新高考物理三輪沖刺易錯點08振動和波.(3大陷阱)(含解析)_第1頁
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文檔簡介

資料整理【淘寶店鋪:向陽百分百】資料整理【淘寶店鋪:向陽百分百】易錯點08振動和波目錄01易錯陷阱(3大陷阱)02舉一反三【易錯點提醒一】不理解振動圖像和物理之間的關系【易錯點提醒二】不理解單擺模型和單擺的周期公式【易錯點提醒三】誤認為波的傳播過程中質點隨波遷移和不理解波的圖像【易錯點提醒四】分析振動圖像與波的圖像綜合問題出現(xiàn)錯誤【易錯點提醒五】不會分析波的干涉現(xiàn)象,不理解中加強與減弱的含意03易錯題通關易錯點一:理解簡諧運動圖像和單擺周期問題時出現(xiàn)錯誤1.由簡諧運動圖像可獲取的信息(1)判定振動的振幅A和周期T。(如圖所示)(2)判定振動物體在某一時刻的位移。(3)判定某時刻質點的振動方向:①下一時刻位移若增加,質點的振動方向是遠離平衡位置;②下一時刻位移如果減小,質點的振動方向指向平衡位置。(4)判定某時刻質點的加速度(回復力)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)比較不同時刻質點的勢能和動能的大小。質點的位移越大,它所具有的勢能越大,動能則越小。2.單擺模型(1)單擺是一個理想有物理模型;單擺的周期公式為T=2π由公式可知:單擺的周期與擺球的質量和振幅無關;(2)等效擺長:擺長SKIPIF1<0是指擺動的質點到軌跡圓心的距離(3)等效重力加速度:單擺公式中的g不僅與單擺所在的空間位置有關,還與單擺所處的物理環(huán)境和單擺系統(tǒng)的運動狀態(tài)有關,因此對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狀態(tài)時懸線拉力得等效重力加速度易錯點二:理解波的傳播圖像問題時出現(xiàn)錯誤1.機械波的傳播特點(1)波傳到任意一點,該點的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質中每個質點都做受迫振動,因此,任一質點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期相同。(3)波從一種介質進入另一種介質,由于介質不同,波長和波速可以改變,但頻率和周期都不會改變。(4)波源經過一個周期T完成一次全振動,波恰好向前傳播一個波長的距離。2.波的圖像的特點(1)時間間隔Δt=nT(波傳播nλ,n=0,1,2,3,…)時,波形不變。(2)在波的傳播方向上:①當兩質點平衡位置間的距離Δx=nλ(n=1,2,3,…)時,它們的振動步調總相同,在波形圖上的對應位移一定相同;②當兩質點平衡位置間的距離Δx=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,3,…)時,它們的振動步調總相反,在波形圖上的對應位移一定等值反向。(3)波源質點的起振方向決定了它后面的質點的起振方向,各質點的起振方向與波源的起振方向相同。3.根據波的圖像、波的傳播方向判定質點的振動方向的方法內容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向,“上坡”時質點向下振動,“下坡”時質點向上振動“同側”法波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側“微平移”法將波形沿傳播方向進行微小的平移,再由對應同一x坐標的兩波形曲線上的點來判斷振動方向注意:波的圖像、波的傳播方向與質點振動方向三者之間可以互相判定。4.求解波的圖像與振動圖像綜合問題的三關鍵:“一分、一看、二找”易錯點三:理解波的干涉現(xiàn)象波的干涉現(xiàn)象中振動加強點、減弱點的兩種判斷方法1.公式法某質點的振動是加強還是減弱,取決于該點到兩相干波源的距離之差Δr。①當兩波源振動步調一致時若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動加強;若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動減弱。②當兩波源振動步調相反時若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動加強;若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動減弱。.【易錯點提醒一】不理解振動圖像的意義和物理量之間的關系【例1】.如圖甲所示為以O點為平衡位置,在A、B兩點間運動的彈簧振子,圖乙為這個彈簧振子的振動圖像,由圖可知下列說法中正確的是()A.在t=0.2s時,彈簧振子的加速度為正向最大B.在t=0.1s與t=0.3s兩個時刻,彈簧振子的速度相同C.從t=0到t=0.2s時間內,彈簧振子做加速度增大的減速運動D.在t=0.6s時,彈簧振子有最小的位移易錯分析:在求解圖像類問題時,要理解振動圖像是反映做簡諧振動的質點在不同時刻的位移,不是質點的運動軌跡。對于質點的速度和加速度要結合簡諧振動的過程和特點進行分析后作出判斷?!敬鸢浮緾【詳解】A.在t=0.2s時,彈簧振子的位移為正向最大,加速度為負向最大,故A錯誤;B.在t=0.1s與t=0.3s兩個時刻,彈簧振子的位移相同,說明彈簧振子在同一位置,速度大小相同,但是方向相反,故B錯誤;C.從t=0到t=0.2s時間內,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動,故C正確;D.在t=0.6s時,彈簧振子的位移為負方向最大,故D錯誤。故選C?!咀兪?-1】(2023浙江1月卷)主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號,并產生相應的抵消聲波.,某一噪聲信號傳到耳膜的振動圖像如圖所示,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SKIPIF1<0)()A.振幅為2ASKIPIF1<0B.頻率為SKIPIF1<0C.波長應為SKIPIF1<0的奇數倍D.在耳膜中產生的振動與圖中所示的振動同相【答案】B【解析】主動降噪耳機是根據波的干涉條件,抵消聲波與噪聲的振幅。根據波動干涉條件可知,頻率相同,相位相反,疊加后才能相互抵消來實現(xiàn)降噪的。抵消聲波與噪聲的振幅相同,其振幅也為A,A錯誤;抵消聲波與噪聲的頻率相同,由SKIPIF1<0,B正確;抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同,則波長也相同,為,SKIPIF1<0,C錯誤;抵消聲波在耳膜中產生的振動與圖中所示的振動反相,D錯誤。【變式1-2】如圖1所示,水平地面上固定一輕質彈簧,彈簧豎直放置,其上端連接一輕質薄板。SKIPIF1<0時刻,一可視為質點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,其位置隨時間變化的圖像(SKIPIF1<0圖像)如圖2所示,其中SKIPIF1<0時物塊剛接觸薄板。彈簧形變始終在彈性限度內,空氣阻力不計,以豎直向下為正方向,則(

)A.SKIPIF1<0,物塊的加速度逐漸增大 B.SKIPIF1<0后物塊做簡諧運動C.SKIPIF1<0,物塊的加速度先減小后增大 D.SKIPIF1<0,物塊的加速度先增大后減小【答案】BC【詳解】A.由題知SKIPIF1<0,物塊做自由落體運動,加速度恒定,A錯誤;B.從圖像看SKIPIF1<0后的圖像為正弦函數,物塊做簡諧運動,B正確;CD.SKIPIF1<0,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錯誤。故選BC。【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SKIPIF1<0。套在桿上的小球從中點以初速度SKIPIF1<0向右運動,小球將做周期為SKIPIF1<0的往復運動,則()A.小球做簡諧運動B.小球動能變化周期為SKIPIF1<0C.兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為SKIPIF1<0D.小球的初速度為SKIPIF1<0時,其運動周期為SKIPIF1<0【答案】B【解析】A.物體做簡諧運動的條件是它在運動中所受回復力與位移成正比,且方向總是指向平衡位置,可知小球在桿中點到接觸彈簧過程,所受合力為零,此過程做勻速直線運動,故小球不是做簡諧運動,A錯誤;BC.假設桿中點為SKIPIF1<0,小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為SKIPIF1<0,小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為SKIPIF1<0,可知小球做周期為SKIPIF1<0的往復運動過程為SKIPIF1<0根據對稱性可知小球從SKIPIF1<0與SKIPIF1<0,這兩個過程的動能變化完全一致,兩根彈簧的總彈性勢能的變化完全一致,故小球動能的變化周期為SKIPIF1<0,兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為SKIPIF1<0,B正確,C錯誤;D.小球的初速度為SKIPIF1<0時,可知小球在勻速階段的時間變?yōu)樵瓉淼腟KIPIF1<0倍,接觸彈簧過程,根據彈簧振子周期公式SKIPIF1<0可知接觸彈簧過程所用時間與速度無關,即接觸彈簧過程時間保持不變,故小球的初速度為SKIPIF1<0時,其運動周期應小于SKIPIF1<0,D錯誤;故選B。【易錯點提醒二】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性發(fā)明了帶擺的計時器,叫擺鐘,如圖甲所示,擺鐘運行時克服摩擦所需的能量由重錘的勢能提供,運動的速率由鐘擺控制,旋轉鐘擺下端的螺母可以使擺上的圓盤沿擺桿上下移動,簡化圖如圖乙所示.下列說法正確的是()

A.擺鐘慢了,應使圓盤沿擺桿下移B.擺鐘快了,應使圓盤沿擺桿下移C.把擺鐘從北京移到上海,應使圓盤沿擺桿上移D.把擺鐘從山頂移到山腳,應使圓盤沿擺桿上移易錯分析:誤認為單擺的周期與擺球的質量和振幅有關,誤認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【答案】BC【詳解】AB.若擺鐘變慢,是因為周期變大,單擺的周期公式為SKIPIF1<0,應減小擺長,即上移圓盤,同理,若擺鐘變快,應下移圓盤,故A錯誤、B正確;C.從北京到上海,g值變小,周期變大,應減小擺長,即上移圓盤,故C正確;D.從山頂到山腳,g值變大,周期變小,應增大擺長,即下移圓盤,故D錯誤。故選BC。【變式1-1】做簡諧振動的單擺擺長不變,若擺球質量增加為原來的4倍,擺球經過平衡位置時速度減小為原來的1/2,則單擺振動的()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】單擺的周期由擺長和當地的重力加速度決定.由單擺的周期公式,可知,單擺擺長不變,則周期不變,頻率不變;振幅A是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量,由可知,擺球經過平衡位置時的動能不變,因此振幅改變,所以C正確?!咀兪?-2】如圖所示,三根長度均為L的輕細繩α、b、c組合系住一質量分布均勻且?guī)д姷男∏騧,球的直徑為SKIPIF1<0,繩b、c與天花板的夾角SKIPIF1<0,空間中存在平行于紙面豎直向下的勻強電場,電場強度SKIPIF1<0,重力加速度為g,現(xiàn)將小球拉開小角度后由靜止釋放,則()A.若小球在紙面內做小角度的左右擺動,則周期為SKIPIF1<0B.若小球做垂直于紙面的小角度擺動,則周期為SKIPIF1<0C.擺球經過平衡位置時合力為零D.無論小球如何擺動,電場力都不做功【答案】B【詳解】根據題意可知,若小球以SKIPIF1<0為圓心做簡諧運動,則擺長為SKIPIF1<0電場和重力場合成等效重力加速度為SKIPIF1<0,振動的周期為SKIPIF1<0根據題意可知,若小球以O為圓心做簡諧運動,擺長SKIPIF1<0振動周期為SKIPIF1<0擺球經過平衡位置時速度最大,合力不為零;小球擺動過程中,沿電場力方向存在位移,故電場力有做功。故選B。【易錯點提醒三】誤認為波的傳播過程中質點隨波遷移和不理解波的圖像【例3】.某波源SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時刻發(fā)出一列簡諧橫波,SKIPIF1<0時波傳播到距波源SKIPIF1<0處,此時的波形圖及質點P、Q的位置如圖所示,則下列判斷正確的是()

A.SKIPIF1<0時,波源SKIPIF1<0向SKIPIF1<0軸正方向運動B.SKIPIF1<0時,質點SKIPIF1<0的速度正在減小C.SKIPIF1<0時,質點SKIPIF1<0的加速度正在增大D.經過SKIPIF1<0時間,質點SKIPIF1<0沿波的傳播方向移動的距離為SKIPIF1<0易錯分析:不理解是質點的振動形成了波,誤認為波的傳播過程中質點隨波遷移,不能由質點的振動方向判斷波的傳播方向,也不能由波的傳播方向判斷質點的振動方向【答案】C【詳解】A.由圖可知,根據同側法可知,SKIPIF1<0處的質點剛開始振動時方向沿SKIPIF1<0軸負方向,由于質點的起振方向均相同,則波源SKIPIF1<0在剛開始振動時也應沿SKIPIF1<0軸負方向,故A錯誤;B.SKIPIF1<0時刻,波源SKIPIF1<0開始振動,質點SKIPIF1<0仍然在平衡位置處于靜止狀態(tài),其速度為0,故B錯誤;C.根據同側法,SKIPIF1<0時,質點SKIPIF1<0沿SKIPIF1<0軸負方向,即遠離離開平衡位置,可知加速度正在增大,故C正確;D.質點SKIPIF1<0只能沿SKIPIF1<0軸振動,不能沿波的傳播方向移動,故D錯誤。故選C?!咀兪?-1】8.(2023湖南卷)如圖(a),在均勻介質中有SKIPIF1<0和SKIPIF1<0四點,其中SKIPIF1<0三點位于同一直線上,SKIPIF1<0垂直SKIPIF1<0.SKIPIF1<0時,位于SKIPIF1<0處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動,振動圖像均如圖(b)所示,振動方向與平面SKIPIF1<0垂直,已知波長為SKIPIF1<0.下列說法正確的是()A.這三列波的波速均為SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0處的質點開始振動C.SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0處的質點向SKIPIF1<0軸負方向運動D.SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0處的質點與平衡位置的距離是SKIPIF1<0【答案】C【解析】A.由圖(b)的振動圖像可知,振動的周期為4s,故三列波的波速為SKIPIF1<0A錯誤;B.由圖(a)可知,D處距離波源最近的距離為3m,故開始振動后波源C處的橫波傳播到D處所需的時間為SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0時,D處的質點還未開始振動,B錯誤;C.由幾何關系可知SKIPIF1<0,波源A、B產生的橫波傳播到D處所需的時間為SKIPIF1<0故SKIPIF1<0時,僅波源C處的橫波傳播到D處,此時D處的質點振動時間為SKIPIF1<0由振動圖像可知此時D處的質點向y軸負方向運動,C正確;D.SKIPIF1<0時,波源C處的橫波傳播到D處后振動時間為SKIPIF1<0由振動圖像可知此時D處為波源C處傳播橫波的波谷;SKIPIF1<0時,波源A、B處的橫波傳播到D處后振動時間為SKIPIF1<0由振動圖像可知此時D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據波的疊加原理可知此時D處質點的位移為SKIPIF1<0故SKIPIF1<0時,D處的質點與平衡位置的距離是2cm。D錯誤。故選C?!咀兪?-2】一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,波長為SKIPIF1<0,振幅為SKIPIF1<0。介質中有a和b兩個質點,其平衡位置分別位于SKIPIF1<0和SKIPIF1<0處。某時刻b質點的位移為SKIPIF1<0,且向y軸正方向運動。從該時刻開始計時,a質點的振動圖像為()A. B.C. D.【答案】A【解析】ab之間的距離為SKIPIF1<0此時b點的位移4cm且向y軸正方向運動,令此時b點的相位為SKIPIF1<0,則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0(舍去,向下振動)由ab之間的距離關系可知SKIPIF1<0則SKIPIF1<0,可知a點此時的位移為SKIPIF1<0且向下振動,即此時的波形圖為圖像A正確。.【變式1-3】一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t時刻的波形圖如圖所示。已知該波的周期時為T,a、b、c、d是波的傳播方向上的四個質點,則在SKIPIF1<0時刻()

A.質點a正在向y軸正方向運動B.質點b的速度正在增大C.質點c的速度最大D.質點c遷移到了質點d的位置【答案】AC【詳解】AB.根據振動方向和傳播方向的關系可知,質點a和b在t時刻正沿y軸正方向運動,在SKIPIF1<0時刻質點a正向y軸正方向運動,而質點b已經經過平衡位置并沿y軸負方向運動,速度正在減小,故A正確,B錯誤;C.在SKIPIF1<0時刻,質點c處于平衡位置,此時速度最大,故C正確;D.質點不隨波的傳播而發(fā)生遷移,故D錯誤。故選AC。【易錯點提醒四】分析振動圖像與波的圖像綜合問題出現(xiàn)錯誤【例4】.(2023全國乙卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播,圖(a)是SKIPIF1<0時刻的波形圖;P是介質中位于SKIPIF1<0處的質點,其振動圖像如圖(b)所示。下列說法正確的是()A.波速為SKIPIF1<0B.波向左傳播C.波的振幅是SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0處的質點在SKIPIF1<0時位于平衡位置E.質點P在0~7s時間內運動的路程為SKIPIF1<0易錯分析:.(1)不理解振動圖像與波的圖像的區(qū)別。(2)誤將振動圖像看作波的圖像或將波的圖像看作振動圖像。(3)不知道波傳播過程中任意質點的起振方向就是波源的起振方向。(4)不會區(qū)分波的傳播位移和質點的振動位移?!敬鸢浮緼BE【解析】A.由圖a可知波長為4m,由圖b可知波的周期為2s,則波速為SKIPIF1<0故A正確;B.由圖乙可知t=0時,P點向下運動,根據“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錯誤;DE.根據圖a可知t=0時x=3m處的質點位于波谷處,由于SKIPIF1<0可知在t=7s時質點位于波峰處;質點P運動的路程為SKIPIF1<0故D錯誤,E正確;故選ABE?!咀兪?-1】(2023海南卷)下面上下兩圖分別是一列機械波在傳播方向上相距6m的兩個質點P、Q的振動圖像,下列說法正確的是()A.該波的周期是5s B.該波的波速是3m/sC.4s時P質點向上振動 D.4s時Q質點向上振動【答案】C【解析】由振動圖像可看出該波的周期是4s,A錯誤;由于Q、P兩個質點振動反相,則可知兩者間距離等于SKIPIF1<0,n=0,1,2,…根據SKIPIF1<0,n=0,1,2,…,可知B錯誤;由P質點的振動圖像可看出,在4s時P質點在平衡位置向上振動,C正確;由Q質點的振動圖像可看出,在4s時Q質點在平衡位置向下振動,D錯誤。【變式1-2】.如圖(a)所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實線和虛線分別為SKIPIF1<0時刻和SKIPIF1<0時刻的波形圖,其中SKIPIF1<0,P、Q分別是平衡位置為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的兩質點。圖(b)為質點Q的振動圖像,下列說法正確的是()A.SKIPIF1<0可能等于SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0時刻質點Q的加速度達到最大C.簡諧橫波沿x軸傳播的速度大小為SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內,質點P隨波向右移動了SKIPIF1<0E.SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內,P運動的路程可能大于Q運動的路程【答案】ACE【詳解】A.題中沒有說明SKIPIF1<0時刻是哪個時刻,假設SKIPIF1<0,由圖(b)可知,質點Q在SKIPIF1<0時刻正在沿y軸正方向振動,則波向x軸正方向傳播,可得SKIPIF1<0假設SKIPIF1<0,由圖(b)可知,質點Q在SKIPIF1<0時刻正在沿y軸負方向振動,則波向x軸負方向傳播,可得SKIPIF1<0代入數據可知,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,A正確;B.SKIPIF1<0時刻質點Q在平衡位置,故此時質點Q的加速度最小,B錯誤;C.該波的波長為SKIPIF1<0周期為SKIPIF1<0故其傳播速度為SKIPIF1<0,C正確;D.SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內,質點P只在y軸方向上下振動,x軸方向無位移,D錯誤;E.SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內,Q運動的路程可能是SKIPIF1<0或SKIPIF1<0如果SKIPIF1<0,在第一個SKIPIF1<0時間內,P沿y軸負方向運動到與x軸對稱的位置,路程SKIPIF1<0大于振幅A,則質點P在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內的路程為SKIPIF1<0;SKIPIF1<0如果SKIPIF1<0,在第一個SKIPIF1<0時間內,P沿y軸負方向運動到波峰,又沿y軸負方向運動回原位置,路程SKIPIF1<0小于振幅A,則質點P在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內的路程為SKIPIF1<0;SKIPIF1<0,E正確。故選ACE?!咀兪?-3】.戰(zhàn)繩運動是健身房設計用來減脂的一項爆發(fā)性運動,人們在做戰(zhàn)繩運動時,用手抓緊繩子,做出用繩子的動作,使得繩子呈波浪狀向前推進,形成橫波(可視為簡諧橫波)。SKIPIF1<0時波形圖如圖1所示,圖2是繩上某質點的振動圖像,下列說法中正確的是()A.該波的波速為SKIPIF1<0 B.波源開始振動的方向向下C.該質點與波源的距離為SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0時間內該質點通過的路程為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】A.由圖1可知該波的波長為SKIPIF1<0,由圖2可知該波的周期為SKIPIF1<0SKIPIF1<0故A錯誤;B.由質點開始振動的方向向下可知,波源開始振動的方向向下,故B正確;C.質點開始振動的時刻為SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0可知質點與波源的距離為SKIPIF1<0,故C錯誤;D.一個周期內質點通過的路程為SKIPIF1<0,SKIPIF1<0內該質點運動SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0內質點通過的路程SKIPIF1<0故D正確。故選BD?!疽族e點提醒五】不會分析波的干涉現(xiàn)象,不理解其中的加強與減弱的含意【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,分成兩列強度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調節(jié)A、B兩管等長,O處探測到聲波強度為400個單位,然后將A管拉長SKIPIF1<0,在O處第一次探測到聲波強度最小,其強度為100個單位。已知聲波強度與聲波振幅平方成正比,不計聲波在管道中傳播的能量損失,則()A.聲波的波長SKIPIF1<0 B.聲波的波長SKIPIF1<0C.兩聲波的振幅之比為SKIPIF1<0 D.兩聲波的振幅之比為SKIPIF1<0易錯分析:波的干涉現(xiàn)象中加強是指兩波的振幅相加,減弱是指振幅相減,而許多同學誤認為加強是位移相加,減弱是位移相減?!敬鸢浮緾【解析】CD.分析可知A、B兩管等長時,聲波的振動加強,將A管拉長SKIPIF1<0后,兩聲波在SKIPIF1<0點減弱,根據題意設聲波加強時振幅為20,聲波減弱時振幅為10,則SKIPIF1<0SKIPIF1<0可得兩聲波的振幅之比SKIPIF1<0故C正確,D錯誤;AB.根據振動減弱的條件可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故AB錯誤。故選C?!咀兪?-1】如圖甲所示,SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0是同一水平面內的三個點,沿豎直方向振動的橫波Ⅰ在介質中沿SKIPIF1<0方向傳播,SKIPIF1<0與SKIPIF1<0相距40cm,SKIPIF1<0點的振動圖像如圖乙所示;沿豎直方向振動的橫波Ⅱ在同一介質中沿SKIPIF1<0方向傳播,SKIPIF1<0與SKIPIF1<0相距50cm,SKIPIF1<0點的振動圖像如圖丙所示。在SKIPIF1<0時刻,兩列波同時分別經過SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩點,兩列波的波速都為20cm/s,兩列波在SKIPIF1<0點相遇,則以下說法不正確的是()A.兩列波的波長均為20cmB.SKIPIF1<0點是振幅是為10cmC.4.5s時SKIPIF1<0點在平衡位置且向下振動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SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得波長SKIPIF1<0故A正確;B.因為SKIPIF1<0而SKIPIF1<0時刻兩波的振動方向相反,則SKIPIF1<0是振動加強的點,振幅等于兩波振幅之和,即為SKIPIF1<0,故B錯誤;C.波從SKIPIF1<0傳到SKIPIF1<0的時間為SKIPIF1<0波從SKIPIF1<0傳到SKIPIF1<0的時間為SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時刻,橫波Ⅱ與橫波Ⅰ兩波疊加,質點SKIPIF1<0經過平衡向下運動,在SKIPIF1<0時刻,經過了兩個周期,質點經過平衡向下運動,故C正確;D.依據明顯衍射條件,因遇到SKIPIF1<0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?!咀兪?-2】如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播,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時刻兩列波的圖像,此時刻平衡位置處于x=2m和x=8m的兩質點P、Q剛開始振動,質點M的平衡位置處于x=5m處。下列說法正確的是()

A.t=0.75s時刻,兩列波剛好在M點相遇B.t=0.75s時刻,質點P運動的路程12cmC.質點P、Q的起振方向相反D.t=1s時刻,質點Q加速度最大E.t=1s時刻,質點M的位移為-8cm【答案】ABE【詳解】A.由圖可知,兩列波的波長均為SKIPIF1<0所以波的傳播速度大小為SKIPIF1<0,t=0.75s時刻,兩列波各自向傳播的距離均為SKIPIF1<0即兩列波在此時刻恰好都傳播到SKIPIF1<0點,可知兩列波剛好相遇,故A正確;B.由于0.75s等于四分之三個周期,所以質點P運動的路程為SKIPIF1<0故B正確;C.根據同側法可知,兩波源開始時刻都向y軸負方向振動,因此在兩列波傳播的過程中,所有質點開始起振的方向都和波源相同,即向y軸負方向振動,因此質點P、Q的起振方向均沿y軸負方向,故C錯誤;D.t=1s時刻,沿x軸正方向傳播的簡諧波還沒有到達Q處,而沿x軸負方向傳播的簡諧波,此刻質點Q正位于平衡位置,且向y軸負方向振動,此時速度最大,加速度為零,故D錯誤;E.由以上分析可知0.75s時,兩列波剛好傳播到SKIPIF1<0點,且兩列波起振方向均沿y軸負方向,因此再過0.25s,即1s時質點SKIPIF1<0恰好到達波谷,兩列波在SKIPIF1<0點振動加強,因此質點M的位移為SKIPIF1<0故E正確。故選ABE。1.(2023年天津卷高考真題)一列機械波的波源是坐標軸原點,從SKIPIF1<0時波源開始振動,SKIPIF1<0時波形如圖,則下列說法正確的有()

A.在這種介質中波速SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0處質點在SKIPIF1<0時位于波谷C.波源振動方程SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0處質點半個周期內向左位移半個波長【答案】BC【詳解】A.由圖中可知SKIPIF1<0時,波傳播的距離為x=2.5m,故波的速度為SKIPIF1<0故A錯誤;B.由圖可知該波的波長為SKIPIF1<0,所以波的周期為SKIPIF1<0波傳播到SKIPIF1<0需要的時間SKIPIF1<0由圖可知該波的起振方向向下,SKIPIF1<0該波振動了0.1s,即SKIPIF1<0,所以位于波谷,故B正確;C.根據圖像可知該波的振動方程為SKIPIF1<0故C正確;D.質點只是上下振動,不隨波左右移動,故D錯誤。故選BC。2.(2022·山東卷·T9)一列簡諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標原點O的質點振動圖像如右圖所示。當SKIPIF1<0時,簡諧波的波動圖像可能正確的是()A.B.C.D.【答案】AC【解析】由O點的振動圖像可知,周期為T=12s,設原點處的質點的振動方程為SKIPIF1<0則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0在t=7s時刻SKIPIF1<0因SKIPIF1<0則在t=7s時刻質點在y軸負向向下振動,根據“同側法”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SKIPIF1<0的波源P從SKIPIF1<0時刻開始振動,形成的簡諧橫波沿x軸正負方向傳播,在SKIPIF1<0時波源停止振動,SKIPIF1<0時的部分波形如圖所示,其中質點a的平衡位置SKIPIF1<0,質點b的平衡位置SKIPIF1<0。下列說法正確的是()A.沿x軸正負方向傳播的波發(fā)生干涉B.SKIPIF1<0時,波源的位移為正C.SKIPIF1<0時,質點a沿y軸負方向振動D.在0到2s內,質點b運動總路程是2.55m【答案】BD【解析】A.波從波源發(fā)出后,向SKIPIF1<0軸正負方向傳播,向相反方向傳播的波不會相遇,不會發(fā)生干涉,故A錯誤;B.由圖可知,波的波長SKIPIF1<0由題意可知0.1s內波傳播四分之一波長,可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據同側法可知,波源的振動方向向上,SKIPIF1<0即SKIPIF1<0時,波源向上振動,位移為正,故B正確;C.波的波速SKIPIF1<0波源停止振動,到質點SKIPIF1<0停止振動的時間SKIPIF1<0即質點SKIPIF1<0還在繼續(xù)振動,SKIPIF1<0到SKIPIF1<0經過時間SKIPIF1<0即SKIPIF1<0,結合圖象可知質點a位移為正且向SKIPIF1<0軸正方向運動,故C錯誤;D.波傳到SKIPIF1<0點所需的時間SKIPIF1<0在0到2s內,質點SKIPIF1<0振動的時間為SKIPIF1<0質點b運動總路程SKIPIF1<0故D正確。故選BD。4.(2023·江蘇·模擬預測)勁度系數相同的兩根彈簧分別與甲、乙兩個小鋼球組成彈簧振子,讓兩彈簧振子各自在水平面內做簡諧運動,某時刻開始計時,兩者的振動圖像如圖所示。已知彈簧振子的振動周期SKIPIF1<0,其中m為振子質量、k為彈簧勁度系數,下列說法正確的是(

)A.甲球質量小于乙球質量B.甲球的加速度始終大于乙球的加速度C.SKIPIF1<0時,甲彈簧對小球的作用力大于乙彈簧對小球的作用力D.若用兩根相同的無彈性細長繩分別系住兩個小球制成單擺,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SKIPIF1<0知,兩個小球質量相同,A錯誤;B.甲、乙都做簡諧振動,由圖像可知,甲、乙的振動不是同步的,因此甲球的加速度不可能始終大于乙球的加速度,B錯誤;C.對甲有SKIPIF1<0對乙有SKIPIF1<0SKIPIF1<0時,則有SKIPIF1<0;SKIPIF1<0彈簧勁度系數相同,由SKIPIF1<0可知,甲彈簧對小球的作用力大于乙彈簧對小球的作用力,C正確;D.單擺周期公式SKIPIF1<0與小球質量無關,甲球做成的單擺周期等于乙球做成的單擺周期,D錯誤。故選C。5.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預測)游客在海邊欲乘坐游船,當日風浪很大,游船上下浮動,游船浮動可簡化為豎直方向的簡諧運動,振幅為SKIPIF1<0,周期為SKIPIF1<0,當船上升到最高點時,甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過SKIPIF1<0時,游客能舒服地登船。假設風浪較小時,游船振幅為SKIPIF1<0,游船上升到最高點時依然剛好與碼頭地面平齊,舒服登船的高度不變,振動周期不變,則在一個周期內,風浪較小時舒服地登船時間比風浪大時增加(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【詳解】風浪很大時,游船的振動方程為SKIPIF1<0當y=15cm時,可解得SKIPIF1<0;SKIPIF1<0游客可舒服登船的時間為SKIPIF1<0風浪較小時,游客在一個周期內,有半個周期能舒服登船,故SKIPIF1<0故風浪較小時舒服地登船時間增加了SKIPIF1<0故選C。6.(2023·廣東廣州·廣東實驗中學校考模擬預測)如圖(a)所示,輕質彈簧上端固定,下端連接質量為m的小球,構成豎直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為x軸原點,豎直向下為x軸正方向,設法讓小球在豎直方向振動起來后,小球在一個周期內的振動曲線如圖(b)所示,若SKIPIF1<0時刻彈簧彈力為0,重力加速度為g,則有()A.0時刻彈簧彈力大小為SKIPIF1<0B.彈簧勁度系數為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0時間段,回復力沖量為0D.SKIPIF1<0時間段,小球動能與重力勢能之和減小【答案】ACD【詳解】B.小球平衡位置為x軸原點,豎直向下為x軸正方向,SKIPIF1<0時刻彈簧彈力為0,位移大小為A,有SKIPIF1<0可得勁度系數為SKIPIF1<0故B錯誤;A.0時刻在正的最大位移處,彈簧的伸長量為2A,則彈力大小為SKIPIF1<0故A正確;C.SKIPIF1<0時間段,小球從從最高點振動到達最低點,回復力在前SKIPIF1<0時間沿正方向,在后SKIPIF1<0時間沿負方向,兩段時間的回復力平均值SKIPIF1<0大小相等,則由SKIPIF1<0可知回復力沖量為0,故C正確;D.SKIPIF1<0時間段,小球從最高點振動到達最低點,根據能量守恒定律可知彈簧的彈性勢能和小球的機械能相互轉化,因彈簧的彈性勢能一直增大,則小球動能與重力勢能之和減小,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SKIPIF1<0的簡諧運動:與此同時,木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動,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SKIPIF1<0,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是()A.x從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過程中,木棒的動能先增大后減小B.x從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過程中,木棒加速度方向豎直向下,大小逐漸變小C.SKIPIF1<0和SKIPIF1<0時,木棒的速度大小相等,方向相反D.木棒在豎直方向做簡諧運動的振幅為SKIPIF1<0E.木棒的運動為向x軸正方向傳播的機械橫波,波速為SKIPIF1<0【答案】ABD【詳解】A.由簡諧運動的對稱性可知,0.1m、0.3m、0.5m時木棒處于平衡位置;則x從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過程中,木棒從平衡位置下方向上移動,經平衡位置后到達平衡位置上方,速度先增大后減小,所以動能先增大后減小,A正確;B.x從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過程中,木棒從平衡位置上方靠近最大位移處向下運動(未到平衡位置),加速度豎直向下,大小減小,B正確;C.SKIPIF1<0和SKIPIF1<0時,由圖像的對稱性知浮力大小相等,說明木棒在同一位置,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錯誤;D.木棒在豎直方向的簡諧運動可類比于豎直方向的彈簧振子,設木棒長度為L,回復力系數為k,平衡位置時木棒重心在水面下方SKIPIF1<0,則有SKIPIF1<0木棒重心在平衡位置上方最大位移A處時SKIPIF1<0木棒重心在平衡位置下方最大位移A處時SKIPIF1<0可解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,D正確;E.木棒上各質點相對靜止隨木棒一起運動,不能看成向x軸正方向傳播的機械橫波,E錯誤。故選ABD。8.(2023·廣東惠州三模)一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示,已知圖中質點b的起振時刻比質點a延遲了0.5s,b和c之間的距離是5m,下列說法正確的是()A.此列波的波長為2.5mB.此列波波速為5m/sC.此列波的頻率為2HzD.此時質點N正沿x軸正方向運動【答案】B【解析】A.相鄰兩個波峰或者波谷之間的距離就是一個波長,所以b和c之間的距離就是一個波長,即SKIPIF1<0A錯誤;BCD.質點b的起振時刻比質點a延遲了0.5s,說明波是向SKIPIF1<0軸正方向傳播的,質點N正沿SKIPIF1<0軸負方向運動,b和a之間的距離是半個波長,故SKIPIF1<0此列波的頻率為SKIPIF1<0此列波的波速為SKIPIF1<0B正確,CD錯誤。故選B。9.(2023·廣東惠州一模)(多選)圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0s時刻的波形圖,圖乙為參與波動的某一質點的振動圖像,下列說法正確的是()A.該簡諧橫波的波長為4mB.圖乙可能是圖甲中質點M的振動圖像C.從此刻起,質點Q比P先回到平衡位置D.t=0~1s,質點P運動路程為0.8cm【答案】AD【解析】A.從圖甲中可以知道,該簡諧橫波的波長為4m,故A正確;B.圖乙中0時刻質點正從平衡位置向負方向振動,根據同側法,波向x軸正方向傳播,圖甲中0時刻質點M正從平衡位置向正方向振動,圖乙不可能是圖甲中質點M的振動圖像,故B錯誤;C.根據同側法,0時刻質點Q正向正方向振動,到最大位移處再回到平衡位置,而P已經在最大位移處了,故P質點先回到平衡位置,故C錯誤;D.從圖乙中可以知道,該波的周期為1s,t=0~1s,質點P運動的路程為0.8cm,故D正確。故選AD。10.(2023·福建福州2月檢測)(多選)某介質中兩持續(xù)振動的振源P、Q分別位于x軸上x1=-3cm和x2=9cm處,t=0時刻兩振源同時開始振動,t=3s時刻在x軸上第一次形成如圖所示的波形。則下列說法正確的是()A.振源Q的這列波波長為3cmB.振源P起振方向沿y軸正方向C.振源為Q的振動方程為y=-2sin(πt)cmD.兩列波在x=3cm處相遇后,該質點的振動始終加強【答案】BC【解析】A.由圖可知振源Q的這列波波長為2cm,選項A錯誤;B.因振源P產生的波在t=3s時刻傳到x=0的位置,則振源P起振方向沿y軸正方向,選項B正確;C.波速SKIPIF1<0周期SKIPIF1<0SKIPIF1<0由圖可知,振源Q起振方向沿y軸負方向,則振源為Q的振動方程為y=-2sin(πt)cm選項C正確;D.兩列波在同一介質中傳播,則波速相等,在x=3cm處相遇后,該質點的振動始終減弱,選項D錯誤。故選BC。11.(2023·廣東茂名一模)主動降噪功能的耳機可以拾取噪聲信號,經智能降噪處理器對不同的噪聲精準運算,通過Hi-Fi揚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。如圖為噪聲在某時刻的簡諧波圖像,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.質點P此時刻一定正從平衡位置向上振動D.質點P再經過一個周期水平移動一個波長【答案】A【解析】A.根據題意降噪聲波與噪聲聲波振幅相同,即為10cm,A正確;B.降噪聲波與噪聲聲波頻率相同、相位相反、振幅相同,相互疊加后波的振幅變?yōu)榱?,B錯誤;C.因為不知道圖中波傳播方向,所以無法判斷此時質點P的振動方向,C錯誤;D.質點P在平衡位置附近振動,不隨波遷移,D錯誤。故選A。12.(2023·福建廈門二模)(多選)如圖甲所示,在同種均勻介質中有兩個質點P和Q,其振動圖像分別如圖乙中實線、虛線所示,它們形成的波沿兩者之間的連線相向傳播,則()A.P、Q形成的兩列波的波速之比為SKIPIF1<0B.P、Q形成的兩列波的波長之比為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0時,P和Q振動的加速度方向相反D.兩列簡諧波相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】BC【解析】A.兩列波在同種均勻介質中,波速相等,故A錯誤;B.根據圖乙知,P、Q形成的兩列波的周期分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0根據SKIPIF1<0知,P、Q形成的兩列波的波長之比為SKIPIF1<0,故B正確;C.SKIPIF1<0時,P在平衡位置下方,加速度向上指向平衡位置,Q在平衡位置上方,加速度向下指向平衡位置,故P和Q振動的加速度方向相反,故C正確;D.根據SKIPIF1<0知,兩列波的頻率不同,不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,故D錯誤。故選BC。13.(2023·廣東湛江二模)如圖所示,小鴨A(視為質點)在平靜的河道內靠近岸邊戲水,在水面上引起一列穩(wěn)定的水波,B為岸邊的一點,已知P點為小鴨A和B點連線的中點,則下列說法正確的是()A.P處質點比B處質點的振動頻率大B.P處質點將隨水波運動到B點C.P點與B點的振動方向一定相反D.小鴨A與質點P(已經振動)的振動周期相等【答案】D【解析】AD.介質中的質點都在模仿波源,所以質點的振動周期和頻率都相同,所以P

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