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第1頁(yè)(共1頁(yè))2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之機(jī)械波(2024年9月)一.選擇題(共10小題)1.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)如圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖,P點(diǎn)是平衡位置在x=1m處的質(zhì)點(diǎn),Q點(diǎn)是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn),M點(diǎn)是平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn);圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為40m/s B.質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向總是相同 C.在0.4s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M向右前進(jìn)16m D.從t=0.2s到t=0.25s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為102.(2024春?南岸區(qū)校級(jí)月考)一列火車?guó)Q笛勻速經(jīng)過(guò)鐵道,旁邊的人聽到鳴笛聲的音調(diào)一直在變化,則下列說(shuō)法正確的是()A.鐵道旁的人聽到鳴笛聲的音調(diào)發(fā)生變化是因?yàn)槁暡òl(fā)生了干涉 B.鐵道旁的人聽到鳴笛聲的音調(diào)一直升高 C.列車上的乘客聽到鳴笛聲的音調(diào)不變 D.鳴笛聲的音調(diào)越高則在空氣中傳播得越快3.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)分析下列物理現(xiàn)象:①“空山不見人,但聞人語(yǔ)響”;②圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈,聽到聲音忽強(qiáng)忽弱;③當(dāng)正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時(shí),我們聽到汽笛聲的音調(diào)變低;④行軍過(guò)橋時(shí)應(yīng)便步走,防止橋梁倒塌.這些物理現(xiàn)象分別為()A.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、反射 B.衍射、多普勒效應(yīng)、干涉、折射 C.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、共振 D.衍射、折射、多普勒效應(yīng)、干涉4.(2024?全國(guó)自主招生)水平彈性輕繩右端固定,左端a與波源相連,繩上a、b間距是b、c間距的2倍。波源振動(dòng)一段時(shí)間后的波形如圖所示,則當(dāng)波傳播到c點(diǎn)時(shí)()A.a(chǎn)、c兩點(diǎn)均將向上運(yùn)動(dòng) B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)均將向下運(yùn)動(dòng) C.a(chǎn)點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng),c點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng) D.a(chǎn)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng),c點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng)5.(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)開學(xué))下列關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法,正確的是()A.聲源靠近觀察者,觀察者接收到的聲波頻率大于聲源的頻率 B.衍射是橫波特有的現(xiàn)象,縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.兩列波發(fā)生干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移一定大于振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移 D.機(jī)械波在傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)6.(2023秋?奉化區(qū)期末)人類生活的陸地被海洋緊密環(huán)繞著,美麗而神秘的大海中生活著許多海洋動(dòng)物,部分海洋生物有著獨(dú)特的交流方式,如海豚采用發(fā)射頻率高達(dá)150000Hz的超聲波和同類進(jìn)行交流、探路和躲避天敵。已知超聲波在海水中的傳播速度約為1500m/s,下列說(shuō)法正確的是()A.超聲波從海水傳播到空氣中時(shí),頻率增大 B.在同一介質(zhì)中,超聲波的傳播速度比次聲波快 C.超聲波探路是利用了波的干涉原理 D.超聲波在海水中的波長(zhǎng)約為0.01m7.(2024?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)開學(xué))下列現(xiàn)象中,可以用多普勒效應(yīng)解釋的是()A.雷雨天看到閃電后,稍過(guò)一會(huì)兒才能聽到雷聲 B.同一聲源發(fā)出的聲波,在空氣和水中傳播速度不同 C.超聲波被行進(jìn)中的車輛反射后,測(cè)速儀上接收到的超聲波的頻率發(fā)生變化 D.水塘里,微風(fēng)激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物,會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播8.(2023秋?新市區(qū)校級(jí)月考)兩頻率相同的聲波,在空氣中相遇發(fā)生干涉,下列判斷錯(cuò)誤的是()A.振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移隨時(shí)間不斷變化 B.振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移總是最大,不隨時(shí)間而變化 C.在某一時(shí)刻,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移可能小于振動(dòng)減弱的點(diǎn)的位移 D.振動(dòng)減弱的點(diǎn)的振幅一定小于振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振幅9.(2024?西城區(qū)校級(jí)模擬)“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材,健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn),用雙手分別握住繩子的另一端,上下抖動(dòng)繩子使繩子振動(dòng)起來(lái)(圖甲)。以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),圖乙是健身者右手在抖動(dòng)繩子過(guò)程中某時(shí)刻的波形,若右手抖動(dòng)的頻率是0.5Hz,下列說(shuō)法正確的是()A.該時(shí)刻P點(diǎn)的位移為103B.再經(jīng)過(guò)0.25s,P點(diǎn)到達(dá)平衡位置 C.該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D.從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為y=20sin(πt+π)cm10.(2024春?懷柔區(qū)期末)圖是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2,3,4,…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng),把振動(dòng)從繩的左端傳到右端,相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm。已知t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng);t=0.4s時(shí),質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處,質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng)。則()A.這列波傳播的速度為0.5m/s B.t=0.8s時(shí),振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)8 C.t=1.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)12加速度方向向下 D.t=1.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)16正在向下運(yùn)動(dòng)二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024?青羊區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,t=0.1s時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t=0.3s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.該波的速度的最小值為5m/s B.t=0.1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng) C.t=0.3s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q速度為零 D.該波遇到寬度小于5m的障礙物時(shí)能發(fā)生能明顯的衍射現(xiàn)象(多選)12.(2023秋?沙依巴克區(qū)校級(jí)月考)下列說(shuō)法中正確的是()A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的頻率變化了 B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收的頻率發(fā)生了變化 C.多普勒效應(yīng)是在波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的(多選)13.(2024春?遼寧期末)在同一均勻介質(zhì)中有兩列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播,波源分別位于(﹣0.2m,0)和(1.2m,0)處,振幅均為2cm,沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧波的波速為0.8m/s。t=0時(shí)刻波的圖像如圖所示,此時(shí)平衡位置在(0.2m,0)、(0.8m,0)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)E、F剛好開始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B、C的平衡位置坐標(biāo)分別為(0.4m,0)、(0.5m,0),以下說(shuō)法正確的是()A.兩列波疊加能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象 B.兩列波疊加后質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)周期為0.25s C.兩列波疊加后質(zhì)點(diǎn)B的位移始終為0 D.t=1.5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)C的位置坐標(biāo)是(0.5m,4cm)(多選)14.(2024?龍崗區(qū)校級(jí)三模)圖甲為某一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=1.0s時(shí)刻的波形圖,P質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡位置的坐標(biāo)為x=3.0m,Q質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡位置的坐標(biāo)為x=3.5m,M質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡位置的坐標(biāo)為x=4.0m。圖乙為M質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.該簡(jiǎn)諧波的傳播速度為4m/s,傳播方向沿x軸負(fù)方向 B.t=1.75s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度 C.t=1.75s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上 D.該波遇到10m的障礙物時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象(多選)15.(2024?永州開學(xué))x=0m處的波源先后分別以不同的周期振動(dòng)兩個(gè)周期后,向x軸正方向傳播形成的波形圖如圖所示,已知前一個(gè)波形的周期T1=0.5s,關(guān)于繩波的描述,下列說(shuō)法正確的是()A.后一個(gè)波形的周期T2=1s B.該時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸負(fù)方向 C.波源t=0時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D.從波源開始振動(dòng)到圖示時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為32cm三.解答題(共5小題)16.(2024?浦東新區(qū)校級(jí)開學(xué))“打水漂”是古老的游戲,將扁平的石子向水面快速拋出,若成功,石子會(huì)在水面上連續(xù)跳躍飛向遠(yuǎn)方,形成如圖所示的“水漂”效果。(1)以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后,在水面上彈跳前進(jìn),形成“水漂”。假設(shè)水平方向速度沒(méi)有損失,豎直方向碰撞后速度變小,如圖有可能是石子“水漂”軌跡的是。(2)若“打水漂”機(jī)器向平靜的湖面拋出的石子恰好砸中湖面一個(gè)安全警戒浮漂,浮漂之后的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為豎直方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng),距浮漂1.6m的水面有一片小樹葉。①受浮漂振動(dòng)形成水波的影響,小樹葉逐漸遠(yuǎn)離浮漂。(選填:A.能;B.不能)②若浮漂在4.0s內(nèi)全振動(dòng)了8次,當(dāng)它開始第9次振動(dòng)時(shí),小樹葉剛好開始振動(dòng),則此水波的周期為s,此水波的傳播速度為m/s。(3)“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器返回艙為了安全帶回樣品,采用了類似“打水漂”多段多次減速技術(shù)。如圖所示,用虛線球面表示地球大氣層邊界,邊界外側(cè)沒(méi)有大氣。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的返回艙從a點(diǎn)滑入大氣層,然后經(jīng)b點(diǎn)從c點(diǎn)“跳出”,經(jīng)d點(diǎn)后再?gòu)膃點(diǎn)“躍入”,d點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn),距離地面高度為h,已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R。①下列選項(xiàng)正確的是。A.va>vc>veB.va=vc=veC.va>vc=ve②下列關(guān)于返回艙在b、d兩點(diǎn)的狀態(tài)判斷正確的是。A.超重,失重B.失重,超重C.超重,超重③返回艙在d點(diǎn)時(shí)的角速度gR2(R+h)3(選填:A.④返回艙在d點(diǎn)的加速度大小為。17.(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖(a)所示,s1、s2為兩個(gè)波源,同時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)頻率相同,形成的機(jī)械波在同種均勻介質(zhì)中傳播,以兩波源開始振動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),s1、s2兩波源的振動(dòng)圖像分別如圖(b)、圖(c)所示。p為兩波源連線上的一質(zhì)點(diǎn),s1、p、s2三個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)分別是x1=0m,xp=4m,x2=10m,已知兩波源的振動(dòng)形式相隔2s先后到達(dá)質(zhì)點(diǎn)p,求:(1)兩列波的波長(zhǎng);(2)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,s1、s2(不包括s1、s2)之間的連線有幾個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn);(3)波源s1振動(dòng)12s的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程。18.(2024春?龍巖期末)如圖所示,一根彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點(diǎn)O,用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期T=2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在繩上形成一列簡(jiǎn)諧波,M、N為繩上的兩質(zhì)點(diǎn),其平衡位置坐標(biāo)分別為xM=1m,xN=4.5m,從波傳到M質(zhì)點(diǎn)開始計(jì)時(shí),求:(1)該機(jī)械波傳播速度的大?。唬?)畫出波剛傳播到質(zhì)點(diǎn)N時(shí)的波形圖;(3)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間N質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。19.(2024?汕頭一模)如圖甲,水袖舞是中國(guó)京劇的特技之一,因其身姿搖曳、技法神韻倍受人們喜歡。某次表演中演員甩出水袖的波浪可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧橫波,圖乙為該簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,圖丙為圖乙中P點(diǎn)的振動(dòng)圖像。袖子足夠長(zhǎng)且忽略傳播時(shí)振幅的衰減。求:(1)該水袖舞形成的簡(jiǎn)諧波波速大小v;(2)經(jīng)t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程s。20.(2024春?浦東新區(qū)校級(jí)期末)彈性繩的一端做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、可以在繩上形成簡(jiǎn)諧波。(1)彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點(diǎn)O,使繩的左端沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),1s后波恰好傳到x=1m處的質(zhì)點(diǎn)M,波形如圖1所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。①該繩波是(選涂:A.橫波,B.縱波,C.混合波)。②(簡(jiǎn)答)說(shuō)明(1)的依據(jù)。③這列波的波速大小為m/s,M點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=。(2)如圖,兩種均勻彈性繩Ⅰ、Ⅱ相接,直角坐標(biāo)系xOy的y軸為其分界線,坐標(biāo)原點(diǎn)處的振動(dòng)同時(shí)在Ⅰ和Ⅱ中傳播,某時(shí)刻的波形圖如圖2。x=6m是此時(shí)刻繩Ⅰ中波傳到的最遠(yuǎn)點(diǎn)。①(多選)關(guān)于兩列繩波說(shuō)法正確的是。A.波源的起振沿﹣y方向B.此刻b波傳到的位置是x=﹣24mC.a(chǎn)、b兩列波的頻率之比為4:1D.質(zhì)點(diǎn)P比Q先到最大位移處②經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)問(wèn)后,繩Ⅰ中具有﹣y方向最大加速度的質(zhì)點(diǎn)位置坐標(biāo)為x=m。(3)彈性繩上相距6m的兩點(diǎn)S、T在豎直平面內(nèi)做周期為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),相位相同,振幅分別為4cm和6cm。振動(dòng)在繩上傳播速度為1m/s,則S、T連線上(不包含這兩點(diǎn))振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)共有個(gè),這些點(diǎn)位移的最大值為cm。
2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之機(jī)械波(2024年9月)參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)如圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖,P點(diǎn)是平衡位置在x=1m處的質(zhì)點(diǎn),Q點(diǎn)是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn),M點(diǎn)是平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn);圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為40m/s B.質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向總是相同 C.在0.4s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M向右前進(jìn)16m D.從t=0.2s到t=0.25s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為10【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】D【分析】由b圖判斷出t=0.2s時(shí)Q點(diǎn)的振動(dòng)方向,從而判斷出該波的傳播方向.根據(jù)a、b兩圖可以讀出該波的波長(zhǎng)和周期,從而求出波速;根據(jù)質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q間的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系判斷它們振動(dòng)方向的關(guān)系;質(zhì)點(diǎn)M只在自己平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),不向右移動(dòng);根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)以及波形平移法求質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程?!窘獯稹拷猓篈、由圖b可知,t=0.2s時(shí)Q點(diǎn)處在平衡位置上,且向上振動(dòng),根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸正方向傳播。由a圖知,該波的波長(zhǎng)為λ=8m,由b圖知,該波的周期為T=0.2s,則波速為v=λT=80.2m/sB、質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q相距半個(gè)波長(zhǎng),振動(dòng)方向總是相反,故B錯(cuò)誤;C、簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)M只在自己平衡位置附近上下振動(dòng),不向右移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D、在t=0.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為y1=Asinπ4=10×22cm=52cm。從t=0.2s到t=0.25s,經(jīng)歷時(shí)間Δt=0.25s﹣0.2s=0.05s=T4,波傳播的距離為λ4,則在t=0.25s時(shí)刻,t=0.2s時(shí)刻x=﹣1m處質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到質(zhì)點(diǎn)P,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為y2=﹣52cm,故從t=0.2s到t=0.25s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為s=y(tǒng)1+|y2|=52cm+52cm故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)振動(dòng)情況來(lái)判斷波的傳播方向,抓住振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像之間的內(nèi)在聯(lián)系。在計(jì)算質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程時(shí),往往要根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)確定質(zhì)點(diǎn)的初末位置,再求路程。2.(2024春?南岸區(qū)校級(jí)月考)一列火車?guó)Q笛勻速經(jīng)過(guò)鐵道,旁邊的人聽到鳴笛聲的音調(diào)一直在變化,則下列說(shuō)法正確的是()A.鐵道旁的人聽到鳴笛聲的音調(diào)發(fā)生變化是因?yàn)槁暡òl(fā)生了干涉 B.鐵道旁的人聽到鳴笛聲的音調(diào)一直升高 C.列車上的乘客聽到鳴笛聲的音調(diào)不變 D.鳴笛聲的音調(diào)越高則在空氣中傳播得越快【考點(diǎn)】多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)多普勒效應(yīng)分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.鳴笛聲的音調(diào)發(fā)生變化是多普勒效應(yīng),與聲波的干涉無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.由多普勒效應(yīng)可知,當(dāng)火車靠近鐵道旁的人時(shí),人聽到的鳴笛聲的音調(diào)升高,當(dāng)火車遠(yuǎn)離鐵道旁的人時(shí),人聽到的鳴笛聲的音調(diào)降低,故B錯(cuò)誤;C.由于車上乘客和鳴笛無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),故不產(chǎn)生多普勒效應(yīng),聽到的音調(diào)不變,故C正確;D.聲音的傳播速度與音調(diào)(頻率)無(wú)關(guān),笛聲在空氣中傳播得速度均相同,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了多普勒效應(yīng),知道“高亢表示靠近,低沉表示遠(yuǎn)離”的結(jié)論。3.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)分析下列物理現(xiàn)象:①“空山不見人,但聞人語(yǔ)響”;②圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈,聽到聲音忽強(qiáng)忽弱;③當(dāng)正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時(shí),我們聽到汽笛聲的音調(diào)變低;④行軍過(guò)橋時(shí)應(yīng)便步走,防止橋梁倒塌.這些物理現(xiàn)象分別為()A.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、反射 B.衍射、多普勒效應(yīng)、干涉、折射 C.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、共振 D.衍射、折射、多普勒效應(yīng)、干涉【考點(diǎn)】多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用;波的衍射現(xiàn)象實(shí)例;波的干涉現(xiàn)象實(shí)例.【專題】定性思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)聲波能夠產(chǎn)生衍射、干涉、反射、多普勒效應(yīng)等進(jìn)行分析?!窘獯稹拷猓孩佟翱丈讲灰娙?,但聞人語(yǔ)響”屬于聲波的衍射現(xiàn)象,②圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈,是因?yàn)橐舨姘l(fā)出兩個(gè)頻率相同的聲波相互疊加,從而出現(xiàn)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū),聽到聲音忽強(qiáng)忽弱屬于聲波的干涉現(xiàn)象,③當(dāng)正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時(shí),我們聽到汽笛聲的音調(diào)變低屬于多普勒效應(yīng)現(xiàn)象,④行軍過(guò)橋時(shí)應(yīng)便步走,防止橋梁倒塌屬于共振現(xiàn)象,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查聲波的衍射、干涉、多普勒效應(yīng)和聲波的反射,關(guān)鍵是能夠根據(jù)所學(xué)的知識(shí)分析生活中常見的一些物理現(xiàn)象,做到學(xué)有所用。4.(2024?全國(guó)自主招生)水平彈性輕繩右端固定,左端a與波源相連,繩上a、b間距是b、c間距的2倍。波源振動(dòng)一段時(shí)間后的波形如圖所示,則當(dāng)波傳播到c點(diǎn)時(shí)()A.a(chǎn)、c兩點(diǎn)均將向上運(yùn)動(dòng) B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)均將向下運(yùn)動(dòng) C.a(chǎn)點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng),c點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng) D.a(chǎn)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng),c點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】機(jī)械波及其形成與傳播.【專題】定性思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】C【分析】根據(jù)平移法分析b點(diǎn)振動(dòng)的方向,介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同,根據(jù)距離與波長(zhǎng)的關(guān)系分析解答。【解答】解:波向右傳播,根據(jù)平移法可知,b點(diǎn)向下振動(dòng),則波傳播到c點(diǎn)時(shí),c點(diǎn)向下振動(dòng),波長(zhǎng)為λ=xab=2xbc,則a、b均向上振動(dòng),故C正確,ABD錯(cuò)誤;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要抓住波的基本特點(diǎn):介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同,與波源的起振方向也相同。知道平衡位置相距半個(gè)波長(zhǎng)奇數(shù)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)情況總是相反。5.(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)開學(xué))下列關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法,正確的是()A.聲源靠近觀察者,觀察者接收到的聲波頻率大于聲源的頻率 B.衍射是橫波特有的現(xiàn)象,縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.兩列波發(fā)生干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移一定大于振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移 D.機(jī)械波在傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)【考點(diǎn)】機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的區(qū)別和聯(lián)系.【專題】定性思想;推理法;波的多解性;分析綜合能力.【答案】A【分析】A、根據(jù)多普勒效應(yīng)分析;B、干涉和衍射是一切波特有的現(xiàn)象;C、兩列波發(fā)生干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移等于兩列波振幅之和,但位移在質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化;D、機(jī)械波在傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)不隨波移動(dòng)。【解答】解:A、根據(jù)多普勒效應(yīng)分析,聲源靠近觀察者,觀察者接收到的聲波頻率大于聲源的頻率,故A正確;B、橫波和縱波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;C、兩列波發(fā)生干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移等于兩列波振幅之和,但位移在質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;D、機(jī)械波在傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)不隨波移動(dòng),只是在各自平衡位置附近振動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】熟練記住機(jī)械波的各種特點(diǎn),掌握基礎(chǔ)知識(shí)。6.(2023秋?奉化區(qū)期末)人類生活的陸地被海洋緊密環(huán)繞著,美麗而神秘的大海中生活著許多海洋動(dòng)物,部分海洋生物有著獨(dú)特的交流方式,如海豚采用發(fā)射頻率高達(dá)150000Hz的超聲波和同類進(jìn)行交流、探路和躲避天敵。已知超聲波在海水中的傳播速度約為1500m/s,下列說(shuō)法正確的是()A.超聲波從海水傳播到空氣中時(shí),頻率增大 B.在同一介質(zhì)中,超聲波的傳播速度比次聲波快 C.超聲波探路是利用了波的干涉原理 D.超聲波在海水中的波長(zhǎng)約為0.01m【考點(diǎn)】波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件;聲波及其應(yīng)用;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;方程法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】D【分析】同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率不變;無(wú)論是超聲波還是次聲波,在同種同溫度的均勻介質(zhì)中傳播速度是相同的;根據(jù)超聲波傳播的特點(diǎn)判斷;根據(jù)波長(zhǎng)與波速的關(guān)系判斷。【解答】解:A、同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率不變,故A錯(cuò)誤;B、聲音的傳播速度與介質(zhì)種類有關(guān),同一種波在不同介質(zhì)中傳播速度不相等,在同一介質(zhì)中速度相等,故B錯(cuò)誤;C、超聲波探路利用了波的反射,故C錯(cuò)誤;D、在海水中超聲波的波長(zhǎng):λ=vf=故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題是一道綜合了超聲波現(xiàn)象多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的題目,做題時(shí)要對(duì)照相關(guān)的物理知識(shí),仔細(xì)分析每一種情況的對(duì)錯(cuò)。7.(2024?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)開學(xué))下列現(xiàn)象中,可以用多普勒效應(yīng)解釋的是()A.雷雨天看到閃電后,稍過(guò)一會(huì)兒才能聽到雷聲 B.同一聲源發(fā)出的聲波,在空氣和水中傳播速度不同 C.超聲波被行進(jìn)中的車輛反射后,測(cè)速儀上接收到的超聲波的頻率發(fā)生變化 D.水塘里,微風(fēng)激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物,會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播【考點(diǎn)】多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用;聲波及其應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;分析綜合能力.【答案】C【分析】首先明確多普勒效應(yīng)的定義和特征,即波源和觀察者之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化;然后逐一分析每個(gè)選項(xiàng),看它們是否符合多普勒效應(yīng)的特征;最后選出符合多普勒效應(yīng)的選項(xiàng)?!窘獯稹拷猓篈.先看到閃電后聽到雷聲,是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣却笥诼曇魝鞑ニ俣?,故A錯(cuò)誤;B.同一聲源發(fā)出的聲波,在空氣和水中傳播的速度不同,是由于介質(zhì)折射率不同導(dǎo)致的,與多普勒效應(yīng)無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;C.超聲波被行進(jìn)中的車輛反射后,測(cè)速儀上接收到的超聲波的頻率發(fā)生變化,是由于多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的,故C正確;D.水塘里,微風(fēng)激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物,會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播,是衍射現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考察多普勒效應(yīng)的理解和應(yīng)用。8.(2023秋?新市區(qū)校級(jí)月考)兩頻率相同的聲波,在空氣中相遇發(fā)生干涉,下列判斷錯(cuò)誤的是()A.振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移隨時(shí)間不斷變化 B.振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移總是最大,不隨時(shí)間而變化 C.在某一時(shí)刻,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移可能小于振動(dòng)減弱的點(diǎn)的位移 D.振動(dòng)減弱的點(diǎn)的振幅一定小于振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振幅【考點(diǎn)】波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件.【專題】定性思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】B【分析】AB.根據(jù)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行分析解答;C.根據(jù)位移發(fā)生變化的情況比較加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位移大小情況;D.根據(jù)干涉相消和加強(qiáng)比較振幅的大小?!窘獯稹拷猓篈B.發(fā)生干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移也是隨時(shí)間在發(fā)生變化的,故A正確,B錯(cuò)誤;C.在某一時(shí)刻,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移可能是小于振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移的,故C正確;D.干涉時(shí),振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅是原理兩列波抵消之后形成的,故小于加強(qiáng)點(diǎn)的振幅,故D正確。本題選錯(cuò)誤的,故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】考查波的疊加,干涉的問(wèn)題,熟悉加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況,會(huì)根據(jù)題意解決實(shí)際問(wèn)題。9.(2024?西城區(qū)校級(jí)模擬)“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材,健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn),用雙手分別握住繩子的另一端,上下抖動(dòng)繩子使繩子振動(dòng)起來(lái)(圖甲)。以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),圖乙是健身者右手在抖動(dòng)繩子過(guò)程中某時(shí)刻的波形,若右手抖動(dòng)的頻率是0.5Hz,下列說(shuō)法正確的是()A.該時(shí)刻P點(diǎn)的位移為103B.再經(jīng)過(guò)0.25s,P點(diǎn)到達(dá)平衡位置 C.該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D.從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為y=20sin(πt+π)cm【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問(wèn)題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】B【分析】根據(jù)波形平移法分析Q的運(yùn)動(dòng)方向;根據(jù)振幅、頻率可得該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)PQ點(diǎn)的振動(dòng)方程,從而分析P的位移和運(yùn)動(dòng)情況?!窘獯稹拷猓篈BC.由題可知,振幅A=20cm,頻率f=0.5Hz,由圖可知波的波長(zhǎng)為λ=8m,波向右傳播,該時(shí)刻P點(diǎn)得振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,O點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向,故從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=20sin(πt+3π4故t=0時(shí)P點(diǎn)的位移為y=102cm當(dāng)t=0.25s時(shí)P點(diǎn)的位移為y=0,P點(diǎn)到達(dá)平衡位置,故AC錯(cuò)誤,B正確;D.從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)O從平衡位置向上振動(dòng),故質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為y=20sin(πt)cm,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是要會(huì)用波形平移法分析質(zhì)點(diǎn)的起振方向,注意質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程的書寫。10.(2024春?懷柔區(qū)期末)圖是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2,3,4,…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng),把振動(dòng)從繩的左端傳到右端,相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm。已知t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng);t=0.4s時(shí),質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處,質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng)。則()A.這列波傳播的速度為0.5m/s B.t=0.8s時(shí),振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)8 C.t=1.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)12加速度方向向下 D.t=1.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)16正在向下運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;機(jī)械波的圖像問(wèn)題.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng);t=0.4s時(shí),質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處,質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng),確定周期和波長(zhǎng),從而求得波速。根據(jù)x=vt求波傳播的距離。結(jié)合t=1.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)12的振動(dòng)時(shí)間確定加速度方向。根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。【解答】解:A、已知t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng);t=0.4s時(shí),質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處,質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng),則振動(dòng)周期為T=0.4t=0.4×0.4s=1.6s。相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm,則波長(zhǎng)為λ=4×8cm=32cm=0.32m,故這列波傳播的速度為v=λT=B、t=0.8s時(shí),波的傳播距離為x=vt=0.20×0.8m=0.16m,則振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)9,故B錯(cuò)誤;C、t=1.2s時(shí),波的傳播距離為x=vt=0.20×1.2m=0.24m,振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)13,則質(zhì)點(diǎn)12正在向上運(yùn)動(dòng),其加速度方向向下,故C正確;D、t=1.6s時(shí),波的傳播距離為x=vt=0.20×1.6m=0.32m,振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)17,則質(zhì)點(diǎn)16正在向上運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要知道波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的,根據(jù)x=vt求波傳播距離,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024?青羊區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,t=0.1s時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t=0.3s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.該波的速度的最小值為5m/s B.t=0.1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng) C.t=0.3s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q速度為零 D.該波遇到寬度小于5m的障礙物時(shí)能發(fā)生能明顯的衍射現(xiàn)象【考點(diǎn)】波的衍射的概念及產(chǎn)生明顯衍射的條件;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像問(wèn)題.【專題】定量思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】AD【分析】由圖可得到該波的波長(zhǎng),然后根據(jù)傳播情況得到周期的表達(dá)式,根據(jù)波速和波長(zhǎng)周期的關(guān)系計(jì)算波速;根據(jù)平移法判斷;根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q所在的位置判斷;根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件分析?!窘獯稹拷猓篈、由圖可知,Δt=0.3s﹣0.1s=0.2s的時(shí)間,波向右傳播x=nλ+1(m)的距離,則最小波速為v=ΔxΔt=故A正確;B、根據(jù)平移法可知,t=0.1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C、Δt=15T,則t=0.3s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q不在波峰處,速度不是最大,故D、由圖可知波的波長(zhǎng)為5m,根據(jù)衍射條件可知波遇到寬度小于5m的障礙物時(shí)能發(fā)生能明顯的衍射現(xiàn)象,故D正確;故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】能夠根據(jù)圖像得到波長(zhǎng),根據(jù)波移動(dòng)的距離分析出周期表達(dá)式是解題的基礎(chǔ),知道發(fā)生明顯衍射的條件。(多選)12.(2023秋?沙依巴克區(qū)校級(jí)月考)下列說(shuō)法中正確的是()A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的頻率變化了 B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收的頻率發(fā)生了變化 C.多普勒效應(yīng)是在波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的【考點(diǎn)】多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】BCD【分析】根據(jù)多普勒效應(yīng)的內(nèi)容、特點(diǎn)分析判斷?!窘獯稹拷猓篈BD.多普勒效應(yīng)是由多普勒首先發(fā)現(xiàn)的,發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化,但波源發(fā)出的頻率沒(méi)有變化,故A錯(cuò)誤,BD正確;C.當(dāng)波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng),故C正確;故選:BCD?!军c(diǎn)評(píng)】此題考查了多普勒效應(yīng),注意發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化。(多選)13.(2024春?遼寧期末)在同一均勻介質(zhì)中有兩列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播,波源分別位于(﹣0.2m,0)和(1.2m,0)處,振幅均為2cm,沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧波的波速為0.8m/s。t=0時(shí)刻波的圖像如圖所示,此時(shí)平衡位置在(0.2m,0)、(0.8m,0)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)E、F剛好開始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B、C的平衡位置坐標(biāo)分別為(0.4m,0)、(0.5m,0),以下說(shuō)法正確的是()A.兩列波疊加能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象 B.兩列波疊加后質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)周期為0.25s C.兩列波疊加后質(zhì)點(diǎn)B的位移始終為0 D.t=1.5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)C的位置坐標(biāo)是(0.5m,4cm)【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷;阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng);波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;波的疊加.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】AC【分析】由圖讀出兩列波的波長(zhǎng),由波速公式分析兩列波的頻率關(guān)系,即可判斷兩列波疊加能否發(fā)生干涉現(xiàn)象;由波速公式求出周期,再確定兩列波疊加后質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)周期;根據(jù)波的疊加原理確定疊加后質(zhì)點(diǎn)B的位移;根據(jù)所給的時(shí)間與周期的關(guān)系,分析質(zhì)點(diǎn)C的位置坐標(biāo)?!窘獯稹拷猓篈、由圖可知,兩列波的波長(zhǎng)均為λ=0.4m,機(jī)械波在同種均勻介質(zhì)中傳播速度相同,由v=λf可知,兩列波的頻率相同,疊加能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象,故A正確;B、兩列波的周期均為T=λv=0.40.8s=0.5s。介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng),則疊加后質(zhì)點(diǎn)C、由兩列波的傳播方向可知,質(zhì)點(diǎn)E、F的起振方向均沿y軸負(fù)方向,即兩列波的波源是振動(dòng)方向相同的相干波源,且兩波源到質(zhì)點(diǎn)B的波程差為ΔxB=0.2m=λ2,所以質(zhì)點(diǎn)BD、在t1時(shí)刻兩列波傳播到C點(diǎn),則傳播距離Δx=0.3m,所用時(shí)間t1=Δxv=兩列波疊加后C振動(dòng)周期跟相干波源的周期相同,即為0.5sΔt=t-則ΔtTC點(diǎn)起振方向向下,則在t=1.5s時(shí)刻,位于負(fù)向位移最大處,位置坐標(biāo)為(0.5m,﹣2cm),故D錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題要掌握波的獨(dú)立傳播原理:兩列波相遇后保持原來(lái)的性質(zhì)不變,理解波的看加遵守矢量合成法則,例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí),此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍;當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零。(多選)14.(2024?龍崗區(qū)校級(jí)三模)圖甲為某一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=1.0s時(shí)刻的波形圖,P質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡位置的坐標(biāo)為x=3.0m,Q質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡位置的坐標(biāo)為x=3.5m,M質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡位置的坐標(biāo)為x=4.0m。圖乙為M質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.該簡(jiǎn)諧波的傳播速度為4m/s,傳播方向沿x軸負(fù)方向 B.t=1.75s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度 C.t=1.75s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上 D.該波遇到10m的障礙物時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合;波的衍射的概念及產(chǎn)生明顯衍射的條件;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】AC【分析】根據(jù)M的運(yùn)動(dòng)情況結(jié)合平移法分析波的傳播方向,根據(jù)波長(zhǎng)、周期解得波速;根據(jù)波的衍射條件分析D?!窘獯稹拷猓篈、由圖乙可知t=1.0s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M向下振動(dòng),根據(jù)平移法可知波沿x軸負(fù)方向,由圖可知波長(zhǎng)為4m,周期為1s,則波速為v=λT=故A正確;BC、t=1.75s時(shí)各質(zhì)點(diǎn)再振動(dòng)0.75s=34T,根據(jù)平移法可知P位于平衡位置,Q在平衡位置上方向上振動(dòng),則P質(zhì)點(diǎn)的速度大于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度,故B錯(cuò)誤,D、該波的波長(zhǎng)為4m,遇到10m的障礙物時(shí)不能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤;故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查波的衍射,解題關(guān)鍵掌握波形圖與振動(dòng)圖像的認(rèn)識(shí),注意波速的計(jì)算公式。(多選)15.(2024?永州開學(xué))x=0m處的波源先后分別以不同的周期振動(dòng)兩個(gè)周期后,向x軸正方向傳播形成的波形圖如圖所示,已知前一個(gè)波形的周期T1=0.5s,關(guān)于繩波的描述,下列說(shuō)法正確的是()A.后一個(gè)波形的周期T2=1s B.該時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸負(fù)方向 C.波源t=0時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D.從波源開始振動(dòng)到圖示時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為32cm【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問(wèn)題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;分析綜合能力.【答案】ABD【分析】前后兩個(gè)波在同一介質(zhì)中傳播,波速相等,由圖讀出兩波的波長(zhǎng),由波速公式求后一個(gè)波形的周期;根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)法判斷該時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向;介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同;根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系求質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程?!窘獯稹拷猓篈、由圖可知,前一個(gè)周期波源振動(dòng)產(chǎn)生的波長(zhǎng)波長(zhǎng)λ1=2m,T1=0.5s,則波速為v=λ1T1=20.5m/s=4m/s。兩個(gè)波在同一介質(zhì)中傳播,波速相等,則T2B、波向x軸正方向傳播,該時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)將跟隨前面的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故B正確;C、波傳播到某處,該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波源的起振方向相同,由圖可知,波源的起振方向向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D、從波源開始振動(dòng)到圖示時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了T1和T22時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為s=4A1+2A2=4×6cm+2×4cm=32cm,故故選:ABD?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要理解波的形成過(guò)程,掌握機(jī)械波的基本特點(diǎn):介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同,運(yùn)用質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法或波形平移法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。三.解答題(共5小題)16.(2024?浦東新區(qū)校級(jí)開學(xué))“打水漂”是古老的游戲,將扁平的石子向水面快速拋出,若成功,石子會(huì)在水面上連續(xù)跳躍飛向遠(yuǎn)方,形成如圖所示的“水漂”效果。(1)以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后,在水面上彈跳前進(jìn),形成“水漂”。假設(shè)水平方向速度沒(méi)有損失,豎直方向碰撞后速度變小,如圖有可能是石子“水漂”軌跡的是C。(2)若“打水漂”機(jī)器向平靜的湖面拋出的石子恰好砸中湖面一個(gè)安全警戒浮漂,浮漂之后的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為豎直方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng),距浮漂1.6m的水面有一片小樹葉。①受浮漂振動(dòng)形成水波的影響,小樹葉B逐漸遠(yuǎn)離浮漂。(選填:A.能;B.不能)②若浮漂在4.0s內(nèi)全振動(dòng)了8次,當(dāng)它開始第9次振動(dòng)時(shí),小樹葉剛好開始振動(dòng),則此水波的周期為0.5s,此水波的傳播速度為0.4m/s。(3)“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器返回艙為了安全帶回樣品,采用了類似“打水漂”多段多次減速技術(shù)。如圖所示,用虛線球面表示地球大氣層邊界,邊界外側(cè)沒(méi)有大氣。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的返回艙從a點(diǎn)滑入大氣層,然后經(jīng)b點(diǎn)從c點(diǎn)“跳出”,經(jīng)d點(diǎn)后再?gòu)膃點(diǎn)“躍入”,d點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn),距離地面高度為h,已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R。①下列選項(xiàng)正確的是C。A.va>vc>veB.va=vc=veC.va>vc=ve②下列關(guān)于返回艙在b、d兩點(diǎn)的狀態(tài)判斷正確的是A。A.超重,失重B.失重,超重C.超重,超重③返回艙在d點(diǎn)時(shí)的角速度CgR2(R+h)3(選填:A.④返回艙在d點(diǎn)的加速度大小為gR2【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷;分析合運(yùn)動(dòng)的軌跡問(wèn)題;萬(wàn)有引力的基本計(jì)算;天體運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能的變化;機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的區(qū)別和聯(lián)系.【專題】定量思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】(1)C;(2)B;0.5;0.4;(3)C;A;C;g【分析】(1)根據(jù)石子水平與豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析解答;(2)質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置附近豎直運(yùn)動(dòng),根據(jù)波速、波長(zhǎng)公式解答;(3)根據(jù)機(jī)械能守恒結(jié)合阻力做功分析速度大??;根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力分析解答?!窘獯稹拷猓海?)石子和水面相撞后,水平方向速度沒(méi)有損失,豎直方向碰撞后速度變小,可知豎直方向上的高度逐漸減小,根據(jù)h=解得t=22可知石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間逐漸減小,根據(jù)x=v0t可知石子在水平方向的位移逐漸減小。故ABD錯(cuò)誤,C正確;故選:C。(2)①浮漂沿豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng),由于質(zhì)點(diǎn)不能隨波遷移,受浮漂振動(dòng)形成水波的影響,距浮漂1.6m的水面有一片小樹葉只會(huì)在豎直方向上下振動(dòng),小樹葉不能逐漸遠(yuǎn)離浮漂。故選B。②浮漂在4.0s內(nèi)全振動(dòng)了8次,故水波的周期為T=4.08s當(dāng)它開始第9次振動(dòng)時(shí),小樹葉剛好開始振動(dòng),即水波在8次全振動(dòng)時(shí)間內(nèi)恰好傳播了1.6m,故水波的傳播速度為v=st=(3)①返回艙從a點(diǎn)滑入大氣層經(jīng)b點(diǎn)到達(dá)c點(diǎn)的過(guò)程,由于有空氣阻力做負(fù)功,返回艙的動(dòng)能減小,故有va>vc從c點(diǎn)經(jīng)d點(diǎn)后達(dá)到e點(diǎn)的過(guò)程,不受空氣阻力作用,返回艙在該過(guò)程機(jī)械能守恒。而c點(diǎn)和e點(diǎn)高度相等,返回艙在兩點(diǎn)的重力勢(shì)能相等,故有ve=vc整理有va>vc=ve故AB錯(cuò)誤,C正確;故選:C。②返回艙在b點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng),加速度向上,返回艙處于超重狀態(tài)。返回艙在d點(diǎn)做近心運(yùn)動(dòng),加速度向下,返回艙處于失重狀態(tài),故A正確,BC錯(cuò)誤。故選:A。③當(dāng)返回艙在d點(diǎn)做近心運(yùn)動(dòng),即其所受萬(wàn)有引力大于其做圓周運(yùn)動(dòng)向心力,故根據(jù)牛頓第二定律有man=mω2(R+h)<ma此時(shí)返回艙只受萬(wàn)有引力作用,根據(jù)萬(wàn)有引力定律及牛頓第二E定律有GMm(R+h在地球表面的物體,其所受重力等于萬(wàn)有引力,故有GMmR聯(lián)立解得agR2(R+h故選:C。④根據(jù)③問(wèn)中的分析可知返回艙在d點(diǎn)的加速度大小為a=故答案為:(1)C;(2)B;0.5;0.4;(3)C;A;C;g【點(diǎn)評(píng)】本題考查波的傳播,解題關(guān)鍵掌握波速的計(jì)算公式,還需掌握萬(wàn)有引力提供向心力的應(yīng)用。17.(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖(a)所示,s1、s2為兩個(gè)波源,同時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)頻率相同,形成的機(jī)械波在同種均勻介質(zhì)中傳播,以兩波源開始振動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),s1、s2兩波源的振動(dòng)圖像分別如圖(b)、圖(c)所示。p為兩波源連線上的一質(zhì)點(diǎn),s1、p、s2三個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)分別是x1=0m,xp=4m,x2=10m,已知兩波源的振動(dòng)形式相隔2s先后到達(dá)質(zhì)點(diǎn)p,求:(1)兩列波的波長(zhǎng);(2)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,s1、s2(不包括s1、s2)之間的連線有幾個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn);(3)波源s1振動(dòng)12s的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程?!究键c(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷;機(jī)械波及其形成與傳播;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】(1)兩列波的波長(zhǎng)均為2m;(2)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,s1、s2(不包括s1、s2)之間的連線有9個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn);(3)波源s1振動(dòng)12s的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程為28cm?!痉治觥浚?)由題意確定P與兩個(gè)波源的距離差,兩列波在同種均勻介質(zhì)中傳播時(shí)波速大小相等,根據(jù)兩波源的振動(dòng)形式相隔2s先后到達(dá)質(zhì)點(diǎn)p計(jì)算出波速,根據(jù)波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系求解波長(zhǎng)。(2)由圖(b)、圖(c)可知,兩波源起振方向相反,則波程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍的點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),據(jù)此求解共有幾個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)。(3)分別計(jì)算出波源s1、s2的振動(dòng)形式傳到P的時(shí)間,分析質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)各個(gè)時(shí)間段與周期的關(guān)系,求解各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程,注意波源s1、s2的振動(dòng)形式同時(shí)經(jīng)過(guò)P時(shí)P為振動(dòng)減弱?!窘獯稹浚?)由題意可得P與兩個(gè)波源的距離差:Δx=x2﹣xP﹣xP=10m﹣4m﹣4m=2m兩列波在同種均勻介質(zhì)中傳播時(shí)波速大小相等,已知兩波源的振動(dòng)形式相隔Δt=2s先后到達(dá)質(zhì)點(diǎn)p,可得波速大小為:v=Δx由圖(b)、圖(c)可知,兩波的周期均為:T=2s兩波的波長(zhǎng)均為:λ=vT=1×2m=2m(2)由圖(b)、圖(c)可知,兩波源起振方向相反,則波程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍的點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),則有:﹣10m<nλ<10m解得n的取值為:n=0,±1,±2,±3,±4,故共有9個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)。(3)設(shè)波源s1的振動(dòng)形式經(jīng)過(guò)時(shí)間t1傳到P,則有:t設(shè)波源s2的振動(dòng)形式經(jīng)過(guò)時(shí)間t2傳到P,則有:t由圖(b)、圖(c)可知,兩波的振幅分別為A1=1cm、A2=3cm波源s1振動(dòng)前4s,質(zhì)點(diǎn)P一直靜止;波源s1振動(dòng)的4s﹣6s,只有波源s1的振動(dòng)形式經(jīng)過(guò)P,時(shí)間恰好為1個(gè)周期,則此時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為:s1=4A1=4×1cm=4cm波源s1振動(dòng)的6s﹣12s,波源s1、s2的振動(dòng)形式同時(shí)經(jīng)過(guò)P,P為振動(dòng)減弱點(diǎn),時(shí)間恰好為3個(gè)周期,則此時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為:s2=3×4(A2﹣A1)=3×4×(3﹣1)cm=24cm波源s1振動(dòng)12s的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程為:s總=s1+s2=4cm+24cm=28cm答:(1)兩列波的波長(zhǎng)均為2m;(2)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,s1、s2(不包括s1、s2)之間的連線有9個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn);(3)波源s1振動(dòng)12s的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程為28cm?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了機(jī)械波的傳播與干涉問(wèn)題。掌握波的干涉條件,以及振動(dòng)加強(qiáng)與振動(dòng)減弱的判斷。18.(2024春?龍巖期末)如圖所示,一根彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點(diǎn)O,用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期T=2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在繩上形成一列簡(jiǎn)諧波,M、N為繩上的兩質(zhì)點(diǎn),其平衡位置坐標(biāo)分別為xM=1m,xN=4.5m,從波傳到M質(zhì)點(diǎn)開始計(jì)時(shí),求:(1)該機(jī)械波傳播速度的大??;(2)畫出波剛傳播到質(zhì)點(diǎn)N時(shí)的波形圖;(3)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間N質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰?!究键c(diǎn)】機(jī)械波的圖像問(wèn)題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】計(jì)算題;定量思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;分析綜合能力.【答案】(1)該機(jī)械波傳播速度的大小為1m/s;(2)見解析;(3)經(jīng)5s時(shí)間N質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰?!痉治觥浚?)根據(jù)圖像讀出波長(zhǎng),再根據(jù)v=λ(2)根據(jù)波形平移法畫出波剛傳播到質(zhì)點(diǎn)N時(shí)的波形圖;(3)從波傳播到M質(zhì)點(diǎn)開始計(jì)時(shí),M點(diǎn)先向下振動(dòng)。先求出波傳播到N點(diǎn)的時(shí)間。N質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)閥軸負(fù)方向,從開始振動(dòng)到第一次到達(dá)波峰所需時(shí)間為34T【解答】解:(1)由圖可知,該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為λ=2m,可得波速為v=λT=(2)簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,根據(jù)波形平移法可知波剛傳播到質(zhì)點(diǎn)N時(shí)的波形圖為(3)由(2)中波的圖像,可得該波從M點(diǎn)傳播到N點(diǎn)所需時(shí)間為t=xMNv由圖可知,N質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向,可知從開始振動(dòng)到第一次到達(dá)波峰所需時(shí)間為t2=34T=3可得所求時(shí)間為t=t1+t2=3.5s+1.5s=5s即從計(jì)時(shí)時(shí)刻起經(jīng)5sN質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。答:(1)該機(jī)械波傳播速度的大小為1m/s;(2)見解析;(3)經(jīng)5s時(shí)間N質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵通過(guò)圖波形圖讀出波長(zhǎng),知道介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同,運(yùn)用同側(cè)法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。19.(2024?汕頭一模)如圖甲,水袖舞是中國(guó)京劇的特技之一,因其身姿搖曳、技法神韻倍受人們喜歡。某次表演中演員甩出水袖的波浪可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧橫波,圖乙為該簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,圖丙為圖乙中P點(diǎn)的振動(dòng)圖像。袖子足夠長(zhǎng)且忽略傳播時(shí)振幅的衰減。求:(1)該水袖舞形成的簡(jiǎn)諧波波速大小v;(2)經(jīng)t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程s?!究键c(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】計(jì)算題;比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;分析綜合能力.【答案】(1)該水袖舞形成的簡(jiǎn)諧波波速大小v為0.75m/s;(2)經(jīng)t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程s為1.2m?!痉治觥浚?)由波動(dòng)圖像讀出波長(zhǎng),由振動(dòng)圖像讀出周期,從而求得波速;(2)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)圖乙可知波長(zhǎng)為:λ=0.6m根據(jù)圖丙可知周期為:T=0.8s則簡(jiǎn)諧波的波速為:v=解得:v=0.75m/s(2)經(jīng)t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的路程為s=t代入數(shù)據(jù)可得:s=1.2m答:(1)該水袖舞形成的簡(jiǎn)諧波波速大小v為0.75m/s;(2)經(jīng)t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程s為1.2m。【點(diǎn)評(píng)】本題考查識(shí)別、理解振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的能力,根據(jù)波動(dòng)圖像讀出波長(zhǎng),由振動(dòng)圖像讀出周期,進(jìn)一步計(jì)算波速,這是基本能力,要熟練掌握。20.(2024春?浦東新區(qū)校級(jí)期末)彈性繩的一端做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、可以在繩上形成簡(jiǎn)諧波。(1)彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點(diǎn)O,使繩的左端沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),1s后波恰好傳到x=1m處的質(zhì)點(diǎn)M,波形如圖1所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。①該繩波是A(選涂:A.橫波,B.縱波,C.混合波)。②(簡(jiǎn)答)說(shuō)明(1)的依據(jù)。③這列波的波速大小為1m/s,M點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=0.08sin(πt+π)。(2)如圖,兩種均勻彈性繩Ⅰ、Ⅱ相接,直角坐標(biāo)系xOy的y軸為其分界線,坐標(biāo)原點(diǎn)處的振動(dòng)同時(shí)在Ⅰ和Ⅱ中傳播,某時(shí)刻的波形圖如圖2。x=6m是此時(shí)刻繩Ⅰ中波傳到的最遠(yuǎn)點(diǎn)。①(多選)關(guān)于兩列繩波說(shuō)法正確的是A。A.波源的起振沿﹣y方向B.此刻b波傳到的位置是x=﹣24mC.a(chǎn)、b兩列波的頻率之比為4:1D.質(zhì)點(diǎn)P比Q先到最大位移處②經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)問(wèn)后,繩Ⅰ中具有﹣y方向最大加速度的質(zhì)點(diǎn)位置坐標(biāo)為x=(x+n)m(n=0、1、2、3…………)m。(3)彈性繩上相距6m的兩點(diǎn)S、T在豎直平面內(nèi)做周期為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),相位相同,振幅分別為4cm和6cm。振動(dòng)在繩上傳播速度為1m/s,則S、T連線上(不包含這兩點(diǎn))振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)共有5個(gè),這些點(diǎn)位移的最大值為10cm。【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù);簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像問(wèn)題.【專題】定量思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;波的多解性;分析綜合能力.【答案】(1)①A;②繩波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直,可知,繩波是橫波;③1m/s;y=8sin(πt+π)。(2)①AB;②(x+n)m(n=0、1、2、3…………)(3)5;10【分析】(1)①②根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和傳播方向判斷;③由圖讀出波長(zhǎng),得到周期,求出波速,讀出振幅A,再根據(jù)ω=2πT綜合求出(2)①A.x=6m的質(zhì)點(diǎn)剛剛開始振動(dòng),根據(jù)同側(cè)法分析起振方向;B.根據(jù)圖形讀處兩列波的波長(zhǎng),根據(jù)v=λf分析兩列波的波速關(guān)系,由x=vt分析b波的傳播距離;C.機(jī)械波的頻率由波源決定,兩列波的波源相同,所以頻率相同;D.分析該時(shí)刻P、Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,從而判斷哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)最大位移處。②根據(jù)波傳播的周期性以及質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力大小與位移大小的關(guān)系判斷質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo);(3)根據(jù)振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)的波程差滿足的條件解答,根據(jù)振幅和位移的關(guān)系判斷?!窘獯稹拷猓孩佗诶K波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直,可知,繩波是橫波。故BC錯(cuò)誤,A正確。故選:A。③由于1s后波恰好傳到x=1m處的質(zhì)點(diǎn)M,則v=Δx根據(jù)同側(cè)法可知,質(zhì)點(diǎn)M起振方向向下,M點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=-由于v=λT,12解得y=0.08sin(πt+π)(2)①A.x=6m是此時(shí)刻繩I中波傳到的最遠(yuǎn)點(diǎn),根據(jù)同側(cè)法可知,該質(zhì)點(diǎn)起振方向向下,可知,波源的起振沿﹣y方向,故A正確;B.根據(jù)圖像可知,繩I中有6個(gè)完整的波形,即傳播時(shí)間為6T,可知,b波也傳播了6T,即傳播距離為6×4m=24m,即此刻b波傳到的位置是x=﹣24m,故B正確;C.波的頻率由波源決定,可知,a、b兩列波的頻率之比為1:1,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)同側(cè)法可知,此時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)Q也向上運(yùn)動(dòng),由于P在平衡位置,而Q在平衡位置的上側(cè),可知,質(zhì)點(diǎn)Q比P先到最大位移處,故D錯(cuò)誤。故選:AB。②質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力大小與位移大小成正比,方向相反,則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小也與位移大小成正比,方向相反,可知經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,繩I中具有﹣y方向最大加速度的質(zhì)點(diǎn),其應(yīng)具有y軸正方向最大位移,根據(jù)波傳播的周期性可知,這些質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為x+nλ,即(x+n)m(n=0、1、2、3…………)(3)波長(zhǎng)為λ=vT=1×2m=2m設(shè)距離波源S為x處的振動(dòng)加強(qiáng),則x﹣(6﹣x)=nλ=2n即x=n+3(m)則n=0時(shí)x=3m,n=1時(shí)x=4m,n=2時(shí)x=5m,由對(duì)稱性可知,S、T連線上(不包含這兩點(diǎn))振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)共有5個(gè),這些點(diǎn)位移的最大值為A=A1+A2=10cm故答案為:(1)①A;②繩波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直,可知,繩波是橫波;③1m/s;y=8sin(πt+π)。(2)①AB;②(x+n)m(n=0、1、2、3…………)(3)5;10【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是有題意判斷T=1s和靈活應(yīng)用波傳播的特點(diǎn)求解;明確波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系。明確知道影響機(jī)械波的頻率是波源,熟記波速與頻率、波長(zhǎng)的關(guān)系,掌握用同側(cè)法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
考點(diǎn)卡片1.超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.實(shí)重和視重:(1)實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(2)視重:當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí),物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的重力。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重。2.超重、失重和完全失重的比較:現(xiàn)象實(shí)質(zhì)超重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量失重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量完全失重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕默F(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度,且a=g【命題方向】題型一:超重與失重的理解與應(yīng)用。例子:如圖,一個(gè)盛水的容器底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水,假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持平動(dòng),且忽略空氣阻力,則()A.容器自由下落時(shí),小孔向下漏水B.將容器豎直向上拋出,容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí),小孔向下漏水;容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí),小孔不向下漏水C.將容器水平拋出,容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D.將容器斜向上拋出,容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水分析:當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于超重狀態(tài),此時(shí)有向上的加速度;當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于失重狀態(tài),此時(shí)有向下的加速度;如果沒(méi)有壓力了,那么就是處于完全失重狀態(tài),此時(shí)向下加速度的大小為重力加速度g。解答:無(wú)論向哪個(gè)方向拋出,拋出之后的物體都只受到重力的作用,處于完全失重狀態(tài),此時(shí)水和容器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同,它們之間沒(méi)有相互作用,水不會(huì)流出,所以D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)超重失重現(xiàn)象的理解,掌握住超重失重的特點(diǎn),本題就可以解決了。【解題方法點(diǎn)撥】解答超重、失重問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵在于從以下幾方面來(lái)理解超重、失重現(xiàn)象:(1)不論超重、失重或完全失重,物體的重力不變,只是“視重”改變。(2)物體是否處于超重或失重狀態(tài),不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng),而在于物體是有豎直向上的加速度還是有豎直向下的加速度。(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí),重力只產(chǎn)生使物體具有a=g的加速度的效果,不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。(4)物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的,其大小等于ma。2.分析合運(yùn)動(dòng)的軌跡問(wèn)題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在判斷物體真實(shí)的軌跡問(wèn)題,題型設(shè)置主要為判斷軌跡圖像是否正確。【命題方向】無(wú)人機(jī)送餐服務(wù)在深圳試行。通過(guò)機(jī)載傳感器能描繪出無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)的圖象,圖甲是沿水平方向的x﹣t圖象,圖乙是沿豎直方向的v﹣t圖像。則無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為()A、B、C、D、分析:x﹣t圖像的斜率等于速度,傾斜的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。v﹣t圖像的斜率表示加速度,傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成分析無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡。解答:對(duì)于圖甲,根據(jù)x﹣t圖像的斜率等于速度,可知無(wú)人機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零。根據(jù)圖乙可知,無(wú)人機(jī)在豎直方向先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)后沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)的加速度與初速度不在同一直線上,無(wú)人機(jī)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),合外力需指向凹側(cè),加速度也需指向凹側(cè),則第一段凹側(cè)向上,第二段凹側(cè)向下,最終豎直速度減為零,只剩下水平速度,則軌跡趨于水平線,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):本題是運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題。要知道x、y兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng),運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成法求解合運(yùn)動(dòng)的情況。對(duì)于位移圖象與速度圖象的斜率意義不同,不能混淆:位移圖象的斜率等于速度,而速度圖象的斜率等于加速度?!窘忸}思路點(diǎn)撥】牢記曲線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn):①速度沿軌跡的切線方向;②受力直線軌跡的凹側(cè);③軌跡在受力和速度之間。3.萬(wàn)有引力的基本計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容和計(jì)算公式為:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比,與它們之間距離r的二次方程反比。即F=GG=6.67×10﹣11N?m2/kg22.如果已知兩個(gè)物體(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量和距離就可以計(jì)算他們之間的萬(wàn)有引力?!久}方向】如下圖,兩球的質(zhì)量均勻分布,大小分別為M1與M2,則兩球間萬(wàn)有引力大小為()A、GM1M2r2B、GM1M2分析:根據(jù)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容,求出兩球間的萬(wàn)有引力大?。獯穑簝蓚€(gè)球的半徑分別為r1和r2,兩球之間的距離為r,所以兩球心間的距離為r1+r2+r,根據(jù)萬(wàn)有引力定律得:兩球間的萬(wàn)有引力大小為F=GM故選:D。點(diǎn)評(píng):對(duì)于質(zhì)量均勻分布的球,公式中的r應(yīng)該是兩球心之間的距離.【解題思路點(diǎn)撥】計(jì)算萬(wàn)有引力的大小時(shí)要注意兩個(gè)物體之間的距離r是指兩個(gè)物體重心之間的距離。4.天體運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能的變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.本考點(diǎn)旨在針對(duì)衛(wèi)星變軌過(guò)程中的機(jī)械能變化情況。2.衛(wèi)星變軌有兩種情況,一種是低軌加速進(jìn)高軌;一種是高軌減速進(jìn)低軌。3.加速過(guò)程需要發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣,根據(jù)牛頓第三定律,氣體對(duì)衛(wèi)星的作用力向前,對(duì)衛(wèi)星做正功,衛(wèi)星的機(jī)械能增加;反之,減速過(guò)程需要發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣,根據(jù)牛頓第三定律,氣體對(duì)衛(wèi)星的作用力向后,對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功,衛(wèi)星的機(jī)械能減小?!久}方向】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.(如圖所示).則衛(wèi)星分別在1、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說(shuō)法正確的是()A、衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B、衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C、衛(wèi)星在軌道3上具有的機(jī)械能大于它在軌道1上具有的機(jī)械能D、衛(wèi)星在軌道3上的向心加速度大于它在軌道1上的向心加速度分析:根據(jù)人造衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力,列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論即可.解答:A、B、D、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M,有F=F向F=GMmF向=mv2r=mω2r=m(2π因而GMmr2=mv2r=mω2r=m(解得v=GMrω=vra=GMr軌道3半徑比軌道1半徑大,根據(jù)①②④三式,衛(wèi)星在軌道1上線速度較大,角速度也較大,向心加速度同樣較大,故A、B、D均錯(cuò)誤;C、衛(wèi)星從軌道1到軌道3需要克服引力做較多的功,故在軌道3上機(jī)械能較大,故C正確;故選:C。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵抓住萬(wàn)有引力提供向心力,先列式求解出線速度和周期的表達(dá)式,再進(jìn)行討論?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.衛(wèi)星在變軌的時(shí)候需要經(jīng)過(guò)精密的速度調(diào)控以進(jìn)入精確的軌道,所以衛(wèi)星有多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),可以實(shí)現(xiàn)全方位的加減速。2.單獨(dú)的比較物體在高軌和低軌的機(jī)械能是困難的,因?yàn)槲矬w在低軌的勢(shì)能小,動(dòng)能大;在高軌的勢(shì)能大,動(dòng)能?。欢绻刑囟ǖ倪\(yùn)動(dòng)方式將兩個(gè)軌道聯(lián)系起來(lái),就可以對(duì)物體在兩個(gè)軌道的機(jī)械能進(jìn)行比較了。5.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述(1)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量①位移x:由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,是矢量.②振幅A:振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動(dòng)的強(qiáng)弱.③周期T和頻率f:物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間叫周期,而頻率則等于單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù),它們是表示震動(dòng)快慢的物理量.二者互為倒數(shù)關(guān)系.(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ).(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象①物理意義:表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,為正弦(或余弦)曲線.②從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asinωt,圖象如圖1所示.從最大位移處開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Acosωt,圖象如圖2所示.【命題方向】??碱}型是考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的應(yīng)用:(1)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)頻率是4HzB.在10s要內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20cmC.第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零D.在t=1s和t=3s兩時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同分析:由圖可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期、振幅及各點(diǎn)振動(dòng)情況;再根據(jù)振動(dòng)的周期性可得質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的路程及各時(shí)刻物體的速度.解:A、由圖可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為4s,故頻率為14Hz=0.25Hz,故AB、振動(dòng)的振幅為2cm,10s內(nèi)有2.5個(gè)周期,故質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為2.5×4×2cm=20cm,故B正確;C、4s質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處,故質(zhì)點(diǎn)的速度為最大,故C錯(cuò)誤;D、1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處,3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向最大位移處,故位移方向相反,故D錯(cuò)誤;故選:B.點(diǎn)評(píng):圖象會(huì)直觀的告訴我們很多信息,故要學(xué)會(huì)認(rèn)知圖象,并能熟練應(yīng)用.(2)一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置,如圖所示,以某一時(shí)刻t=0為計(jì)時(shí)起點(diǎn),經(jīng)14A.B.C.D.分析:根據(jù)某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),經(jīng)14周期,振子具有正方向最大加速度,分析t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置和速度方向,確定位移的圖象解:由題,某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),經(jīng)14周期,振子具有正方向最大加速度,由a=-kxm知,此時(shí)位移為負(fù)方向最大,即在A點(diǎn),說(shuō)明t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向左,則x=故選:D.點(diǎn)評(píng):本題在選擇圖象時(shí),關(guān)鍵研究t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和位移如何變化.屬于基礎(chǔ)題.【解題方法點(diǎn)撥】振動(dòng)物體路程的計(jì)算方法(1)求振動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)路程的依據(jù):①振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程一定為四個(gè)振幅,在n個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程必為n?4A;②振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程一定為兩倍振幅;③振動(dòng)物體在T4內(nèi)通過(guò)的路程可能等于一倍振幅,還可能大于或小于一倍振幅,只有當(dāng)初始時(shí)刻在平衡位置或最大位移處時(shí),T(2)計(jì)算路程的方法是:先判斷所求時(shí)間內(nèi)有幾個(gè)周期,再依據(jù)上述規(guī)律求路程。6.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像問(wèn)題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.物理意義:表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,為正弦(或余弦)曲線.2.從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asinωt,圖象如圖1所示.從最大位移處開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Acosωt,圖象如圖2所示.【命題方向】某彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移x=Asinωt,振動(dòng)圖像如圖所示,則下列說(shuō)法不正確的是()A、彈簧在第1s末與第5s末的長(zhǎng)度相同B、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率為1C、第3s末,彈簧振子的位移大小為2D、彈簧振子在第3s末與第5s末的速度方向相同分析:根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x﹣t圖像可以看出周期,根據(jù)x﹣t圖像的斜率判斷速度情況,運(yùn)用周期可以求出頻率和ω,進(jìn)而求出位移。解答:A、在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,位移x的正、負(fù)表示彈簧被拉伸或壓縮,所以在第1s末與第5s末,雖然位移大小相同,但方向不同,彈簧長(zhǎng)度不同,故A錯(cuò)誤;B、由圖可知,周期T=8s,故頻率為f=18HzC、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于圓周運(yùn)動(dòng)在直徑上的投影,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)角速度與周期的關(guān)系得出ω=2πT=π4rad/s,則將t=3s代入x=AsinD、由圖可看出第3s末與第5s末彈簧振子速度方向相同,故D正確。故選:A。點(diǎn)評(píng):本題主要考查對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解?!窘忸}思路點(diǎn)撥】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的應(yīng)用1.圖象特征(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余弦曲線,是正弦曲線還是余弦曲線取決于質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)刻的位置.(2)圖象反映的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律,并非質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡.(3)任一時(shí)刻圖線上過(guò)該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值表示該時(shí)刻振子的速度大?。?fù)表示速度的方向,正時(shí)沿x正方向,負(fù)時(shí)沿x負(fù)方向.2.圖象信息(1)由圖象可以看出振幅、周期.(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移.(3)可以根據(jù)圖象確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)回復(fù)力、加速度和速度的方向.①回復(fù)力和加速度的方向:因回復(fù)力總是指向平衡位置,故回復(fù)力和加速度在圖象上總是指向t軸.②速度的方向:速度的方向可以通過(guò)下一時(shí)刻位移的變化來(lái)判斷,下一時(shí)刻位移如增加,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是遠(yuǎn)離t軸,下一時(shí)刻位移如減小,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是指向t軸.7.阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)1.自由振動(dòng)(無(wú)阻尼振動(dòng)):系統(tǒng)不受外力,也不受任何阻力,只在自身回復(fù)力作用下的振動(dòng)。自由振動(dòng)的頻率,叫做系統(tǒng)的固有頻率。2.受迫振動(dòng)(1)概念:振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。(2)特點(diǎn):受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)。(3)規(guī)律:①物體做受迫振動(dòng)時(shí),振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,跟物體的固有頻率無(wú)關(guān);②物體做受迫振動(dòng)的振幅由驅(qū)動(dòng)力頻率和物體的固有頻率共同決定:兩者越接近,受迫振動(dòng)的振幅越大,兩者相差越大受迫振動(dòng)的振幅越小。3.共振(1)現(xiàn)象:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大。(2)條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率。(3)共振曲線:①當(dāng)f驅(qū)=f固時(shí),A=Am,Am的大小取決于驅(qū)動(dòng)力的幅度②f驅(qū)與f固越接近,受迫振動(dòng)的振幅越大,f驅(qū)與f固相差越遠(yuǎn),受迫振動(dòng)的振幅越?、郯l(fā)生共振時(shí),一個(gè)周期內(nèi),外界提供的能量等于系統(tǒng)克服阻力做功而消耗的能量。4.自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的關(guān)系比較振動(dòng)項(xiàng)目自由振動(dòng)受迫振動(dòng)共振受力情況僅受回復(fù)力受驅(qū)動(dòng)力作用受驅(qū)動(dòng)力作用振動(dòng)周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定,即固有周期T0或固有頻率f0由驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率決定,即T=T驅(qū)或f=f驅(qū)T驅(qū)=T0或f驅(qū)=f0振動(dòng)能量振動(dòng)物體的機(jī)械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體提供振動(dòng)物體獲得的能量最大常見例子彈簧振子或單擺(θ≤5°)機(jī)械工作時(shí)底座發(fā)生的振動(dòng)共振篩、聲音的共鳴等【命題方向】(1)常考題型是考查對(duì)自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)的理解:如圖所示,把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上,已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí),則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()A.甲的振幅較大,且振動(dòng)頻率為8HzB.甲的振幅較大,且振動(dòng)頻率為9HzC.乙的振幅較大,且振動(dòng)頻率為9HzD.乙的振幅較大,且振動(dòng)頻率為72Hz分析:物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與固有頻率無(wú)關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近于物體的固有頻率時(shí),物體發(fā)生共振,振幅最大。解答:支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí),甲乙兩個(gè)彈簧振子都做受迫振動(dòng),它們振動(dòng)的頻率都等于驅(qū)動(dòng)力的頻率9Hz,由于甲的頻率接近于驅(qū)動(dòng)力的頻率,所以甲的振幅較大。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率,并要知道在什么條件下可以發(fā)生共振。(2)某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率為f,若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)f<f0時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f的增大而減小B.當(dāng)f>f0時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f的減小而增大C.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于f0D.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于f分析:受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率時(shí),系統(tǒng)達(dá)到共振,振幅達(dá)最大。解:A、當(dāng)f=f0時(shí),系統(tǒng)達(dá)到共振,振幅最大,故f<f0時(shí),隨f的增大,振幅振大,故A錯(cuò)誤;B、當(dāng)f>f0時(shí),隨f的減小,驅(qū)動(dòng)力的頻率接近固有頻率,故該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅增大,故B正確;C、該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,故C錯(cuò)誤;D、系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,系統(tǒng)的振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,故振動(dòng)頻率等于f,故D正確;故選:BD。點(diǎn)評(píng):本題應(yīng)明確受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,而當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),物體的振動(dòng)最強(qiáng)烈?!窘忸}思路點(diǎn)撥】(l)對(duì)阻尼振動(dòng)的理解:①由于阻力做功,振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸減小,振幅逐漸變??;②周期和頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定,阻尼振動(dòng)中周期和頻率不變。(2)對(duì)受迫振動(dòng)的理解:①受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率;②驅(qū)動(dòng)力頻率越接近固有頻率,振幅越大。8.機(jī)械波及其形成與傳播【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】機(jī)械波的產(chǎn)生(1)定義:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,叫做機(jī)械波.(2)產(chǎn)生條件:波源和介質(zhì).(3)產(chǎn)生過(guò)程:沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都受它前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)而做受迫振動(dòng),對(duì)簡(jiǎn)諧波而言各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅和周期都相同,各質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近振動(dòng).(4)機(jī)械波傳播的三個(gè)特點(diǎn)①介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)本身并不隨波一起傳播,它傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式。②波是傳遞能量的一種方式。③波可以傳遞信息?!久}方向】關(guān)于機(jī)械波,下列說(shuō)法正確的是()A、機(jī)械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向B、機(jī)械波傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移C、機(jī)械波的傳播伴隨著振動(dòng)能量的傳遞D、波不但能傳遞能量,也能傳遞信息分析:波傳播的是能量或振動(dòng)形式不是質(zhì)點(diǎn);波分為橫波和縱波;振源停止振動(dòng)時(shí),介質(zhì)中的波動(dòng)斷續(xù)傳播。波傳播的振動(dòng)形式及能量。解答:A、機(jī)械波由近及遠(yuǎn)向遠(yuǎn)處傳播,而介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng);故A錯(cuò)誤;B、在波的傳播中質(zhì)點(diǎn)在自己的平衡位置附近振動(dòng),不會(huì)隨波向遠(yuǎn)方傳播;故B正確;C、波機(jī)械波的傳播伴隨著振動(dòng)形式以及能量的傳遞;故C正確;D、波不但能夠傳遞能量,而且可以傳遞信息;故D正確。故選:BCD。點(diǎn)評(píng):本題主要考查波的產(chǎn)生、傳播等,要注意明確波傳播的是能量或運(yùn)動(dòng)形式,質(zhì)點(diǎn)
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