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1、专题十五机械振动和机械波重点知识导图重点知识导图考情概览考情概览20102019年高考全国卷考情一览表重点知识导图重点知识导图考情概览考情概览重点知识导图重点知识导图考情概览考情概览重点知识导图重点知识导图考情概览考情概览考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考点74机械振动的分析与计算答案P2941.(2019全国2,34(1),5分,难度)如图,长为l的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方l的O处有一固定细铁钉。将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2)后由静止释放,并从释放时开始计时,当小球a摆至最低位置时
2、,细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正。下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是A。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78解析根据可知,当细绳碰到钉子时l变短,周期变小,恰为原来的二分之一,观察x-t图可知,B、D错误;若没有铁钉,小球运动到A位置;有铁钉时,小球运动到B位置。由机械能守恒定律可知,A、B在同一高度;由数学关系知,B在A的右侧。由单摆的特点知,有铁钉后,小球在左侧相对于距离平衡位置的最大水平位移小于小球在右侧相对
3、于距离平衡位置的最大水平位移,故A正确,C错误。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点782.(2018天津,8,6分,难度)(多选)一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m,t=1s时位移为0.1m,则(AD)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点783.(2017北京,15,6分,难度)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是(A)A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t
4、=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值解析由振子的运动图象可知,t=1s时,振子的位移正向最大,振子速度为零,加速度为负的最大,A项正确。t=2s时,振子的位移为零,振子速度为负的最大值,加速度为零,B项错误。t=3s时,振子的位移负向最大,速度为零,加速度为正的最大值,C项错误。t=4s时,振子的位移为零,振子速度为正的最大值,加速度为零,D项错误。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点784.(2016北京,15,6分,难度)如图所示,弹簧振子在M
5、、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴,向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图象为(A)解析由题意可知,起始时刻弹簧振子位于正向位移最大处,故选项A正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点785.(2016海南,16(1),4分,难度)(多选)下列说法正确的是(ABD)A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的二次方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧
6、振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点786.(2015山东,38(1),4分,难度)(多选)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5t)m。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10m/s2。以下判断正确的是(AB)A.h=1.7mB.简谐运动的周期是0
7、.8sC.0.6s内物块运动的路程是0.2mD.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点787.(2014安徽,14,6分,难度)在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l,引力常量为G,地球质量为M,摆球到地心的距离为r,则单摆振动周期T与距离r的
8、关系式为(B)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点788.(2014上海,7,2分,难度)质点做简谐运动,其x-t关系如图。以x轴正向为速度v的正方向,该质点的v-t关系是(B)解析在x-t图象中,图象的斜率表示速度,由x-t图象可知,质点在t=0时刻的速度为0,且下一时刻将向着x轴负方向运动,所以B项正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点789.(2013上海,4,2分,难度)做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是(B)A.位移 B.速度C.加速度D.回复力解析每次经过同一位置时,速度方
9、向可能不同,而相对于平衡位置的位移相同,回复力F=-kx也相同,加速度也相同。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7810.(2012北京,17,6分,难度)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是(A)解析弹簧振子做简谐运动,由回复力公式F=-kx,结合牛顿第二定律F=ma可知,经四分之一的周期有沿x轴正方向的最大加速度,则其位移为负的最大值。t=0时刻振子应该自平衡位置向x轴负向运动,故选项A正确。考题应对策略考题应对策略试
10、题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7811.(2013全国2,34(1),5分,难度)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0。当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A”“”或“=”)A0,T”“”或“=”)T0。解析振子振动时机械能守恒,物块通过平衡位置,a、b脱开后,振子的动能减小,根据机械能守恒定律可知,振子的最大弹性势能也减小,振幅减小,即AA0;振子从平衡位置到最大位移的过程中,速度变化与a、b脱开之前相等,但
11、距离减小,故时间减小,所以周期减小,即TT0。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7812.(2013上海,23,4分,难度)如图,在半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖直平面内,两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为s,在最低点处的加速度为0.08m/s2。(g取10m/s2)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7813.(2014重庆,11(2),4分,难度)一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时
12、,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示的图象。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考点75机械波的分析与计算答案P29414.(2019天津,7,6分,难度)一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图像分别如图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是(BC)A.7m/s B.2m/sC.1.2m/sD.1m/s考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点7
13、4考点75考点76考点77考点7815.(2018北京,16,6分,难度)如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是(B)A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m解析依题意可画出波形图P、Q两质点平衡位置与波长间的关系为(2n-1)=0.15m(n=1,2,3,),当n=1时=0.30m。当n=2时=0.1m,n增大时,减小,故A、B、C、D四项中只有C正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7816.(2018浙江,16,2分,难度)
14、(多选)两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播,两列波的振动方向均沿y轴。某时刻两波的波面如图所示,实线表示P波的波峰、Q波的波谷;虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c为三个等间距的质点,d为b、c中间的质点。下列判断正确的是(CD)A.质点a的振幅为2AB.质点b始终静止不动C.图示时刻质点c的位移为0D.图示时刻质点d的振动方向沿-y轴解析由题可知两列波频率、波长相等,a、c两点为振动减弱点,b为加强点,由于振幅均为A,所以a、c两点始终不动,故A、B错,C正确;图示时刻d点处P波向下运动,Q波向下运动,所以质点d沿-y轴振动,D正确。考题应对
15、策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7817.(2017全国3,34(1),5分,难度)(多选)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波,下列说法正确的是(BCE)A.波长为2mB.波速为6m/sC.频率为1.5HzD.t=1s时,x=1m处的质点处于波峰E.t=2s时,x=2m处的质点经过平衡位置考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7818.(201
16、7天津,5,6分,难度)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(C)A.该简谐波是纵波B.该简谐波的最大波长为2L考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7819.(2016全国1,34(1),5分,难度)(多选)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播,但他并不
17、向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是(ACE)A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6HzC.该水面波的波长为3mD.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析水面波是一种机械波,选项A正确;根据机械波传播的特点可知选项E正确,D错误;根据题意知,选项B错误;由v=f知=3m,选项C正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7820.(2016全国3,34(1),5分,难度)(多选)由波源S形成的简谐横波在均
18、匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20Hz,波速为16m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m。P、Q开始振动后,下列判断正确的是(BDE)A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.P、Q两质点运动的方向始终相反C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点
19、75考点76考点77考点7821.(2016上海,20,4分,难度)(多选)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2m/s,振幅相同;某时刻的图象如图所示。则(ABD)A.甲乙两波的起振方向相反B.甲乙两波的频率之比为32C.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下D.再经过3s,两波源间(不含波源)有5个质点位移为零考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7822.(2016天津,7,6分,难度)(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做
20、简谐运动,其表达式为y=5sin(t),它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播。某时刻波刚好传播到x=12m处,波形图象如图所示,则(AB)A.此后再经6s该波传播到x=24m处B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D.此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7823.(2016四川,6,6分,难度)(多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10m的两质点,波先传到P,
21、当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图象如图所示。则(AD)A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B.该波从P传到Q的时间可能为7sC.该波的传播速度可能为2m/sD.该波的波长可能为6m考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7824.(2015北京,15,6分,难度)周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动。则该波(B)A.沿x轴正方向传播,波速v=20m/sB.沿x轴正方向传播,波速v=10m/sC.沿x轴负方向传播,波速v
22、=20m/sD.沿x轴负方向传播,波速v=10m/s解析从图中可知波长为20m,周期为2.0s,根据v=可求得波速v=10m/s,再根据“同侧法”判断,P点向y轴负方向振动,波沿x轴正方向传播。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7825.(2015天津,3,6分,难度)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是(D)A.该波沿+x方向传播,波速为1m/sB.质点a经4s振动的路程为4mC.此时刻质点a的速度沿+y方向D.质点a在t=2s时速度为零甲乙考
23、题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7826.(2015海南,16(1),4分,难度)(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是(BDE)A.波速为4m/sB.波的频率为1.25HzC.x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷考题应对策略考题应对
24、策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7827.(2014天津,5,6分,难度)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s。平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为xP=3.5m、xQ=-3m。当S位移为负且向-y方向运动时,P、Q两质点的(D)A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同考题应对策略考题应对策略试题类编试
25、题类编考点74考点75考点76考点77考点78解析根据f=50Hz和波速v=100m/s,由v=f可得=2m,画出s位移为零且向-y方向运动时的波形图如图所示(图中实线),再画出S位移为负且向-y方向运动的波形图(如图中虚线),易知选项D正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7828.(2014上海,14,4分,难度)一列横波沿水平放置的弹性绳向右传播,绳上两质点A、B的平衡位置相距波长,B位于A右方.t时刻A位于平衡位置上方且向上运动,再经过周期,B位于平衡位置(D)A.上方且向上运动B.上方且向下运动C.下方且向上运动D.下方且向下运动考题应对策
26、略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7829.(2014山东,38(1),4分,难度)(多选)一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图象如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m。以下判断正确的是(AB)A.波长为1.2mB.波源起振方向沿y轴正方向C.波速大小为0.4m/sD.质点A的动能在t=4s时最大解析由振动图象知,波从波源传到A质点经历时间为3s,波速为m/s=0.3m/s,选项C错误。由于周期T=4s,所以波长=vT=1.2m,选项A正确。由振动图象知,质点A起振方向沿y轴正方向,故波源起振方向沿y轴正方向。选项B正
27、确。t=4s时,质点A振动到最高点,此时速度为零,则动能为零,选项D错误。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7830.(2013全国,34(1),5分,难度)(多选)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是(ACD)A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4st6s的时间间隔内质点
28、c向上运动E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7831.(2013上海,14,4分,难度)一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的简谐运动,经过时间t(3T/4t0.20s。下列说法正确的是ACE。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.波速为0.40m/sB.波长为0.08mC.x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷D.x=0.08m的质点在t=
29、0.12s时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s,则它在该介质中的波长为0.32m考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78解析根据题意,从图中可以看出该波波长等于0.16m,由于周期T0.20s,因此在0.20s时间内波向x轴正方向传播只能是0.5,所以周期为0.40s,波速为=0.40m/s,A对、B错;0.7s=1.75T,0.12s=0.3T,t=0时刻位于0.08m处的质点向上振动,0.70s后处于波谷位置,0.12s后介于平衡位置和波峰之间,C对、D错;波传播到另一介质中后周期不变,波长变为=vT=0.32m,E选项正确。考
30、题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7837.(2017江苏,12B(2),4分,难度)野生大象群也有自己的“语言”。研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音。播放速度变为原来的2倍时,播出声波的频率(填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度不变(填“变大”“变小”或“不变”)。解析介质不变,传播速度v保持不变;根据多普勒效应,当播放速度变为原来的2倍时,周期T变为原来的,频率变为原来的2倍。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7838.(201
31、8江苏,12B(3),4分,难度)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0.6m,求其波速和波长。答案2m/s0.8m解析由图象可知,周期T=0.4s由于波长大于0.6m,由图象可知,波从A到B的传播时间t=0.3s波速,代入数据得v=2m/s波长=vT,代入数据得=0.8m考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7839.(2016全国2,34(2),10分,难度)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0
32、时开始观测,此时质点O的位移为y=4cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置;t=1s时,质点A第一次回到平衡位置。求(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点O的位移随时间变化的关系式。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7840.(2015全国1,34(2),10分,难度)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s。两列波在t=0时的波
33、形曲线如图所示。求:(1)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;(2)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间。答案(1)x=(50+300n)cmn=0,1,2,(2)0.1s考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78解析(1)t=0时,在x=50 cm处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm。两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm。从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为1=50 cm,2=60 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x1=50+k11,k1=0,1,2
34、,x2=50+k22,k2=0,1,2,由式得,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为x=(50+300n)cmn=0,1,2,考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7841.(2015全国2,34(2),10分,难度)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm。当波传到
35、P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求:(1)P、Q间的距离;(2)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程。答案(1)133cm(2)125cm考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7842.(2013山东,37(1),4分,难度)如图甲所示,在某一均匀介质中,A、B是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为x=0.1sin(20t)m,介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4
36、m和5m,两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播,波速都是10m/s。(1)求简谐横波的波长。(2)P点的振动加强(填“加强”或“减弱”)。答案(1)1m考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78解析(1)设简谐波的波速为v,波长为,周期为T,由题意知T=0.1s由波速公式代入数据得=1m(2)BP-AP=1m=,故P点振动加强考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7843.(2012山东,37(1),4分,难度)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于x=2 m、x=4
37、m 处。从t=0时刻开始计时,当t=15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。(1)求波速。(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。答案(1)1 m/s(2)y=0.2sin(0.5t)m解析(1)设简谐横波的波速为v,波长为,周期为T,由图象知=4 m。由题意知联立式,代入数据得v=1 m/s(2)质点P做简谐运动的表达式为y=0.2sin(0.5t)m考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7844.(2012江苏,12B(3),4分,难度)地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3.5km/s的S波,另一种是传播速度约为7.0km/s的
38、P波。一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min。假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1.2s,求震源与监测点之间的距离x和S波的波长。答案1260km4.2km解析设P波的传播时间为t,则x=vPt,x=vS(t+t)由=vST,解得=4.2km考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考点76波的图象与振动图象的理解和应用答案P29745.(2019全国1,34(1),5分,难度)一简谐横波沿x轴正方向传播,在时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的
39、是CDE(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78A.质点Q的振动图像与图(b)相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E.在t=0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7846.(2014全国,34(1),5分,难度)(多选)图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形,图(
40、b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是(ACE)A.波速为0.5m/sB.波的传播方向向右C.02s时间内,P运动的路程为8cmD.02s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7847.(2014全国2,34(1),5分,难度)(多选)图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象。下列说法正确的是(BCE)A.在t=0.10s时,质
41、点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cmE.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10t(国际单位制)图(a)图(b)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78解析由质点Q的振动图象可知,t=0.10s时,质点Q经平衡位置向y轴负向运动,选项A错误;由图象知,波长=8m,周期T=0.2s,则波速位置下方,加速度方向沿y轴正方向,选项B正确;由质点振动方向与波传播方向的关系,可知波向左传播,
42、从t=0.10s到t=0.25s,波传播的距离x=vt=40(0.25-0.10)m=6m,选项C正确;从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程小于30cm,选项D错误;由质点Q的振动图象可知,其简谐运动的表达式为y=0.10sin10t,选项E正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7848.(2014安徽,16,6分,难度)一简谐横波沿x轴正向传播,图1是t=0时刻的波形,图2是介质中某质点的振动图象,则该质点的x坐标值合理的是(C)A.0.5m B.1.5mC.2.5mD.3.5m解析由质点振动图象可知,t=0时刻质点y坐标介于-0.1
43、-0.2之间,且振动方向向下。再由波的图象以及波的传播方向和振动方向的关系可知,该质点x坐标的合理值是x=2.5m。故选项C正确。图1图2考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7849.(2014北京,17,6分,难度)一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为,周期为T。t=0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图象。下列说法正确的是(D)A.t=0时质点a的速度比质点b的大B.t=0时质点a的加速度比质点b的小C.图2可以表示质点a的振动D.图2可以表示质点b的振动解析由题图1得t=0时刻,a在波峰,速度为零,b在平衡位置
44、,速度最大,故A错误;由题图1得t=0时刻,质点a在波峰,加速度比质点b大,故B错误;由题图2得t=0时刻,该质点位于平衡位置,且具有向下的最大速度,可表示质点b的振动,故C错误,D正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7850.(2013福建,16,6分,难度)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6s时波形的图是(C)解析根据题意可知,波沿x轴正、负两方向传播,波形图象关于y轴对称,A、B两项错误;在t=0.6s=1.5T时
45、,波沿x轴正、负方向传播了1.5,由波源的起振方向沿y轴正方向可知,此时离坐标原点1.5处的质点的振动方向也为沿y轴正方向,C项正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7851.(2013天津,7,6分,难度)(多选)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如右图所示,下列描述该波的图象可能正确的是(AC)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7852.(2012全国,20,6分,难度)(多选)一列简谐横
46、波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是(BD)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7853.(2017全国1,34(1),5分,难度)如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为2m,两列波引起的点B(4,1
47、)处质点的振动相互减弱(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互加强(填“加强”或“减弱”)。图(a)图(b)图(c)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7854.(2018全国1,34(2),10分,难度)一列简谐横波在t=s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求()波速及波的传播方向;()质点Q的平衡位置的x坐标。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78答案()0.18m
48、/sx轴负方向()(9cm,0)考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点78考点77波的干涉、衍射和多普勒效应答案P29755.(2018海南,16(1),4分,难度)(多选)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波,同时探测反射波的频率。下列说法正确的是(AB)A.车辆匀速驶向停在路边的警车,警车探测到的反射波频率增高B.车辆匀速驶离停在路边的警车,警车探测到的反射波频率降低C.警车匀速驶向停在路边的汽车,探测到的反射波频率降低D.警车匀速驶离停在路边的汽车,探测到的反射波频率不变解析本题考查的是多普勒效应,凡是波源靠近观察者,观察者接收到的频率就会变大,远离
49、观察者,接收到的频率就会变小,故A、B正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7856.(2014全国,18,6分,难度)(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是(AD)A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析根据简谐波叠加规律可知波峰与波谷相遇处的振幅为|A1-A2|,质点离开平衡位置的位移在0|A1-A2|之间不断
50、变化,A项正确;波峰与波峰相遇处的振幅为A1+A2,质点离开平衡位置的位移在0A1+A2之间变化,B、C两项错误,D项正确。考题应对策略考题应对策略试题类编试题类编考点74考点75考点76考点77考点7857.(2013海南,16(1),5分,难度)(多选)下列选项与多普勒效应有关的是(BDE)A.科学家用激光测量月球与地球间的距离B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度解析激光测距是利用了光的直线