【高考物理】備戰(zhàn)高考易錯(cuò)題(新高考專(zhuān)用)易錯(cuò)點(diǎn)08 振動(dòng)和波.(3大陷阱)含答案及解析_第1頁(yè)
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易錯(cuò)點(diǎn)08振動(dòng)和波目錄01易錯(cuò)陷阱(3大陷阱)02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】不理解振動(dòng)圖像和物理之間的關(guān)系【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解單擺模型和單擺的周期公式【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】誤認(rèn)為波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移和不理解波的圖像【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析振動(dòng)圖像與波的圖像綜合問(wèn)題出現(xiàn)錯(cuò)誤【易錯(cuò)點(diǎn)提醒五】不會(huì)分析波的干涉現(xiàn)象,不理解中加強(qiáng)與減弱的含意03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)一:理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像和單擺周期問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤1.由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像可獲取的信息(1)判定振動(dòng)的振幅A和周期T。(如圖所示)(2)判定振動(dòng)物體在某一時(shí)刻的位移。(3)判定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:①下一時(shí)刻位移若增加,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是遠(yuǎn)離平衡位置;②下一時(shí)刻位移如果減小,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向指向平衡位置。(4)判定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度(回復(fù)力)的大小和方向。eq\x(\a\al(從圖像讀,取x大小,及方向))eq\o(→,\s\up7(F=-kx))eq\x(\a\al(F的大小,及方向))eq\o(→,\s\up7(F=ma))eq\x(\a\al(a的大小,及方向))(5)比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)能和動(dòng)能的大小。質(zhì)點(diǎn)的位移越大,它所具有的勢(shì)能越大,動(dòng)能則越小。2.單擺模型(1)單擺是一個(gè)理想有物理模型;單擺的周期公式為T(mén)=2π由公式可知:?jiǎn)螖[的周期與擺球的質(zhì)量和振幅無(wú)關(guān);(2)等效擺長(zhǎng):擺長(zhǎng)是指擺動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)到軌跡圓心的距離(3)等效重力加速度:?jiǎn)螖[公式中的g不僅與單擺所在的空間位置有關(guān),還與單擺所處的物理環(huán)境和單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),因此對(duì)于不是教材上的理想情況,必須確定等效重力加速度,其步驟是:找等效平衡位置,求擺球在等效平衡位置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)懸線(xiàn)拉力得等效重力加速度易錯(cuò)點(diǎn)二:理解波的傳播圖像問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤1.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)(1)波傳到任意一點(diǎn),該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),因此,任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),由于介質(zhì)不同,波長(zhǎng)和波速可以改變,但頻率和周期都不會(huì)改變。(4)波源經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng),波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。2.波的圖像的特點(diǎn)(1)時(shí)間間隔Δt=nT(波傳播nλ,n=0,1,2,3,…)時(shí),波形不變。(2)在波的傳播方向上:①當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx=nλ(n=1,2,3,…)時(shí),它們的振動(dòng)步調(diào)總相同,在波形圖上的對(duì)應(yīng)位移一定相同;②當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,3,…)時(shí),它們的振動(dòng)步調(diào)總相反,在波形圖上的對(duì)應(yīng)位移一定等值反向。(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向,各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。3.根據(jù)波的圖像、波的傳播方向判定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的方法內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向,“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線(xiàn)同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移,再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線(xiàn)上的點(diǎn)來(lái)判斷振動(dòng)方向注意:波的圖像、波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向三者之間可以互相判定。4.求解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問(wèn)題的三關(guān)鍵:“一分、一看、二找”易錯(cuò)點(diǎn)三:理解波的干涉現(xiàn)象波的干涉現(xiàn)象中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的兩種判斷方法1.公式法某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr。①當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱。②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱。.【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】不理解振動(dòng)圖像的意義和物理量之間的關(guān)系【例1】.如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像,由圖可知下列說(shuō)法中正確的是()A.在t=0.2s時(shí),彈簧振子的加速度為正向最大B.在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子的速度相同C.從t=0到t=0.2s時(shí)間內(nèi),彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D.在t=0.6s時(shí),彈簧振子有最小的位移【變式1-1】(2023浙江1月卷)主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周?chē)h(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2AB.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【變式1-2】如圖1所示,水平地面上固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧豎直放置,其上端連接一輕質(zhì)薄板。時(shí)刻,一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從彈簧正上方某處由靜止下落,落至薄板上后和薄板始終粘連,其位置隨時(shí)間變化的圖像(圖像)如圖2所示,其中時(shí)物塊剛接觸薄板。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi),空氣阻力不計(jì),以豎直向下為正方向,則(

)A.,物塊的加速度逐漸增大 B.后物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C.,物塊的加速度先減小后增大 D.,物塊的加速度先增大后減【變式1-3】(2022·浙江6月卷·T11)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【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解單擺模型和單擺的周期公式【例2】惠更斯利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器,叫擺鐘,如圖甲所示,擺鐘運(yùn)行時(shí)克服摩擦所需的能量由重錘的勢(shì)能提供,運(yùn)動(dòng)的速率由鐘擺控制,旋轉(zhuǎn)鐘擺下端的螺母可以使擺上的圓盤(pán)沿?cái)[桿上下移動(dòng),簡(jiǎn)化圖如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是()

A.?dāng)[鐘慢了,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿下移B.?dāng)[鐘快了,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿下移C.把擺鐘從北京移到上海,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿上移D.把擺鐘從山頂移到山腳,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿上移【變式1-1】做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變,若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍,擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2,則單擺振動(dòng)的()A.頻率、振幅都不變 B.頻率、振幅都改變C.頻率不變、振幅改變 D.頻率改變、振幅不變【變式1-2】如圖所示,三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕細(xì)繩α、b、c組合系住一質(zhì)量分布均勻且?guī)д姷男∏騧,球的直徑為,繩b、c與天花板的夾角,空間中存在平行于紙面豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,重力加速度為g,現(xiàn)將小球拉開(kāi)小角度后由靜止釋放,則()A.若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動(dòng),則周期為B.若小球做垂直于紙面的小角度擺動(dòng),則周期為C.?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)合力為零D.無(wú)論小球如何擺動(dòng),電場(chǎng)力都不做功【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】誤認(rèn)為波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移和不理解波的圖像【例3】.某波源在時(shí)刻發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波,時(shí)波傳播到距波源處,此時(shí)的波形圖及質(zhì)點(diǎn)P、Q的位置如圖所示,則下列判斷正確的是()

A.時(shí),波源向軸正方向運(yùn)動(dòng)B.時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度正在減小C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度正在增大D.經(jīng)過(guò)時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向移動(dòng)的距離為【變式1-1】8.(2023湖南卷)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(xiàn)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(kāi)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(shuō)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(kāi)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【變式1-2】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(kāi)始計(jì)時(shí),a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為()A. B.C. D..【變式1-3】一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知該波的周期時(shí)為T(mén),a、b、c、d是波的傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),則在時(shí)刻()

A.質(zhì)點(diǎn)a正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)b的速度正在增大C.質(zhì)點(diǎn)c的速度最大D.質(zhì)點(diǎn)c遷移到了質(zhì)點(diǎn)d的位置【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析振動(dòng)圖像與波的圖像綜合問(wèn)題出現(xiàn)錯(cuò)誤【例4】.(2023全國(guó)乙卷)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(shuō)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【變式1-1】(2023海南卷)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(shuō)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)【變式1-2】.如圖(a)所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖,其中,P、Q分別是平衡位置為和的兩質(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.可能等于B.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到最大C.簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播的速度大小為D.到時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P隨波向右移動(dòng)了E.到時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程可能大于Q運(yùn)動(dòng)的路程【變式1-3】.戰(zhàn)繩運(yùn)動(dòng)是健身房設(shè)計(jì)用來(lái)減脂的一項(xiàng)爆發(fā)性運(yùn)動(dòng),人們?cè)谧鰬?zhàn)繩運(yùn)動(dòng)時(shí),用手抓緊繩子,做出用繩子的動(dòng)作,使得繩子呈波浪狀向前推進(jìn),形成橫波(可視為簡(jiǎn)諧橫波)。時(shí)波形圖如圖1所示,圖2是繩上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,下列說(shuō)法中正確的是()A.該波的波速為 B.波源開(kāi)始振動(dòng)的方向向下C.該質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為 D.時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為【易錯(cuò)點(diǎn)提醒五】不會(huì)分析波的干涉現(xiàn)象,不理解其中的加強(qiáng)與減弱的含意【例5】(2023浙江6月卷)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【變式1-1】如圖甲所示,、和是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅰ在介質(zhì)中沿方向傳播,與相距40cm,點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示;沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿方向傳播,與相距50cm,點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖丙所示。在時(shí)刻,兩列波同時(shí)分別經(jīng)過(guò)、兩點(diǎn),兩列波的波速都為20cm/s,兩列波在點(diǎn)相遇,則以下說(shuō)法不正確的是()A.兩列波的波長(zhǎng)均為20cmB.點(diǎn)是振幅是為10cmC.4.5s時(shí)點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)D.波遇到20cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【變式1-2】如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=-2m和x=12m處,兩列波的傳播周期均為1s,兩波源的振幅均為A=4cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像,此時(shí)刻平衡位置處于x=2m和x=8m的兩質(zhì)點(diǎn)P、Q剛開(kāi)始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=5m處。下列說(shuō)法正確的是()

A.t=0.75s時(shí)刻,兩列波剛好在M點(diǎn)相遇B.t=0.75s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程12cmC.質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向相反D.t=1s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q加速度最大E.t=1s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M的位移為-8cm1.(2023年天津卷高考真題)一列機(jī)械波的波源是坐標(biāo)軸原點(diǎn),從時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng),時(shí)波形如圖,則下列說(shuō)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)2.(2022·山東卷·T9)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)圖像如右圖所示。當(dāng)時(shí),簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是()A.B.C.D.3.(2022·浙江6月卷·T16)位于的波源P從時(shí)刻開(kāi)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(shuō)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2.55m4.(2023·江蘇·模擬預(yù)測(cè))勁度系數(shù)相同的兩根彈簧分別與甲、乙兩個(gè)小鋼球組成彈簧振子,讓兩彈簧振子各自在水平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),兩者的振動(dòng)圖像如圖所示。已知彈簧振子的振動(dòng)周期,其中m為振子質(zhì)量、k為彈簧勁度系數(shù),下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲球質(zhì)量小于乙球質(zhì)量B.甲球的加速度始終大于乙球的加速度C.時(shí),甲彈簧對(duì)小球的作用力大于乙彈簧對(duì)小球的作用力D.若用兩根相同的無(wú)彈性細(xì)長(zhǎng)繩分別系住兩個(gè)小球制成單擺,甲球做成的單擺周期大于乙球做成的單擺5.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))游客在海邊欲乘坐游船,當(dāng)日風(fēng)浪很大,游船上下浮動(dòng),游船浮動(dòng)可簡(jiǎn)化為豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為,周期為,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)時(shí),游客能舒服地登船。假設(shè)風(fēng)浪較小時(shí),游船振幅為,游船上升到最高點(diǎn)時(shí)依然剛好與碼頭地面平齊,舒服登船的高度不變,振動(dòng)周期不變,則在一個(gè)周期內(nèi),風(fēng)浪較小時(shí)舒服地登船時(shí)間比風(fēng)浪大時(shí)增加(

)A. B. C. D.6.(2023·廣東廣州·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖(a)所示,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接質(zhì)量為m的小球,構(gòu)成豎直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為x軸原點(diǎn),豎直向下為x軸正方向,設(shè)法讓小球在豎直方向振動(dòng)起來(lái)后,小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線(xiàn)如圖(b)所示,若時(shí)刻彈簧彈力為0,重力加速度為g,則有()A.0時(shí)刻彈簧彈力大小為B.彈簧勁度系數(shù)為C.時(shí)間段,回復(fù)力沖量為0D.時(shí)間段,小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和減小7.(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(xiàn)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(shuō)法正確的是()A.x從到的過(guò)程中,木棒的動(dòng)能先增大后減小B.x從到的過(guò)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8.(2023·廣東惠州三模)一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示,已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0.5s,b和c之間的距離是5m,下列說(shuō)法正確的是()A.此列波的波長(zhǎng)為2.5mB.此列波波速為5m/sC.此列波的頻率為2HzD.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)N正沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)9.(2023·廣東惠州一模)(多選)圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0s時(shí)刻的波形圖,圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,下列說(shuō)法正確的是()A.該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4mB.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像C.從此刻起,質(zhì)點(diǎn)Q比P先回到平衡位置D.t=0~1s,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程為0.8cm10.(2023·福建福州2月檢測(cè))(多選)某介質(zhì)中兩持續(xù)振動(dòng)的振源P、Q分別位于x軸上x(chóng)1=-3cm和x2=9cm處,t=0時(shí)刻兩振源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng),t=3s時(shí)刻在x軸上第一次形成如圖所示的波形。則下列說(shuō)法正確的是()A.振源Q的這列波波長(zhǎng)為3cmB.振源P起振方向沿y軸正方向C.振源為Q的振動(dòng)方程為y=-2sin(πt)cmD.兩列波在x=3cm處相遇后,該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)11.(2023·廣東茂名一模)主動(dòng)降噪功能的耳機(jī)可以拾取噪聲信號(hào),經(jīng)智能降噪處理器對(duì)不同的噪聲精準(zhǔn)運(yùn)算,通過(guò)Hi-Fi揚(yáng)聲器播放與噪聲頻率相同、相位相反、振幅相同的降噪聲波,從而起到抵消噪聲的作用。如圖為噪聲在某時(shí)刻的簡(jiǎn)諧波圖像,則()A.降噪聲波的振幅為10cmB.降噪聲波和噪聲疊加后,波的振幅變?yōu)?0cmC.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻一定正從平衡位置向上振動(dòng)D.質(zhì)點(diǎn)P再經(jīng)過(guò)一個(gè)周期水平移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)12.(2023·福建廈門(mén)二模)(多選)如圖甲所示,在同種均勻介質(zhì)中有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q,其振動(dòng)圖像分別如圖乙中實(shí)線(xiàn)、虛線(xiàn)所示,它們形成的波沿兩者之間的連線(xiàn)相向傳播,則()A.P、Q形成的兩列波的波速之比為B.P、Q形成的兩列波的波長(zhǎng)之比為C.時(shí),P和Q振動(dòng)的加速度方向相反D.兩列簡(jiǎn)諧波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象13.(2023·廣東湛江二模)如圖所示,小鴨A(視為質(zhì)點(diǎn))在平靜的河道內(nèi)靠近岸邊戲水,在水面上引起一列穩(wěn)定的水波,B為岸邊的一點(diǎn),已知P點(diǎn)為小鴨A和B點(diǎn)連線(xiàn)的中點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A.P處質(zhì)點(diǎn)比B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率大B.P處質(zhì)點(diǎn)將隨水波運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)C.P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動(dòng)方向一定相反D.小鴨A與質(zhì)點(diǎn)P(已經(jīng)振動(dòng))的振動(dòng)周期相等14.(2023·河北石家莊一模)O、P、Q為軟繩上的三點(diǎn),t=0時(shí)刻手持O點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),至?xí)r刻恰好完成兩次全振動(dòng),此時(shí)繩上OQ間形成的波形如圖所示,下列四幅位移-時(shí)間圖像中能反映P點(diǎn)在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的是()A. B.C. D.15.(2023·湖南彬州三模)有一列簡(jiǎn)諧橫波的波源在O處,某時(shí)刻沿x軸正方向傳播的振動(dòng)形式傳到20cm處,此時(shí)x軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)0.2s,質(zhì)點(diǎn)P離O處80cm,如圖所示,取該時(shí)刻為,下列說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度方向沿y軸正方向B.波的傳播速度為1m/sC.經(jīng)過(guò)1.5s,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰D.在時(shí)間內(nèi),處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度逐漸增大16.(2023·湖南第五次大聯(lián)考)(多選)均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上,坐標(biāo)分別為和。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波速,波長(zhǎng)大于20cm,振幅,且傳播時(shí)無(wú)衰減。時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移相同、運(yùn)動(dòng)方向相反,時(shí)刻兩者再次偏離平衡位置的位移相同、運(yùn)動(dòng)方向相反。則下列說(shuō)法正確的是()A.這列波的周期為0.6sB.這列波的周期為1.2sC.已知在時(shí)刻(),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰,該時(shí)刻B的位移一定為D.已知在時(shí)刻(),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰,該時(shí)刻B的位移一定為17.(2023·遼寧大連一模)一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形如圖甲所示,P是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),圖乙是質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。已知波在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為12m,則下列說(shuō)法正確的是()A.波的周期為0.6s B.波的波速為20m/sC.波沿x軸負(fù)方向傳播 D.質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為

易錯(cuò)點(diǎn)08振動(dòng)和波目錄01易錯(cuò)陷阱(3大陷阱)02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】不理解振動(dòng)圖像和物理之間的關(guān)系【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解單擺模型和單擺的周期公式【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】誤認(rèn)為波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移和不理解波的圖像【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析振動(dòng)圖像與波的圖像綜合問(wèn)題出現(xiàn)錯(cuò)誤【易錯(cuò)點(diǎn)提醒五】不會(huì)分析波的干涉現(xiàn)象,不理解中加強(qiáng)與減弱的含意03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)一:理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像和單擺周期問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤1.由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像可獲取的信息(1)判定振動(dòng)的振幅A和周期T。(如圖所示)(2)判定振動(dòng)物體在某一時(shí)刻的位移。(3)判定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:①下一時(shí)刻位移若增加,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是遠(yuǎn)離平衡位置;②下一時(shí)刻位移如果減小,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向指向平衡位置。(4)判定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度(回復(fù)力)的大小和方向。eq\x(\a\al(從圖像讀,取x大小,及方向))eq\o(→,\s\up7(F=-kx))eq\x(\a\al(F的大小,及方向))eq\o(→,\s\up7(F=ma))eq\x(\a\al(a的大小,及方向))(5)比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)能和動(dòng)能的大小。質(zhì)點(diǎn)的位移越大,它所具有的勢(shì)能越大,動(dòng)能則越小。2.單擺模型(1)單擺是一個(gè)理想有物理模型;單擺的周期公式為T(mén)=2π由公式可知:?jiǎn)螖[的周期與擺球的質(zhì)量和振幅無(wú)關(guān);(2)等效擺長(zhǎng):擺長(zhǎng)是指擺動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)到軌跡圓心的距離(3)等效重力加速度:?jiǎn)螖[公式中的g不僅與單擺所在的空間位置有關(guān),還與單擺所處的物理環(huán)境和單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),因此對(duì)于不是教材上的理想情況,必須確定等效重力加速度,其步驟是:找等效平衡位置,求擺球在等效平衡位置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)懸線(xiàn)拉力得等效重力加速度易錯(cuò)點(diǎn)二:理解波的傳播圖像問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤1.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)(1)波傳到任意一點(diǎn),該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),因此,任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),由于介質(zhì)不同,波長(zhǎng)和波速可以改變,但頻率和周期都不會(huì)改變。(4)波源經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng),波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。2.波的圖像的特點(diǎn)(1)時(shí)間間隔Δt=nT(波傳播nλ,n=0,1,2,3,…)時(shí),波形不變。(2)在波的傳播方向上:①當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx=nλ(n=1,2,3,…)時(shí),它們的振動(dòng)步調(diào)總相同,在波形圖上的對(duì)應(yīng)位移一定相同;②當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,3,…)時(shí),它們的振動(dòng)步調(diào)總相反,在波形圖上的對(duì)應(yīng)位移一定等值反向。(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向,各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。3.根據(jù)波的圖像、波的傳播方向判定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的方法內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向,“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線(xiàn)同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移,再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線(xiàn)上的點(diǎn)來(lái)判斷振動(dòng)方向注意:波的圖像、波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向三者之間可以互相判定。4.求解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問(wèn)題的三關(guān)鍵:“一分、一看、二找”易錯(cuò)點(diǎn)三:理解波的干涉現(xiàn)象波的干涉現(xiàn)象中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的兩種判斷方法1.公式法某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr。①當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱。②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱。.【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】不理解振動(dòng)圖像的意義和物理量之間的關(guān)系【例1】.如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像,由圖可知下列說(shuō)法中正確的是()A.在t=0.2s時(shí),彈簧振子的加速度為正向最大B.在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子的速度相同C.從t=0到t=0.2s時(shí)間內(nèi),彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D.在t=0.6s時(shí),彈簧振子有最小的位移易錯(cuò)分析:在求解圖像類(lèi)問(wèn)題時(shí),要理解振動(dòng)圖像是反映做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移,不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度要結(jié)合簡(jiǎn)諧振動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)進(jìn)行分析后作出判斷?!敬鸢浮緾【詳解】A.在t=0.2s時(shí),彈簧振子的位移為正向最大,加速度為負(fù)向最大,故A錯(cuò)誤;B.在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子的位移相同,說(shuō)明彈簧振子在同一位置,速度大小相同,但是方向相反,故B錯(cuò)誤;C.從t=0到t=0.2s時(shí)間內(nèi),彈簧振子的位移增大,加速度增大,速度減小,所以彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),故C正確;D.在t=0.6s時(shí),彈簧振子的位移為負(fù)方向最大,故D錯(cuò)誤。故選C。【變式1-1】(2023浙江1月卷)主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周?chē)h(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2AB.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【解析】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。根據(jù)波動(dòng)干涉條件可知,頻率相同,相位相反,疊加后才能相互抵消來(lái)實(shí)現(xiàn)降噪的。抵消聲波與噪聲的振幅相同,其振幅也為A,A錯(cuò)誤;抵消聲波與噪聲的頻率相同,由,B正確;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;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?!咀兪?-2】如圖1所示,水平地面上固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧豎直放置,其上端連接一輕質(zhì)薄板。時(shí)刻,一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從彈簧正上方某處由靜止下落,落至薄板上后和薄板始終粘連,其位置隨時(shí)間變化的圖像(圖像)如圖2所示,其中時(shí)物塊剛接觸薄板。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi),空氣阻力不計(jì),以豎直向下為正方向,則(

)A.,物塊的加速度逐漸增大 B.后物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C.,物塊的加速度先減小后增大 D.,物塊的加速度先增大后減小【答案】BC【詳解】A.由題知,物塊做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度恒定,A錯(cuò)誤;B.從圖像看后的圖像為正弦函數(shù),物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),B正確;CD.,物塊受到的彈簧彈力一直增大,彈力先小于重力后大于重力,由牛頓第二定律,物塊的加速度先減小后增大,C正確,D錯(cuò)誤。故選BC?!咀兪?-3】(2022·浙江6月卷·T11)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【解析】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(guò)程,所受合力為零,此過(guò)程做勻速直線(xiàn)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(guò)程為根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知小球從與,這兩個(gè)過(guò)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?lái)的倍,接觸彈簧過(guò)程,根據(jù)彈簧振子周期公式可知接觸彈簧過(guò)程所用時(shí)間與速度無(wú)關(guān),即接觸彈簧過(guò)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。【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不理解單擺模型和單擺的周期公式【例2】惠更斯利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器,叫擺鐘,如圖甲所示,擺鐘運(yùn)行時(shí)克服摩擦所需的能量由重錘的勢(shì)能提供,運(yùn)動(dòng)的速率由鐘擺控制,旋轉(zhuǎn)鐘擺下端的螺母可以使擺上的圓盤(pán)沿?cái)[桿上下移動(dòng),簡(jiǎn)化圖如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是()

A.?dāng)[鐘慢了,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿下移B.?dāng)[鐘快了,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿下移C.把擺鐘從北京移到上海,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿上移D.把擺鐘從山頂移到山腳,應(yīng)使圓盤(pán)沿?cái)[桿上移易錯(cuò)分析:誤認(rèn)為單擺的周期與擺球的質(zhì)量和振幅有關(guān),誤認(rèn)為同一單罷在不同的地方周期一樣。不知道如何求單擺的等效擺長(zhǎng)【答案】BC【詳解】AB.若擺鐘變慢,是因?yàn)橹芷谧兇?,單擺的周期公式為,應(yīng)減小擺長(zhǎng),即上移圓盤(pán),同理,若擺鐘變快,應(yīng)下移圓盤(pán),故A錯(cuò)誤、B正確;C.從北京到上海,g值變小,周期變大,應(yīng)減小擺長(zhǎng),即上移圓盤(pán),故C正確;D.從山頂?shù)缴侥_,g值變大,周期變小,應(yīng)增大擺長(zhǎng),即下移圓盤(pán),故D錯(cuò)誤。故選BC。【變式1-1】做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變,若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍,擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2,則單擺振動(dòng)的()A.頻率、振幅都不變 B.頻率、振幅都改變C.頻率不變、振幅改變 D.頻率改變、振幅不變【答案】C【詳解】單擺的周期由擺長(zhǎng)和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葲Q定.由單擺的周期公式,可知,單擺擺長(zhǎng)不變,則周期不變,頻率不變;振幅A是反映單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量大小的物理量,由可知,擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變,因此振幅改變,所以C正確。【變式1-2】如圖所示,三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕細(xì)繩α、b、c組合系住一質(zhì)量分布均勻且?guī)д姷男∏騧,球的直徑為,繩b、c與天花板的夾角,空間中存在平行于紙面豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,重力加速度為g,現(xiàn)將小球拉開(kāi)小角度后由靜止釋放,則()A.若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動(dòng),則周期為B.若小球做垂直于紙面的小角度擺動(dòng),則周期為C.?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)合力為零D.無(wú)論小球如何擺動(dòng),電場(chǎng)力都不做功【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知,若小球以為圓心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則擺長(zhǎng)為電場(chǎng)和重力場(chǎng)合成等效重力加速度為,振動(dòng)的周期為根據(jù)題意可知,若小球以O(shè)為圓心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),擺長(zhǎng)振動(dòng)周期為擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大,合力不為零;小球擺動(dòng)過(guò)程中,沿電場(chǎng)力方向存在位移,故電場(chǎng)力有做功。故選B?!疽族e(cuò)點(diǎn)提醒三】誤認(rèn)為波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移和不理解波的圖像【例3】.某波源在時(shí)刻發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波,時(shí)波傳播到距波源處,此時(shí)的波形圖及質(zhì)點(diǎn)P、Q的位置如圖所示,則下列判斷正確的是()

A.時(shí),波源向軸正方向運(yùn)動(dòng)B.時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度正在減小C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度正在增大D.經(jīng)過(guò)時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向移動(dòng)的距離為易錯(cuò)分析:不理解是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形成了波,誤認(rèn)為波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移,不能由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向,也不能由波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向【答案】C【詳解】A.由圖可知,根據(jù)同側(cè)法可知,處的質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿軸負(fù)方向,由于質(zhì)點(diǎn)的起振方向均相同,則波源在剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)也應(yīng)沿軸負(fù)方向,故A錯(cuò)誤;B.時(shí)刻,波源開(kāi)始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)仍然在平衡位置處于靜止?fàn)顟B(tài),其速度為0,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)同側(cè)法,時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向,即遠(yuǎn)離離開(kāi)平衡位置,可知加速度正在增大,故C正確;D.質(zhì)點(diǎn)只能沿軸振動(dòng),不能沿波的傳播方向移動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選C。【變式1-1】8.(2023湖南卷)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(xiàn)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(kāi)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(shuō)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(kāi)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【解析】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(kāi)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(kāi)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?!咀兪?-2】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(kāi)始計(jì)時(shí),a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為()A. B.C. D.【答案】A【解析】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)的波形圖為圖像A正確。.【變式1-3】一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知該波的周期時(shí)為T(mén),a、b、c、d是波的傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),則在時(shí)刻()

A.質(zhì)點(diǎn)a正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)b的速度正在增大C.質(zhì)點(diǎn)c的速度最大D.質(zhì)點(diǎn)c遷移到了質(zhì)點(diǎn)d的位置【答案】AC【詳解】AB.根據(jù)振動(dòng)方向和傳播方向的關(guān)系可知,質(zhì)點(diǎn)a和b在t時(shí)刻正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正向y軸正方向運(yùn)動(dòng),而質(zhì)點(diǎn)b已經(jīng)經(jīng)過(guò)平衡位置并沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),速度正在減小,故A正確,B錯(cuò)誤;C.在時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)c處于平衡位置,此時(shí)速度最大,故C正確;D.質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而發(fā)生遷移,故D錯(cuò)誤。故選AC?!疽族e(cuò)點(diǎn)提醒四】分析振動(dòng)圖像與波的圖像綜合問(wèn)題出現(xiàn)錯(cuò)誤【例4】.(2023全國(guó)乙卷)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(shuō)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)的路程為易錯(cuò)分析:.(1)不理解振動(dòng)圖像與波的圖像的區(qū)別。(2)誤將振動(dòng)圖像看作波的圖像或?qū)⒉ǖ膱D像看作振動(dòng)圖像。(3)不知道波傳播過(guò)程中任意質(zhì)點(diǎn)的起振方向就是波源的起振方向。(4)不會(huì)區(qū)分波的傳播位移和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移。【答案】ABE【解析】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.由圖乙可知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。【變式1-1】(2023海南卷)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(shuō)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【解析】由振動(dòng)圖像可看出該波的周期是4s,A錯(cuò)誤;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,…,可知B錯(cuò)誤;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;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?!咀兪?-2】.如圖(a)所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖,其中,P、Q分別是平衡位置為和的兩質(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.可能等于B.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到最大C.簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播的速度大小為D.到時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P隨波向右移動(dòng)了E.到時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程可能大于Q運(yùn)動(dòng)的路程【答案】ACE【詳解】A.題中沒(méi)有說(shuō)明時(shí)刻是哪個(gè)時(shí)刻,假設(shè),由圖(b)可知,質(zhì)點(diǎn)Q在時(shí)刻正在沿y軸正方向振動(dòng),則波向x軸正方向傳播,可得假設(shè),由圖(b)可知,質(zhì)點(diǎn)Q在時(shí)刻正在沿y軸負(fù)方向振動(dòng),則波向x軸負(fù)方向傳播,可得代入數(shù)據(jù)可知,當(dāng)時(shí),,A正確;B.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,故此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的加速度最小,B錯(cuò)誤;C.該波的波長(zhǎng)為周期為故其傳播速度為,C正確;D.到時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P只在y軸方向上下振動(dòng),x軸方向無(wú)位移,D錯(cuò)誤;E.到時(shí)間內(nèi),Q運(yùn)動(dòng)的路程可能是或如果,在第一個(gè)時(shí)間內(nèi),P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到與x軸對(duì)稱(chēng)的位置,路程大于振幅A,則質(zhì)點(diǎn)P在到時(shí)間內(nèi)的路程為;如果,在第一個(gè)時(shí)間內(nèi),P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到波峰,又沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)回原位置,路程小于振幅A,則質(zhì)點(diǎn)P在到時(shí)間內(nèi)的路程為;,E正確。故選ACE。【變式1-3】.戰(zhàn)繩運(yùn)動(dòng)是健身房設(shè)計(jì)用來(lái)減脂的一項(xiàng)爆發(fā)性運(yùn)動(dòng),人們?cè)谧鰬?zhàn)繩運(yùn)動(dòng)時(shí),用手抓緊繩子,做出用繩子的動(dòng)作,使得繩子呈波浪狀向前推進(jìn),形成橫波(可視為簡(jiǎn)諧橫波)。時(shí)波形圖如圖1所示,圖2是繩上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,下列說(shuō)法中正確的是()A.該波的波速為 B.波源開(kāi)始振動(dòng)的方向向下C.該質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為 D.時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為【答案】BD【詳解】A.由圖1可知該波的波長(zhǎng)為,由圖2可知該波的周期為故A錯(cuò)誤;B.由質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向向下可知,波源開(kāi)始振動(dòng)的方向向下,故B正確;C.質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻為,由可知質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為,故C錯(cuò)誤;D.一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為,內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),故內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程故D正確。故選BD?!疽族e(cuò)點(diǎn)提醒五】不會(huì)分析波的干涉現(xiàn)象,不理解其中的加強(qiáng)與減弱的含意【例5】(2023浙江6月卷)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易錯(cuò)分析:波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)是指兩波的振幅相加,減弱是指振幅相減,而許多同學(xué)誤認(rèn)為加強(qiáng)是位移相加,減弱是位移相減?!敬鸢浮緾【解析】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?!咀兪?-1】如圖甲所示,、和是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅰ在介質(zhì)中沿方向傳播,與相距40cm,點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示;沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿方向傳播,與相距50cm,點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖丙所示。在時(shí)刻,兩列波同時(shí)分別經(jīng)過(guò)、兩點(diǎn),兩列波的波速都為20cm/s,兩列波在點(diǎn)相遇,則以下說(shuō)法不正確的是()A.兩列波的波長(zhǎng)均為20cmB.點(diǎn)是振幅是為10cmC.4.5s時(shí)點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)D.波遇到20cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】B【詳解】A.由圖知,兩列波的周期都是由得波長(zhǎng)故A正確;B.因?yàn)槎鴷r(shí)刻兩波的振動(dòng)方向相反,則是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn),振幅等于兩波振幅之和,即為,故B錯(cuò)誤;C.波從傳到的時(shí)間為波從傳到的時(shí)間為在時(shí)刻,橫波Ⅱ與橫波Ⅰ兩波疊加,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡向下運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻,經(jīng)過(guò)了兩個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡向下運(yùn)動(dòng),故C正確;D.依據(jù)明顯衍射條件,因遇到的障礙物,將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故D正確。本題選擇不正確的,故選B。【變式1-2】如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=-2m和x=12m處,兩列波的傳播周期均為1s,兩波源的振幅均為A=4cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像,此時(shí)刻平衡位置處于x=2m和x=8m的兩質(zhì)點(diǎn)P、Q剛開(kāi)始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=5m處。下列說(shuō)法正確的是()

A.t=0.75s時(shí)刻,兩列波剛好在M點(diǎn)相遇B.t=0.75s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程12cmC.質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向相反D.t=1s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q加速度最大E.t=1s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M的位移為-8cm【答案】ABE【詳解】A.由圖可知,兩列波的波長(zhǎng)均為所以波的傳播速度大小為,t=0.75s時(shí)刻,兩列波各自向傳播的距離均為即兩列波在此時(shí)刻恰好都傳播到點(diǎn),可知兩列波剛好相遇,故A正確;B.由于0.75s等于四分之三個(gè)周期,所以質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為故B正確;C.根據(jù)同側(cè)法可知,兩波源開(kāi)始時(shí)刻都向y軸負(fù)方向振動(dòng),因此在兩列波傳播的過(guò)程中,所有質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始起振的方向都和波源相同,即向y軸負(fù)方向振動(dòng),因此質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向均沿y軸負(fù)方向,故C錯(cuò)誤;D.t=1s時(shí)刻,沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波還沒(méi)有到達(dá)Q處,而沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧波,此刻質(zhì)點(diǎn)Q正位于平衡位置,且向y軸負(fù)方向振動(dòng),此時(shí)速度最大,加速度為零,故D錯(cuò)誤;E.由以上分析可知0.75s時(shí),兩列波剛好傳播到點(diǎn),且兩列波起振方向均沿y軸負(fù)方向,因此再過(guò)0.25s,即1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)恰好到達(dá)波谷,兩列波在點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),因此質(zhì)點(diǎn)M的位移為故E正確。故選ABE。1.(2023年天津卷高考真題)一列機(jī)械波的波源是坐標(biāo)軸原點(diǎn),從時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng),時(shí)波形如圖,則下列說(shuō)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。2.(2022·山東卷·T9)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)圖像如右圖所示。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【解析】由O點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知,周期為T(mén)=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。3.(2022·浙江6月卷·T16)位于的波源P從時(shí)刻開(kāi)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(shuō)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【解析】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(guò)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。4.(2023·江蘇·模擬預(yù)測(cè))勁度系數(shù)相同的兩根彈簧分別與甲、乙兩個(gè)小鋼球組成彈簧振子,讓兩彈簧振子各自在水平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),兩者的振動(dòng)圖像如圖所示。已知彈簧振子的振動(dòng)周期,其中m為振子質(zhì)量、k為彈簧勁度系數(shù),下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲球質(zhì)量小于乙球質(zhì)量B.甲球的加速度始終大于乙球的加速度C.時(shí),甲彈簧對(duì)小球的作用力大于乙彈簧對(duì)小球的作用力D.若用兩根相同的無(wú)彈性細(xì)長(zhǎng)繩分別系住兩個(gè)小球制成單擺,甲球做成的單擺周期大于乙球做成的單擺【答案】C【詳解】A.由圖知,甲、乙周期相同,均為0.4s,由知,兩個(gè)小球質(zhì)量相同,A錯(cuò)誤;B.甲、乙都做簡(jiǎn)諧振動(dòng),由圖像可知,甲、乙的振動(dòng)不是同步的,因此甲球的加速度不可能始終大于乙球的加速度,B錯(cuò)誤;C.對(duì)甲有對(duì)乙有時(shí),則有;彈簧勁度系數(shù)相同,由可知,甲彈簧對(duì)小球的作用力大于乙彈簧對(duì)小球的作用力,C正確;D.單擺周期公式與小球質(zhì)量無(wú)關(guān),甲球做成的單擺周期等于乙球做成的單擺周期,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))游客在海邊欲乘坐游船,當(dāng)日風(fēng)浪很大,游船上下浮動(dòng),游船浮動(dòng)可簡(jiǎn)化為豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為,周期為,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)時(shí),游客能舒服地登船。假設(shè)風(fēng)浪較小時(shí),游船振幅為,游船上升到最高點(diǎn)時(shí)依然剛好與碼頭地面平齊,舒服登船的高度不變,振動(dòng)周期不變,則在一個(gè)周期內(nèi),風(fēng)浪較小時(shí)舒服地登船時(shí)間比風(fēng)浪大時(shí)增加(

)A. B. C. D.【答案】C【詳解】風(fēng)浪很大時(shí),游船的振動(dòng)方程為當(dāng)y=15cm時(shí),可解得;游客可舒服登船的時(shí)間為風(fēng)浪較小時(shí),游客在一個(gè)周期內(nèi),有半個(gè)周期能舒服登船,故故風(fēng)浪較小時(shí)舒服地登船時(shí)間增加了故選C。6.(2023·廣東廣州·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖(a)所示,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接質(zhì)量為m的小球,構(gòu)成豎直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為x軸原點(diǎn),豎直向下為x軸正方向,設(shè)法讓小球在豎直方向振動(dòng)起來(lái)后,小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線(xiàn)如圖(b)所示,若時(shí)刻彈簧彈力為0,重力加速度為g,則有()A.0時(shí)刻彈簧彈力大小為B.彈簧勁度系數(shù)為C.時(shí)間段,回復(fù)力沖量為0D.時(shí)間段,小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和減小【答案】ACD【詳解】B.小球平衡位置為x軸原點(diǎn),豎直向下為x軸正方向,時(shí)刻彈簧彈力為0,位移大小為A,有可得勁度系數(shù)為故B錯(cuò)誤;A.0時(shí)刻在正的最大位移處,彈簧的伸長(zhǎng)量為2A,則彈力大小為故A正確;C.時(shí)間段,小球從從最高點(diǎn)振動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn),回復(fù)力在前時(shí)間沿正方向,在后時(shí)間沿負(fù)方向,兩段時(shí)間的回復(fù)力平均值大小相等,則由可知回復(fù)力沖量為0,故C正確;D.時(shí)間段,小球從最高點(diǎn)振動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn),根據(jù)能量守恒定律可知彈簧的彈性勢(shì)能和小球的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化,因彈簧的彈性勢(shì)能一直增大,則小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和減小,故D正確。故選ACD。7.(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(xiàn)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(shuō)法正確的是()A.x從到的過(guò)程中,木棒的動(dòng)能先增大后減小B.x從到的過(guò)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(chēng)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(guò)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(guò)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(chēng)性知浮力大小相等,說(shuō)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(lèi)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。8.(2023·廣東惠州三模)一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示,已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0.5s,b和c之間的距離是5m,下列說(shuō)法正確的是()A.此列波的波長(zhǎng)為2.5mB.此列波波速為5m/sC.此列波的頻率為2HzD.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)N正沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A.相鄰兩個(gè)波峰或者波谷之間的距離就是一個(gè)波長(zhǎng),所以b和c之間的距離就是一個(gè)波長(zhǎng),即A錯(cuò)誤;BCD.質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0.5s,說(shuō)明波是向軸正方向傳播的,質(zhì)點(diǎn)N正沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),b和a之間的距離是半個(gè)波長(zhǎng),故此列波的頻率為此列波的波速為B正確,CD錯(cuò)誤。故選B。9.(2023·廣東惠州一模)(多選)圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0s時(shí)刻的波形圖,圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,下列說(shuō)法正確的是()A.該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4mB.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像C.從此刻起,質(zhì)點(diǎn)Q比P先回到平衡位置D.t=0~1s,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程為0.8cm【答案】AD【解析】A.從圖甲中可以知道,該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4m,故A正確;B.圖乙中0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向負(fù)方向振動(dòng),根據(jù)同側(cè)法,波向x軸正方向傳播,圖甲中0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M正從平衡位置向正方向振動(dòng),圖乙不可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)同側(cè)法,0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q正向正方向振動(dòng),到最大位移處再回到平衡位置,而P已經(jīng)在最大位移處了,故P質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置,故C錯(cuò)誤;D.從圖乙中可以知道,該波的周期為1s,t=0~1s,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為0.8cm,故D正確。故選AD。10.(2023·福建福州2月檢測(cè))(多選)某介質(zhì)中兩持續(xù)振動(dòng)的振源P、Q分別位于x軸上x(chóng)1=-3cm和x2=9cm處,t=0時(shí)刻兩振源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng),t=3s時(shí)刻在x軸上第一次形成如圖所示的波形。則下列說(shuō)法正確的是()A.振源Q的這列波波長(zhǎng)為3cmB.振源P起振方向沿y軸正方向C.振源為Q的振動(dòng)方程為y=-2sin(πt)cmD.兩列波在x=3cm處相遇后,該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)【答案】BC【解析】A.由圖可知振源Q的這列波波長(zhǎng)為2cm,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因振源P產(chǎn)生的波在t=3s時(shí)刻傳到x=0的位置,則振源P起振方向沿y軸正方向,選項(xiàng)B正確;C.波速周期由圖可知,振源Q起振方向沿y軸負(fù)方向,則振源為Q的振動(dòng)方程為y=-2sin(πt)cm選項(xiàng)C正確;D.兩列波在同一介質(zhì)中傳播,則波速相等,在x=3cm處相遇后,該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。11.(2023·廣東茂名一模)主動(dòng)降噪功能的耳機(jī)可以拾取噪聲信號(hào),經(jīng)智能降噪處理器對(duì)不同的噪聲精準(zhǔn)運(yùn)算,通過(guò)Hi-Fi揚(yáng)聲器播放與噪聲頻率相同、相位相反、振幅相同的降噪聲波,從而起到抵消噪聲的作用。如圖為噪聲在

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