2021年廣東高考物理復(fù)習(xí)練習(xí)課件：專題十五機(jī)械振動機(jī)械波

1、考點(diǎn)1機(jī)械振動1.(2018天津理綜,8,6分)(多選)一振子沿x軸做簡諧運(yùn)動,平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t=0時振子的位移為-0.1 m,t=1 s時位移為0.1 m,則()A.若振幅為0.1 m,振子的周期可能為 sB.若振幅為0.1 m,振子的周期可能為 sC.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 sD.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s考點(diǎn)1機(jī)械振動1.(2018天津理綜,8,6分)(多選)一答案AD本題考查簡諧運(yùn)動的多解問題。簡諧運(yùn)動的位移方程為x=A sin ,當(dāng)振幅A=0.1 m時,由t=0時x=-0.1 m得=-;由t=1 s時x=0.1 m有sin =1,則-=2k+(k

2、=0,1,2,),k=0時,T=2 s;k=1時,T= s;k=2時,T= s。由以上分析可見,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤。當(dāng)振幅A=0.2 m時,由t=0時x=-0.1 m得=-或=-;若=-,由t=1 s時x=0.1 m有sin =,則當(dāng)-=時,T=6 s;當(dāng)-=時,T=2 s。同理,若=-,則周期T最大值為2 s。由以上分析可見C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。答案AD本題考查簡諧運(yùn)動的多解問題。簡諧運(yùn)動的位移一題多解若振幅為0.1 m,則有nT+=1 s,n=1時,T= s;n=2時,T= s,可見A對,B錯。若振幅為0.2 m,則下圖反映振動的一種可能情況,由0.2 sin m=0.1 m,得=30,由此

3、可知,= s,T=6 s,故D正確。若振幅為0.2 m,周期為4 s,則在t=1 s=時間內(nèi),振子不可能從位移為-0.1 m處運(yùn)動到位移為0.1 m處,故C錯誤。一題多解若振幅為0.1 m,則有nT+=1 s,n2.(2019天津理綜,7,6分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,已知x軸上x1=1 m和x2=7 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像分別如圖1、圖2所示,則此列波的傳播速率可能是()A.7 m/sB.2 m/sC.1.2 m/sD.1 m/s2.(2019天津理綜,7,6分)(多選)一列簡諧橫波沿x軸答案BC本題考查了機(jī)械振動和機(jī)械波、質(zhì)點(diǎn)的振動圖像,以及考生的綜合分析和推理能力,是核心素養(yǎng)中運(yùn)動和

4、相互作用觀念的具體體現(xiàn)。若波沿x軸正向傳播,則+n=6 m,故= m(n=0,1,2),由振動圖像可知波的周期T=4 s,故波速v= m/s(n=0,1,2),當(dāng)n=1時,v=1.2 m/s,當(dāng)n=0時,v=6 m/s。若波沿x軸負(fù)向傳播,則+n=6 m,故= m(n=0,1,2),則波速v= m/s(n=0,1,2),當(dāng)n=0時,v=2 m/s,當(dāng)n=1時,v= m/s,故選項(xiàng)B、C正確。答案BC本題考查了機(jī)械振動和機(jī)械波、質(zhì)點(diǎn)的振動圖像3.2019課標(biāo),34(1),5分如圖,長為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a,繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處,在O點(diǎn)正下方l的O處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開,使

5、細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2)后由靜止釋放,并從釋放時開始計時。當(dāng)小球a擺至最低位置時,細(xì)繩會受到鐵釘?shù)淖钃?。設(shè)小球相對于其平衡位置的水平位移為x,向右為正。下列圖像中,能描述小球在開始一個周期內(nèi)的x-t關(guān)系的是。 3.2019課標(biāo),34(1),5分如圖,長為l的細(xì)繩下答案A本題考查單擺問題中對單擺模型的理解及對周期公式的認(rèn)識,體現(xiàn)出模型建構(gòu)的素養(yǎng)。由單擺的周期公式T=2可知,單擺的擺長越大,周期越大,題中單擺在一個全振動中,當(dāng)x0時擺長為l,T1=2;當(dāng)x0時,擺長為,T2=,則T1=2T2,由機(jī)械能守恒定律可知,小球?qū)⑦\(yùn)動到與初始位置等高的地方,由幾何關(guān)系可知,當(dāng)x0.20 s。下列說

6、法正確的是。A.波速為0.40 m/sB.波長為0.08 mC.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70 s時位于波谷D.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12 s時位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m答案ACE本題考查機(jī)械振動和機(jī)械波的綜合應(yīng)用。由圖像可知,該波的波長=16 cm=0.16 m,選項(xiàng)B錯誤;t=nT+T(n=0,1,2,),可得T=0.20 s,即0.20 s,解得n=0,T=0.40 s,波速v= m/s=0.40 m/s,選項(xiàng)A正確;t1=0.70 s=T+T,即從t=0時刻開始到t=0.70 s時刻,x=0.08 m的

7、質(zhì)點(diǎn)振動了T+T,則可知t=0.70 s時,該質(zhì)點(diǎn)位于波谷,選項(xiàng)C正確;t2=0.12 s=T0.5 s,則由題圖知波在0.5 s內(nèi)沿x軸正方向傳播的距離為,傳播時間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,x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷,選項(xiàng)D錯誤;2 s=3T,t=2 s時,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置,選項(xiàng)E正確。6.2017課標(biāo),34(1),5分(多選)如圖,一列簡7.2016課標(biāo),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20 Hz,波速為16 m/s。已知介質(zhì)

8、中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)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15.8 m、14.6 m。P、Q開始振動后,下列判斷正確的是。A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同B.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反C.當(dāng)S恰好通過平衡位置時,P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置D.當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時,P在波峰E.當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時,Q在波峰7.2016課標(biāo),34(1),5分(多選)由波源S形成答案BDE由波速公式v=f得=0.8 m,LSP=19,LSQ=18,由波動的周期性,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

9、,由圖可知,P、Q兩點(diǎn)的運(yùn)動方向始終相反,A項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確;S在平衡位置時,P、Q一個在波峰,一個在波谷,C項(xiàng)錯誤;當(dāng)S恰通過平衡位置向上運(yùn)動時,P在波峰,Q在波谷,反之則相反,故D、E項(xiàng)正確。 答案BDE由波速公式v=f得=0.8 m,8.(2018浙江11月選考,16,2分)(多選)如圖所示,兩種不同材料的彈性細(xì)繩在O處連接,M、O和N是該繩上的三個點(diǎn),OM間距離為7.0 m,ON間距離為5.0 m。O點(diǎn)上下振動,則形成以O(shè)點(diǎn)為波源向左和向右傳播的簡諧橫波和,其中波的波速為1.0 m/s。t=0時刻O點(diǎn)處在波谷位置,觀察發(fā)現(xiàn)5 s后此波谷傳到M點(diǎn),此時O點(diǎn)正通過平衡位置向上運(yùn)動,OM間還

10、有一個波谷。則()A.波的波長為4 mB.N點(diǎn)的振動周期為4 sC.t=3 s時,N點(diǎn)恰好處于波谷D.當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時,N點(diǎn)也一定處于波峰答案BDO、M之間有兩個波谷,即11=7.0 m,解得波I的波長為1=5.6 m,根據(jù)題意可知波I的波速為v1=1.4 m/s,故波的周期為T= s=4 s,同一波源的頻率相同,故N點(diǎn)的振動周期為4 s,A錯誤,B正確;波的波長為2=v2T=4 m,故在t=0時刻N(yùn)點(diǎn)處于平衡位置向下振動,經(jīng)過3 s,即四分之三周期,N點(diǎn)在波峰,C錯誤;因?yàn)镸、N兩點(diǎn)到波源的距離都為其各自波長的1,又因兩者振動周期相同,起振方向相同,所以兩者振動步調(diào)相同,即當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時,

11、N點(diǎn)也一定處于波峰,D正確。8.(2018浙江11月選考,16,2分)(多選)如圖所示,9.2017課標(biāo),34(1),5分如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧運(yùn)動的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,-2)。兩波源的振動圖線分別如圖(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)的振動相互(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。 9.2017課標(biāo),34(1),5分如圖(a),在xy平答案2減弱加強(qiáng)解析本題考查波的干涉。若兩波源同相,在干涉區(qū)域內(nèi),波程差x=n

12、(n=0,1,2,)的點(diǎn)振動加強(qiáng),波程差為x=(2n+1)(n=0,1,2,)的點(diǎn)振動減弱。若兩相干波源反相,在干涉區(qū)域內(nèi),波程差x=n(n=0,1,2,)的點(diǎn)振動減弱,波程差x=(2n+1)(n=0,1,2,)的點(diǎn)振動加強(qiáng)。本題中兩波源反相,A到兩波源的距離差為AS1-AS2= m-8 m=2 m。由圖(b)和圖(c)得T=2 s,則=vT=2 m,因BS1-BS2=0,故B點(diǎn)振動減弱。CS1-CS2=1 m,恰好為半個波長,故C點(diǎn)振動加強(qiáng)。答案2減弱加強(qiáng)解析本題考查波的干涉。若兩波源同相,在10.2018課標(biāo),34(1),5分聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4

13、900 m/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1.00 s。橋的長度為m。若該聲波在空氣中的波長為,則它在鋼鐵中的波長為的倍。答案365 解析本題考查聲波的傳播。設(shè)橋長為x,則有- =1.00 s,解得:x=365 m。波在不同介質(zhì)中傳播時,頻率不變,由=,有鋼=。10.2018課標(biāo),34(1),5分聲波在空氣中的傳播11.(2020課標(biāo),34,15分)(1)(5分)在下列現(xiàn)象中,可以用多普勒效應(yīng)解釋的有。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)A.雷雨天看到閃電后,稍過

14、一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后,探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲,音調(diào)會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波,在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化(2)(10分)一振動片以頻率f做簡諧運(yùn)動時,固定在振動片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動水面上a、b兩點(diǎn),兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c是水面上的一點(diǎn),a、b、c間的距離均為l,如圖所示。已知除c點(diǎn)外,在ac連線上還有其他振幅極大的點(diǎn),其中距c最近的點(diǎn)到c的距離為l。求()波的波長;()波的傳播速度。11.(2

15、020課標(biāo),34,15分)(1)(5分)在下列現(xiàn)答案(1)BCE(2)()l() 解析(1)因?yàn)楣馑俅笥诼曀?所以雷雨天傳播相等距離時,先看到閃電,后聽到雷聲,不屬于多普勒效應(yīng),A錯誤;超聲波被血管中的血流反射后,由于血液流動使反射的波的頻率發(fā)生改變,即探測器接收到的頻率發(fā)生變化,屬于多普勒效應(yīng),B正確;當(dāng)列車遠(yuǎn)離觀察者時,觀察者聽到的汽笛聲的音調(diào)會變低,屬于多普勒效應(yīng),C正確;同一聲波在不同介質(zhì)中傳播的速度不同,不屬于多普勒效應(yīng),D錯誤;天文學(xué)上觀察雙星,由于雙星周期性運(yùn)動而使接收到的光的頻率發(fā)生變化,即雙星光譜隨時間的周期性變化,可用多普勒效應(yīng)解釋,E正確。(2)()如圖,設(shè)距c點(diǎn)最近的振

16、幅極大的點(diǎn)為d點(diǎn),a與d的距離為r1,b與d的距離為r2,d與c的距離為s,波長為。則r2-r1=由幾何關(guān)系有r1=l-s答案(1)BCE(2)()l() 解析(1)=(r1 sin 60)2+(l-r1 cos 60)2聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得=l()波的頻率為f,設(shè)波的傳播速度為v,有v=f聯(lián)立式得v=(r1 sin 60)2+(l-r1 cos 60)12.2016課標(biāo),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處的兩個質(zhì)點(diǎn)。t=0時開始觀測,此時質(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,

17、質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1 s時,質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求()簡諧波的周期、波速和波長;()質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式。答案見解析12.2016課標(biāo),34(2),10分一列簡諧橫波在介解析()設(shè)振動周期為T。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小于半個波長,且波沿x軸正向傳播,O在t= s時回到平衡位置,而A在t=1 s時回到平衡位置,時間相差 s。兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時間,可得波的速度v=7.5 cm/s利用波長、波速和周期的關(guān)系得,簡諧波的波長=30 cm()設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)

18、系為y=A cos將式及題給條件代入上式得解得0=,A=8 cm解析()設(shè)振動周期為T。由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式為y=0.08 cos(國際單位制)或y=0.08 sin(國際單位制)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式為以下為教師用書專用1.(2017浙江11月選考,16,2分)(多選)有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點(diǎn),b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn),d為波峰與波峰相遇點(diǎn),e、g是a、d連線上的兩點(diǎn),其中e為連線的中點(diǎn),則()A.a、d處的質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng),b、

19、c處的質(zhì)點(diǎn)振動減弱B.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,e處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4AC.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,g處的質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動D.從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點(diǎn)振幅恰好為零以下為教師用書專用1.(2017浙江11月選考,16,2分)答案ABC由題意可知兩列波滿足發(fā)生干涉的條件,a、d兩點(diǎn)波谷與波谷疊加或波峰與波峰疊加,屬于振動加強(qiáng)點(diǎn),而b、c兩點(diǎn)為波峰與波谷疊加,屬于振動減弱點(diǎn),選項(xiàng)A正確;此刻傳播的機(jī)械波,e點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,經(jīng)過半個周期后,e點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為全振動路程的一半,e點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2A,所以選項(xiàng)B正確;此刻傳播的機(jī)械波,g點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置與波峰之間且向平

20、衡位置運(yùn)動,經(jīng)過半個周期,g點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動,所以C正確;質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為偏離平衡位置的最大距離,是一定值,不會發(fā)生變化,所以d點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A,選項(xiàng)D錯誤。答案ABC由題意可知兩列波滿足發(fā)生干涉的條件,a、2.(2016天津理綜,7,6分)(多選)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡諧運(yùn)動,其表達(dá)式為y=5 sin (t),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=12 m處,波形圖像如圖所示,則()A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動方向沿y軸正方向C.波源開始振動時的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3

21、 m處所需時間是2 s2.(2016天津理綜,7,6分)(多選)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原答案AB由波源振動表達(dá)式可知= s-1,而=,所以T=4 s,由波形圖知=8 m,波速v=2 m/s,x=vt=12 m,故A項(xiàng)正確;經(jīng)過t=3 s,波向前傳播的距離為x,x=vt=6 m,畫出這一時刻的波形圖如圖中虛線所示,由圖可知,M點(diǎn)振動方向沿y軸正方向,B項(xiàng)正確;在波的傳播過程中,各質(zhì)點(diǎn)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(xiàng)錯誤;此時M點(diǎn)在y=3 m處且沿y軸負(fù)方向振動,第一次到達(dá)y=-3 m處所用時間小于,故D項(xiàng)錯誤。規(guī)律總結(jié)根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)振動方向的方法:順著波的

22、傳播方向看,處在上坡處的質(zhì)點(diǎn)向下振動,處在下坡處的質(zhì)點(diǎn)向上振動,即“上坡下,下坡上”。答案AB由波源振動表達(dá)式可知= s-1,而=3.2020課標(biāo),34(1),5分如圖,一列簡諧橫波平行于x軸傳播,圖中的實(shí)線和虛線分別為t=0和t=0.1 s時的波形圖。已知平衡位置在x=6 m處的質(zhì)點(diǎn),在0到0.1 s時間內(nèi)運(yùn)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(fù)方向”)。 3.2020課標(biāo),34(1),5分如圖,一列簡諧橫波平答案0.410負(fù)方向解析平衡位置在x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)在0到0.1 s時間內(nèi)運(yùn)動方向不變,則質(zhì)點(diǎn)從最大位移處向下運(yùn)動個周期,得周期T=0.4

23、 s;由圖像可知波長=4 m,由v=得波速為10 m/s;由題意知波傳播個周期,實(shí)線波形向左平移個波長與虛線波形重疊,故波沿x軸負(fù)方向傳播。答案0.410負(fù)方向解析平衡位置在x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)4.2015課標(biāo),34(2),10分甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,波速均為v=25 cm/s。兩列波在t=0時的波形曲線如圖所示。求()t=0時,介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo);()從t=0開始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時間。4.2015課標(biāo),34(2),10分甲、乙兩列簡諧橫波答案()x=(50+300n)cm,n=0,1,2,

24、()0.1 s解析()t=0時,在x=50 cm處兩列波的波峰相遇,該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16 cm。兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16 cm。從圖線可以看出,甲、乙兩列波的波長分別為1=50 cm,2=60 cm甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為x1=50+k11,k1=0,1,2,x2=50+k22,k2=0,1,2,由式得,介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為x=(50+300n)cm,n=0,1,2,()只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)的位移為-16 cm。t=0時,兩波波谷間的x坐標(biāo)之差為答案()x=(50+300n)cm,n=0,1,2,x=50+(

25、2m2+1)-50+(2m1+1)式中,m1和m2均為整數(shù)。將式代入式得x=10(6m2-5m1)+5由于m1、m2均為整數(shù),相向傳播的波谷間的距離最小為x0=5 cm從t=0開始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時間為t=代入數(shù)據(jù)得t=0.1 s評分標(biāo)準(zhǔn)第()問6分,式2分,式各1分,式2分;第()問4分,式各1分。解后反思該題難度較大,解答過程中要注意數(shù)學(xué)知識在物理學(xué)中的應(yīng)用,尤其是對于通式的表達(dá)。同時該題要求學(xué)生具有較強(qiáng)的計算能力。x=50+(2m2+1)-50+(2m1+1)A組 考點(diǎn)基礎(chǔ)題組考點(diǎn)1機(jī)械振動1.2019廣東潮州二模,34(1)(多選)下列說法正確的是

26、()A.在同一地點(diǎn),單擺做簡諧運(yùn)動的周期與其擺長成正比B.彈簧振子做簡諧運(yùn)動時,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C.彈簧振子做簡諧運(yùn)動時,彈簧的勁度系數(shù)越大,彈簧振子做簡諧運(yùn)動的周期越大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、振幅及周期,仍不一定能確定振子在任意時刻的位置A組 考點(diǎn)基礎(chǔ)題組考點(diǎn)1機(jī)械振動1.2019廣東潮州二答案BDE根據(jù)單擺的周期公式T=2,得T2=L,在同一地點(diǎn),g一定,則知T2與L成正比,即單擺做簡諧運(yùn)動的周期的二次方與其擺長成正比,故A錯誤。彈簧振子做簡諧運(yùn)動時,振動系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,即振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持

27、不變,故B正確。根據(jù)單擺的周期公式T=2,可知彈簧的勁度系數(shù)越大,彈簧振子做簡諧運(yùn)動的周期越小,故C錯誤。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,與固有頻率無關(guān),故D正確。振動質(zhì)點(diǎn)在同一位置振動方向有兩種,所以已知彈簧振子初始時刻的位置,不知道初始時刻振子的振動方向,根據(jù)振動周期,不能知道振子在任意時刻運(yùn)動速度的方向,仍不一定能確定振子在任意時刻的位置,故E正確。答案BDE根據(jù)單擺的周期公式T=2,得T2=2.2018廣東廣州一模,34(1)(多選)甲、乙兩彈簧振子,振動圖像如圖所示,則可知()A.甲速度為零時,乙速度最大B.甲加速度最小時,乙速度最小C.任一時刻兩個振子

28、受到的回復(fù)力都不相同D.兩個振子的振動頻率之比f甲f乙=12E.兩個振子的振幅之比為A甲A乙=212.2018廣東廣州一模,34(1)(多選)甲、乙兩彈簧答案ADE由圖可知,甲的周期是乙的周期的2倍,它們的初相位相等,甲速度為零時,乙速度最大,故A正確;振子在平衡位置處速度最大,振子在最大位移處速度最小,甲、乙的周期不同,甲加速度最小時,乙的速度并不是最小,故B錯誤;t=2.0 s時,甲、乙都在平衡位置,兩振子受到的回復(fù)力相同,故C錯誤;由圖可知甲、乙兩個振子的周期分別為T甲=2.0 s、T乙=1.0 s,甲、乙兩個振子的周期之比為21,頻率:f=,所以甲、乙兩個振子的振動頻率之比f甲f乙=1

29、2,故D正確;由圖可知,兩振子的振幅分別為:A甲=10 cm、A乙=5 cm,兩個振子的振幅之比:A甲A乙=105=21,故E正確。答案ADE由圖可知,甲的周期是乙的周期的2倍,它們3.2020廣東廣州線上測試,34(1)(多選)用單擺測定重力加速度g的實(shí)驗(yàn)。如圖,甲、乙、丙分別是三位同學(xué)作出的單擺周期的二次方與擺長的T2-L圖線,其中甲、乙平行,乙、丙均過原點(diǎn),根據(jù)乙求出的g值接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?則下列分析正確的是()A.根據(jù)甲求出的g值大于根據(jù)乙求出的g值B.根據(jù)丙求出的g值大于根據(jù)乙求出的g值C.根據(jù)T2-L圖線,可以由g= 求出g的值D.甲不過原點(diǎn)的原因可能是誤將懸點(diǎn)到擺球上端的距

30、離記為擺長LE.丙偏離乙的原因可能是記錄時誤將擺球經(jīng)過平衡位置的次數(shù)當(dāng)成全振動的次數(shù)3.2020廣東廣州線上測試,34(1)(多選)用單擺測答案BDE試題以用單擺測定重力加速度g為情境,考查學(xué)生單擺等必備知識,主要考查理解能力、推理能力、實(shí)驗(yàn)探究能力,體現(xiàn)了科學(xué)探究的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。根據(jù)單擺的周期公式T=2,得T2=L,由數(shù)學(xué)知識可知,T2-L圖線的斜率k=,甲、乙平行即斜率相等,則計算出的加速度相等,A錯誤;由圖可知,丙的斜率小于乙的斜率,由k=可知,根據(jù)丙求出的g值大于根據(jù)乙求出的g值,B正確;由g=可得=則=,C錯誤;若測量擺長時忘了加上擺球的半徑,則擺長變成擺線的長度l

31、,則有T2=+,故作出的T2-L圖線中,甲不過原點(diǎn)的原因可能是誤將懸點(diǎn)到擺球上端的距離記為擺長L,D正確;若記錄時誤將擺球經(jīng)過平衡位置的次數(shù)當(dāng)成全振動的次數(shù),則周期的測量值偏小,導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大,圖線的斜率k偏小,E正確。答案BDE試題以用單擺測定重力加速度g為情境,考查考點(diǎn)2機(jī)械波1.2020廣東深圳第二次線上統(tǒng)一考試,34(1)(多選)一段繩子置于x軸上,某同學(xué)使繩子的左端(即波源A)在y軸上做不連續(xù)的簡諧運(yùn)動,振動周期為0.4 s,某時刻波剛好傳到P,O、P間繩上各點(diǎn)形成的波形如圖所示,此時由波形可知()A.波源的起振方向沿y軸正方向B.波在介質(zhì)中傳播的速度為1.0 m/sC.

32、質(zhì)點(diǎn)Q此時以10 m/s速率沿y軸負(fù)方向運(yùn)動D.此波形是波源先做一次全振動后停止振動0.6 s,接著再振動半個周期形成的E.從此時開始計時,再過1 s質(zhì)點(diǎn)Q剛好運(yùn)動到P點(diǎn)考點(diǎn)2機(jī)械波1.2020廣東深圳第二次線上統(tǒng)一考試,34答案ABD試題考查簡諧運(yùn)動等必備知識,主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。波剛好傳到P,根據(jù)波形圖結(jié)合“上下坡法”可知,P質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸正方向,根據(jù)介質(zhì)中各點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同,則波源的起振方向沿y軸正方向,A正確;由圖可知,波長為0.4 m,周期為0.4 s,則波速為v=1.0 m/s,B正確;質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的速度

33、與波傳播速度是不相同的,C錯誤;由圖可知,x=0.2 mx=0.8 m沒有波形,說明波源停止振動,時間為t= s=0.6 s,此時x=0 x=0.2 m又出現(xiàn)半個波長的波形,說明波源又振動半個周期,D正確;質(zhì)點(diǎn)并不會隨波移動,只會在各自平衡位置附近上下振動,E錯誤。答案ABD試題考查簡諧運(yùn)動等必備知識,主要考查理解2.2019廣東廣州調(diào)研,34(1)(多選)一簡諧橫波沿x軸傳播,圖甲是t=0時刻的波形圖,圖乙是介質(zhì)中平衡位置在x=1.5 m處a質(zhì)點(diǎn)的振動圖像;b是平衡位置在x=2.5 m的質(zhì)點(diǎn),則()A.波的傳播方向沿x軸正方向B.波的傳播速度的大小為1 m/sC.t=0時,a的速率比b的速率

34、大D.t=1 s時,b位于平衡位置上方E.01 s時間內(nèi),b沿y軸正方向運(yùn)動2.2019廣東廣州調(diào)研,34(1)(多選)一簡諧橫波沿答案BDE根據(jù)圖乙可知t=0時刻a質(zhì)點(diǎn)向下振動,根據(jù)“上下坡法”可知波沿x軸負(fù)方向傳播,故A錯誤;由圖甲可知波長為=4 m,由圖乙可知周期為:T=4 s,則波速為v= m/s=1 m/s,故B正確;由圖甲可知t=0時,a、b質(zhì)點(diǎn)均在平衡位置下方,且到平衡位置距離相等,故t=0時,a的速率與b的速率相等,故C錯誤;t=1 s=,故b質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置上方,故D正確;t=0時b在平衡位置下方且向上振動,根據(jù)圖乙可知,01 s時間內(nèi),b沿y軸正方向運(yùn)動,故E正確。解題思路

35、根據(jù)圖乙可知t=0時刻a質(zhì)點(diǎn)的振動方向,根據(jù)“上下坡法”可判波傳播方向;根據(jù)圖甲得波的波長,由圖乙可知波傳播周期,根據(jù)v=可求波速;根據(jù)圖甲中t=0時a、b的位置比較速率關(guān)系;根據(jù)時間與周期關(guān)系判斷質(zhì)點(diǎn)所在位置。答案BDE根據(jù)圖乙可知t=0時刻a質(zhì)點(diǎn)向下振動,根3.2020廣東肇慶二模,34(1)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿y軸正方向傳播的簡諧橫波,波源的振動頻率為5 Hz,該波的波速為 m/s;某時刻該簡諧波剛好傳播到y(tǒng)=6 m處,如圖所示,即可知波源剛開始的振動方向(填“沿x軸的正方向”“沿x軸的負(fù)方向”“沿y軸的正方向”或“沿y軸的負(fù)方向”);該時刻除P質(zhì)點(diǎn)外與圖中P質(zhì)點(diǎn)動能相同的質(zhì)點(diǎn)有幾

36、個?。 3.2020廣東肇慶二模,34(1)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生答案20沿x軸的負(fù)方向5個解析試題考查簡諧運(yùn)動等必備知識,主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。由圖可知,波長=4 m,v=f=45 m/s=20 m/s;由“上下坡法”可知,波源剛開始的振動方向沿x軸負(fù)方向;由簡諧運(yùn)動的對稱性可知,在到平衡位置距離相等的位置,速率相等,動能相等,由圖可知,該時刻除P質(zhì)點(diǎn)外與圖中P質(zhì)點(diǎn)動能相同的質(zhì)點(diǎn)有5個。答案20沿x軸的負(fù)方向5個解析試題考查簡諧運(yùn)動等必備B組專題綜合題組(時間:60分鐘分值:90分)一、選擇題(每小題6分,共60分)1.2019廣東珠海一模

37、,34(1)(多選)關(guān)于振動和波動,下列說法正確的是()A.做簡諧運(yùn)動的物體,經(jīng)過同一位置時,加速度可能不同B.在受迫振動中,驅(qū)動力的頻率不一定等于物體的固有頻率C.在波的干涉中,振動加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處D.波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時,接收到的頻率會發(fā)生變化E.在波的傳播方向上對平衡位置的位移始終相同的質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長答案BCD做簡諧運(yùn)動的物體,加速度總與位移大小成正比,方向相反,故每次經(jīng)過同一位置時,加速度一定相同,故A錯誤;物體做受迫振動時,驅(qū)動力的頻率跟固有頻率無關(guān),故B正確;在波的干涉中,振動加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處,也可能是平衡位置的疊加處,故C

38、正確;根據(jù)多普勒效應(yīng),波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時,接收到的頻率會發(fā)生變化,故D正確;在波的傳播方向上對平衡位置的位移始終相同的質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長的整數(shù)倍,故E錯誤。B組專題綜合題組一、選擇題(每小題6分,共60分)1.22.(2020海南一模,9)(多選)如圖所示,水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡諧運(yùn)動,坐標(biāo)原點(diǎn)O為振子的平衡位置,其振動方程為x=5 sin (10t+) cm。下列說法正確的是()A.M、N間距離為5 cmB.振子的運(yùn)動周期是0.2 sC.t=0時,振子位于N點(diǎn)D.t=0.05 s時,振子具有最大加速度答案BC試題考查簡諧運(yùn)動等必備知識,主要考查理解能力、推理能力,體

39、現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。MN間距離2A=10 cm,A錯誤;因=10 rad/s,可知振子的運(yùn)動周期T= s=0.2 s,B正確;由x=5 sin cm可知,t=0時,x=5 cm,即振子位于N點(diǎn),故C正確;由x=5 sin cm可知,t=0.05 s時x=0,此時振子在O點(diǎn),振子加速度為零,故D錯誤。2.(2020海南一模,9)(多選)如圖所示,水平彈簧振子沿3.2020廣東佛山一模,34(1)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖像如圖所示,下列說法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)振動頻率是0.25 HzB.0至10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20 cmC.第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度最大D.在t=1

40、s和t=3 s兩時刻,質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同E.在t=2 s和t=4 s兩時刻,質(zhì)點(diǎn)速度大小相等、方向相同答案ABC試題考查簡諧運(yùn)動的圖像等必備知識,主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。由圖讀出質(zhì)點(diǎn)振動周期為T=4 s,則質(zhì)點(diǎn)振動頻率為f=0.25 Hz,A正確。質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動,在一個周期內(nèi)通過的路程是4個振幅,t=10 s=2.5T,則在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是s=2.54A=102 cm=20 cm,B正確。在第4 s末,質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置處,速度最大,C正確。在t=1 s和t=3 s兩時刻,質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相反,D錯誤。根據(jù)圖線的斜率表示

41、速度,斜率的正、負(fù)表示速度方向,知在t=2 s和t=4 s兩時刻,質(zhì)點(diǎn)速度大小相等、方向相反,E錯誤。3.2020廣東佛山一模,34(1)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧4.2020廣東潮州聯(lián)考,34(1)(多選)如圖所示為一簡諧橫波在t=0 s時刻的波形圖,Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)。Q質(zhì)點(diǎn)與P質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距3 m,P質(zhì)點(diǎn)的振動位移隨時間變化關(guān)系為y=10 sin cm,下列說法正確的是()A.該波沿x軸正方向傳播B.該波的傳播速度為4 m/sC.質(zhì)點(diǎn)Q在1 s內(nèi)通過的路程為0.2 mD.t=0.5 s時,質(zhì)點(diǎn)Q的加速度為0,速度為正向最大E.t=0.75 s時,質(zhì)點(diǎn)P的加速度為0,速度為負(fù)向最

42、大4.2020廣東潮州聯(lián)考,34(1)(多選)如圖所示為一答案BCE試題考查簡諧運(yùn)動的圖像等必備知識,主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。當(dāng)t=0時,y=10 sin cm=5 cm,可知P質(zhì)點(diǎn)在Q質(zhì)點(diǎn)的左側(cè),又Q質(zhì)點(diǎn)與P質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距3 m,Q質(zhì)點(diǎn)在x=1 m處,且向上振動,根據(jù)“上下坡法”知,該波沿x軸負(fù)方向傳播,A錯誤。該波的波長=8 m,質(zhì)點(diǎn)P的振動周期T= s=2 s,波的周期等于質(zhì)點(diǎn)振動周期,則波的傳播速度v= m/s=4 m/s,B正確。質(zhì)點(diǎn)Q在1 s內(nèi),即二分之一個周期內(nèi)通過的路程等于兩倍的振幅,為20 cm=0.2 m,C正確。在t

43、=0.5 s時,即經(jīng)過,質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動到負(fù)的最大位移處,此時加速度最大,速度為零,故D錯誤。在t=0.75 s時,質(zhì)點(diǎn)P的位移y=10 sin =0,質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置,加速度為零,向下振動,即速度為負(fù)向最大,故E正確。答案BCE試題考查簡諧運(yùn)動的圖像等必備知識,主要考5.2019廣東揭陽二模,34(1)(多選)如圖所示,a、b兩列沿x軸傳播的簡諧橫波,t=0時刻的波形如圖所示,兩列波傳播的速度大小均為v=2 m/s。a波的振幅為2 cm,沿x軸正向傳播,b波的振幅為1 cm,沿x軸負(fù)方向傳播,下列說法中正確的是()A.橫波a的周期為2 sB.x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為1 cmC.t=0.5 s時

44、刻,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移為-3 cmD.t=0.5 s時刻,x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動E.t=1.0 s時刻,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小等于3 cm答案ABD根據(jù)圖像可得:兩列波波長均為=4 m,故兩列波的周期均為T=2 s,故A正確;t=0時刻,x=1 m處為波峰和波谷相遇,質(zhì)點(diǎn)振幅A1=Aa-Ab=1 cm,故B正確;t=0.5 s時刻,根據(jù)波的傳播方向及波速可得:a波波峰、b波波峰傳播到x=2 m處,故x=2 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為2 cm+1 cm=3 cm,故C錯誤;t=0.5 s時刻,根據(jù)波的傳播方向及波速可得:a、b波平衡位置都傳播到x=1 m處,且a波向下振動,b波向上振動

45、,根據(jù)兩列波振幅可得:x=1 m處質(zhì)點(diǎn)向下振動,故D正確;t=1 s時刻,根據(jù)波的傳播方向及波速可得:a、b波平衡位置都傳播到x=2 m處,故x=2 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為0,故E錯誤。5.2019廣東揭陽二模,34(1)(多選)如圖所示,a6.2019廣東深圳一模,34(1)(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,甲圖中A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為2 m,且小于一個波長,乙圖為A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。由此可知()A.B質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)通過的路程為8 cmB.該簡諧橫波的周期為4 sC.該簡諧橫波的波速為4 m/sD.t=1.5 s時A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同E.t=1.5 s時A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動速度相

46、同6.2019廣東深圳一模,34(1)(多選)一列簡諧橫波答案ABE由題圖乙可得:振幅A=2 cm,故波中任意質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)通過的路程為4A=8 cm,故A正確;由振動圖像可知,該簡諧橫波的周期為4 s,故B正確;波由A向B傳播,則A質(zhì)點(diǎn)振動比B質(zhì)點(diǎn)振動超前1 s,該簡諧橫波的波速為v= m/s=2 m/s,故C錯誤;由題圖乙可知,t=1.5 s時A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等、方向相反,兩質(zhì)點(diǎn)的振動速度相同,故D錯誤,E正確。解題關(guān)鍵本題中振動圖像反映質(zhì)點(diǎn)的振動情況,根據(jù)振動圖像的信息,能確定兩質(zhì)點(diǎn)在同一時刻的狀態(tài)。答案ABE由題圖乙可得:振幅A=2 cm,故波中任7.2020廣東湛江調(diào)研,3

47、4(1)(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,O質(zhì)點(diǎn)為波源,t=0時刻波源開始振動,t=4 s時波形如圖所示。下列說法正確的是()A.該簡諧橫波的周期為0.5 sB.該簡諧橫波的波速等于0.5 m/sC.波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)C時,質(zhì)點(diǎn)B通過的路程為10 cmD.t=8 s時該波傳播到x軸上質(zhì)點(diǎn)D處,質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動方向向上E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)C第一次出現(xiàn)在波峰位置時,質(zhì)點(diǎn)B恰好出現(xiàn)在波谷位置7.2020廣東湛江調(diào)研,34(1)(多選)一列簡諧橫波答案BDE試題考查機(jī)械波等必備知識,主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。由題意可知該波的周期為T=4 s,根據(jù)圖知波長為=2 m,則

48、波速為v=0.5 m/s,故A錯誤,B正確。當(dāng)波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)C時,質(zhì)點(diǎn)B振動時間為2 s=T,則質(zhì)點(diǎn)B通過的路程為20 cm,故C錯誤。簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=8 s時間內(nèi)傳播的距離為x=vt=0.58 m=4 m,故經(jīng)t=8 s,該波傳播到x軸上質(zhì)點(diǎn)D處,據(jù)波的傳播方向知,質(zhì)點(diǎn)D的運(yùn)動方向向上,D正確。由于B、C間距離等于半個波長,B與C的振動情況總是相反,則當(dāng)質(zhì)點(diǎn)C第一次出現(xiàn)在波峰位置時,質(zhì)點(diǎn)B恰好出現(xiàn)在波谷位置,E正確。答案BDE試題考查機(jī)械波等必備知識,主要考查理解能8.2020廣東珠海模擬,34(1)(多選)如圖甲所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,圖乙表示該

49、波傳播的介質(zhì)中x=2 m處的a質(zhì)點(diǎn)從t=0時刻起的振動圖像。下列說法正確的是()A.波沿x軸正方向傳播B.波傳播的速度為20 m/sC.a質(zhì)點(diǎn)在01.0 s內(nèi),通過的路程為20 mD.t=0.25 s時,a質(zhì)點(diǎn)的位移沿y軸正方向E.t=0.25 s時,x=4 m處的b質(zhì)點(diǎn)的加速度沿y軸負(fù)方向8.2020廣東珠海模擬,34(1)(多選)如圖甲所示為答案ABE本題考查了機(jī)械波的圖像與振動圖像等知識,考查了學(xué)生的理解分析能力,體現(xiàn)了物理學(xué)科物理觀念與科學(xué)思維等素養(yǎng)。由題圖甲、乙知波長=4 m,周期T=0.2 s,振幅A=0.2 m,t=0時刻,x=2 m處的a質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動,則波沿x軸正方向傳播,A正

50、確;根據(jù)波長、周期和波速的關(guān)系有v=20 m/s,B正確;a質(zhì)點(diǎn)在01.0 s內(nèi)經(jīng)過了5個周期,通過的路程為s=54A=4 m,C錯誤;由圖乙知t=0.25 s時,a質(zhì)點(diǎn)的位移沿y軸負(fù)方向,D錯誤;在x=4 m處的b質(zhì)點(diǎn)在t=0.25 s與t=0.05 s時的振動情況一樣,由圖乙知,質(zhì)點(diǎn)a位于波谷,加速度方向沿y軸正方向,而b和a剛好相差半個波長,振動情況相反,b質(zhì)點(diǎn)的加速度沿y軸負(fù)方向,故E正確。答案ABE本題考查了機(jī)械波的圖像與振動圖像等知識,方法技巧求解波的圖像與振動圖像綜合問題的三關(guān)鍵:“一分、一看、二找” 方法技巧求解波的圖像與振動圖像綜合問題的三關(guān)鍵:“一9.2020河南、廣東、湖

51、南、湖北四省部分學(xué)校聯(lián)考,34(1)(多選)如圖甲所示,在平靜湖面上有兩個相距2 m的波源S1、S2上下振動產(chǎn)生兩列水波,S1、S2波源振動圖像分別如圖乙、丙所示。在兩波源的連線上有M、N兩點(diǎn),M點(diǎn)距波源S1為0.8 m,N點(diǎn)距波源S2為0.9 m。已知水波在該湖面上的傳播速度為0.2 m/s,從0時刻開始計時,經(jīng)過10 s時,下列說法正確的是() 甲A.M點(diǎn)的振幅為10 cmB.N點(diǎn)的振幅為10 cmC.N點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)D.N點(diǎn)位移為-30 cmE.M點(diǎn)位移為10 cm9.2020河南、廣東、湖南、湖北四省部分學(xué)校聯(lián)考,34(答案ACD試題考查機(jī)械波的圖像與振動圖像等必備知識,主要考查理解能

52、力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。由v=得,波長為=vT=0.22 m=0.4 m,MS1=0.8 m,MS2=1.2 m,則MS2-MS1=(1.2-0.8) m=0.4 m=,由于兩波源振動方向始終相反,所以在M點(diǎn),波峰與波谷相遇,振動減弱,振幅為AM=A1-A2=(20-10) cm=10 cm,故A正確;NS1=1.1 m,NS2=0.9 m,則NS1-NS2=(1.1-0.9) m=0.2 m=,由于兩波源振動方向始終相反,所以在N點(diǎn),波峰與波峰或波谷與波谷相遇,振動加強(qiáng),振幅為AN=A1+A2=(20+10) cm=30 cm,故B錯誤,C正確;波的周期

53、為T=2 s,S1波傳到N點(diǎn)的時間t1= s=5.5 s,S2波傳到N點(diǎn)的時間t2= s=4.5 s,從0時刻開始計時,經(jīng)過10 s時,S1波使N點(diǎn)振動4.5 s=2.25T,S2波使N點(diǎn)振動5.5 s=2.75T,S1的波谷與S2的波谷在N點(diǎn)相遇,則N點(diǎn)位移為-30 cm,故D正確;S1波傳到M點(diǎn)的時間t3= s=4 s,S2波傳到M點(diǎn)的時間t4= s=6 s,從0時刻開始計時,經(jīng)過10 s時,S1波使M點(diǎn)振動6 s=3T,S2波使M點(diǎn)振動4 s=2T,兩波的平衡位置在M點(diǎn)相遇,則M點(diǎn)位移為0 cm,故E錯誤。答案ACD試題考查機(jī)械波的圖像與振動圖像等必備知識10.(2020浙江寧波十校聯(lián)考

54、,8)如圖所示,實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷,此刻,M是波峰與波峰的相遇點(diǎn)。設(shè)這兩列波的振幅均為A,則下列說法正確的是()A.此刻位于O處的質(zhì)點(diǎn)正處于波峰位置B.P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置C.隨著時間的推移,M處的質(zhì)點(diǎn)將向O處移動D.O、M連線的中點(diǎn)是振動加強(qiáng)的點(diǎn),其振幅為A答案B試題考查機(jī)械波,主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對基礎(chǔ)性考查要求。由圖知O處的質(zhì)點(diǎn)是波谷和波谷疊加,正處在波谷,A錯誤;P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)是波谷和波峰疊加,位移始終為零,即處于平衡位置,B正確;振動的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動,不會隨波遷移,C錯誤;

55、OM連線中點(diǎn),也是振動加強(qiáng)的點(diǎn),其振幅與O或M點(diǎn)一樣,為2A,D錯誤。反思總結(jié)介質(zhì)中同時存在幾列波時,每列波能保持各自的傳播規(guī)律而不互相干擾。10.(2020浙江寧波十校聯(lián)考,8)如圖所示,實(shí)線與虛線分二、實(shí)驗(yàn)題(共10分)11.(2020山東濟(jì)寧一模,14)(10分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?圖1圖2圖3二、實(shí)驗(yàn)題(共10分)11.(2020山東濟(jì)寧一模,14)(1)為了使測量誤差盡量小,下列說法中正確的是。A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B.組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C.實(shí)驗(yàn)時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D.為了使單擺的周期大一些,應(yīng)使擺線相距平衡位

56、置有較大的角度(2)該實(shí)驗(yàn)小組用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數(shù)如圖2所示,讀出小球直徑為d=cm。(3)該同學(xué)用米尺測出懸線的長度為L,讓小球在豎直平面內(nèi)擺動。當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時開始計時,并計數(shù)為0,此后小球每經(jīng)過最低點(diǎn)一次,依次計數(shù)為1、2、3。當(dāng)數(shù)到40時,停止計時,測得時間為t。改變懸線長度,多次測量,利用計算機(jī)作出了t2-L圖線如圖3所示。根據(jù)圖3可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2。(取2=9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(1)為了使測量誤差盡量小,下列說法中正確的是答案(1)BC(2)0.810(3)9.80解析試題以用單擺測定重力加速度為情境,考查理解能力,體現(xiàn)

57、了科學(xué)探究的學(xué)科素養(yǎng),突出對綜合性考查要求。(1)為減小空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響,減小實(shí)驗(yàn)誤差,組裝單擺須選用密度大且直徑較小的擺球,A錯誤;為減小實(shí)驗(yàn)誤差,組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線,B正確;實(shí)驗(yàn)時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動,不能使單擺成為圓錐擺,C正確;單擺偏角應(yīng)小于5,擺長一定的情況下,擺的振幅盡量小些,D錯誤。(2)由圖示游標(biāo)卡尺可知,其分度值為0.05 mm,故小球直徑為:8 mm+20.05 mm=8.10 mm=0.810 cm。(3)周期為:T=,擺線長度與擺球半徑之和為單擺擺長,由單擺周期公式:T=2可知:t2=L+,t2-L圖線的斜率:k= s2/cm,重力加速度:g97

58、9.876 cm/s29.80 m/s2。答案(1)BC(2)0.810(3)9.80解析試題三、計算題(共20分)12.2018廣東汕頭二模,34(2)(10分)資料記載,海嘯波是重力長波,波長可達(dá)100公里,它的傳播速度等于重力加速度g與海水深度乘積的算術(shù)平方根。在開闊的深海區(qū)低幾米的一次單個波浪,到達(dá)淺海區(qū)波長減小,振幅增大,掀起1040米高的拍岸巨浪,有時最先到達(dá)海岸的海嘯可能是波谷,水位下落,暴露出淺灘海底,幾分鐘后波峰到來,一退一進(jìn),造成毀滅性的破壞。()在深海區(qū)有一海嘯波(忽略海水深度變化引起的波形變化)如圖甲,實(shí)線是某時刻的波形圖,虛線是t=900 s后首次出現(xiàn)的波形圖。已知波

59、沿x軸正方向傳播。波源到淺海區(qū)的水平距離s1=1.08104 km,求海嘯波到淺海區(qū)的時間t1。()在淺海區(qū)有一海嘯波(忽略海水深度變化引起的波形變化)如圖乙。海嘯波從進(jìn)入淺海到達(dá)海岸的水平距離為s2。求該海嘯波的表達(dá)式和波谷最先到達(dá)海岸的時間。答案()15 h ()y=20 sin t (m)+900 (s)三、計算題(共20分)12.2018廣東汕頭二模,34(2解析()由圖甲得1=240 km依題意有t=Tv1=s1=v1t1解得t1=15 h()由圖乙得波的振幅A=20 m,波長2=40 km由式得波的周期T=1 200 s=y=A sin t解得波的表達(dá)式y(tǒng)=20 sin t (m)海嘯波在淺海區(qū)的傳播速度v2= m/s波谷最先到達(dá)海岸的時間t2=解得t2=+900 (s)解析()由圖甲得1=240 km13.2020廣東廣州一模,34(2)(10分)甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,波速均為v=20 cm/s。兩列波在t=0時的波形曲線如圖所示。求:()t=0開始,乙的波谷到達(dá)x=0處的最短時間;()t=0開始,經(jīng)過10