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專題13機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波一、單選題1.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上,E、F是MN連線中垂線上的兩點(diǎn),O為EF、MN的交點(diǎn),EO=OF。一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后(

)A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.在O點(diǎn)所受靜電力最大C.由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間D.由E到F的過程中電勢(shì)能先增大后減小【答案】C【詳解】AB.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放,將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,點(diǎn)電荷由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間,故C正確;D.點(diǎn)電荷由E到F的過程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,則電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。故選C。2.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0時(shí)波源開始振動(dòng),其位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為,則t=T時(shí)的波形圖為(

)A.

B.

C.

D.

【答案】D【詳解】由于t=0時(shí)波源從平衡位置開始振動(dòng),由振動(dòng)方程可知,波源起振方向沿y軸正方向,且t=T時(shí)波的圖像應(yīng)和t=0時(shí)的相同,根據(jù)“上坡下,下坡上”可知t=T時(shí)的波形圖為選項(xiàng)D圖。故選D。3.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)下面上下兩圖分別是一列機(jī)械波在傳播方向上相距6m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q的振動(dòng)圖像,下列說法正確的是(

)A.該波的周期是5s B.該波的波速是3m/sC.4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng) D.4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)【答案】C【詳解】A.由振動(dòng)圖像可看出該波的周期是4s,A錯(cuò)誤;B.由于Q、P兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相,則可知兩者間距離等于,n=0,1,2,…根據(jù),n=0,1,2,…B錯(cuò)誤;C.由P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出,在4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng),C正確;D.由Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出,在4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng),D錯(cuò)誤。故選C。4.(2023·天津·統(tǒng)考高考真題)能說明光是橫波的是()作者的備注:原卷為四個(gè)對(duì)應(yīng)情景圖片,配以相應(yīng)文字解釋。A.全反射 B.干涉 C.偏振 D.衍射【答案】C【詳解】A.根據(jù)光的全反射現(xiàn)象,說明光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)會(huì)有不同的現(xiàn)象,不能因此確定是橫波還是縱波,故A錯(cuò)誤;BD.干涉和衍射是所有波的特性,不能因此確定是橫波還是縱波;根據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,說明光是一種鋒返波,具有波動(dòng)性,故BD錯(cuò)誤;C.光的偏振現(xiàn)象說明振動(dòng)方向與光的傳播方向垂直,即說明光是橫波,故C正確;故選C。5.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)為,振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),其平衡位置分別位于和處。某時(shí)刻b質(zhì)點(diǎn)的位移為,且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為(

)A.

B.

C.

D.【答案】A【詳解】ab之間的距離為此時(shí)b點(diǎn)的位移4cm且向y軸正方向運(yùn)動(dòng),令此時(shí)b點(diǎn)的相位為,則有解得或(舍去,向下振動(dòng))由ab之間的距離關(guān)系可知?jiǎng)t,可知a點(diǎn)此時(shí)的位移為且向下振動(dòng),即此時(shí)的波形圖為故選A。6.(2023·山西·統(tǒng)考高考真題)船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時(shí)的()A.波速和波長(zhǎng)均不同 B.頻率和波速均不同C.波長(zhǎng)和周期均不同 D.周期和頻率均不同【答案】A【詳解】聲波的周期和頻率由振源決定,故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均相同,但聲波在空氣和水中傳播的波速不同,根據(jù)波速與波長(zhǎng)關(guān)系可知,波長(zhǎng)也不同。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。7.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng),O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位,然后將A管拉長(zhǎng),在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小,其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比,不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失,則(

)A.聲波的波長(zhǎng) B.聲波的波長(zhǎng)C.兩聲波的振幅之比為 D.兩聲波的振幅之比為【答案】C【詳解】CD.分析可知A、B兩管等長(zhǎng)時(shí),聲波的振動(dòng)加強(qiáng),將A管拉長(zhǎng)后,兩聲波在點(diǎn)減弱,根據(jù)題意設(shè)聲波加強(qiáng)時(shí)振幅為20,聲波減弱時(shí)振幅為10,則可得兩聲波的振幅之比故C正確,D錯(cuò)誤;AB.根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得解得故AB錯(cuò)誤。故選C。8.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)如圖(a),在均勻介質(zhì)中有和四點(diǎn),其中三點(diǎn)位于同一直線上,垂直.時(shí),位于處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖像均如圖(b)所示,振動(dòng)方向與平面垂直,已知波長(zhǎng)為.下列說法正確的是(

)A.這三列波的波速均為B.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)C.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是【答案】C【詳解】A.由圖(b)的振動(dòng)圖像可知,振動(dòng)的周期為4s,故三列波的波速為A錯(cuò)誤;B.由圖(a)可知,D處距離波源最近的距離為3m,故開始振動(dòng)后波源C處的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為故時(shí),D處的質(zhì)點(diǎn)還未開始振動(dòng),B錯(cuò)誤;C.由幾何關(guān)系可知,波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為故時(shí),僅波源C處的橫波傳播到D處,此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),C正確;D.時(shí),波源C處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源C處傳播橫波的波谷;時(shí),波源A、B處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時(shí)D處質(zhì)點(diǎn)的位移為故時(shí),D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm。D錯(cuò)誤。故選C。9.(2023·浙江·高考真題)如圖甲所示,一導(dǎo)體桿用兩條等長(zhǎng)細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸,接入電阻R構(gòu)成回路.導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放,導(dǎo)體桿開始下擺。當(dāng)時(shí),導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像如圖乙所示。若橫縱坐標(biāo)皆采用圖乙標(biāo)度,則當(dāng)時(shí),導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像是()A. B.C. D.【答案】B【詳解】導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí),回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可得,導(dǎo)體桿受到的安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)從變?yōu)闀r(shí),回路中的電阻增大,則電流減小,導(dǎo)體桿所受安培力減小,即導(dǎo)體桿在擺動(dòng)時(shí)所受的阻力減弱,所桿從開始擺動(dòng)到停止,運(yùn)動(dòng)的路程和經(jīng)歷的時(shí)間變長(zhǎng)。故選B。10.(2023·浙江·高考真題)主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào),并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波,某一噪聲信號(hào)傳到耳膜的振動(dòng)圖像如圖所示,取得最好降噪效果的抵消聲波(聲音在空氣中的傳播速度為)()A.振幅為B.頻率為C.波長(zhǎng)應(yīng)為的奇數(shù)倍D.在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)同相【答案】B【詳解】主動(dòng)降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件,抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同,相位相反,疊加后才能相互抵消來實(shí)現(xiàn)降噪的。A.抵消聲波與噪聲的振幅相同,也為A,A錯(cuò)誤;B.抵消聲波與噪聲的頻率相同,由B正確;C.抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同,則波長(zhǎng)也相同,為C錯(cuò)誤;D.抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)反相,D錯(cuò)誤。故選B11.(2022·天津·高考真題)在同一均勻介質(zhì)中,分別位于坐標(biāo)原點(diǎn)和處的兩個(gè)波源O和P,沿y軸振動(dòng),形成了兩列相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波a和b,某時(shí)刻a和b分別傳播到和處,波形如圖所示。下列說法正確的是(

)A.a(chǎn)與b的頻率之比為 B.O與P開始振動(dòng)的時(shí)刻相同C.a(chǎn)與b相遇后會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 D.O開始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】A【詳解】A.由同一均勻介質(zhì)條件可得a和b兩列波在介質(zhì)中傳播速度相同,由圖可知,a和b兩列波的波長(zhǎng)之比為根據(jù)可得a與b的頻率之比為故A正確;B.因a和b兩列波的波速相同,由a和b兩列波分別傳播到和處的時(shí)刻相同,可知O與P開始振動(dòng)的時(shí)刻不相同,故B錯(cuò)誤;C.因a與b的頻率不同,a與b相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)波剛傳到處,由波形平移法可知,處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,而所有質(zhì)點(diǎn)的開始振動(dòng)方向都相同,所以O(shè)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向,故D錯(cuò)誤。故選A。12.(2022·重慶·高考真題)某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn),在水面上放置波源和浮標(biāo),兩者的間距為L(zhǎng)。時(shí)刻,波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡(jiǎn)諧波),時(shí)刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動(dòng),此時(shí)波源剛好位于正向最大位移處,波源和浮標(biāo)的振動(dòng)圖像分別如圖中的實(shí)線和虛線所示,則()A.浮標(biāo)的振動(dòng)周期為 B.水波的傳播速度大小為C.時(shí)刻浮標(biāo)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D.水波的波長(zhǎng)為【答案】A【詳解】A.根據(jù)振動(dòng)圖像可知,波源在時(shí)刻振動(dòng),波形經(jīng)過傳遞到浮標(biāo)處,浮標(biāo)的振動(dòng)周期為A正確;B.波源的振動(dòng)情況經(jīng)過傳到距離處的浮標(biāo),可知波速大小為B錯(cuò)誤;C.根據(jù)虛線圖像可知浮標(biāo)在時(shí)刻沿軸正方方向運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;D.水波的波長(zhǎng)為D錯(cuò)誤。故選A。13.(2022·海南·高考真題)在同一地方,甲、乙兩個(gè)單擺做振幅不同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖所示,可知甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)之比為(

)A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4【答案】C【詳解】由振動(dòng)圖像可知甲乙兩個(gè)單擺周期之比為T甲:T乙=0.8:1.2=2:3根據(jù)單擺周期公式可得則甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)之比為L(zhǎng)甲:L乙=T甲2:T乙2=4:9故選C。14.(2022·北京·高考真題)在如圖所示的坐標(biāo)系中,一條彈性繩沿x軸放置,圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn),相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。時(shí)的波形如圖所示。下列說法正確的是()A.時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B.時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度最大C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)和相位相同 D.該列繩波的波速為【答案】D【詳解】A.由時(shí)的波形圖可知,波剛好傳到質(zhì)點(diǎn),根據(jù)“上下坡法”,可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故波源起振的方向也沿y軸正方向,故時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,在時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于正的最大位移處,故速度為零,故B錯(cuò)誤;C.由圖可知,在時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的相位不相同,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知解得故該列繩波的波速為故D正確。故選D。15.(2022·遼寧·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P的說法正確的是()A.該時(shí)刻速度沿y軸正方向 B.該時(shí)刻加速度沿y軸正方向C.此后周期內(nèi)通過的路程為A D.此后周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為【答案】A【詳解】AB.波沿x軸正向傳播,由“同側(cè)法”可知,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正向,加速度沿y軸負(fù)向,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。C.在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不在特殊位置,則在周期內(nèi)的路程不一定等于A,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.質(zhì)點(diǎn)只能在自己平衡位置附近振動(dòng),而不隨波遷移,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。16.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,一根固定在墻上的水平光滑桿,兩端分別固定著相同的輕彈簧,兩彈簧自由端相距。套在桿上的小球從中點(diǎn)以初速度向右運(yùn)動(dòng),小球?qū)⒆鲋芷跒榈耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng),則()A.小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.小球動(dòng)能的變化周期為C.兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為D.小球的初速度為時(shí),其運(yùn)動(dòng)周期為【答案】B【詳解】A.物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是它在運(yùn)動(dòng)中所受回復(fù)力與位移成正比,且方向總是指向平衡位置,可知小球在桿中點(diǎn)到接觸彈簧過程,所受合力為零,此過程做勻速直線運(yùn)動(dòng),故小球不是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;BC.假設(shè)桿中點(diǎn)為,小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為,小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為,可知小球做周期為的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程為根據(jù)對(duì)稱性可知小球從與,這兩個(gè)過程的動(dòng)能變化完全一致,兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化完全一致,故小球動(dòng)能的變化周期為,兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為,B正確,C錯(cuò)誤;D.小球的初速度為時(shí),可知小球在勻速階段的時(shí)間變?yōu)樵瓉淼谋?,接觸彈簧過程,根據(jù)彈簧振子周期公式可知接觸彈簧過程所用時(shí)間與速度無關(guān),即接觸彈簧過程時(shí)間保持不變,故小球的初速度為時(shí),其運(yùn)動(dòng)周期應(yīng)小于,D錯(cuò)誤;故選B。17.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)圖甲中的裝置水平放置,將小球從平衡位置O拉到A后釋放,小球在O點(diǎn)附近來回振動(dòng);圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)來回?cái)[動(dòng)。若將上述裝置安裝在太空中的我國(guó)空間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作,下列說法正確的是()A.甲圖中的小球?qū)⒈3朱o止B.甲圖中的小球仍將來回振動(dòng)C.乙圖中的小球仍將來回?cái)[動(dòng)D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】AB.空間站中的物體處于完全失重狀態(tài),甲圖中的小球所受的彈力不受失重的影響,則小球仍將在彈力的作用下來回振動(dòng),A錯(cuò)誤,B正確;CD.圖乙中的小球在地面上由靜止釋放時(shí),所受的回復(fù)力是重力的分量,而在空間站中處于完全失重時(shí),回復(fù)力為零,則小球由靜止釋放時(shí),小球仍靜止不動(dòng),不會(huì)來回?cái)[動(dòng);也不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若給小球一定的初速度,則小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),C、D錯(cuò)誤。故選B。18.(2021·重慶·高考真題)簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,題圖為某時(shí)刻波形圖。波源位于處,其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為,則()A.此波的波長(zhǎng)為 B.此波的頻率為C.此波的波速為 D.此時(shí)波源沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A.由波形圖可知,此波的波長(zhǎng),A錯(cuò)誤;B.由位移隨時(shí)間變化的關(guān)系得,由可得此波的頻率B錯(cuò)誤;C.由可得由可得此波的傳播速度C正確;D.根據(jù)“上下坡”法則可知,波源處于上坡過程,則此時(shí)波源沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。19.(2021·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B,在水平光線下,圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P,以O(shè)為原點(diǎn)在豎直方向上建立x坐標(biāo)系。時(shí)從圖示位置沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,角速度為,則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為()A.B.C.D.【答案】B【詳解】由圖可知,影子P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為,以向上為正方向,設(shè)P的振動(dòng)方程為由圖可知,當(dāng)時(shí),P的位移為,代入振動(dòng)方程解得則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。20.(2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,t=2s時(shí)的波形如圖(a)所示,x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,則波速可能是()A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s【答案】A【詳解】根據(jù)圖b可知t=2s時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng);又因?yàn)樵摬ㄏ蜇?fù)方向傳播,結(jié)合圖a,利用“上下坡”法可知x=2m為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,即有(n=1,2,3……)而由圖b可知該波的周期為T=4s;所以該波的波速為(n=1,2,3……)當(dāng)n=3時(shí)可得波的速率為故選A。21.(2021·天津·高考真題)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,傳播速度,時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),下列圖形中哪個(gè)是時(shí)的波形()A. B. C. D.【答案】B【詳解】由圖中可以看出該波的波長(zhǎng)為,根據(jù)可知該列波的周期為又因?yàn)闀r(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí)經(jīng)歷了1.5T,所以此時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖像可知B選項(xiàng)正確。故選B。22.(2021·北京·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是(

)A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的小 D.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小【答案】D【詳解】AB.由題知K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置,則K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振,再根據(jù)“上坡、下坡”法可知,該波應(yīng)沿x軸正方向傳播,A、B錯(cuò)誤;C.由AB選項(xiàng)可知K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振,而L質(zhì)點(diǎn)在波谷處,則L質(zhì)點(diǎn)的速度為0,故此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的大,C錯(cuò)誤;D.由于質(zhì)點(diǎn)在豎直方向做機(jī)械振動(dòng),根據(jù)F=kyF=ma結(jié)合波圖像可看出yL>yK則,此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小,D正確。故選D。23.(2021·浙江·高考真題)將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩,它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端,同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng),產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開始振動(dòng)時(shí)的情況不同,分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是()A.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同B.甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置C.乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形D.乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形【答案】C【詳解】AB.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向相同,則甲圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置,所以AB錯(cuò)誤;CD.乙圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反,則乙圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置,則在分叉點(diǎn)的右側(cè)終見不到明顯的波形,所以C正確;D錯(cuò)誤;故選C。24.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)兩列頻率、振幅均相同的簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播,在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉,在相距0.48m的A、B間用頻閃相機(jī)連續(xù)拍攝,依次獲得1、2、3、4、5五個(gè)波形,如圖所示,且1和5是同一振動(dòng)周期內(nèi)繩上各點(diǎn)位移都達(dá)到最大值時(shí)拍攝的波形。已知頻閃時(shí)間間隔為0.12s,下列說法正確的是()A.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的波長(zhǎng)均為0.24m B.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48sC.繩上各點(diǎn)均做振幅相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) D.兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的絕對(duì)值是0.48m【答案】D【詳解】A.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的波長(zhǎng)均為0.48m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.從波形1到波形5經(jīng)歷的時(shí)間為,則可得簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為T=0.96s選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.繩上各點(diǎn)中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)振幅不相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.AC兩點(diǎn)均為振動(dòng)減弱點(diǎn),則兩波源到兩點(diǎn)的距離之差分別為和,則兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的絕對(duì)值是選項(xiàng)D正確。故選D。25.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖甲所示。由該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示。下列說法正確的是()A.該橫波沿軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)半個(gè)周期將沿軸正方向移動(dòng)D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同【答案】B【詳解】AB.由圖可知乙質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L向y軸正方向振動(dòng)。根據(jù)上下坡法或者平移法可知,該橫波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,故B正確;C.質(zhì)點(diǎn)L只在平衡位置附近y軸方向上下振動(dòng),波傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)不會(huì)沿x軸正方向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度為零,質(zhì)點(diǎn)K加速度為y方向,質(zhì)點(diǎn)M加速度為+y方向,故D錯(cuò)誤。故選B。26.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為T,時(shí)的波形如圖所示。時(shí)(

)A.質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向B.質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了1mC.質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為5cm【答案】C【詳解】經(jīng)過周期,波向右傳播了,波形如圖所示A.由圖可知,質(zhì)點(diǎn)a點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;B.質(zhì)點(diǎn)b點(diǎn)只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)不會(huì)隨波遷移,B錯(cuò)誤;C.質(zhì)點(diǎn)c恰好運(yùn)動(dòng)到平衡,速度最大,加速度為零,C正確;D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為5cm,D錯(cuò)誤。故選C。27.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播,已知處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為,則時(shí)刻的波形圖正確的是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】AB.根據(jù)題意可知,時(shí),在處的質(zhì)點(diǎn)處于則此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,下一時(shí)刻,該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤;CD.根據(jù)題意,橫波沿軸負(fù)方向傳播,根據(jù)同側(cè)法判斷可知,C錯(cuò)誤,D正確。故選D。28.(2019·北京·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示,比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c,則()A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x軸正方向傳播,此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.若波沿x軸負(fù)方向傳播,a比c先回到平衡位置【答案】C【詳解】由機(jī)械振動(dòng)特點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)的加速度和速度大小,由“上下坡法”確定振動(dòng)方向.由波動(dòng)圖象可知,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a位于波峰處,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn)可知,質(zhì)點(diǎn)a的加速度最大,故A錯(cuò)誤,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置,所以速度為最大,故B錯(cuò)誤,若波沿x軸正方向傳播,由“上下坡法”可知,質(zhì)點(diǎn)b向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C正確,若波沿x軸負(fù)方向傳播,由“上下坡法”可知,a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),c質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置,故D錯(cuò)誤.29.(2019·全國(guó)·高考真題)如圖,長(zhǎng)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)正下方的O′處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開,使細(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(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí),細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃?。設(shè)小球相對(duì)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(gè)周期內(nèi)的x—t關(guān)系的是(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】小球?qū)儆趩螖[模型,從右向左運(yùn)動(dòng)到平衡位置的過程,相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)第一個(gè)周期,根據(jù)單擺周期公式有從平衡位置向左運(yùn)動(dòng)的過程中,相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)了第二個(gè)周期,有由此可知,第一個(gè)周期的時(shí)間長(zhǎng),第二個(gè)周期的時(shí)間短;結(jié)合位移來分析,設(shè)豎直位移最大值為h,第一個(gè)周期的水平位移最大值第二個(gè)周期的水平位移最大值可知xm1>xm2故選A。二、多選題30.(2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,圖(a)是時(shí)刻的波形圖;P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點(diǎn),其振動(dòng)圖像如圖(b)所示。下列說法正確的是()A.波速為B.波向左傳播C.波的振幅是D.處的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于平衡位置E.質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為【答案】ABE【詳解】A.由圖a可知波長(zhǎng)為4m,由圖b可知波的周期為2s,則波速為故A正確;B.由圖b可知t=0時(shí),P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng),根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播,故B正確;C.由圖a可知波的振幅為5cm,故C錯(cuò)誤;DE.根據(jù)圖a可知t=0時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷處,由于可知在t=7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于波峰處;質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為故D錯(cuò)誤,E正確;故選ABE。31.(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,沿水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半,B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的倍,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),t時(shí)刻第二次經(jīng)過B點(diǎn),該振動(dòng)的振幅和周期可能是(

)A. B. C. D.【答案】BC【詳解】AB.當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時(shí)有可得;或者因此可知第二次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),解得此時(shí)位移關(guān)系為解得故A錯(cuò)誤,B正確;CD.當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時(shí)有解得或者(由圖中運(yùn)動(dòng)方向舍去),或者當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過B點(diǎn)時(shí),則解得此時(shí)位移關(guān)系為解得C正確D錯(cuò)誤;故選BC。32.(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)“球鼻艏”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置,當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí),球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示,兩列波的疊加可以大幅度減小水對(duì)輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是()A.插入水中的筷子、看起來折斷了B.陽光下的肥皂膜,呈現(xiàn)彩色條紋C.駛近站臺(tái)的火車,汽笛音調(diào)變高D.振動(dòng)音叉的周圍,聲音忽高忽低【答案】BD【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理;插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的,與該問題的物理原理不相符;陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋,是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象,與該問題的物理原理相符;駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的,與該問題的物理原理不相符;振動(dòng)音叉的周圍聲音忽高忽低,是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象,與該問題的物理原理相符。故選BD。33.(2023·天津·統(tǒng)考高考真題)一列機(jī)械波的波源是坐標(biāo)軸原點(diǎn),從時(shí)波源開始振動(dòng),時(shí)波形如圖,則下列說法正確的有()A.在這種介質(zhì)中波速B.處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于波谷C.波源振動(dòng)方程D.處質(zhì)點(diǎn)半個(gè)周期內(nèi)向左位移半個(gè)波長(zhǎng)【答案】BC【詳解】A.由圖中可知時(shí),波傳播的距離為x=2.5m,故波的速度為故A錯(cuò)誤;B.由圖可知該波的波長(zhǎng)為,所以波的周期為波傳播到需要的時(shí)間由圖可知該波的起振方向向下,該波振動(dòng)了0.1s,即,所以位于波谷,故B正確;C.根據(jù)圖像可知該波的振動(dòng)方程為故C正確;D.質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng),不隨波左右移動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選BC。34.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)下列說法正確的是(

)A.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.液體的表面張力方向總是跟液面相切C.在不同的慣性參考系中,物理規(guī)律的形式是不同的D.當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí),觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率【答案】BD【詳解】A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量能不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,故A錯(cuò)誤;B.液體的表面張力方向總是跟液面相切,故B正確;C.由狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)可知,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)多普勒效應(yīng)可知當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí),觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率,故D正確。故選BD。35.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)位于的波源p從時(shí)刻開始振動(dòng),形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正負(fù)方向傳播,在時(shí)波源停止振動(dòng),時(shí)的部分波形如圖所示,其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置,質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置。下列說法正確的是()A.沿x軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉B.時(shí),波源的位移為正C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向振動(dòng)D.在0到2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程是2.55m【答案】BD【詳解】A.波從波源發(fā)出后,向軸正負(fù)方向傳播,向相反方向傳播的波不會(huì)相遇,不會(huì)發(fā)生干涉,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,波的波長(zhǎng)由題意可知0.1s內(nèi)波傳播四分之一波長(zhǎng),可得解得根據(jù)同側(cè)法可知,波源的振動(dòng)方向向上,即時(shí),波源振動(dòng)了2s,則任何一個(gè)點(diǎn)起振以后都應(yīng)該振動(dòng)2s,可知坐標(biāo)原點(diǎn)在2.1s時(shí)剛好振動(dòng)了2s即5個(gè)周期,此時(shí)其振動(dòng)方向向上,波源向上振動(dòng),位移為正,故B正確;C.波的波速波源停止振動(dòng),到質(zhì)點(diǎn)停止振動(dòng)的時(shí)間即質(zhì)點(diǎn)還在繼續(xù)振動(dòng),到經(jīng)過時(shí)間即,結(jié)合圖象可知質(zhì)點(diǎn)a位移為正且向軸正方向運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.波傳到點(diǎn)所需的時(shí)間在0到2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程故D正確。故選BD。36.(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒,豎直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿豎直方向做頻率為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng):與此同時(shí),木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖(a)所示。以木棒所受浮力F為縱軸,木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標(biāo)系,浮力F隨水平位移x的變化如圖(b)所示。已知河水密度為,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是()A.x從到的過程中,木棒的動(dòng)能先增大后減小B.x從到的過程中,木棒加速度方向豎直向下,大小逐漸變小C.和時(shí),木棒的速度大小相等,方向相反D.木棒在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為E.木棒的運(yùn)動(dòng)為向x軸正方向傳播的機(jī)械橫波,波速為【答案】ABD【詳解】A.由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,0.1m、0.3m、0.5m時(shí)木棒處于平衡位置;則x從到的過程中,木棒從平衡位置下方向上移動(dòng),經(jīng)平衡位置后到達(dá)平衡位置上方,速度先增大后減小,所以動(dòng)能先增大后減小,A正確;B.x從到的過程中,木棒從平衡位置上方靠近最大位移處向下運(yùn)動(dòng)(未到平衡位置),加速度豎直向下,大小減小,B正確;C.和時(shí),由圖像的對(duì)稱性知浮力大小相等,說明木棒在同一位置,豎直方向速度大小相等,速度方向相反,而兩時(shí)刻木棒水平方向速度相同,所以合速度大小相等,方向不是相反,C錯(cuò)誤;D.木棒在豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可類比于豎直方向的彈簧振子,設(shè)木棒長(zhǎng)度為L(zhǎng),回復(fù)力系數(shù)為k,平衡位置時(shí)木棒重心在水面下方,則有木棒重心在平衡位置上方最大位移A處時(shí)木棒重心在平衡位置下方最大位移A處時(shí)可解得,D正確;E.木棒上各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)靜止隨木棒一起運(yùn)動(dòng),不能看成向x軸正方向傳播的機(jī)械橫波,E錯(cuò)誤。故選ABD。37.(2022·山東·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖所示。當(dāng)時(shí),簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是()A. B.C. D.【答案】AC【詳解】由O點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知,周期為T=12s,設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為則解得在t=7s時(shí)刻因則在t=7s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)向向下振動(dòng),根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播,則波形為C所示;若波向左傳播,則波形如A所示。故選AC。38.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)兩列振幅相等、波長(zhǎng)均為、周期均為T的簡(jiǎn)諧橫波沿同一繩子相向傳播,若兩列波均由一次全振動(dòng)產(chǎn)生,t=0時(shí)刻的波形如圖1所示,此時(shí)兩列波相距,則()A.時(shí),波形如圖2甲所示B.時(shí),波形如圖2乙所示C.時(shí),波形如圖2丙所示D.時(shí),波形如圖2丁所示【答案】BD【詳解】A.根據(jù)波長(zhǎng)和波速的關(guān)系式為則時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為故兩列波的波前還未相遇,故A錯(cuò)誤;B.時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為故兩列波的波前剛好相遇,故B正確;C.時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為根據(jù)波的疊加原理可知,在兩列波之間的區(qū)域?yàn)閮闪胁ǖ牟ㄐ尾ü认嘤?,振?dòng)加強(qiáng),處的波谷質(zhì)點(diǎn)的位移為2A,故C錯(cuò)誤;D.時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為兩列波的波峰與波谷疊加,位移為零,故D正確;故選BD。39.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,在t=0時(shí)刻和t=1s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點(diǎn)在0~1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為4.5cm。下列說法正確的是()A.波沿x軸正方向傳播B.波源振動(dòng)周期為1.1sC.波的傳播速度大小為13m/sD.t=1s時(shí),x=6m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)【答案】AC【分析】本題考查機(jī)械波的形成與傳播【詳解】A.由題意,x=0處的質(zhì)點(diǎn)在0~1s的時(shí)間內(nèi)通過的路程為4.5cm,則結(jié)合圖可知t=0時(shí)刻x=0處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),則由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和波的傳播方向關(guān)系可知,該波的傳播方向沿x軸的正方向,故A正確;BC.由題意可知,t=1s為,解得由圖可知?jiǎng)t故C正確,B錯(cuò)誤;D.由同側(cè)法可知t=1s時(shí),x=6m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選AC。40.(2021·山東·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,如圖所示,實(shí)線為時(shí)的波形圖,虛線為時(shí)的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,可能正確的是()A. B.C. D.【答案】AC【詳解】機(jī)械波的傳播方向不確定,所以需要考慮機(jī)械波傳播方向的不確定性。AB.若機(jī)械波沿軸正方向傳播,在時(shí)點(diǎn)振動(dòng)方向豎直向上,則傳播時(shí)間滿足(n=0,1,2,3…)解得(n=0,1,2,3…)當(dāng)時(shí),解得周期A正確,B錯(cuò)誤;CD.若機(jī)械波沿軸負(fù)方向傳播,在時(shí)點(diǎn)處于波谷,則(n=0,1,2,3…)解得(n=0,1,2,3…)當(dāng)時(shí),解得周期C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。41.(2021·湖南·高考真題)均勻介質(zhì)中,波源位于O點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播,波面為圓。t=0時(shí)刻,波面分布如圖(a)所示,其中實(shí)線表示波峰,虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是()A.該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為B.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)位于波峰C.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向豎直向上D.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向豎直向上E.處質(zhì)點(diǎn)起振后,內(nèi)經(jīng)過的路程為【答案】ACE【詳解】A.由圖a、b可看出,該波的波長(zhǎng)、周期分別為λ=10m,T=4s則根據(jù)波速公式v==2.5m/s則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為t=s=4sA正確;B.由選項(xiàng)A可知,則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為4s,則在t=6s時(shí),B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了2s,即,則B處質(zhì)點(diǎn)位于波谷,B錯(cuò)誤;C.波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的距離為x=(1010)m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時(shí)間為t=則t=8s時(shí),C處質(zhì)點(diǎn)動(dòng)了3.1s,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度方向向上,C正確;D.波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的距離為x=(10210)m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時(shí)間為t=則t=10s時(shí),C處質(zhì)點(diǎn)動(dòng)了8.3s,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于z軸上方,回復(fù)力方向向下,D錯(cuò)誤;E.由選項(xiàng)A知T=4s,12s=3T一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4cm,則3T質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為12cm,E正確。故選ACE。42.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率,工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動(dòng)器使松果落下的兩種裝置,如圖甲、乙所示。則()A.針對(duì)不同樹木,落果效果最好的振動(dòng)頻率可能不同B.隨著振動(dòng)器頻率的增加,樹干振動(dòng)的幅度一定增大C.打擊桿對(duì)不同粗細(xì)樹干打擊結(jié)束后,樹干的振動(dòng)頻率相同D.穩(wěn)定后,不同粗細(xì)樹干的振動(dòng)頻率始終與振動(dòng)器的振動(dòng)頻率相同【答案】AD【詳解】A.根據(jù)共振的條件,當(dāng)振動(dòng)器的頻率等于樹木的固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振,此時(shí)落果效果最好,而不同的樹木的固有頻率不同,針對(duì)不同樹木,落果效果最好的振動(dòng)頻率可能不同,選項(xiàng)A正確;B.當(dāng)振動(dòng)器的振動(dòng)頻率等于樹木的固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振,此時(shí)樹干的振幅最大,則隨著振動(dòng)器頻率的增加,樹干振動(dòng)的幅度不一定增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.打擊結(jié)束后,樹干做阻尼振動(dòng),阻尼振動(dòng)的頻率小于樹干的固有頻率,振動(dòng)過程中頻率不變,粗細(xì)不同的樹干,固有頻率不同,則打擊結(jié)束后,粗細(xì)不同的樹干頻率可能不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.樹干在振動(dòng)器的振動(dòng)下做受迫振動(dòng),則穩(wěn)定后,不同粗細(xì)樹干的振動(dòng)頻率始終與振動(dòng)器的振動(dòng)頻率相同,選項(xiàng)D正確。故選AD。43.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波的周期為,某時(shí)刻的波形如圖所示.則()A.該波的波長(zhǎng)為B.該波的波速為C.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)【答案】AC【詳解】A.由波形圖可知,波長(zhǎng)為8m,故A正確;B.根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)解得,故B錯(cuò)誤;CD.由題知,沿x軸正方向傳播,根據(jù)“上下坡法”,可知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。44.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A.殺菌用的紫外燈 B.拍胸片的X光機(jī)C.治療咽喉炎的超聲波霧化器 D.檢查血流情況的“彩超”機(jī)【答案】AB【詳解】A.紫外燈的頻率高,能量強(qiáng),所以用于殺菌,屬于電磁波的應(yīng)用,A正確;B.X光的穿透能力較強(qiáng),所以用于拍胸片,屬于電磁波的應(yīng)用,B正確;C.超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用,與電磁波無關(guān),C錯(cuò)誤;D.彩超屬于超聲波的應(yīng)用,與電磁波無關(guān),D錯(cuò)誤。故選AB。45.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,x軸上、處有兩個(gè)振動(dòng)周期均為、振幅均為的相同的波源、,時(shí)刻同時(shí)開始豎直向下振動(dòng),產(chǎn)生波長(zhǎng)均為沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波。P、M、Q分別是x軸上、和的三個(gè)點(diǎn),下列說法正確的是()A.時(shí)P、M、Q三點(diǎn)均已振動(dòng)B.后M點(diǎn)的位移始終是C.后P點(diǎn)的位移始終是0D.時(shí)Q點(diǎn)的振動(dòng)方向豎直向下【答案】CD【詳解】A.波速為在6s內(nèi)兩列波傳播了6m,則此時(shí)PQ兩質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng),但是M點(diǎn)還未振動(dòng),A錯(cuò)誤;B.因M點(diǎn)到兩個(gè)振源的距離相等,則M是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2cm,但不是位移始終為2cm,B錯(cuò)誤;C.P點(diǎn)到兩振源的距離只差為6m,為半波長(zhǎng)的3倍,則該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),振幅為零,即10.0s后P點(diǎn)的位移始終為零,C正確;D.S1波源的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間為,則10.5s時(shí)Q點(diǎn)由S1引起的振動(dòng)為豎直向下;S2波源的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間為,則10.5s時(shí)Q點(diǎn)由S2引起的振動(dòng)已經(jīng)振動(dòng)了7s,此時(shí)在最高點(diǎn),速度為零,則10.5s時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)速度為豎直向下,D正確。故選CD。46.(2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)在下列現(xiàn)象中,可以用多普勒效應(yīng)解釋的有__________。A.雷雨天看到閃電后,稍過一會(huì)兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后,探測(cè)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(huì)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(dòng)的兩顆恒星)光譜隨時(shí)間的周期性變化【答案】BCE【詳解】A.之所以不能同時(shí)觀察到是因?yàn)槁曇舻膫鞑ニ俣缺裙獾膫鞑ニ俣嚷?,所以A錯(cuò)誤;B.超聲波與血液中的血小板等細(xì)胞發(fā)生反射時(shí),由于血小板的運(yùn)動(dòng)會(huì)使得反射聲波的頻率發(fā)生變化,B正確;C.列車和人的位置相對(duì)變化了,所以聽得的聲音頻率發(fā)生了變化,所以C正確;D.波動(dòng)傳播速度不一樣是由介質(zhì)決定的,D錯(cuò)誤;E.雙星在周期性運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)使得到地球的距離發(fā)生周期性變化,故接收到的光頻率會(huì)發(fā)生變化,E正確。故選BCE。47.(2020·浙江·高考真題)如圖所示,波源O垂直于紙面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播,圖中虛線表示兩個(gè)波面。時(shí),離O點(diǎn)5m的A點(diǎn)開始振動(dòng);時(shí),離O點(diǎn)10m的B點(diǎn)也開始振動(dòng),此時(shí)A點(diǎn)第五次回到平衡位置,則(

)A.波的周期為0.4sB.波的波長(zhǎng)為2mC.波速為D.時(shí)AB連線上有4個(gè)點(diǎn)處于最大位移【答案】AB【詳解】A.經(jīng)過時(shí)A第五次回到平衡位置,即:解得周期:,故A正確;BC.根據(jù)題意可知波速:波長(zhǎng):故B正確,C錯(cuò)誤;D.時(shí)A處于平衡位置,根據(jù)波長(zhǎng)和兩點(diǎn)之間距離可知,AB之間有個(gè)波形,因此有個(gè)點(diǎn)處于最大位移處,故D錯(cuò)誤。故選AB.48.(2019·海南·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為0.2s,時(shí)的波形圖如圖所示,下列說法正確的是(

)A.平衡位置在處的質(zhì)元的振幅為0.03mB.該波的波速為10m/sC.時(shí),平衡位置在處的質(zhì)元向y軸正向運(yùn)動(dòng)D.時(shí),平衡位置在處的質(zhì)元處于波谷位置E.時(shí),平衡位置在處的質(zhì)元加速度為零【答案】ABC【詳解】由波形圖可知,平衡位置在處的質(zhì)元的振幅為0.03m,選項(xiàng)A正確;由圖可知波長(zhǎng)λ=2m,因T=0.2s,則該波的波速為,選項(xiàng)B正確;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負(fù)向振動(dòng),則t=0.3s=1T時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元向y軸正向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負(fù)向振動(dòng),則t=0.4s=2T時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元仍在平衡位置向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)元在波峰位置,則t=0.5s=2T時(shí),平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)元振動(dòng)到波谷位置,此時(shí)的加速度為y軸正向最大,則選項(xiàng)E錯(cuò)誤.49.(2019·江蘇·高考真題)一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在偏角增大的過程中,擺球的.A.位移增大 B.速度增大C.回復(fù)力增大 D.機(jī)械能增大【答案】AC【詳解】由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,當(dāng)偏角增大,擺球偏離平衡位置的位移增大,故A正確;當(dāng)偏角增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,所以速度減小,故B錯(cuò)誤;由回復(fù)力可知,位移增大,回復(fù)力增大,故C正確,單擺

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