【加練半小時(shí)】2022版高考物理（全國）一輪練習(xí)：第十四章 微專題83

PAGE13[方法點(diǎn)撥]1能運(yùn)用簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、公式和圖象分析解決問題2掌握波長、頻率和波速的關(guān)系及相關(guān)計(jì)算，并注意結(jié)果的多解性1多選下列說法中正確的是A軍隊(duì)士兵過橋時(shí)使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象B機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等C拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響D水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射E赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在2多選2022·福建省漳州市質(zhì)檢如圖1，兩個(gè)頻率相同、振幅均為A的相干波源在水面上傳播產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，其中實(shí)線和虛線分別表示兩列波的波峰和波谷，t＝0時(shí)刻M是波峰與波峰相遇的點(diǎn)，下列說法正確的是

圖1A如果兩個(gè)波源頻率不同，也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象、M是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，再過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)、周期為，若沿波的傳播方向，后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)遲開始振動(dòng)t＝時(shí)，直線上距波源e點(diǎn)2m處的某質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到最高點(diǎn)，則下列判斷正確的是

圖2C圖中相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距為時(shí)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為8cm在平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c位于平衡位置的上方4多選2022·安徽省合肥一中測試如圖3所示，一簡諧橫波在某區(qū)域沿軸傳播，實(shí)線a為t＝0時(shí)刻的波形圖線，虛線b為t＝Δt時(shí)刻的波形圖線，已知該簡諧橫波波源振動(dòng)的頻率為f＝，虛線b與軸交點(diǎn)，下列說法中正確的是

圖3軸正向傳播＝＝的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象5多選如圖4所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度范圍內(nèi)，A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是

圖4一起做簡諧運(yùn)動(dòng)上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功，而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B不做功組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒6多選2022·吉林省遼源市模擬兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，，沿軸正方向傳播，虛線波沿軸負(fù)方向傳播某時(shí)刻兩列波在如圖5所示區(qū)域相遇，則

圖5A在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3∶2＝6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零＝處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y＞20cmE從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過，平衡位置為＝5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y＜07多選2022·河南省南陽市統(tǒng)考某橫波在介質(zhì)中沿軸傳播，如圖6甲是t＝1s時(shí)的波形圖，圖乙是介質(zhì)中＝2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是

圖6軸正向傳播，波速為1m/s＝2s時(shí)，＝2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)向＝1m處質(zhì)點(diǎn)和＝2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總相同的時(shí)間內(nèi)，波動(dòng)圖象上任意質(zhì)點(diǎn)通過的路程都是10cm＝1s到t＝2s的時(shí)間內(nèi)，＝處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度先增大后減小82022·江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體聯(lián)考在某光滑水平面上建立Oy直角坐標(biāo)系，一彈性繩置于y軸正半軸，A、B是繩上的兩質(zhì)點(diǎn)，繩子的一端位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，現(xiàn)讓繩子的該端以＝πtm的規(guī)律做簡諧運(yùn)動(dòng)，形成一列沿y軸正方向傳播的橫波，某時(shí)刻波剛傳到A點(diǎn)，波形如圖7所示，已知OA的距離為，OB的距離為，求：

圖71質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和波傳播的速度的大?。?繩上的B點(diǎn)在波峰位置的時(shí)刻

92022·湖北省武漢市2月調(diào)考介質(zhì)中軸上有兩個(gè)波源S1和S2，，軸負(fù)方向振動(dòng)，產(chǎn)生的簡諧橫波沿軸相向傳播，頻率相等，波速相等，振幅均為A，波長滿足1m<λ<

圖81若波速為s，波源S2發(fā)出的波剛傳播到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)了多長時(shí)間2求兩列波的波長

1＝0時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t2＝時(shí)刻的波形，這列波的周期T符合：3T<t2－t1<4T，求：

圖91若波速向右，波速多大；2若波速向左，波速多大；3若波速大小為74m/s，波速方向如何

答案精析[軍隊(duì)士兵過橋時(shí)使用便步，是防止行走的頻率與橋的頻率相同，橋發(fā)生共振現(xiàn)象，故A正確；機(jī)械波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒有直接關(guān)系，故B錯(cuò)誤；加偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度，從而增大透射光的強(qiáng)度，故C正確；D項(xiàng)中應(yīng)該是光從水中射向氣泡，故D錯(cuò)誤；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，而赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故E正確][如果兩個(gè)波源頻率不同，不能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；在圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M是波峰與波峰疊加，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅等于兩列波單獨(dú)傳播時(shí)振幅的和，質(zhì)點(diǎn),4＝，當(dāng)t＝時(shí)，波傳播了，所以波速大小為v＝eq\f,m/s＝10m/s，故波長為λ＝vT＝4m，故A錯(cuò)誤，B、C正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過的路程為12cm時(shí)，波傳播時(shí)間t＝eq\f2,10s＋eq\f12,4×4×＝，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為s＝eq\f16,×＝8cm，故D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t＝eq\b\lc\\rc\\a\vs4\al\co1\f3×,10＋s＝，質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝eq\b\lc\\rc\\a\vs4\al\co1－\f2×,10s＝＝eq\f5,8T，故質(zhì)點(diǎn)c位于平衡位置的下方，故E錯(cuò)誤][由波的圖象可知λ＝8m，則這列波的傳播速度為v＝eq\fλ,T＝λf＝8×s＝20m/s，故A正確；由已知條件無法判斷波的傳播方向，故B錯(cuò)誤；若波沿軸正向傳播，傳播距離為1m＝eq\f1,8λ，Δt＝eq\f1,8T＋nTn＝0,1,2,3…，即Δt＝＋，當(dāng)n＝3時(shí)，Δt＝；當(dāng)n＝4時(shí)，Δt＝；若波沿軸負(fù)方向傳播，則傳播距離為7m＝eq\f7,8λ，Δt＝eq\f7,8T＋nTn＝0,1,2,3…，即Δt＝＋，Δt取值為、、、…，故C正確，D錯(cuò)誤；障礙物寬度為6m，與波長8m相差不多，則能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故E正確][A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體研究，整體在水平方向上只受彈簧的彈力，因?yàn)閺椈傻膹椓臀灰瞥烧?，所以回?fù)力F＝－，而對(duì)A，在B給的靜摩擦力作用下，做往返運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈簧的形變量為，彈簧的勁度系數(shù)為，A、B的質(zhì)量分別為M和m，根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為a＝－eq\f,M＋m，對(duì)A：Ff＝|Ma|＝eq\fM,M＋m，可見，作用在A上的靜摩擦力大小Ff與彈簧的形變量成正比，滿足F＝－形式，故兩者都做簡諧運(yùn)動(dòng)，A、B正確；在簡諧運(yùn)動(dòng)過程中，B對(duì)A的靜摩擦力與位移方向相同或相反，B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功，同理，A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B也做功，C錯(cuò)誤；由于A、B組成的系統(tǒng)中彈簧對(duì)系統(tǒng)做功，所以機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤][兩列波波速相同，波長不同，根據(jù)v＝λf，頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；兩列波波速相同，波長分別為4m、6m，根據(jù)v＝λf，頻率之比為3∶2，故B正確；平衡位置為＝6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移為零，兩列波單獨(dú)引起的速度大小不等、方向相同，故合速度不為零，故C錯(cuò)誤；平衡位置為＝處的質(zhì)點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的位移分別為eq\f\r2,2A、eq\f1,2A，故合位移大于振幅A，故D正確；兩列波傳播速度大小相同，實(shí)線波的頻率為2H，其周期為，由題圖可知：虛線波的周期為；從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過，實(shí)線波在平衡位置為＝5m的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，而虛線波處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點(diǎn)的位移y＜0，故E正確][由題圖甲可知波長λ＝2m，由題圖乙可知周期T＝2s，則波速為v＝eq\fλ,T＝eq\f2,2m/s＝1m/s，由題圖乙可知，t＝1s時(shí)＝2m處的質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，由題圖甲根據(jù)“上坡下，下坡上”可知該波沿軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；t＝1s和t＝2s相差半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相反，即t＝2s時(shí)，＝2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B正確；＝1m處的質(zhì)點(diǎn)和＝2m處的質(zhì)點(diǎn)相距半個(gè)波長，則兩處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總相反，故C錯(cuò)誤；由于1s＝eq\fT,2，所以在1s的時(shí)間內(nèi)，波動(dòng)圖象上任意質(zhì)點(diǎn)通過的路程都是2A＝2×5cm＝10cm，故D正確；由題圖甲可知，t＝1s時(shí)刻＝處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰，則在t＝1s到t＝2s的半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，該質(zhì)點(diǎn)從波峰運(yùn)動(dòng)到波谷，即速度先增大后減小，故E正確]815m/s2＋sn＝0,1,2…解析1由簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式＝πtm可知ω＝5π＝eq\f2π,T，解得T＝，由題圖可知λ＝2OA＝2m，則波傳播的速度大小為v＝eq\fλ,T＝eq\f2,m/s＝5m/s2由于AB之間的距離為4－1m＝3m＝1eq\f1,2λ，該波傳到B點(diǎn)用時(shí)t1＝1eq\f1,2T＝，則從B開始振動(dòng)到處于波峰位置需要用時(shí)t2＝eq\b\lc\\rc\\a\vs4\al\co1nT＋\f1,4Tn＝0,1,2…，故B在波峰的時(shí)刻為t＝t1＋t2＝＋sn＝0,1,2…912見解析解析1S1波傳到a點(diǎn)時(shí)，S2波傳到距離a點(diǎn)2d的位置，則波程差：S2a－aS1＝2dS2波剛傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間：Δt＝eq\fS2a－aS1,v＝2因質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A，故a點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則：S2a－aS1＝nλn＝0,1,2…由已知條件：1m<λ<4m聯(lián)立解得：n＝2,3當(dāng)n＝2時(shí)，λ＝2m當(dāng)n＝3時(shí)，λ＝eq\f4,3m10154m/s258m/s3波向左傳播解析1波向右傳播時(shí)，傳播距離Δ滿足Δ＝λ＋eq\f3,8λ＝0,1,2,3…由Δt＝eq\fΔ,v，波速v＝eq\fλ,T知傳播時(shí)間滿足Δt＝T＋eq\f3,8T＝0,1,2,3…由3T<t2－t1<4T，可知取3故Δt＝3T＋eq\f3,8T，解得T＝eq\f4,27s，由波形圖知λ＝8m解得v＝5