件（76頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專(zhuān)題十三機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波高考物理 (江蘇省專(zhuān)用)一、單項(xiàng)選擇題一、單項(xiàng)選擇題1.2013江蘇單科,12B(1)如圖所示的裝置,彈簧振子的固有頻率是4 Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手,給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力,測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1 Hz,則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為()A.1 HzB.3 HzC.4 HzD.5 HzA組 自主命題江蘇卷題組五年高考答案 A因把手每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,驅(qū)動(dòng)力完成一次周期性變化,即把手轉(zhuǎn)動(dòng)頻率即為驅(qū)動(dòng)力的頻率。彈簧振子做受迫振動(dòng),而受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān),故A正確。考查點(diǎn) 本題考查彈簧振子驅(qū)動(dòng)力的頻率與其固有頻率的關(guān)系,屬于容易題。錯(cuò)解分析易錯(cuò)

2、選B或D,說(shuō)明對(duì)受迫振動(dòng)不理解,不知道其頻率應(yīng)和驅(qū)動(dòng)力頻率相等。2.2015江蘇單科,12B(1)一漁船向魚(yú)群發(fā)出超聲波,若魚(yú)群正向漁船靠近,則被魚(yú)群反射回來(lái)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.頻率不變二、多項(xiàng)選擇題二、多項(xiàng)選擇題答案 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(xiàng)正確;當(dāng)魚(yú)群向漁船靠近時(shí),由于多普勒效應(yīng),被魚(yú)群反射回來(lái)的超聲波頻率高于波源發(fā)出的頻率,C正確?？疾辄c(diǎn) 本題考查波的傳播、多普勒效應(yīng)、波速、頻率等知識(shí),屬于容易題。錯(cuò)解分析易漏選,原因是不清楚機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān),在同種介質(zhì)中波速不變,對(duì)多普勒效應(yīng)的規(guī)律掌握不夠。3.

3、2017江蘇單科,12B(2)野生大象群也有自己的“語(yǔ)言”。研究人員錄下象群“語(yǔ)言”交流時(shí)發(fā)出的聲音,發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放錄音時(shí),能聽(tīng)到比正常播放時(shí)更多的聲音。播放速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),播出聲波的 (選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,聲波傳播速度 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。三、非選擇題三、非選擇題答案頻率不變解析受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,故播放速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),播出的聲波的頻率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。聲波的傳播速度取決于傳播的介質(zhì),故速度不變。4.2015江蘇單科,12B(2)用2106 Hz的超聲波檢查膽結(jié)石,該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2 250 m/s和1

4、 500 m/s,則該超聲波在結(jié)石中的波長(zhǎng)是膽汁中的 倍。用超聲波檢查膽結(jié)石是因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)較短,遇到結(jié)石時(shí) (選填“容易”或“不容易”)發(fā)生衍射。4.2015江蘇單科,12B(2)用2106 Hz的超聲波檢查膽結(jié)石,該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2 250 m/s和1 500 m/s,則該超聲波在結(jié)石中的波長(zhǎng)是膽汁中的 倍。用超聲波檢查膽結(jié)石是因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)較短,遇到結(jié)石時(shí) (選填“容易”或“不容易”)發(fā)生衍射。答案1.5不容易解析由于波長(zhǎng)、波速、頻率三者的關(guān)系為v=f,而同一超聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)頻率不變(不發(fā)生多普勒效應(yīng)),則波長(zhǎng)之比等于波速之比,所以該超聲波在結(jié)石中的波長(zhǎng)是膽

5、汁中的 =1.5倍;發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相差不多,或小于波長(zhǎng)。因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)較短,所以遇到結(jié)石不容易發(fā)生衍射。2 2501 500考查點(diǎn) 本題考查波長(zhǎng)、波速與頻率的關(guān)系、波產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件等知識(shí),屬于容易題。知識(shí)鏈接超聲波檢測(cè)膽結(jié)石的基本原理是:用脈沖發(fā)射器發(fā)出超聲波,超聲波傳播過(guò)程中遇到膽結(jié)石時(shí)會(huì)被反射回來(lái),反射波信號(hào)變換成電信號(hào),并顯示在屏幕上,可根據(jù)接收到回波時(shí)的信號(hào)強(qiáng)弱,分析推斷病變情況?？键c(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)單項(xiàng)選擇題單項(xiàng)選擇題1.(2017北京理綜,15,6分)某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示,下列描述正確的是()A.t=1

6、s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值B組 統(tǒng)一命題、省（區(qū)、市）卷題組B.t=2 s時(shí),振子的速度為負(fù),加速度為正的最大值C.t=3 s時(shí),振子的速度為負(fù)的最大值,加速度為零D.t=4 s時(shí),振子的速度為正,加速度為負(fù)的最大值答案 A本題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像。由圖像可知,t=1 s和t=3 s時(shí)振子在最大位移處,速度為零,加速度分別為負(fù)向最大值、正向最大值;而t=2 s和t=4 s時(shí)振子在平衡位置,加速度為零,而速度分別為負(fù)向最大、正向最大。綜上所述,A項(xiàng)說(shuō)法正確。解題關(guān)鍵 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像與運(yùn)動(dòng)情景的關(guān)聯(lián)通過(guò)圖像,不僅要提取出圖像中的相關(guān)信息,更需與振子運(yùn)動(dòng)情景相關(guān)聯(lián),細(xì)致分析出各物理量的大小和

7、方向,這是解答本題的關(guān)鍵。2.(2017上海單科,10,4分)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺,其擺長(zhǎng)不變,若擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的倍,擺球經(jīng)過(guò)平衡位置的速度減為原來(lái)的,則單擺振動(dòng)的()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9423答案 B本題考查單擺。由單擺的周期公式T=2可知,當(dāng)擺長(zhǎng)L不變時(shí),周期不變,故C、D錯(cuò)誤;由能量守恒定律可知mv2=mgh,其擺動(dòng)的高度與質(zhì)量無(wú)關(guān),因平衡位置的速度減小,則最大高度減小,即振幅減小,選項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤。/L g12易錯(cuò)警示擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí),因質(zhì)量增加為原來(lái)的倍,速度減為原來(lái)的,故動(dòng)能Ek=mv2不變,不要誤認(rèn)為擺球

8、的振幅不變而錯(cuò)選A。9423123.(2016北京理綜,15,6分)如圖所示,彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn),建立Ox軸。向右為x軸正方向。若振子位于N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),則其振動(dòng)圖像為() 答案 A振子在N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),其位移為正向最大,并按正弦規(guī)律變化,故選項(xiàng)A正確。4.(2014浙江理綜,17,6分)一位游客在千島湖邊欲乘坐游船,當(dāng)日風(fēng)浪較大,游船上下浮動(dòng)?？砂延未?dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為20 cm,周期為3.0 s。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí),甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過(guò)10 cm時(shí),游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi),游客能舒服登船的時(shí)間是()A.0

9、.5 sB.0.75 sC.1.0 sD.1.5 s答案 C 解法一由題意知,游客舒服登船時(shí)間t=2=1.0 s。解法二設(shè)振動(dòng)表達(dá)式為y=A sin t,由題意可知t1=或t2=,其中= rad/s,解得t1=0.25 s或t2=1.25 s,則游客舒服登船時(shí)間t=t2-t1=1.0 s。234T6562T231.(2017天津理綜,5,6分)手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播,示意如圖。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P,且O、P的平衡位置間距為L(zhǎng)。t=0時(shí),O位于最高點(diǎn),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(jiǎn)諧波是縱波B.

10、該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2LC.t=時(shí),P在平衡位置上方D.t=時(shí),P的速度方向豎直向上8T38T考點(diǎn)二機(jī)械波考點(diǎn)二機(jī)械波一、單項(xiàng)選擇題一、單項(xiàng)選擇題 答案 C本題考查機(jī)械波。由題意知繩上的質(zhì)點(diǎn)在豎直方向上振動(dòng),波水平向右傳播,故該波為橫波,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻,P點(diǎn)在如圖所示位置時(shí)波長(zhǎng)最大,則=L,=4L,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t=0時(shí),P在平衡位置且向上振動(dòng),當(dāng)t=時(shí),P在平衡位置上方,選項(xiàng)C正確;當(dāng)t=T時(shí),P處于從最高點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,故速度方向向下,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。148T38思路分析 t=0時(shí),O位于最高點(diǎn)波峰,P位移為零,速度向上平衡位置,作出波動(dòng)圖像,確定P點(diǎn)的可能位置,判斷P點(diǎn)在不同時(shí)

11、刻的運(yùn)動(dòng)方向和最大波長(zhǎng)。2.(2015福建理綜,16,6分)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速為v。若某時(shí)刻在波的傳播方向上,位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s,a、b之間只存在一個(gè)波谷,則從該時(shí)刻起,下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是() 答案 D根據(jù)波的傳播方向,可分別判定四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向,A圖中向上振動(dòng),B圖中向下振動(dòng),C圖中向上振動(dòng),D圖中向下振動(dòng);各圖中波的周期分別為T(mén)A=,TB=,TC=,TD=,故從該時(shí)刻起,各圖中質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波谷的時(shí)間分別為tA=TA=,tB=TB=,tC=TC=,tD=TD=,可知tDtBtC0.5 s,則由題圖知波在0.5 s

12、內(nèi)沿x軸正方向傳播的距離為,傳播時(shí)間t=T=0.5 s,T= s,頻率f=1.5 Hz,選項(xiàng)C正確;波速v=6 m/s,選項(xiàng)B正確;1 s=T,t=1 s時(shí),x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;2 s=3T,t=2 s時(shí),x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置,選項(xiàng)E正確。3434231TT32關(guān)聯(lián)知識(shí) (1)波長(zhǎng)、波速、周期間的關(guān)系。(2)由波形圖和波的傳播方向確定一段時(shí)間內(nèi)波的傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系,進(jìn)而求出波的周期。6.2016課標(biāo),34(1),5分由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20 Hz,波速為16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè),且P、Q和

13、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15.8 m、14.6 m。P、Q開(kāi)始振動(dòng)后,下列判斷正確的是()A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同B.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí),P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置D.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P在波峰E.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q在波峰答案 BDE由波速公式:v=f得=0.8 m,LSP=19,LSQ=18,由波動(dòng)的周期性,采用“去整留零”的方法,可在波形圖上標(biāo)出S、P、Q三點(diǎn)的位置,如圖所示,由圖可知,P、Q兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向始終相反,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;S在平衡位置時(shí),P、Q一個(gè)在

14、波峰,一個(gè)在波谷,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)S恰通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P在波峰,Q在波谷,反之則相反,故D、E項(xiàng)正確。 vf15.80.83414.60.8147.(2016四川理綜,6,6分)簡(jiǎn)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10 m的兩質(zhì)點(diǎn)。波先傳到P,當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。則()A.質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向 B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7 sC.該波的傳播速度可能為2 m/s D.該波的波長(zhǎng)可能為6 m答案 AD由圖可知,t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q處于平衡位置,t=時(shí)運(yùn)動(dòng)至波峰,故其起振方向沿y軸正方向,A正確;仍由圖可知,T=6 s,質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)P到

15、達(dá)同一振動(dòng)狀態(tài)晚了t=nT+T=(6n+4)s(n=0,1,2,),此即為該波從P傳到Q所需的時(shí)間,當(dāng)t=7 s時(shí)n=,故B錯(cuò)誤;由v= m/s知,當(dāng)v=2 m/s時(shí)n=,故C錯(cuò)誤;再由=vT= m知,當(dāng)n=1時(shí)=6 m,故D正確。4T2312xt1064n166064n8.2014山東理綜,38(1),4分一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播。以波源O由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m。以下判斷正確的是 ()A.波長(zhǎng)為1.2 m B.波源起振方向沿y軸正方向C.波速大小為0.4 m/s D.質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)能在t=4 s時(shí)最大答案 AB由圖可知波源起振后3

16、 s質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始振動(dòng),故波速大小v=0.3 m/s,C錯(cuò)誤;由圖知波的周期即質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)周期T=4 s,故該波的波長(zhǎng)=vT=1.2 m,A正確;因介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)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=4 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A處于正向最大位移處,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的速度為零、動(dòng)能為零,故D錯(cuò)誤。xt0.9m3s9.2014課標(biāo),34(1),5分圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10 s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點(diǎn);圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.在t=0.10 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.在t=0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的

17、加速度方向與y軸正方向相同C.從t=0.10 s到t=0.25 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mD.從t=0.10 s到t=0.25 s,質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30 cmE.質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10 sin 10t(國(guó)際單位制)答案 BCE由圖(a)得=8 m,由圖(b)得T=0.2 s,所以v=40 m/s。由圖(b)知,在t=0.10 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤。結(jié)合圖(a),由“同側(cè)法”判得波沿x軸負(fù)方向傳播,畫(huà)出t=0.25 s時(shí)的波形圖,標(biāo)出P、Q點(diǎn),如圖,此時(shí)P點(diǎn)在x軸下方,其加速度向上,B正確。t=0.25 s-0.10 s=0.15 s,x=vt=

18、6 m,C正確。P點(diǎn)起始位置不在平衡位置或最大位移處,故D錯(cuò)誤。由圖知A=0.10 m,=10 rad/s,所以Q點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為y=0.10 sin 10t(國(guó)際單位制),E正確。T2T10.2017課標(biāo),34(1),5分如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,-2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8,-2)的路程差為 m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互 (填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互 (填“加強(qiáng)”或“減弱”)。 三、非選擇題三、非選

19、擇題答案2減弱加強(qiáng)解析本題考查波的干涉。A到兩波源的距離差為AS1-AS2= m-8 m=2 m。由圖(b)或圖(c)得T=2 s,得=vT=2 m,因BS1-BS2= m- m=0,而兩波源振動(dòng)步調(diào)相反,故B點(diǎn)振動(dòng)減弱;同理,CS1-CS2=(4-0.5) m-0.5-(-2) m=1 m,恰好為半個(gè)波長(zhǎng),故C點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。22(80)( 24) 22(40)(14)22(40)1( 2) 11.(2017上海單科,14)機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的條件是:存在一個(gè)做振動(dòng)的波源,在波源周?chē)嬖?;機(jī)械波傳播的是 和 。答案介質(zhì)振動(dòng)形式能量解析機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,傳播的是振動(dòng)形式和能量。12.

20、2016課標(biāo),34(2),10分一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開(kāi)始觀測(cè),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4 cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置;t= s時(shí),質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求()簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng);()質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。13答案見(jiàn)解析解析()設(shè)振動(dòng)周期為T(mén)。由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是個(gè)周期,由此可知T=4 s由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng),且波沿x軸正向傳播,O在t= s時(shí)回到平衡位置,而A在t=1

21、 s時(shí)回到平衡位置,時(shí)間相差 s。兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間,可得波的速度v=7.5 cm/s利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系得,簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)=30 cm()設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為y=A cos將式及題給條件代入上式得14132302 tT004cos0cos6AA解得0=,A=8 cm質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y=0.08 cos(國(guó)際單位制)或y=0.08 sin(國(guó)際單位制)323t526t解題方法機(jī)械波中的各質(zhì)點(diǎn)都在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式為y=A sin(t+)或者是y=A cos(t+),式中=,把數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)知識(shí)與物理中的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái),就能夠

22、順利得出結(jié)果。2T13.2016浙江自選,13(2),6分如圖所示,在t=0時(shí)刻,位于波源O處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),形成沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波,波長(zhǎng)為8 m。位于P處的質(zhì)點(diǎn)在t=1.5 s 時(shí)開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=2.5 s時(shí)第一次達(dá)到正最大位移。求波的周期T;波速v;O、P之間的距離。答案4 s2 m/s3 m解析由題知波源的起振方向向上,則質(zhì)點(diǎn)P從開(kāi)始振動(dòng)到其第一次達(dá)到正最大位移,正好振動(dòng)了T,則有T=2.5 s-1.5 s解得周期T=4 s波速v=2 m/sOP=vt=21.5 m=3 m1414T1.(2014北京理綜,17,6分)一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播,波長(zhǎng)為,

23、周期為T(mén)。t=0時(shí)刻的波形如圖1所示,a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是()一、單項(xiàng)選擇題一、單項(xiàng)選擇題C組 教師專(zhuān)用題組A.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大B.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C.圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D.圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)答案 D由圖1可知,t=0時(shí),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(dòng)方向沿y軸負(fù)向,圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng),選項(xiàng)A、B、C都錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。2.(2013四川理綜,5,6分)圖1是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=1.25 s時(shí)的波形圖,已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5 s起

24、振,則圖2所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于()A.axb B.bxcC.cxd D.dxe答案 D由題圖1知a、c位置間距離為半個(gè)波長(zhǎng),則波從a位置的質(zhì)點(diǎn)傳播到c位置的質(zhì)點(diǎn)需要半個(gè)周期的時(shí)間,即T=1 s。當(dāng)t=1.25 s=T時(shí),由圖2可以看出該質(zhì)點(diǎn)正處于從波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。因c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)間晚,故波是沿x軸正向傳播的,結(jié)合圖1可知t=1.25 s 時(shí)處于從波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)可能在d、e兩位置之間,故D正確。543.(2013福建理綜,16,6分)如圖,t=0時(shí)刻,波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正向開(kāi)始振動(dòng),振動(dòng)周期為0.4 s,在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正

25、、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。下圖中能夠正確表示t=0.6 s時(shí)波形的圖是() 答案 C介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與振源起振的方向相同,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。4.2013課標(biāo),34(1),6分如圖,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4 m和6 m。一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處,質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng),t=3 s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.在t=6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處B.在t=5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)C.質(zhì)點(diǎn)b開(kāi)始振動(dòng)后,其振動(dòng)周期為4 sD.在4 st6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向

26、上運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題二、多項(xiàng)選擇題答案 ACD波由a到d勻速傳播,v=2 m/s,t=6 s,A項(xiàng)正確。第一個(gè)波峰在t1=3 s時(shí)產(chǎn)生于a點(diǎn),再經(jīng)t2=3 s到達(dá)c點(diǎn),共計(jì)t=t1+t2=6 s,B項(xiàng)錯(cuò)誤。a點(diǎn)從向下起振至到達(dá)最高點(diǎn)用時(shí)3 s,可知T=3 s,即T=4 s,則b點(diǎn)的振動(dòng)周期也為4 s,C項(xiàng)正確。波經(jīng)t2=3 s到達(dá)c點(diǎn),說(shuō)明此時(shí)c點(diǎn)開(kāi)始從平衡位置向下振動(dòng),再經(jīng)=1 s,共計(jì)4 s到達(dá)最低點(diǎn),再經(jīng)=2 s可到達(dá)最高點(diǎn),故在4 st”、“”、“”或“=”)。 答案1 m,則該波的波長(zhǎng)為多少? 考查點(diǎn) 本題考查質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像、波的傳播等知識(shí),對(duì)

27、考生的分析推理能力有較高要求,屬于中等難度題。易錯(cuò)警示本題易漏解,只想到波沿x軸正方向傳播的情景,漏掉波沿x軸負(fù)方向傳播的情況。因此,我們解題過(guò)程中思維一定要嚴(yán)密,要想到各種可能出現(xiàn)的情況。答案 m或4 m43解析波沿x軸正向傳播時(shí),兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為1=1 m,即1= m。波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí),兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為2=1 m,即2=4 m。3443141.(2017江西七校聯(lián)考)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波t時(shí)刻的波形圖像如圖所示,已知該波的周期為T(mén),a、b、c、d 為沿波傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)。則下列說(shuō)法中正確的是()A.在t+時(shí),質(zhì)點(diǎn)c的速度達(dá)到最大值2TB.在t+2T時(shí),質(zhì)點(diǎn)d的加速度達(dá)到最

28、大值C.從t到t+2T的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)d通過(guò)的路程為6 cmD.t時(shí)刻后,質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置E.從t時(shí)刻起,在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi),a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸通過(guò)的路程均為一個(gè)波長(zhǎng)C組 20152017年高考模擬創(chuàng)新題組一、多項(xiàng)選擇題答案 BCD在t+時(shí),質(zhì)點(diǎn)c到達(dá)波峰,速度為零,達(dá)到最小值,故A錯(cuò)誤。由圖看出,波傳到d點(diǎn)需要1周期的時(shí)間,傳到d后,d向下起振,在t+2T時(shí),d點(diǎn)到達(dá)波峰,加速度達(dá)到最大值;從t到t+2T的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)d運(yùn)動(dòng)了T,因此通過(guò)路程為6 cm,故B、C正確。簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,t時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向均向上,則t時(shí)刻后,質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位

29、置,故D正確。質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,故E錯(cuò)誤。2T1434考查點(diǎn) 本題考查橫波圖像的理解、波動(dòng)過(guò)程中各物理量的分析等知識(shí),為中等難度題。溫馨提示 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期與波傳播的周期相同。2.(2017浙江名校聯(lián)考)兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20 cm,傳播速度大小相同。實(shí)線波的頻率為2 Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則()A.在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B.實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3 2C.平衡位置為x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零D.平衡位置為x=8.5 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y20 cmE.從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25 s,平衡位置為x=5 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y0答案

30、 BDE兩列波波速相同,波長(zhǎng)不同,根據(jù)v=f,頻率不同,不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;兩列波波速相同,波長(zhǎng)分別為4 m、6 m,波長(zhǎng)比為2 3,根據(jù)v=f,頻率比為3 2,故B正確;平衡位置為x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移為零,合速度不為零,故C錯(cuò)誤;平衡位置為x=8.5 m處的質(zhì)點(diǎn),兩列波單獨(dú)引起的位移分別為A、A,故合位移大于振幅A,D正確;傳播速度大小相同,實(shí)線波的頻率為2 Hz,其周期為0.5 s,虛線波的周期為0.75 s,從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25 s,實(shí)線波在平衡位置為x=5 m的質(zhì)點(diǎn)處于波谷,而虛線波在此處的質(zhì)點(diǎn)也處于y軸上方,但不在波峰處,所以質(zhì)點(diǎn)的位移y0,故E正確。2212考查

31、點(diǎn) 本題考查波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系,橫波的圖像,波的干涉現(xiàn)象。為中等難度題。3.(2017蘇北三市三模)圖甲為某列簡(jiǎn)諧波在t=0.2 s時(shí)的波動(dòng)圖像,圖乙是這列波上質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,求:(1)波的傳播速度;(2)x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。二、非選擇題答案(1)5 m/s(2)y=10 sin 5t(cm)解析(1)從圖中可讀出=2 m,T=0.4 s,則v=5 m/s。(2)x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程y=10 sin 5t(cm)。T考查點(diǎn)本題考查對(duì)波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的理解、波速計(jì)算、振動(dòng)方程等知識(shí),均為基礎(chǔ)知識(shí),故為容易題。思路點(diǎn)撥參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期等于波傳播的周期。4.(2017山西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示的彈簧振子,放在光滑水平桌面上,O是平衡位置,振幅A=2 cm,周期T=0.4 s。若以向右為位移的正方向,當(dāng)振子運(yùn)動(dòng)到右方最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí),試畫(huà)出其振動(dòng)一個(gè)周期的振動(dòng)圖像;若從振子經(jīng)過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí),求經(jīng)過(guò)2.6 s振子通過(guò)的路程。答案如圖所示0.52 m 解析振子經(jīng)過(guò)一個(gè)周期,路程為4倍振幅,2.6 s振子通過(guò)的路程為s=4A=52 cm=0.52 m。tT考查點(diǎn) 本題考查彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析、畫(huà)振動(dòng)圖像等內(nèi)容,為中等難度題。溫馨提示 質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。