機(jī)械振動機(jī)械波?？碱}型

1、、振動類全國卷121.一簡諧振子沿x軸振動,平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn).二口時(shí)刻振子的位移K=-；4t=3時(shí)刻注=0.Im；/=4s時(shí)刻A=0.1mo該振子的振幅和周期可能為88sSA.m,3B.m,8sC.m,3D.m,8s【答案】AD4【解析】在t=s和t=4s兩時(shí)刻振子的位移相同,第一種情況是此時(shí)間差是周期的整數(shù)倍H4FH844=nTi3,當(dāng)n=1時(shí)3s.在？s的半個(gè)周期內(nèi)振子的位移由負(fù)的最大變?yōu)檎淖畲?所以振幅是.A正確.41T-0)+(4-二心+第二種情況是此時(shí)間差不是周期的整數(shù)倍那么332,當(dāng)n=0時(shí)丁=3s,且由于A口是口射的二倍說明振幅是該位移的二倍為.如圖答案d.人、波的圖像、波長

2、、頻率和波速之間關(guān)系類1.波的根本概念類問題天津卷4.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,傳到M點(diǎn)時(shí)波形如下圖,再經(jīng)0.6s,N點(diǎn)開始振動,那么該波的振幅A和頻率f為A.A=1mf=5HzBA=f=5HzC. A=1mf=HzD. A=f=Hz【答案】D14圖中實(shí)線和虛線所示,由圖可確定這列波的重慶卷14.一列簡諧波在兩時(shí)刻的波形如題A.周期B.波速C.波長D.頻率【答案】C【解析】只能確定波長,正確答案G題中未給出實(shí)線波形和虛線波形的時(shí)刻,不知道時(shí)間差或波的傳播方向,因此無法確定波速、周期和頻率.上海物理16.如圖,一列簡諧橫波沿近軸正方向傳播,實(shí)線和虛線分別表示時(shí)的波形,能正確反映=71時(shí)波形的是

3、圖-A-T=0.5s【解析】由于t2T,可確定波在0.5s的時(shí)間沿x軸正方向傳播4,即4,所以T=2s,=75f=3-7-h-44,波峰沿x軸正方向傳播4,從4處到4處,選d.浙江卷18.在O點(diǎn)有一波源,t=0時(shí)刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波.t1=4s時(shí),距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次到達(dá)波峰；t2=7s時(shí),距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次到達(dá)波谷.那么以下說法正確的是A,該橫波的波長為2mB.該橫波的周期為4sC.該橫波的波速為1m/sD.距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動的時(shí)刻為6s末【答案】BC【點(diǎn)評】處理此類題目的前提是掌握波的根本概念,其包括：波的定義,波的產(chǎn)生條件,波的分類,波

4、的波長、波速、頻率、周期,波的圖像等內(nèi)容.波長、波速、頻率三者關(guān)系是處理有關(guān)計(jì)算的關(guān)鍵.波的圖像所反響的物理量包括：1.振幅和波長,2.該時(shí)刻介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的位移,3.波的傳播方向,可確定該時(shí)刻介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的振動方向,也可反過來應(yīng)用,4.波的傳播方向,可確定任意時(shí)刻的波形圖,5.波的傳播速度大小和方向,可確定圖像上介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的振動圖象.這五點(diǎn)教師在教學(xué)中及學(xué)生學(xué)習(xí)中都應(yīng)作為重點(diǎn)內(nèi)容,必須熟練掌握.第五點(diǎn)在處理根據(jù)波的圖像判斷質(zhì)點(diǎn)振動情況類問題時(shí)尤其重要.2.波傳播過程中多解問題四川卷16.一列間諧橫波沿直線由A向B傳播,A.B相距,如圖是A處質(zhì)點(diǎn)的震動圖像.當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到波峰位置時(shí),B處質(zhì)點(diǎn)剛好到

5、達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動,這列波的波速可能是A.sB.sC.sD.s【答案】A【解析】在處理相距一定距離的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)關(guān)系時(shí)必須嘗試作出兩質(zhì)點(diǎn)間在該時(shí)刻的最少波形,然后.波是由A向B傳播的,而且在A到達(dá)波峰的時(shí)刻,處于根據(jù)間距和波長關(guān)系求波長注意波的周期性關(guān)系如圖,所以有平衡位置向上運(yùn)動,那么最少波形A4/4x0.454.5當(dāng)n=0時(shí),v=s,當(dāng)n=1時(shí)v=s,當(dāng)n=2時(shí)v=s等,正確答案丁口一1:一,？,二為Ao新課標(biāo)卷33.物理選修3-42波源S1和S2振動方向相同,頻率均為4Hz,分別置于均勻介質(zhì)中X軸上的、A兩點(diǎn)處,A=2m,如下圖.兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿X軸相向傳播,波速為4制/呂.

6、己知兩波源振動的初始相位相同.求：.OAXi簡諧波的波長；iiOA間合振動振幅最小的點(diǎn)的位置.【解析】i設(shè)波長為無,頻率為丫,那么=4?,代入數(shù)據(jù),得九三班.ii以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)P為OA間的任意一點(diǎn),其坐標(biāo)為x,那么兩波源到P點(diǎn)的波長差為、=工一2-工,運(yùn)彳工2.期中尤、加以m為單位.伏+1才合振動振幅最小的點(diǎn)的位置滿足2,k為整數(shù)解得：X=,O上海物理20.如圖,一列沿X軸正方向傳播的簡諧橫波,振幅為2cm,波速為2陰於,在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)小的平衡位置相距田加小于一個(gè)波長,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)金在波峰位置時(shí),質(zhì)點(diǎn)?在內(nèi)軸下方與胃軸相距上切的位置,那么abrW3x0.4mA.此波的周期可能為B.此波的

7、周期可能為三C.從此時(shí)刻起經(jīng)過0-5s,匕點(diǎn)可能在波谷位置D,從此時(shí)刻起經(jīng)過,3點(diǎn)可能在波峰位置口42-12_t=U.胃v=一/=一=0.6$【析】如上圖,14121,4=1,2.根據(jù)T,v2,A正確,從此時(shí)5.5口J刻起經(jīng)過0.5s,即6,波沿x軸正方向傳播=1.0m,波山1到x=1.2m處,b不在波峰,C錯(cuò)誤.如下列圖,區(qū)十工十五=.,力=.石掰,根據(jù),丁=?。?B錯(cuò)誤；5T51/一見從此時(shí)可起經(jīng)過0.5s,即3,波沿x軸正方向傳播,=1.0m,波山f到x=1.0m處,x=0.4的b在波山I,D正確.福建卷15.一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示,1=時(shí)刻的波形如圖中虛線所示.

8、假設(shè)該波的周期T大于0.02s,那么該波的傳播速度可能是D.5m/sA.2m/sB.3m/sC.4m/s【答案】B【解析】這類問題通常有兩種解法：解法一：質(zhì)點(diǎn)振動法(1)設(shè)波向右傳播,那么在0時(shí)刻x=4m處的質(zhì)點(diǎn)往上振動,A=(十圈)丁設(shè)經(jīng)歷Ai時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到波峰的位置,那么4t他0.08f,即4九+14川+1A0.08p=當(dāng)n=0時(shí),T=,符合要求,此時(shí)T0-03當(dāng)n=1時(shí),T=0.02s,符合要求,此時(shí)T0.080.08s當(dāng)n=1時(shí),T=7,符合要求,此時(shí)限上1+4期三腦/日當(dāng)n=1時(shí),T=0,02s,符合要求,此時(shí)v=3+4=3/s0.08s當(dāng)n=1時(shí),T=0.02s,不符合要求.綜上

9、所述,只有B選項(xiàng)正確.【命題特點(diǎn)】此題考查機(jī)械波傳播過程中的雙向性.【啟示】波的雙向性、每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動特征不隨波逐流、波長與波速間的聯(lián)系、機(jī)械波與電磁波的比擬是主要考查對象,在復(fù)習(xí)中應(yīng)重點(diǎn)把握.【點(diǎn)評】波的多解問題一般分為兩類,其一、由間距和波長關(guān)系求波長或由時(shí)間和周期關(guān)系求周期這兩種情況下的多解必需注意波的周期性.其二、波傳播的雙向性問題,即在波向左或向右傳播兩種情況下,由波的特性相關(guān)知識解決所求問題.這類問題根本成一個(gè)模式如福建卷15題,難度適中.三、波的干預(yù)、衍射現(xiàn)象類上海物理3.聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物,這是由于A.聲波是縱波,光波是橫波B,聲

10、波振幅大,光波振幅小C.聲波波長較長,光波波長很短D.聲波波速較小,光波波速很大【答案】C【解析】此題借助聲波考查機(jī)械波的衍射條件：障礙物的尺寸比波長小得多或與波長相差不多.上海物理2.利用發(fā)波水槽得到的水面波形如a、b所示,那么A.圖a、b均顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象B.圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象C.圖a顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象,圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象D.圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象,圖b顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象【答案】D四、根據(jù)波的圖像判斷質(zhì)點(diǎn)振動情況類全國卷215.一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播.t=0時(shí)的波形如下圖,那么A.波的周期為1sB.x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動C.x=0處的質(zhì)點(diǎn)

11、在t=4s時(shí)速度為0D.x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=4s時(shí)速度值最大【答案】AB【解析】由波的圖像可知半個(gè)波長是2m波長是4m,周期是丁2=1=他,A正確.波在沿汽軸正方向傳播,那么或=0的質(zhì)點(diǎn)在沿尸軸的負(fù)方向傳播,B正確.x=0的質(zhì)點(diǎn)的位移是振幅的一半那么要運(yùn)動到1T11Xs.=平衡位置的時(shí)間是3412,那么4時(shí)刻x=0的質(zhì)點(diǎn)越過了平衡位置速度不是最大,CD昔誤.北京卷17.一列橫波沿震軸正向傳播,A,B,C,D為介質(zhì)中的沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置.某時(shí)刻的波形如圖1所示,此后,假設(shè)經(jīng)過3/4周期開始計(jì)時(shí),那么圖2描述的是A. A處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像B. B處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像C. C處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像

12、D. D處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像c到達(dá)波峰,d到達(dá)平衡P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),【解析】由波的圖像經(jīng)過4周期,a到達(dá)波谷,b到達(dá)平衡位置向下運(yùn)動,位置向上運(yùn)動,這是四質(zhì)點(diǎn)在0時(shí)刻的狀態(tài),只有b的符合振動圖像,答案B.安徽卷15.一列沿X軸方向傳播的簡諧橫波,某時(shí)刻的波形如下圖.從該時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi),P的速度v和加速度2的大小變化情況是A.變小,.變大出變小B.V變小,高變小C.V變大,點(diǎn)變大D.V變大,【答案】D【解析】由題圖可得,波沿x軸方向傳播,P質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動方向沿y軸正方向,向平衡位置靠近,做加速度減小的加速運(yùn)動,v變大,a變大,選項(xiàng)D正確.五、結(jié)合聲波、超聲波綜合應(yīng)用類(海南卷)18

13、.(2)如圖為某一報(bào)告廳主席臺的平面圖,AB是講臺,耳、顯是與講臺上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如下圖.報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時(shí)可能會產(chǎn)生嘯叫.為了防止嘯叫,話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈恢?在這些位置上兩個(gè)喇叭傳來的聲音因干預(yù)而相消.空氣中聲速為340m/s,假設(shè)報(bào)告人聲音的頻率為136Hz,問講臺上這樣的位置有多少個(gè)【答案】4【解析】相應(yīng)于聲頻/=及的聲波的波長是式中3二到倒是空氣中的聲速.在圖中,鼻SiP-S2P=k-為u2O是AB的中點(diǎn),P是OB上任一點(diǎn).將用？應(yīng)亡表示式中k為實(shí)數(shù),當(dāng)k=0,2,4,時(shí),從兩個(gè)喇叭來的聲波因干預(yù)而增強(qiáng)；當(dāng)k=1,3,5,一時(shí),從兩個(gè)喇叭來的聲波因干預(yù)而相消.由此可知,O是干預(yù)增強(qiáng)點(diǎn)；對于B點(diǎn),132所以,B點(diǎn)也是干預(yù)增強(qiáng)點(diǎn).因而.B之間有兩個(gè)干預(yù)相消點(diǎn),由對稱性可知,AB上有4個(gè)干預(yù)相消點(diǎn).【點(diǎn)評】此題涉及的情形是報(bào)告廳會議室經(jīng)常會出現(xiàn)的嘯叫現(xiàn)象,題材新奇.巧妙地考察學(xué)生對機(jī)械波干預(yù)知識的理解是否深刻,能否真的學(xué)以致用.山東卷37.物理一物理3-41