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文檔簡介

復(fù)習(xí)材料

專題15機械波

2024

高考真題

1.(2024年新課標(biāo)考題)6.位于坐標(biāo)原點。的波源在/=0時開始振動,振動圖像如圖所示,所形成的

簡諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點戶開始振動時,波源恰好第2次處于波谷位置,

則()

A.波的周期是0.1s

B.波的振幅是0.2m

C.波的傳播速度是10m/s

D.平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點。開始振動時,質(zhì)點戶處于波峰位置

【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T=0.2s,振幅為4=0.2m,故A錯誤,

B正確;

3

C.P開始振動時,波源第2次到達(dá)波谷,故可知此時經(jīng)過的時間為/=—T+T=0.35s

4

故可得波速為v=Z^=C3m/s=10m/s,故C正確;

t0.35

D.波從?傳到。點需要的時間為^=^=O.ls=-T,故可知質(zhì)點?處于平衡位置,故D錯誤。

v2

故選BCo

2.(2024年江蘇卷考題)7.如圖所示,水面上有。、/、6三點共線,OA=2AB,f=0時刻在。點的水面

給一個擾動,。時刻A開始振動,則B振動的時刻為()

OAB

3A5A

A.。B.—C.21iD.—

22

【答案】B

復(fù)習(xí)材料

2L

【解析】機械波的波速V不變,設(shè)》=24斤2/,故可得,=___

v

可得柱=。=>|

3

故可得B振動的時刻為,=。+方力3=5。

故選Bo

3.(2024年安徽卷考題)3.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r大小相

等。某時刻的波形圖如圖所示,則這兩列橫波()

A.

C.波峰在x=10.5m處相遇D.波峰在x=11.5m處相遇

【答案】C

【解析】AB.由題意可知兩列波的波速相同,所以相同時間內(nèi)傳播的的距離相同,故兩列橫波在

x=l1.0m處開始相遇,故AB錯誤;

CD.甲波峰的坐標(biāo)為石=5m,乙波峰的坐標(biāo)為々=16m,由于兩列波的波速相同,所以波峰在

16-5

x'=5m+-----m=10.5m處相遇,故C正確,D錯誤。

2

故選Co

4.(2024年廣東卷考題)3.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為lm/s,r=0時的波形如圖所示。

,=ls時,x=l.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為()

A0D.0.2m

【答案】B

復(fù)習(xí)材料

【解析】由圖可知簡諧波的波長為4=2m,所以周期為T=—=」=2s

vlm/s

當(dāng)仁Is時,下1.5m處的質(zhì)點運動半個周期到達(dá)波峰處,故相對平衡位置的位移為0.1m。

故選Bo

5.(2024年河北卷考題)5.如圖,一電動機帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,輕桿一端固定在電動

機的轉(zhuǎn)軸上,另一端懸掛一紫外光筆,轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上,沿垂直于框架

的方向勻速拖動感光紙,感光紙上就畫出了描述光點振動的X-/圖像.已知輕桿在豎直面內(nèi)長0.1m,電動

機轉(zhuǎn)速為12r/min.該振動的圓頻率和光點在12.5s內(nèi)通過的路程分別為()

紫外光筆

A.0.2rad/s,1.0mB,0.2rad/s,1.25mc,1.26rad/s,1.0mD,1.26rad/s,1.25m

【答案】C

【解析】紫外光在紙上的投影做的是簡諧振動,電動機的轉(zhuǎn)速為〃=12r/min=0.2r/s

因此角頻率。=27〃=0.4萬=1.26rad/s

周期為T=-=5s

簡諧振動的振幅即為輕桿的長度2=0.1m,12.5s通過的路程為5=-x4^=lm

故選C?

6.(2024年江西卷考題)6.如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實

驗中,入射波為連續(xù)的正弦信號,探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號,分別如圖(b)、(c)

所示。已知超聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關(guān)于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度

d下列選項正確的是()

缺陷表面反射波

[0^27/gs

圖6)超聲波檢測原理示意圖圖(b)機翼表面反射信號圖(c)缺陷表面反射信號

A.振動減弱;d=4.725mmB.振動加強;d=4.725mm

C.振動減弱;d=9.45mmD.振動加強;d=9.45mm

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【答案】A

【解析】根據(jù)反射信號圖像可知,超聲波的傳播周期為T=2X10-7S

又波速尸6300m/s,則超聲波在機翼材料中的波長2=v71=1.26xl03m

結(jié)合題圖可知,兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為?=1.5X10-6S

故兩個反射信號的路程差2t/=vAr=9.45xlO-6m=—2

2

解得d=4.725mm

兩個反射信號在探頭處振動減弱,A正確。

故選Ao

7.(2024年湖南卷考題)2.如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端,長繩自

右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏,可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上/、6兩點平衡位置相距6m,時刻/點

位于波谷,6點位于波峰,兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是()

波長為31nB.波速為12m/s

C.%+0.25s時亥?。?B點速度為0D.%+0.50s時刻,4點速度為0

【答案】D

3

【解析】A.如圖根據(jù)題意可知XAB=^A=6m

解得2=4m,故A錯誤:

B.波源的振動頻率為/=—Hz=lHz

故波速為v=4/=4m/s,故B錯誤;

C.質(zhì)點的振動周期為T=ls,因為0.25s=j,故彳點在f()+0.25s運動到平衡位置,位移為0,速度最

大,故C錯誤;

D.0.5s=g,故4點在k+0.5s運動到波峰,位移最大,速度為0,故D正確。

故選Do

8.(2024浙江1月卷考題)10.如圖1所示,質(zhì)量相等的小球和點光源,分別用相同的彈簧豎直懸掛于

同一水平桿上,間距為/,豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為2/,小球和光源做小振幅運動時,在觀測屏

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上可觀測小球影子的運動。以豎直向上為正方向,小球和光源的振動圖像如圖2所示,則()

圖1圖2

A.。時刻小球向上運動B.時刻光源的加速度向上

C.J時刻小球與影子相位差為萬D.與時刻影子的位移為5Z

【答案】D

【解析】A.以豎直向上為正方向,根據(jù)圖2可知,4時刻,小球位于平衡位置,隨后位移為負(fù)值,且

位移增大,可知,%時刻小球向下運動,故A錯誤;

B.以豎直向上為正方向,時刻光源的位移為正值,光源振動圖像為正弦式,表明其做簡諧運動,根

據(jù)丹=-丘=加??芍浼铀俣确较蚺c位移方向相反,位移方向向上,則加速度方向向下,故B錯誤;

C.根據(jù)圖2可知,小球與光源的振動步調(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,影子與小球的振動步調(diào)總是相同,即時刻小球與影子相位差為0,故C錯誤;

D.根據(jù)圖2可知,4時刻,光源位于最低點,小球位于最高點,根據(jù)直線傳播能夠在屏上影子的位置

IA+A

也處于最高點,影子位于正方向上的最大位移處,根據(jù)幾何關(guān)系有二力?=二------,解得x影子=52,即

1+21A+x影子1V丁

與時刻影子的位移為54故D正確。

故選Do

9.(2024全國甲卷考題)15.一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為2s,f=0時刻的波形曲線如圖所示,

此時介質(zhì)中質(zhì)點6向y軸負(fù)方向運動,下列說法正確的是()

A.該波的波速為1.0m/S

B.該波沿x軸正方向傳播

C./=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點。的運動方向相反

D.7=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負(fù)方向運動

復(fù)習(xí)材料

E./=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點6的速率達(dá)到最大值

【答案】ACD

【解析】A.由圖可知波長為2=2m

22

則該波的波速為v=—=—m/s=1.0m/s,故A正確;

T2

B.此時介質(zhì)中質(zhì)點6向y軸負(fù)方向運動,根據(jù)波形平移法可知,該波沿x軸負(fù)方向傳播,故B錯誤;

C.由于質(zhì)點a和質(zhì)點c之間的距離為半個波長,則質(zhì)點a和質(zhì)點c的振動完全相反,所以t=0.25s時

質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反,故C正確;

D./=0時刻質(zhì)點a處于波峰位置,貝h=0.5s時,質(zhì)點a剛好經(jīng)過平衡位置向y軸負(fù)方向運動,故D

正確;

E.,=0時刻質(zhì)點Z)處于平衡位置向y軸負(fù)方向運動,貝i]/=1.5s時,質(zhì)點b剛好處于波峰位置,此時

質(zhì)點6的速率為0,故E錯誤。

故選ACDo

10.(2024年山東卷考題)9.甲、乙兩列簡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?L0時刻二者在尸2m處相遇,波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在行2nl處的質(zhì)點P,下列說法正確的

是()

A.仁0.5s時,P偏離平衡位置的位移為0

B.仁0.5s時,P偏離平衡位置的位移為-2cm

C.kl.Os時,P向y軸正方向運動

D.仁1.0s時,P向y軸負(fù)方向運動

【答案】BC

【解析】AB.在0.5s內(nèi),甲、乙兩列波傳播的距離均為Ax=vAr=2x0.5m=Im

根據(jù)波形平移法可知,f=0.5s時,x=lm處甲波的波谷剛好傳到P處,x=3m處乙波的平衡位置振

動剛好傳到P處,根據(jù)疊加原理可知,/=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為-2cm,故A錯誤,B正確;

CD.在1.0s內(nèi),甲、乙兩列波傳播的距離均為Ax'=vA/'=2xl.0m=2m

根據(jù)波形平移法可知,/=1.0s時,x=0甲波的平衡位置振動剛好傳到P處,x=4m處乙波的平衡位

置振動剛好傳到P處,且此時兩列波的振動都向y軸正方向運動,根據(jù)疊加原理可知,1=1.0s時,P向y

復(fù)習(xí)材料

軸正方向運動,故C正確,D錯誤。

故選BCo

12.(2024浙江1月卷考題)15.在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,xOz平面為介質(zhì)I和H的分界面(z軸垂

直紙面向外)。在介質(zhì)I中的尸(0,44)處有一點波源,產(chǎn)生波長為X、速度為/的波。波傳到介質(zhì)H中,

其速度為aV,圖示時刻介質(zhì)II中僅有一個波峰,與x軸和y軸分別交于〃和S點,此時波源也恰好位于

波峰?!?、E連線的中點,入射波與反射波在。點相干加強,則()

A.-V22)

2

3

C.入射波與反射波在〃點相干減弱D.折射角a的正弦值sina='J5

【答案】BD

V

【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)n中波的頻率為/=:,故A錯誤;

A

B.在介質(zhì)H中波長為九'=嚀=垃九,由于圖示時刻介質(zhì)H中僅有一個波峰,與x軸和y軸分別交

于4和S點,故S點的坐標(biāo)為(0,—亞幾),故B正確;

c.由于s為波峰,且波傳到介質(zhì)n中,其速度為圖示時刻介質(zhì)n中僅有一個波峰,與x軸和曠軸

分別交于A和S點,則4也為波峰,故尸到7?比尸到。多一個波峰,貝I]網(wǎng)=54,貝I]OR=3A

22

由于1Mo-尸拉住2〃?,或(2〃+1),,故不在減弱點,故C錯誤;

sma

D.根據(jù)n=—=V2,則〃二W

4~PR

3

解得sintz,故D正確。

故選BD?

13.(2024年北京卷考題)圖甲為用手機和輕彈簧制作的一個振動裝置。手機加速度傳感器記錄了手機

復(fù)習(xí)材料

在豎直方向的振動情況,以向上為正方向,得到手機振動過程中加速度a隨時間t變化的曲線為正弦曲線,

如圖乙所示。下列說法正確的是()

a/(m-s~2)

4

0

-41

甲乙

A.f=0時,彈簧彈力為0

B.f=0.2s時,手機位于平衡位置上方

C.從f=0至f=0.2s,手機的動能增大

D.a隨大變化的關(guān)系式為a=4sin(2.5叫m/s?

【答案】D

【解析】A.由題圖乙知,/=0時,手機加速度為0,由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為尸=mg,A錯

誤;

B.由題圖乙知,:=0.2s時,手機的加速度為正,則手機位于平衡位置下方,B錯誤;

C.由題圖乙知,從:0至f=0.2s,手機的加速度增大,手機從平衡位置向最大位移處運動,速度減小,

動能減小,C錯誤;

27r

D.由題圖乙知T=0.8s,則角頻率。=T=2.5?rad/s

貝Ija隨力變化的關(guān)系式為。=4sin(2.5R)m/s2,D正確。

故選Do

14.(2024年廣西卷考題)1L單擺可作為研究簡諧運動的理想模型。

⑴制作單擺時,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)[動中不

變;

復(fù)習(xí)材料

(2)用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑,測得讀數(shù)如圖丙,則擺球直徑為cm;

(3)若將一個周期為7的單擺,從平衡位置拉開5。的角度釋放,忽略空氣阻力,擺球的振動可看為簡諧

運動。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,以釋放時刻作為計時起點,則擺球偏離平衡位置的位移x與時間力的關(guān)系為。

【答案】⑴擺長(2)1.06⑶尤=絲安3電/

【解析】(1)選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動中擺長不變;

(2)擺球直徑為d=1.0cm+6x0.1mm=1,06cm

(3)根據(jù)單擺的周期公式7=2萬代可得單擺的擺長為/=空

Vg4萬~

從平衡位置拉開5。的角度處釋放,可得振幅為4=£sin5。

以該位置為計時起點,根據(jù)簡諧運動規(guī)律可得擺球偏離平衡位置的位移x與時間,的關(guān)系為

,gT2sin50r2萬)

x=Acoscot--------——cos——t

4萬2ITJ

15.(2024年甘肅卷考題)5.如圖為某單擺的振動圖像,重力加速度g取lOm/s"下列說法正確的是

()

A.擺長為1.6m,起始時刻速度最大B.擺長為2.5m,起始時刻速度為零

C.擺長為1.6m,A,C點的速度相同D.擺長為2.5m,/、6點的速度相同

【答案】C

【解析】由單擺的振動圖像可知振動周期為7=0.8萬s,由單擺的周期公式7=2萬j得擺長為

=1.6m

4萬2

x-t圖像的斜率代表速度,故起始時刻速度為零,且力、C點的速度相同,4、夕點的速度大小相同,方

向不同。

綜上所述,可知C正確,故選C。

16.(2024?福建?高考真題)某簡諧振動的圖像如圖所示,則以下說法正確的是()

復(fù)習(xí)材料

A.振幅2cm

C.0.1s時速度為0D.0.2s時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1cm;周期為T=0.4s

則頻率為7=}=、^HZ=2.5HZ,故A錯誤,B正確;

C.根據(jù)圖像可知,0.1s時質(zhì)點處于平衡位置,此時速度最大,故C錯誤;

D.根據(jù)圖像可知,0.2s時質(zhì)點處于負(fù)向最大位置處,則此時加速度方向豎直向上,故D錯誤。

故選Bo

2024

高考模擬題

一、單選題

1.(2024?江西上饒?模擬預(yù)測)如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,在f=0時刻的波形如圖

所示,P、。是波傳播路徑上的兩個質(zhì)點,此時質(zhì)點尸在平衡位置,質(zhì)點。的位移為56cm,質(zhì)點尸比質(zhì)點0

C.質(zhì)點。在0.45s內(nèi)運動的路程為10cmD.質(zhì)點9的振動方程為了=lOsin[了兀/Jem

【答案】B

【解析】A./=0時,P、0的位置如上,以尸點為參考,且尸處于平衡位置,設(shè)其初相位為0,0點位

移是5百cm,而振幅為10cm,則V=10sin。代入得53=10sind

復(fù)習(xí)材料

TTTT__

即。點的初相位為。=三,二者相位差在f=0時為;,則。、戶間的距離為6;I;

33--/I=—zt=jcm

2萬12

質(zhì)點戶的平衡位置坐標(biāo)為x=3cm,A錯誤;

B.。點平衡位置坐標(biāo)為工=3人。=9皿

2%4

則波傳播的速度為V=9c^二3cm=0.2m/s,B正確;

0.3s

C.由波動周期7=4=1.8s可知,0.45s為四分之一周期,質(zhì)點0不在平衡位置,在此四分之一周期內(nèi)

V

運動的路程大于10cm,C錯誤;

D.由同測法知,f=0時質(zhì)點尸向下振動,振動方程為)=-105也[半,加=-1(^111加卜111,口錯誤;

故選Bo

2.(2024?黑龍江?三模)一列簡諧橫波在仁0時的波形如圖中實線所示,仁1s時的波形如圖中虛線

所示,則下列說法正確的是()

A.這列波的波長為8m

B.平衡位置分別為A6的兩個質(zhì)點,振動方向始終相同

C.若波向右傳播,則波的最大頻率為0.25Hz

D.若波向左傳播,則波的傳播速度大小為6m/s

【答案】A

【解析】A.由圖可知,這列波的波長為2=8m,A正確;

B./、夕兩個質(zhì)點的平衡位置相距Ax=4m=一故振動方向始終相反,8錯誤;

2

C.若波向右傳播,有[;+47=卜(〃=0,1,2…)解得7=£^(〃=0,1,2…)

則波的最小頻率為/=0.25Hz,C錯誤;

D.若波向左傳播,有||+,T=ls(〃=0,l,2…)解得T=$^s(〃=0,l,2…)

則波的傳播速度大小為v=7=(6+8〃)m/s(〃=0,l,2...),D錯誤。

故選Ao

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3.(2024?河南?二模)如圖為一“環(huán)腔式”降噪器的原理圖,可以對高速氣流產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行降噪。

波長為彳的聲波沿水平管道自左側(cè)入口進(jìn)入后分成上、下兩部分,分別通過通道①、②繼續(xù)向前傳播,在右

側(cè)匯聚后噪聲減弱,其中通道①的長度為10彳,下列說法正確的是()

A.該降噪器是利用波的衍射原理設(shè)計的

B.通道②的長度可能為&5%

C.通道②的長度可能為82

D.該降噪器對所有頻率的聲波均能起到降噪作用

【答案】B

【解析】A.該降噪器是利用聲波干涉原理設(shè)計,A錯誤;

BCD.根據(jù)波的疊加原理可知,該降噪器對于路程差為N-S2|=(2〃+l)5(/7=0,1,2,3-)

聲波降噪效果良好,對不符合上述條件的聲波降噪作用較差,甚至不能起到降噪作用,故而并非對所

有波長或頻率的聲波均有效,CD錯誤,B正確。

故選Bo

4.(2024?北京大興?三模)一列沿著x軸傳播的橫波,在E時刻的波形如圖1所示,圖1中。點的

振動圖像如圖2所示。下列說法正確的是()

A.該波的波速為4m/sB.波沿x軸負(fù)方向傳播

C.質(zhì)點0振幅為13cmD.質(zhì)點尸經(jīng)過Is沿x軸正方向移動2m

【答案】C

【解析】A.由圖甲可知,波長為8m,由圖乙可知,周期為4s,則該波的波速為v=7=2m/s

故A錯誤;

B.由圖乙可知,/=4s時,質(zhì)點0沿了軸正方向振動,結(jié)合圖甲,由同側(cè)法可知,波沿x軸正方向傳播,

故B錯誤;

C由圖可知,質(zhì)點0振幅為13cm,故C正確;

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D.質(zhì)點不能隨波移動,故D錯誤。

故選Co

5.(2024?北京海淀?二模)位于坐標(biāo)原點的質(zhì)點從仁0時開始沿y軸振動,形成一列沿x軸傳播的

簡諧波,i=0.5s時的波形如圖所示,此時下0處的質(zhì)點位于波峰位置。圖中能正確描述尸2m處質(zhì)點振動的

【解析】根據(jù)波形圖可得:T=0.5s,解得周期T=2S

4

1j

由丁2=lm解得波長為;l=4m,該波的波速為v=u=2m/s

4T

Y

所以波傳到戶2m經(jīng)過的時間為。=-=ls

V

根據(jù)波形圖可知,振源的起振方向向上,則波傳到尸2m時,質(zhì)點開始向上振動。

故選Ao

6.(2024?湖北武漢?模擬預(yù)測)圖(a)是一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波在仁4s時的波形圖,候

〃是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點,其平衡位置分別位于廣2m、下8m處,圖(b)是質(zhì)點兒的振動圖像。下列說法正確

的是()

圖(b)

A.波沿x軸負(fù)方向傳播

復(fù)習(xí)材料

B.波的傳播速度大小為0.5m/s

C.i=5s時,M、”的速度大小相等,方向相同

D.t=7s時,M、N的加速度大小相等,方向相反

【答案】C

【解析】A.由圖(b)可知,=4s時質(zhì)點“正在向下振動,則由圖(a)可知該波沿x軸正方向傳播,故

A錯誤;

B.由圖(b)可知該波的周期為T=8s,則由圖%)可知該波的波長為2=8m,則波速為

v=4=^=lm/s,故B錯誤;

T8s

C./=5s時,波形圖相對于圖(a)中的波形向右移動了1m;此時質(zhì)點〃在波峰的左側(cè),距離波峰

1m,正在向下、向平衡位置處運動;質(zhì)點兒在波谷的右側(cè),距離波谷1m,正在向下、向最大位移處運動。

根據(jù)對稱性可知,兩質(zhì)點的速度大小相等,故C正確;

D.f=7s時,波形圖相對于圖(a)中的波形向右移動了3m;此時質(zhì)點〃在波谷的右側(cè),距離波谷

1m,正在向下、向最大位移處運動;質(zhì)點”在波谷的左側(cè),距離波谷1m,正在向上、向平衡位置處運動。

根據(jù)對稱性可知,兩質(zhì)點此時的振幅相同,則加速度大小相等;兩質(zhì)點此時均在x軸下方,則加速度方向相

同,故D錯誤。

故選Co

7.(2024?山東荷澤?二模)在同一水平面上有兩個波源戶和Q,沿垂直水平面方向同時開始振動,振

幅分別為A和2A,經(jīng)過半個周期,戶和。同時停止振動,此時C點處于波峰位置,2點處于波谷位置。一段

時間后,〃點先后出現(xiàn)了兩次振動,PC=QD=L,PM=3L,QM=5L,貝I]()

PCMDQ

A.兩列波的波長均為〃

B.〃點振動的總路程為6A

C.兩列波相遇后,波速均發(fā)生改變

D.若兩波源一直振動,尸和0連線上的振動加強點始終處于波峰或波谷位置

【答案】B

【解析】A.由于波源只振動了半個周期,可以判斷得出波源尸開始起振方向垂直紙面向外,首先波源

用到達(dá)最大位移處,然后再用將波峰狀態(tài)傳播到C點;可以判斷得出波源0開始起振方向垂直紙面

44

向里,首先波源用到達(dá)最大位移處,然后再用將波谷狀態(tài)傳播到。點,因此=£

444

解得兩列波的波長均為彳=4£,故A錯誤;

B.因為質(zhì)點〃到兩波源的路程差為5£-3£=2£,當(dāng)左側(cè)波峰到達(dá)M點時右側(cè)波還未傳到〃點,M

會到達(dá)+A位置,當(dāng)右側(cè)波谷傳播到達(dá)M點時左側(cè)波已完全通過M點,則河會到達(dá)-A位置,隨后兩波均

通過M點,M會到達(dá)平衡位置,因此M振動經(jīng)過的總路程為S=2xA+2x2A=6A,故B正確;

復(fù)習(xí)材料

C.在同一介質(zhì)中傳播,兩列波相遇后,波速均不發(fā)生改變,故c錯誤;

D.振動加強點是波峰和波峰或波谷和波谷的疊加,經(jīng)過半個周期后,加強點將從波峰疊加變?yōu)椴ü券B

加(或從波谷疊加變?yōu)椴ǚ瀵B加),所以必須經(jīng)過平衡位置,因此若兩波源一直振動,戶和。連線上的振動

加強點不是始終處于波峰或波谷位置,故D錯誤。

故選Bo

8.(2024?遼寧大連?二模)兩個振動情況完全相同的波源,在同一介質(zhì)中形成的兩列波相遇后,某

一時刻在它們的重疊區(qū)域形成如圖所示的干涉圖樣,實線表示波峰,虛線表示波谷,圖中戶點恰好處于兩

條實線的交點上,。點恰好處于實線和虛線的交點上,〃是戶、0之間連線上的一點(圖中未畫出),下列說

法正確的是()

A.尸點總是在最大位移處

B.〃點不可能是振動加強點

C.P、。之間的距離一定等于半個波長

D.若將波源S7向民稍微靠近,戶點的振幅一定不變

【答案】B

【解析】A.戶點為振動加強點,即振幅最大,但并不是總在最大位移處,故A錯誤;

B.〃點處于振動加強點與振動減弱點之間,不可能是振動加強點,故B正確;

C.尸點為振動加強點,0點為振動減弱點,當(dāng)兩質(zhì)點處于平衡位置時,兩點間的距離等于半個波長,

處于其它位置時均不等于半個波長,故C錯誤;

D.若將波源s向z稍微靠近,尸點可能不是振動加強點,其振幅可能發(fā)生變化,故D錯誤。

故選B。

9.(2024?遼寧丹東?二模)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波,/=0時位于坐標(biāo)原點的質(zhì)點從平衡

位置沿y軸正方向運動,其位移隨時間的變化關(guān)系為>=/sin5R,則在"1.0s時的波形可能是

復(fù)習(xí)材料

【解析】由位移隨時間的變化關(guān)系N=Nsin5R

27r

可知周期為T=7-=0.4s,=0時位于坐標(biāo)原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運動,由于

5兀

加=Is=27+g7可知/=0時位于坐標(biāo)原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸負(fù)方向運動,由于波沿X軸負(fù)方向

傳播,根據(jù)波形平移法可知,在t=LOs時的波形可能是A。

故選A0

10.(2024?河北?三模)一列簡諧橫波的波形圖如圖所示,實線為t=0時的波形圖,虛線為f=0.6s時

的波形圖,平衡位置位于x=4m的質(zhì)點在此過程中運動方向改變了一次,下列說法正確的是()

A.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

B.波源振動的周期為1.5s

C.該簡諧橫波傳播的速度大小為4m/s

D.平衡位置位于x=L5m處的質(zhì)點在f=0時的速度方向為y軸正方向

【答案】A

【解析】AB.平衡位置位于x=4m的質(zhì)點在此過程中運動方向改變了一次,則一T<0.6s<:37

24

可得0.8s<7<1.2s

若該簡諧橫波沿x軸正方向傳播,根據(jù)題意有/=(〃+J)7=S6s(〃=0,1,2,3-)

4

3

無解,若該簡諧橫波沿X軸負(fù)方向傳播,根據(jù)題意有,=("+:)?=0.6s"=0,1,2,3-)

當(dāng)"=0時,周期為T=0.8s,故該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,故A正確,B錯誤;

C.由圖可知波長為4m,該簡諧橫波傳播的速度大小為V=^=5m/s,故C錯誤;

D.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,根據(jù)同側(cè)法,平衡位置位于x=1.5m處的質(zhì)點在"0時的速度方向

為y軸負(fù)方向,故D錯誤。

復(fù)習(xí)材料

故選Ao

11.(2024?全國?模擬預(yù)測)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在f=2s時的波形圖,此

時平衡位置位于x=8m處的質(zhì)點剛好要起振,質(zhì)點?、Q、7?對應(yīng)的縱坐標(biāo)分別為2cm、2cm、-2cm?已知

該波的周期7=2s,下列說法正確的是()

A.波源的起振方向沿y軸正方向

B.質(zhì)點A的相位比質(zhì)點P的相位落后兀

C.質(zhì)點戶和質(zhì)點0可能同時位于平衡位置

D.在,=3.5s時,平衡位置位于x=10m處的質(zhì)點從平衡位置向y軸負(fù)方向運動

【答案】B

【解析】A.由波的傳播方向和波形圖,可知平衡位置位于x=8m處的質(zhì)點的起振方向沿y軸負(fù)方向,

所以波源的起振方向也沿了軸負(fù)方向,A錯誤;

B.質(zhì)點A的振動比質(zhì)點尸的振動落后半個周期,因此質(zhì)點4的相位比質(zhì)點尸的相位落后兀,B正確;

C.只有平衡位置間的距離相差半個波長整數(shù)倍的兩個質(zhì)點才可能同時位于平衡位置,C錯誤;

D.f=2.5s時,平衡位置位于x=10m處的質(zhì)點開始起振,向y軸負(fù)方向運動,f=3.5s時,該質(zhì)點從平

衡位置向y軸正方向運動,D錯誤。

故選Bo

12.(2024?廣東?三模)現(xiàn)代軍艦多利用聲吶探測水下目標(biāo)。圖甲是某艦搭載的聲吶發(fā)出的一列超聲

波在/=0時刻的波形圖,圖乙是質(zhì)點戶的振動圖像,則()

A.超聲波遇到大尺寸障礙物可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.艦艇行駛速度越快,聲吶發(fā)出超聲波的頻率越大

C.超聲波沿£軸負(fù)方向傳播,波速為1500m/s

D.坐標(biāo)原點處質(zhì)點在三10卜時相對平衡位置的位移為2.5X10-6m

復(fù)習(xí)材料

【答案】D

【解析】A.機械波遇到與波長相近或小于波長的障礙物時可能會發(fā)生衍射現(xiàn)象,而超聲波的波長較短,

遇到大尺寸的障礙物時不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,A錯誤;

B.聲吶發(fā)出超聲波的頻率由聲源決定的,與艦艇的行駛速度無關(guān),B錯誤;

C.由乙圖可知,f=0時,質(zhì)點戶向下振動,根據(jù)“上波下、下波上”的方法可知,超聲波沿x軸正方

向傳播,波速曠=4=1$'1。5m/s=1.5x103m/s,C錯誤;

T1x10-5

0-rr5

D.坐標(biāo)原點處質(zhì)點得出振動方程〉=/sinff=5xl0-6$也2萬、105?叫代入數(shù)據(jù):石xlO^s

5萬1

可得>=5x10-6xsin——m=5x10-6x—m=2.5xl0-6m

62

D正確。

故選D。

13.(2024?黑龍江哈爾濱?模擬預(yù)測)如圖甲所示,在x軸上有兩個波源Si和S2,兩波源在紙面內(nèi)做

垂直于x軸的簡諧運動,其振動圖像分別如圖乙和圖丙所示。兩波源形成的機械波沿x軸傳播的速度均為

0.25m/s,則()

A.兩波源形成的波振幅不同,不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

B.A=0m處的點為振動減弱點,振幅為2m

C.A=lm處的點為振動加強點,振幅為6m

D.兩波源的連線間(不含波源)有12個振動加強點,且位移均恒為6m

【答案】C

【解析】A.由圖乙、圖丙可知兩列波的周期都為4s,則兩列波的頻率都為了="=025Hz

可知兩列波的頻率相同,相位差恒定,可形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,故A錯誤;

B.兩列波的波長均為4=vT=0.25x4m=1m產(chǎn)0點到兩波源的波程差為綱,=4m-2m=2m=2X

由于兩波源的起振方向相同,可知產(chǎn)。點為振動加強點,振幅為4=4m+2m=6m,故B錯誤;

C.尸1點到兩波源的波程差為AS|=3m-3m=。

由于兩波源的起振方向相同,可知尸1點為振動加強點,振幅為4=4m+2m=6m,故C正確;

D.設(shè)振動加強點距離&的距離為x,則兩波源的連線上(不含波源)點與兩波源的波程差滿足

(6-=(77=0、1、2、3.......)即6-2x="

復(fù)習(xí)材料

式中〃可取0、1、2、3、4、5,可知在中點(爐0)的兩側(cè)各有5個振動加強點,上0時,一個加強點,

即兩波源的連線上(不含波源)有11個振動加強點,它們的振幅為6m,但位移在0到6m之間變化,故D

錯誤。

故選Co

14.(2024?遼寧丹東?一模)如圖所示,一列沿x軸負(fù)方向傳播的機械波在"0.5s時剛好傳到x=Tm

處,由于某種原因,中間有一部分無法看清,已知該波的波速v=6m/s,下列說法正確的是()

A.此波的波長為8m

B.此機械波的波源起振方向沿了軸負(fù)方向

C.再經(jīng)過1.5s,x=8m處的質(zhì)點傳播到x=-1m處

D.0:0.5s時間內(nèi),x=4m處的質(zhì)點通過的路程小于0.2m

【答案】D

【解析】A.據(jù)題意畫出波形圖如圖

可得波長為12m,故A錯誤;

B.由圖可知,x=-lm處的質(zhì)點起振方向沿y軸正方向,質(zhì)點與波源的起振方向相同,則此機械波的

波源起振方向沿y軸正方向,故B錯誤:

C.機械波傳播的只是振動的形式和能量,質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動,并不隨波遷移,

故c錯誤;

2T

D.該波的周期為T="=2s而加=0.5s=:

v4

由題意可知振幅為/=0.2m,"0.5s時刻x=4m處的質(zhì)點并不在最大位移

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