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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題21機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考點(diǎn)五年考情(2020-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1能量量子化光電效應(yīng)波粒二象性2020年全國(guó)卷;2021年江蘇卷、廣東卷、河北卷;2022年海南卷、浙江卷;2023年山東卷;2024年河北卷、廣西卷、浙江卷、福建卷、甘肅卷等機(jī)械波是高考物理中的一個(gè)重要考點(diǎn),考查內(nèi)容通常包括波的形成、傳播、圖象、干涉、衍射等。以下是對(duì)機(jī)械波高考考點(diǎn)的概述:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征:受力特征:回復(fù)力F=-kx,F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比,方向相反。運(yùn)動(dòng)特征:靠近平衡位置時(shí),a、F、x都減小,v增大;遠(yuǎn)離平衡位置時(shí),a、F、x都增大,v減小。能量特征:振幅越大,能量越大。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒。周期性特征:質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度和速度隨時(shí)間做周期性變化,變化周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T;動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化,其變化周期為T/2。對(duì)稱性特征:關(guān)于平衡位置O對(duì)稱的兩點(diǎn),速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等,相對(duì)平衡位置的位移大小相等;由對(duì)稱點(diǎn)到平衡位置O用時(shí)相等。波的形成、傳播與圖象:波的形成:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波。波的傳播:波在介質(zhì)中以一定的速度傳播,傳播過(guò)程中波的頻率和周期保持不變。波的圖象:波的圖象反映了介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移情況,通過(guò)圖象可以讀出波長(zhǎng)、振幅等信息。振動(dòng)與波兩種圖象綜合問(wèn)題:振動(dòng)圖象和波的圖象結(jié)合,可以提供更全面的波的特性信息。通過(guò)圖象分析,可以確定波的傳播方向、速度、周期等。電磁波:電磁波的產(chǎn)生、傳播、特性及應(yīng)用也是高考中的考點(diǎn)之一。波的干涉與衍射:波的干涉和衍射現(xiàn)象是波的特性,也是高考中的重要考點(diǎn)。干涉和衍射圖樣的形成及特點(diǎn)需要考生理解和掌握。在高考中,機(jī)械波的考查形式多樣,可以是選擇題、填空題或計(jì)算題??忌枰莆詹ǖ幕靖拍詈鸵?guī)律,能夠分析和解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí),考生還需具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力,如用單擺測(cè)重力加速度等。考點(diǎn)2機(jī)械波每年每省必考考點(diǎn)01機(jī)械振動(dòng)1.(2024·河北·高考真題)如圖,一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輕桿一端固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,另一端懸掛一紫外光筆,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)紫外光始終豎直投射至水平鋪開(kāi)的感光紙上,沿垂直于框架的方向勻速拖動(dòng)感光紙,感光紙上就畫出了描述光點(diǎn)振動(dòng)的圖像.已知輕桿在豎直面內(nèi)長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為.該振動(dòng)的圓頻率和光點(diǎn)在內(nèi)通過(guò)的路程分別為()A. B. C. D.【答案】C【解析】紫外光在紙上的投影做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為因此角頻率周期為簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅即為輕桿的長(zhǎng)度,12.5s通過(guò)的路程為故選C。2.(2024·浙江1月·高考真題)如圖1所示,質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源,分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上,間距為,豎直懸掛的觀測(cè)屏與小球水平間距為,小球和光源做小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí),在觀測(cè)屏上可觀測(cè)小球影子的運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向,小球和光源的振動(dòng)圖像如圖2所示,則()A.時(shí)刻小球向上運(yùn)動(dòng) B.時(shí)刻光源的加速度向上C.時(shí)刻小球與影子相位差為 D.時(shí)刻影子的位移為【答案】D【解析】A.以豎直向上為正方向,根據(jù)圖2可知,時(shí)刻,小球位于平衡位置,隨后位移為負(fù)值,且位移增大,可知,時(shí)刻小球向下運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.以豎直向上為正方向,時(shí)刻光源的位移為正值,光源振動(dòng)圖像為正弦式,表明其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),根據(jù)可知,其加速度方向與位移方向相反,位移方向向上,則加速度方向向下,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖2可知,小球與光源的振動(dòng)步調(diào)總是相反,由于影子是光源發(fā)出的光被小球遮擋后,在屏上留下的陰影,可知,影子與小球的振動(dòng)步調(diào)總是相同,即時(shí)刻小球與影子相位差為0,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖2可知,時(shí)刻,光源位于最低點(diǎn),小球位于最高點(diǎn),根據(jù)直線傳播能夠在屏上影子的位置也處于最高點(diǎn),影子位于正方向上的最大位移處,根據(jù)幾何關(guān)系有,解得,即時(shí)刻影子的位移為5A,故D正確。故選D。3.(2024·北京·高考真題)圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置。手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況,以向上為正方向,得到手機(jī)振動(dòng)過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的曲線為正弦曲線,如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A.時(shí),彈簧彈力為0B.時(shí),手機(jī)位于平衡位置上方C.從至,手機(jī)的動(dòng)能增大D.a(chǎn)隨t變化的關(guān)系式為【答案】D【解析】A.由題圖乙知,時(shí),手機(jī)加速度為0,由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為,A錯(cuò)誤;B.由題圖乙知,時(shí),手機(jī)的加速度為正,則手機(jī)位于平衡位置下方,B錯(cuò)誤;C.由題圖乙知,從至,手機(jī)的加速度增大,手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng),速度減小,動(dòng)能減小,C錯(cuò)誤;D.由題圖乙知,則角頻率則a隨t變化的關(guān)系式為,D正確。故選D。4.(2024·廣西·高考真題)單擺可作為研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。(1)制作單擺時(shí),在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中,選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動(dòng)中不變;(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,測(cè)得讀數(shù)如圖丙,則擺球直徑為;(3)若將一個(gè)周期為T的單擺,從平衡位置拉開(kāi)的角度釋放,忽略空氣阻力,擺球的振動(dòng)可看為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,以釋放時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則擺球偏離平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為?!敬鸢浮?1)擺長(zhǎng)(2)1.06(3)【解析】(1)選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動(dòng)中擺長(zhǎng)不變;(2)擺球直徑為(3)根據(jù)單擺的周期公式可得單擺的擺長(zhǎng)為從平衡位置拉開(kāi)的角度處釋放,可得振幅為以該位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得擺球偏離平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為5.(2024·福建·高考真題)某簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像如圖所示,則以下說(shuō)法正確的是()A.振幅 B.頻率C.時(shí)速度為0 D.時(shí)加速度方向豎直向下【答案】B【解析】AB.根據(jù)圖像可知,振幅為;周期為則頻率為,故A錯(cuò)誤,B正確;C.根據(jù)圖像可知,時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,此時(shí)速度最大,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖像可知,時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向最大位置處,則此時(shí)加速度方向豎直向上,故D錯(cuò)誤。故選B。6.(2024·甘肅·高考真題)如圖為某單擺的振動(dòng)圖像,重力加速度g取,下列說(shuō)法正確的是()A.擺長(zhǎng)為1.6m,起始時(shí)刻速度最大 B.擺長(zhǎng)為2.5m,起始時(shí)刻速度為零C.擺長(zhǎng)為1.6m,A、C點(diǎn)的速度相同 D.擺長(zhǎng)為2.5m,A、B點(diǎn)的速度相同【答案】C【解析】由單擺的振動(dòng)圖像可知振動(dòng)周期為,由單擺的周期公式得擺長(zhǎng)為x-t圖像的斜率代表速度,故起始時(shí)刻速度為零,且A、C點(diǎn)的速度相同,A、B點(diǎn)的速度大小相同,方向不同。綜上所述,可知C正確,故選C。7.(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【解析】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。8.(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【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。9.(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(lái)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(lái)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(shuō)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(lái)回振動(dòng)C.乙圖中的小球仍將來(lái)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【解析】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(lái)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(lái)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。10.(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?lè)较騽蛩俎D(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【解析】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。11.(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(guò)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(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),t時(shí)刻第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn),該振動(dòng)的振幅和周期可能是(
)
A. B. C. D.【答案】BC【解析】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(guò)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(guò)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。12.(2021·廣東·高考真題)如圖所示,一個(gè)輕質(zhì)彈簧下端掛一小球,小球靜止?,F(xiàn)將小球向下拉動(dòng)距離A后由靜止釋放,并開(kāi)始計(jì)時(shí),小球在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T。經(jīng)時(shí)間,小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離_____(選填“大于”、“小于”或“等于”);在時(shí)刻,小球的動(dòng)能______(選填“最大”或“最小”)?!敬鸢浮啃∮谧畲蟆窘馕觥縖1]根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移公式則時(shí)有所以小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離為則小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離小于。[2]在時(shí),小球回到平衡位置,具有最大的振動(dòng)速度,所以小球的動(dòng)能最大。13.(2021·河北·高考真題)如圖,一彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振子零時(shí)刻向右經(jīng)過(guò)A點(diǎn),后第一次到達(dá)B點(diǎn),已知振子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等,內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為_(kāi)_______s,振幅為_(kāi)_____m?!敬鸢浮?0.2【解析】[1]根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知,振子零時(shí)刻向右經(jīng)過(guò)A點(diǎn),后第一次到達(dá)B點(diǎn),已知振子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等,則A、B兩點(diǎn)關(guān)于平衡位置對(duì)稱,而振動(dòng)經(jīng)過(guò)了半個(gè)周期的運(yùn)動(dòng),則周期為[2]從A到B經(jīng)過(guò)了半個(gè)周期的振動(dòng),路程為,而一個(gè)完整的周期路程為0.8m,為4個(gè)振幅的路程,有解得振幅為14.(2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)用一個(gè)擺長(zhǎng)為80.0cm的單擺做實(shí)驗(yàn),要求擺動(dòng)的最大角度小于5°,則開(kāi)始時(shí)將擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過(guò)_______cm(保留1位小數(shù))。(提示:?jiǎn)螖[被拉開(kāi)小角度的情況下,所求的距離約等于擺球沿圓弧移動(dòng)的路程。)某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)新單擺,要求新單擺擺動(dòng)10個(gè)周期的時(shí)間與原單擺擺動(dòng)11個(gè)周期的時(shí)間相等。新單擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該取為_(kāi)______cm?!敬鸢浮?.996.8【解析】拉離平衡位置的距離題中要求擺動(dòng)的最大角度小于,且保留1位小數(shù),所以拉離平衡位置的不超過(guò);根據(jù)單擺周期公式結(jié)合題意可知代入數(shù)據(jù)為解得新單擺的擺長(zhǎng)為考點(diǎn)02機(jī)械波1.(多選)(2024·新課標(biāo)·高考真題)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源在時(shí)開(kāi)始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,所形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí),波源恰好第2次處于波谷位置,則()A.波的周期是0.1sB.波的振幅是0.2mC.波的傳播速度是10m/sD.平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置【答案】BC【解析】AB.波的周期和振幅與波源相同,故可知波的周期為,振幅為,故A錯(cuò)誤,B正確;C.P開(kāi)始振動(dòng)時(shí),波源第2次到達(dá)波谷,故可知此時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為故可得波速為,故C正確;D.波從P傳到Q點(diǎn)需要的時(shí)間為,故可知質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置,故D錯(cuò)誤。故選BC。2.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,水面上有O、A、B三點(diǎn)共線,OA=2AB,時(shí)刻在O點(diǎn)的水面給一個(gè)擾動(dòng),t1時(shí)刻A開(kāi)始振動(dòng),則B振動(dòng)的時(shí)刻為()A.t1 B. C.2t1 D.【答案】B【解析】機(jī)械波波速不變,設(shè)OA=2AB=2L,故可得可得故可得B振動(dòng)的時(shí)刻為故選B。3.(2024·江西·高考真題)如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,入射波為連續(xù)的正弦信號(hào),探頭先后探測(cè)到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào),分別如圖(b)、(c)所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項(xiàng)正確的是()A.振動(dòng)減弱; B.振動(dòng)加強(qiáng);C.振動(dòng)減弱; D.振動(dòng)加強(qiáng);【答案】A【解析】根據(jù)反射信號(hào)圖像可知,超聲波的傳播周期為又波速v=6300m/s,則超聲波在機(jī)翼材料中的波長(zhǎng)結(jié)合題圖可知,兩個(gè)反射信號(hào)傳播到探頭處的時(shí)間差為故兩個(gè)反射信號(hào)的路程差解得兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處振動(dòng)減弱,A正確。故選A。4.(2024·安徽·統(tǒng)考高考真題)某儀器發(fā)射甲、乙兩列橫波,在同一均勻介質(zhì)中相向傳播,波速v大小相等。某時(shí)刻的波形圖如圖所示,則這兩列橫波()A.在處開(kāi)始相遇 B.在處開(kāi)始相遇C.波峰在處相遇 D.波峰在處相遇【答案】C【解析】AB.由題意可知兩列波的波速相同,所以相同時(shí)間內(nèi)傳播的的距離相同,故兩列橫波在處開(kāi)始相遇,故AB錯(cuò)誤;CD.甲波峰的坐標(biāo)為,乙波峰的坐標(biāo)為,由于兩列波的波速相同,所以波峰在處相遇,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2024·廣東·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為,時(shí)的波形如圖所示。時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移為()A0 B. C. D.【答案】B【解析】由圖可知簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為,所以周期為當(dāng)t=1s時(shí),x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期到達(dá)波峰處,故相對(duì)平衡位置的位移為0.1m。故選B。6.(2024·湖南·統(tǒng)考高考真題)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端,長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏,可近似為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上A、B兩點(diǎn)平衡位置相距,時(shí)刻A點(diǎn)位于波谷,B點(diǎn)位于波峰,兩者之間還有一個(gè)波谷。下列說(shuō)法正確的是(
)A.波長(zhǎng)為 B.波速為C.時(shí)刻,B點(diǎn)速度為0 D.時(shí)刻,A點(diǎn)速度為0【答案】D【解析】A.如圖根據(jù)題意可知解得,故A錯(cuò)誤;B.波源的振動(dòng)頻率為故波速為,故B錯(cuò)誤;C.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為,因?yàn)?,故B點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到平衡位置,位移為0,速度最大,故C錯(cuò)誤;D.,故A點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到波峰,位移最大,速度為0,故D正確。故選D。7.(多選)(2024·浙江1月·統(tǒng)考高考真題)在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,平面為介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ的分界面(z軸垂直紙面向外)。在介質(zhì)I中的(0,)處有一點(diǎn)波源,產(chǎn)生波長(zhǎng)為、速度為v的波。波傳到介質(zhì)Ⅱ中,其速度為,圖示時(shí)刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個(gè)波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點(diǎn),此時(shí)波源也恰好位于波峰。M為O、R連線的中點(diǎn),入射波與反射波在O點(diǎn)相干加強(qiáng),則()A.介質(zhì)Ⅱ中波的頻率為 B.S點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,)C.入射波與反射波在M點(diǎn)相干減弱 D.折射角的正弦值【答案】BD【解析】A.波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì),頻率不變,故介質(zhì)Ⅱ中波的頻率為,故A錯(cuò)誤;B.在介質(zhì)Ⅱ中波長(zhǎng)為,由于圖示時(shí)刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個(gè)波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點(diǎn),故S點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,),故B正確;C.由于S為波峰,且波傳到介質(zhì)Ⅱ中,其速度為圖示時(shí)刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個(gè)波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點(diǎn),則R也為波峰,故P到R比P到O多一個(gè)波峰,則,則由于,故不在減弱點(diǎn),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù),則解得,故D正確。故選BD。8.(多選)(2024·全國(guó)甲卷·統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,周期為,時(shí)刻的波形曲線如圖所示,此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.該波的波速為B.該波沿x軸正方向傳播C.時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)方向相反D.時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)E.時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b的速率達(dá)到最大值【答案】ACD【解析】A.由圖可知波長(zhǎng)為則該波的波速為,故A正確;B.此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)波形平移法可知,該波沿x軸負(fù)方向傳播,故B錯(cuò)誤;C.由于質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng),則質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)完全相反,所以時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向相反,故C正確;D.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置,則時(shí),質(zhì)點(diǎn)a剛好經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故D正確;E.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b處于平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),則時(shí),質(zhì)點(diǎn)b剛好處于波峰位置,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的速率為0,故E錯(cuò)誤。故選ACD。9.(多選)(2024·山東·高考真題)甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播,波速均為2m/s。t=0時(shí)刻二者在x=2m處相遇,波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P,下列說(shuō)法正確的是()A.t=0.5s時(shí),P偏離平衡位置位移為0B.t=0.5s時(shí),P偏離平衡位置的位移為C.t=1.0s時(shí),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.t=1.0s時(shí),P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】AB.在內(nèi),甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知,時(shí),處甲波的波谷剛好傳到P處,處乙波的平衡位置振動(dòng)剛好傳到P處,根據(jù)疊加原理可知,時(shí),P偏離平衡位置的位移為,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.在內(nèi),甲、乙兩列波傳播的距離均為根據(jù)波形平移法可知,時(shí),甲波的平衡位置振動(dòng)剛好傳到P處,處乙波的平衡位置振動(dòng)剛好傳到P處,且此時(shí)兩列波的振動(dòng)都向y軸正方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)疊加原理可知,時(shí),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。10.(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(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。11.(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【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、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。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B12.(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(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
故選A。13.(2023·山西·統(tǒng)考高考真題)船上的人和水下的潛水員都能聽(tīng)見(jiàn)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【解析】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。14.(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(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】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。15.(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(kāi)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【解析】由于t=0時(shí)波源從平衡位置開(kāi)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。16.(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【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。17.(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(shuō)法正確的是(
)A.a(chǎn)與b的頻率之比為 B.O與P開(kāi)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(kāi)始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】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(kāi)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(kāi)始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,而所有質(zhì)點(diǎn)的開(kāi)始振動(dòng)方向都相同,所以O(shè)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向,故D錯(cuò)誤。故選A。18.(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(kāi)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(kāi)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【解析】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(guò)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(guò)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。19.(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(kāi)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(shuō)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【解析】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。20.(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(shuō)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(guò)的路程為A D.此后周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為【答案】A【解析】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。21.(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【解析】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(guò)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。22.(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【解析】根據(jù)圖b可知t=2s時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)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。23.(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【解析】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。24.(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【解析】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。25.(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(kāi)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(shuō)法正確的是()A.甲圖中兩手開(kāi)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(jiàn)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【解析】AB.甲圖中兩手開(kāi)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(kāi)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(jiàn)不到明顯的波形,所以C正確;D錯(cuò)誤;故選C。26.(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(shuō)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【解析】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。27.(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(kāi)始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示。下列說(shuō)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【解析】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。28.(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【解析】經(jīng)過(guò)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。29.(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【解析】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。30.(多選)(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(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【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.(多選)(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(lái)折斷了B.陽(yáng)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【解析】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理;插入水中的筷子看起來(lái)折斷了是光的折射造成的,與該問(wèn)題的物理原理不相符;陽(yáng)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題的物理原理相符。故選BD。32.(多選)(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)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(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。33.(多選)(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【解析】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。34.(多選)(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【解析】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。35.(多選)(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(shuō)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〖祥解〗本題考查機(jī)械波的形成與傳播【解析】A.由題意,x=0處的質(zhì)點(diǎn)在0~1s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)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。36.(多選)(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【解析】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。37.(多選)(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(shuō)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(guò)的路程為【答案】ACE【解析】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=(10-10)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=(102-10)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。38.(多選)(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【解析】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。39.(多選)(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(kāi)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(shuō)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【解析】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。40.(2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)分別沿x軸正向和負(fù)向傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q的振動(dòng)方向相同,振幅均為5cm,波長(zhǎng)均為8m,波速均為4m/s。時(shí)刻,P波剛好傳播到坐標(biāo)原點(diǎn),該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向下振動(dòng);Q波剛好傳到處,該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向上振動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩列波相遇。(1)在答題卡給出的坐標(biāo)圖上分別畫出P、Q兩列波在時(shí)刻的波形圖(P波用虛線,Q波用實(shí)線);(2)求出圖示范圍內(nèi)的介質(zhì)中,因兩列波干涉而振動(dòng)振幅最大和振幅最小的平衡位置。
【答案】(1)
;(2)見(jiàn)解析【解析】(1)根據(jù)得可知時(shí)P波剛好傳播到處,Q波剛好傳播到處,根據(jù)上坡下坡法可得波形圖如圖所示
(2)兩列波在圖示范圍內(nèi)任一位置的波程差為根據(jù)題意可知,P、Q兩波振動(dòng)頻率相同,振動(dòng)方向相反,兩波疊加時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件為到兩波源的距離差解得振幅最大的平衡位置有、振動(dòng)減弱的條件為解得振幅最小的平衡位置有、、41.(2021·海南·高考真題)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,其波源的平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn),波源在0~4s內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖(a)所示,已知波的傳播速度為0.5m/s。(1)求這列橫波的波長(zhǎng);(2)求波源在4s內(nèi)通過(guò)的路程;(3)在圖(b)中畫出t=4s時(shí)刻的波形圖?!敬鸢浮浚?)λ=2m;(2)s=16cm;(3)【解析】(1)由題知圖(a)為波源的振動(dòng)圖像,則可知A=4cm,T=4s由于波的傳播速度為0.5m/s,根據(jù)波長(zhǎng)與速度關(guān)系有λ=vT=2m(2)由(1)可知波源的振動(dòng)周期為4s,則4s內(nèi)波源通過(guò)的路程為s=4A=16cm(3)由題圖可知在t=0時(shí)波源的起振方向向上,由于波速為0.5m/s,則在4s時(shí)根據(jù)x=vt=2m可知該波剛好傳到位置為2m的質(zhì)點(diǎn),且波源剛好回到平衡位置,且該波沿正方向傳播,則根據(jù)“上坡、下坡”法可繪制出t=4s時(shí)刻的波形圖如下圖所示42.(2021·全國(guó)·高考真題)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0和xB=16cm。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v=20cm/s,波長(zhǎng)大于20cm,振幅為A=1cm,且傳播時(shí)無(wú)衰減。t=0時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同,運(yùn)動(dòng)方向相反,此后每隔△t=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時(shí)刻(t1>0),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求(1)從t1時(shí)刻開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間位于波峰;(2)t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移?!敬鸢浮浚?);(2)【解析】(1)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A位于波峰,波長(zhǎng)則則從t1時(shí)刻開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰時(shí),波傳播的距離為則質(zhì)點(diǎn)B到達(dá)波峰的最少時(shí)間為(2)由題意可知,波的周期是則波長(zhǎng)時(shí)刻的波形圖如圖所示質(zhì)點(diǎn)B位于處,則質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移帶入數(shù)據(jù)解得43.(2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)一振動(dòng)片以頻率f做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),固定在振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)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。求:(i)波的波長(zhǎng);(ii)波的傳播速度?!敬鸢浮浚╥);(ii)【解析】(i)設(shè)與c點(diǎn)最近的振幅極大點(diǎn)為d,則根據(jù)干涉加強(qiáng)點(diǎn)距離差的關(guān)系:,所以波長(zhǎng)為(ii)由于受迫振動(dòng)的頻率取決于受迫源的頻率由知,
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