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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,16.11.20,#,考点1机械振动,1.(2018天津理综,8,6分)(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-0.1 m,t,=1 s时位移为0.1 m,则,(),A.若振幅为0.1 m,振子的周期可能为,s,B.若振幅为0.1 m,振子的周期可能为,s,C.若振幅为0.2 m,振子的周期可能为4 s,D.若振幅为0.2 m,振子的周期可能为6 s,答案,AD本题考查简谐运动的多解问题。简谐运动的位移方程为,x,=,A,sin,当振幅,A,=,0.1 m时,由,t,=0时,x,=-0.1 m得,=-,;由,t,=1 s时,x,=0.1 m有sin,=1,则,-,=2,k,+,(,k,=0,1,2,),k,=,0时,T,=2 s;,k,=1时,T,=,s;,k,=2时,T,=,s。由以上分析可见,A项正确,B项错误。,当振幅,A,=0.2 m时,由,t,=0时,x,=-0.1 m得,=-,或,=-,;若,=-,由,t,=1 s时,x,=0.1 m有sin,=,则,当,-,=,时,T,=6 s;当,-,=,时,T,=2 s。同理,若,=-,则周期,T,最大值为2 s。由以上分析可见,C项错误,D项正确。,一题多解,若振幅为0.1 m,则有,nT,+,=1 s,n,=1时,T,=,s;,n,=2时,T,=,s,可见A对,B错。,若振幅为0.2 m,则下图反映振动的一种可能情况,由0.2 sin,m=0.1 m,得,=30,由此可知,=,s,T,=6 s,故D正确。,若振幅为0.2 m,周期为4 s,则在,t,=1 s=,时间内,振子不可能从位移为-0.1 m处运动到位移为0.1 m,处,故C错误。,2.(2019天津理综,7,6分)(多选)一列简谐横波沿,x,轴传播,已知,x,轴上,x,1,=1 m和,x,2,=7 m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,(),A.7 m/sB.2 m/sC.1.2 m/sD.1 m/s,答案,BC本题考查了机械振动和机械波、质点的振动图像,以及考生的综合分析和推理能力,是核心素养中运动和相互作用观念的具体体现。,若波沿,x,轴正向传播,则,+,n,=6 m,故,=,m(,n,=0,1,2,),由振动图像可知波的周期,T,=4 s,故波,速,v,=,m/s(,n,=0,1,2,),当,n,=1时,v,=1.2 m/s,当,n,=0时,v,=6 m/s。,若波沿,x,轴负向传播,则,+,n,=6 m,故,=,m(,n,=0,1,2,),则波速,v,=,m/s(,n,=0,1,2,),当,n,=0,时,v,=2 m/s,当,n,=1时,v,=,m/s,故选项B、C正确。,3.2019课标,34(1),5分如图,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,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,。,答案,A本题考查单摆问题中对单摆模型的理解及对周期公式的认识,体现出模型建构的素,养。,由单摆的周期公式,T,=2,可知,单摆的摆长越大,周期越大,题中单摆在一个全振动中,当,x,0时摆,长为,l,T,1,=2,;当,x,0时,摆长为,T,2,=,则,T,1,=2,T,2,由机械能守恒定律可知,小球将运动到与初始,位置等高的地方,由几何关系可知,当,x,0.20 s。下列说法正确的是,。,A.波速为0.40 m/s,B.波长为0.08 m,C.,x,=0.08 m的质点在,t,=0.70 s时位于波谷,D.,x,=0.08 m的质点在,t,=0.12 s时位于波谷,E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m,答案,ACE本题考查机械振动和机械波的综合应用。由图像可知,该波的波长,=16 cm=0.16 m,选项B错误;,t,=,nT,+,T,(,n,=0,1,2,),可得,T,=,0.20 s,即,0.20 s,解得,n,=0,T,=0.40 s,波速,v,=,=,m/s=0.40 m/s,选项A正确;,t,1,=0.70 s=,T,+,T,即从,t,=0时刻开始到,t,=0.70 s时刻,x,=0.08 m的质点,振动了,T,+,T,则可知,t,=0.70 s时,该质点位于波谷,选项C正确;,t,2,=0.12 s=,T,0.5 s,则由题图知波在0.5 s内沿,x,轴正方向传播的距离,为,传播时间,t,=,T,=0.5 s,T,=,s,频率,f,=,=1.5 Hz,选项C正确;波速,v,=,=6 m/s,选项B正确;1 s=,T,t,=1 s时,x,=1 m处的质点处于波谷,选项D错误;2 s=3,T,t,=2 s时,x,=2 m处的质点经过平衡位置,选,项E正确。,7.2016课标,34(1),5分(多选)由波源,S,形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动,的频率为20 Hz,波速为16 m/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15.8 m、14.6 m。,P,、,Q,开始振,动后,下列判断正确的是,。,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,答案,BDE由波速公式,v,=,f,得,=,=0.8 m,L,SP,=,=19,L,SQ,=,=18,由波动的周期性,采,用“去整留零”的方法,可在波形图上标出,S,、,P,、,Q,三点的位置,如图所示,由图可知,P,、,Q,两点的,运动方向始终相反,A项错误,B项正确;,S,在平衡位置时,P,、,Q,一个在波峰,一个在波谷,C项错误;当,S,恰通过平衡位置向上运动时,P,在波峰,Q,在波谷,反之则相反,故D、E项正确。,8.(2018浙江11月选考,16,2分)(多选)如图所示,两种不同材料的弹性细绳在,O,处连接,M,、,O,和,N,是该,绳上的三个点,OM,间距离为7.0 m,ON,间距离为5.0 m。,O,点上下振动,则形成以,O,点为波源向左和,向右传播的简谐横波和,其中波的波速为1.0 m/s。,t,=0时刻,O,点处在波谷位置,观察发现5 s,后此波谷传到,M,点,此时,O,点正通过平衡位置向上运动,OM,间还有一个波谷。则,(),A.波的波长为4 m,B.,N,点的振动周期为4 s,C.,t,=3 s时,N,点恰好处于波谷,D.当,M,点处于波峰时,N,点也一定处于波峰,答案,BD,O,、,M,之间有两个波谷,即1,1,=7.0 m,解得波I的波长为,1,=5.6 m,根据题意可知波I的,波速为,v,1,=,=1.4 m/s,故波的周期为,T,=,=,s=4 s,同一波源的频率相同,故,N,点的振动周期为,4 s,A错误,B正确;波的波长为,2,=,v,2,T,=4 m,故在,t,=0时刻,N,点处于平衡位置向下振动,经过3 s,即四分,之三周期,N,点在波峰,C错误;因为,M,、,N,两点到波源的距离都为其各自波长的1,又因两者振动周,期相同,起振方向相同,所以两者振动步调相同,即当,M,点处于波峰时,N,点也一定处于波峰,D正确。,9.2017课标,34(1),5分如图(a),在,xy,平面内有两个沿,z,方向做简谐运动的点波源,S,1,(0,4)和,S,2,(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1.00 m/s。两列波从波源传,播到点,A,(8,-2)的路程差为,m,两列波引起的点,B,(4,1)处质点的振动相互,(填“加,强”或“减弱”),点,C,(0,0.5)处质点的振动相互,(填“加强”或“减弱”)。,答案,2减弱加强,解析,本题考查波的干涉。若两波源同相,在干涉区域内,波程差,x,=,n,(,n,=0,1,2,)的点振动加强,波程差为,x,=(2,n,+1),(,n,=0,1,2,)的点振动减弱。若两相干波源反相,在干涉区域内,波程差,x,=,n,(,n,=0,1,2,)的点振动减弱,波程差,x,=(2,n,+1),(,n,=0,1,2,)的点振动加强。本题中两波源反相,A,到,两波源的距离差为,AS,1,-,AS,2,=,m-8 m=2 m。由图(b)和图(c)得,T,=2 s,则,=,vT,=2 m,因,BS,1,-,BS,2,=0,故,B,点振动减弱。,CS,1,-,CS,2,=1 m,恰好为半个波长,故,C,点振动加强。,10.2018课标,34(1),5分声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。,一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时,间之差为1.00 s。桥的长度为,m。若该声波在空气中的波长为,则它在钢铁中的波长为,的,倍。,答案,365,解析,本题考查声波的传播。,设桥长为,x,则有,-,=1.00 s,解得:,x,=365 m。波在不同介质中传播时,频率不变,由,=,有,钢,=,=,。,11.(2020课标,34,15分)(1)(5分)在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有,。(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.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声,B.超声波被血管中的血流反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化,C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低,D.同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同,E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的,周期性变化,(2)(10分)一振动片以频率,f,做简谐运动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面,上,a,、,b,两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。,c,是水面上的一点,a,、,b,、,c,间的距离,均为,l,如图所示。已知除,c,点外,在,ac,连线上还有其他振幅极大的点,其中距,c,最近的点到,c,的距离为,l,。求,()波的波长;,()波的传播速度。,答案,(1)BCE(2)(),l,(),解析,(1)因为光速大于声速,所以雷雨天传播相等距离时,先看到闪电,后听到雷声,不属于多普勒,效应,A错误;超声波被血管中的血流反射后,由于血液流动使反射的波的频率发生改变,即探测器,接收到的频率发生变化,属于多普勒效应,B正确;当列车远离观察者时,观察者听到的汽笛声的音,调会变低,属于多普勒效应,C正确;同一声波在不同介质中传播的速度不同,不属于多普勒效应,D,错误;天文学上观察双星,由于双星周期性运动而使接收到的光的频率发生变化,即双星光谱随时,间的周期性变化,可用多普勒效应解释,E正确。,(2)()如图,设距,c,点最近的振幅极大的点为,d,点,a,与,d,的距离为,r,1,b,与,d,的距离为,r,2,d,与,c,的距离为,s,波长为,。则,r,2,-,r,1,=,由几何关系有,r,1,=,l,-,s,=(,r,1,sin 60,),2,+(,l,-,r,1,cos 60,),2,联立式并代入题给数据得,=,l,()波的频率为,f,设波的传播速度为,v,有,v,=,f,联立式得,v,=,12.2016课标,34(2),10分一列简谐横波在介质中沿,x,轴正向传播,波长不小于10 cm。,O,和,A,是介,质中平衡位置分别位于,x,=0和,x,=5 cm处的两个质点。,t,=0时开始观测,此时质点,O,的位移为,y,=4 cm,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,=1 s时,质点,A,第一次回到平衡位置。求,()简谐波的周期、波速和波长;,()质点,O,的位移随时间变化的关系式。,答案,见解析,解析,()设振动周期为,T,。由于质点,A,在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是,个周期,由此可知,T,=4 s,由于质点,O,与,A,的距离5 cm小于半个波长,且波沿,x,轴正向传播,O,在,t,=,s时回到平衡位置,而,A,在,t,=1,s时回到平衡位置,时间相差,s。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度,v,=7.5 cm/s,利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长,=30 cm,()设质点,O,的位移随时间变化的关系为,y,=,A,cos,将式及题给条件代入上式得,解得,0,=,A,=8 cm,质点,O,的位移随时间变化的关系式为,y,=0.08 cos,(国际单位制),或,y,=0.08 sin,(国际单位制),以下为教师用书专用,1.(2017浙江11月选考,16,2分)(多选)有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为,A,、传播方向互,相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a,为波谷与波谷相遇,点,b,、,c,为波峰与波谷相遇点,d,为波峰与波峰相遇点,e,、,g,是,a,、,d,连线上的两点,其中,e,为连线的中,点,则,(),A.,a,、,d,处的质点振动加强,b,、,c,处的质点振动减弱,B.从图示时刻经过半个周期,e,处的质点通过的路程为4,A,C.从图示时刻经过半个周期,g,处的质点加速向平衡位置运动,D.从图示时刻经过四分之一周期,d,处的质点振幅恰好为零,答案,ABC由题意可知两列波满足发生干涉的条件,a,、,d,两点波谷与波谷叠加或波峰与波峰叠,加,属于振动加强点,而,b,、,c,两点为波峰与波谷叠加,属于振动减弱点,选项A正确;此刻传播的机械,波,e,点处质点在平衡位置,经过半个周期后,e,点处质点通过的路程为全振动路程的一半,e,点为振动,加强点,振幅为2,A,所以选项B正确;此刻传播的机械波,g,点处质点在平衡位置与波峰之间且向平衡,位置运动,经过半个周期,g,点处质点加速向平衡位置运动,所以C正确;质点振动的振幅为偏离平衡,位置的最大距离,是一定值,不会发生变化,所以,d,点处质点的振幅为2,A,选项D错误。,2.(2016天津理综,7,6分)(多选)在均匀介质中坐标原点,O,处有一波源做简谐运动,其表达式为,y,=5 sin,(,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,=12 m处,波形图像如图,所示,则,(),A.此后再经6 s该波传播到,x,=24 m处,B.,M,点在此后第3 s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,=-3 m处所需时间是2 s,答案,AB由波源振动表达式可知,=,s,-1,而,=,所以,T,=4 s,由波形图知,=8 m,波速,v,=,=2 m/s,x,=,v,t,=12 m,故A项正确;经过,t,=3 s,波向前传播的距离为,x,x,=,v,t,=6 m,画出这一时刻的波,形图如图中虚线所示,由图可知,M,点振动方向沿,y,轴正方向,B项正确;,在波的传播过程中,各质点的起振方向都与波源的起振方向相同,可得波源起振方向沿,y,轴正方向,C项错误;此时,M,点在,y,=3 m处且沿,y,轴负方向振动,第一次到达,y,=-3 m处所用时间小于,故D项错误。,规律总结,根据波的传播方向判断质点振动方向的方法:顺着波的传播方向看,处在上坡处的质,点向下振动,处在下坡处的质点向上振动,即“上坡下,下坡上”。,3.2020课标,34(1),5分如图,一列简谐横波平行于,x,轴传播,图中的实线和虚线分别为,t,=0和,t,=0.1,s时的波形图。已知平衡位置在,x,=6 m处的质点,在0到0.1 s时间内运动方向不变。这列简谐波的,周期为,s,波速为,m/s,传播方向沿,x,轴,(填 “正方向”或“负方向”)。,答案,0.410负方向,解析,平衡位置在,x,=6 m处的质点在0到0.1 s时间内运动方向不变,则质点从最大位移处向下运动,个周期,得周期,T,=0.4 s;,由图像可知波长,=4 m,由,v,=,得波速为10 m/s;,由题意知波传播,个周期,实线波形向左平移,个波长与虚线波形重叠,故波沿,x,轴负方向传播。,4.2015课标,34(2),10分甲、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,=25 cm/s。两列波在,t,=0时的波形曲线如图所示。求,(),t,=0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的,x,坐标;,()从,t,=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm的质点的时间。,答案,(),x,=(50+300,n,)cm,n,=0,1,2,()0.1 s,解析,(),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,x,1,=50+,k,1,1,k,1,=0,1,2,x,2,=50+,k,2,2,k,2,=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+300,n,)cm,n,=0,1,2,()只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16 cm。,t,=0时,两波波谷间的,x,坐标之差为,x,=50+(2,m,2,+1),-50+(2,m,1,+1),式中,m,1,和,m,2,均为整数。将式代入式得,x,=10(6,m,2,-5,m,1,)+5,由于,m,1,、,m,2,均为整数,相向传播的波谷间的距离最小为,x,0,=5 cm,从,t,=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm的质点的时间为,t,=,代入数据得,t,=0.1 s,评分标准,第()问6分,式2分,式各1分,式2分;第()问4分,式各1分。,解后反思,该题难度较大,解答过程中要注意数学知识在物理学中的应用,尤其是对于通式的表,达。同时该题要求学生具有较强的计算能力。,A组 考点基础题组,考点1机械振动,1.2019广东潮州二模,34(1)(多选)下列说法正确的是,(),A.在同一地点,单摆做简谐运动的周期与其摆长成正比,B.弹簧振子做简谐运动时,振动系统的势能与动能之和保持不变,C.弹簧振子做简谐运动时,弹簧的劲度系数越大,弹簧振子做简谐运动的周期越大,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.已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期,仍不一定能确定振子在任意时刻的位置,答案,BDE根据单摆的周期公式,T,=2,得,T,2,=,L,在同一地点,g,一定,则知,T,2,与,L,成正比,即单,摆做简谐运动的周期的二次方与其摆长成正比,故A错误。弹簧振子做简谐运动时,振动系统的机,械能守恒,即振动系统的势能与动能之和保持不变,故B正确。根据单摆的周期公式,T,=2,可知,弹簧的劲度系数越大,弹簧振子做简谐运动的周期越小,故C错误。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,与固有频率无关,故D正确。振动质点在同一位置振动方向,有两种,所以已知弹簧振子初始时刻的位置,不知道初始时刻振子的振动方向,根据振动周期,不能,知道振子在任意时刻运动速度的方向,仍不一定能确定振子在任意时刻的位置,故E正确。,2.2018广东广州一模,34(1)(多选)甲、乙两弹簧振子,振动图像如图所示,则可知,(),A.甲速度为零时,乙速度最大,B.甲加速度最小时,乙速度最小,C.任一时刻两个振子受到的回复力都不相同,D.两个振子的振动频率之比,f,甲,f,乙,=12,E.两个振子的振幅之比为,A,甲,A,乙,=21,答案,ADE由图可知,甲的周期是乙的周期的2倍,它们的初相位相等,甲速度为零时,乙速度最,大,故A正确;振子在平衡位置处速度最大,振子在最大位移处速度最小,甲、乙的周期不同,甲加速,度最小时,乙的速度并不是最小,故B错误;,t,=2.0 s时,甲、乙都在平衡位置,两振子受到的回复力相,同,故C错误;由图可知甲、乙两个振子的周期分别为,T,甲,=2.0 s、,T,乙,=1.0 s,甲、乙两个振子的周期之,比为21,频率:,f,=,所以甲、乙两个振子的振动频率之比,f,甲,f,乙,=12,故D正确;由图可知,两振子,的振幅分别为:,A,甲,=10 cm、,A,乙,=5 cm,两个振子的振幅之比:,A,甲,A,乙,=105=21,故E正确。,3.2020广东广州线上测试,34(1)(多选)用单摆测定重力加速度,g,的实验。如图,甲、乙、丙分别是,三位同学作出的单摆周期的二次方与摆长的,T,2,-,L,图线,其中甲、乙平行,乙、丙均过原点,根据乙求,出的,g,值接近当地重力加速度的值,则下列分析正确的是,(),A.根据甲求出的,g,值大于根据乙求出的,g,值,B.根据丙求出的,g,值大于根据乙求出的,g,值,C.根据,T,2,-,L,图线,可以由,g,=,求出,g,的值,D.甲不过原点的原因可能是误将悬点到摆球上端的距离记为摆长,L,E.丙偏离乙的原因可能是记录时误将摆球经过平衡位置的次数当成全振动的次数,答案,BDE试题以用单摆测定重力加速度,g,为情境,考查学生单摆等必备知识,主要考查理解能,力、推理能力、实验探究能力,体现了科学探究的学科素养,突出对基础性考查要求。,根据单摆的周期公式,T,=2,得,T,2,=,L,由数学知识可知,T,2,-,L,图线的斜率,k,=,甲、乙平行即,斜率相等,则计算出的加速度相等,A错误;由图可知,丙的斜率小于乙的斜率,由,k,=,可知,根据丙,求出的,g,值大于根据乙求出的,g,值,B正确;由,g,=,可得,=,则,=,C错误;若测量摆长时,忘了加上摆球的半径,则摆长变成摆线的长度,l,则有,T,2,=,=,=,+,故作出的,T,2,-,L,图线中,甲不过原点的原因可能是误将悬点到摆球上端的距离记为摆长,L,D正确;若记录时误将摆,球经过平衡位置的次数当成全振动的次数,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,图线的斜率,k,偏小,E正确。,考点2机械波,1.2020广东深圳第二次线上统一考试,34(1)(多选)一段绳子置于,x,轴上,某同学使绳子的左端(即,波源,A,)在,y,轴上做不连续的简谐运动,振动周期为0.4 s,某时刻波刚好传到,P,O,、,P,间绳上各点形成,的波形如图所示,此时由波形可知,(),A.波源的起振方向沿,y,轴正方向,B.波在介质中传播的速度为1.0 m/s,C.质点,Q,此时以10 m/s速率沿,y,轴负方向运动,D.此波形是波源先做一次全振动后停止振动0.6 s,接着再振动半个周期形成的,E.从此时开始计时,再过1 s质点,Q,刚好运动到,P,点,答案,ABD试题考查简谐运动等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学推理的,学科素养,突出对基础性考查要求。,波刚好传到,P,根据波形图结合“上下坡法”可知,P,质点的起振方向沿,y,轴正方向,根据介质中各点,的起振方向与波源起振方向相同,则波源的起振方向沿,y,轴正方向,A正确;由图可知,波长为0.4 m,周期为0.4 s,则波速为,v,=,=1.0 m/s,B正确;质点做简谐运动的速度与波传播速度是不相同的,C错,误;由图可知,x,=0.2 m,x,=0.8 m没有波形,说明波源停止振动,时间为,t,=,s=0.6 s,此时,x,=0,x,=0.2,m又出现半个波长的波形,说明波源又振动半个周期,D正确;质点并不会随波移动,只会在各自平,衡位置附近上下振动,E错误。,2.2019广东广州调研,34(1)(多选)一简谐横波沿,x,轴传播,图甲是,t,=0时刻的波形图,图乙是介质中,平衡位置在,x,=1.5 m处,a,质点的振动图像;,b,是平衡位置在,x,=2.5 m的质点,则(),A.波的传播方向沿,x,轴正方向,B.波的传播速度的大小为1 m/s,C.,t,=0时,a,的速率比,b,的速率大,D.,t,=1 s时,b,位于平衡位置上方,E.01 s时间内,b,沿,y,轴正方向运动,答案BDE根据图乙可知,t,=0时刻,a,质点向下振动,根据“上下坡法”可知波沿,x,轴负方向传播,故A错误;由图甲可知波长为,=4 m,由图乙可知周期为:,T,=4 s,则波速为,v,=,=,m/s=1 m/s,故B正,确;由图甲可知,t,=0时,a,、,b,质点均在平衡位置下方,且到平衡位置距离相等,故,t,=0时,a,的速率与,b,的,速率相等,故C错误;,t,=1 s=,故,b,质点到达平衡位置上方,故D正确;,t,=0时,b,在平衡位置下方且向上振,动,根据图乙可知,01 s时间内,b,沿,y,轴正方向运动,故E正确。,解题思路,根据图乙可知,t,=0时刻,a,质点的振动方向,根据“上下坡法”可判波传播方向;根据图甲,得波的波长,由图乙可知波传播周期,根据,v,=,可求波速;根据图甲中,t,=0时,a,、,b,的位置比较速率关,系;根据时间与周期关系判断质点所在位置。,3.2020广东肇庆二模,34(1)在坐标原点的波源产生一列沿,y,轴正方向传播的简谐横波,波源的振,动频率为5 Hz,该波的波速为,m/s;某时刻该简谐波刚好传播到,y,=6 m处,如图所示,即可知,波源刚开始的振动方向,(填“沿,x,轴的正方向”“沿,x,轴的负方向”“沿,y,轴的正方向”,或“沿,y,轴的负方向”);该时刻除,P,质点外与图中,P,质点动能相同的质点有几个?,。,答案,20沿,x,轴的负方向5个,解析,试题考查简谐运动等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学推理的学科素,养,突出对基础性考查要求。,由图可知,波长,=4 m,v,=,=,f,=4,5 m/s=20 m/s;由“上下坡法”可知,波源刚开始的振动方向沿,x,轴,负方向;由简谐运动的对称性可知,在到平衡位置距离相等的位置,速率相等,动能相等,由图可知,该时刻除,P,质点外与图中,P,质点动能相同的质点有5个。,B组专题综合题组,(时间:,6,0分钟分值:,90,分),一、选择题(每小题,6,分,共,60,分),1.2019广东珠海一模,34(1)(多选)关于振动和波动,下列说法正确的是,(),A.做简谐运动的物体,经过同一位置时,加速度可能不同,B.在受迫振动中,驱动力的频率不一定等于物体的固有频率,C.在波的干涉中,振动加强的点不一定处在波峰或波谷的叠加处,D.波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的频率会发生变化,E.在波的传播方向上对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长,答案,BCD做简谐运动的物体,加速度总与位移大小成正比,方向相反,故每次经过同一位置时,加速度一定相同,故A错误;物体做受迫振动时,驱动力的频率跟固有频率无关,故B正确;在波的干,涉中,振动加强的点不一定处在波峰或波谷的叠加处,也可能是平衡位置的叠加处,故C正确;根据,多普勒效应,波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的频率会发生变化,故D正确;在波的,传播方向上对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长的整数倍,故E错误。,2.(2020海南一模,9)(多选)如图所示,水平弹簧振子沿,x,轴在,M,、,N,间做简谐运动,坐标原点,O,为振子,的平衡位置,其振动方程为,x,=5 sin (10,t,+,) cm。下列说法正确的是,(),A.,M,、,N,间距离为5 cm,B.振子的运动周期是0.2 s,C.,t,=0时,振子位于,N,点,D.,t,=0.05 s时,振子具有最大加速度,答案,BC试题考查简谐运动等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学推理的学,科素养,突出对基础性考查要求。,MN,间距离2,A,=10 cm,A错误;因,=10 rad/s,可知振子的运动周期,T,=,=,s=0.2 s,B正确;由,x,=,5 sin,cm可知,t,=0时,x,=5 cm,即振子位于,N,点,故C正确;由,x,=5 sin,cm可知,t,=0.05 s,时,x,=0,此时振子在,O,点,振子加速度为零,故D错误。,3.2020广东佛山一模,34(1)(多选)一质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是,(),A.质点振动频率是0.25 Hz,B.0至10 s内质点经过的路程是20 cm,C.第4 s末质点的速度最大,D.在,t,=1 s和,t,=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同,E.在,t,=2 s和,t,=4 s两时刻,质点速度大小相等、方向相同,答案,ABC试题考查简谐运动的图像等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学,推理的学科素养,突出对基础性考查要求。,由图读出质点振动周期为,T,=4 s,则质点振动频率为,f,=,=0.25 Hz,A正确。质点做简谐运动,在一个,周期内通过的路程是4个振幅,t,=10 s=2.5,T,则在10 s内质点经过的路程是,s,=2.5,4,A,=10,2 cm=20,cm,B正确。在第4 s末,质点位于平衡位置处,速度最大,C正确。在,t,=1 s和,t,=3 s两时刻,质点位移大,小相等、方向相反,D错误。根据图线的斜率表示速度,斜率的正、负表示速度方向,知在,t,=2 s和,t,=,4 s两时刻,质点速度大小相等、方向相反,E错误。,4.2020广东潮州联考,34(1)(多选)如图所示为一简谐横波在,t,=0 s时刻的波形图,Q,是平衡位置为,x,=,4 m处的质点。,Q,质点与,P,质点平衡位置相距3 m,P,质点的振动位移随时间变化关系为,y,=10 sin,cm,下列说法正确的是,(),A.该波沿,x,轴正方向传播,B.该波的传播速度为4 m/s,C.质点,Q,在1 s内通过的路程为0.2 m,D.,t,=0.5 s时,质点,Q,的加速度为0,速度为正向最大,E.,t,=0.75 s时,质点,P,的加速度为0,速度为负向最大,答案,BCE试题考查简谐运动的图像等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学推,理的学科素养,突出对基础性考查要求。,当,t,=0时,y,=10 sin,cm=5,cm,可知,P,质点在,Q,质点的左侧,又,Q,质点与,P,质点的平衡位置相距3 m,Q,质点在,x,=1 m处,且向上振动,根据“上下坡法”知,该波沿,x,轴负方向传播,A错误。该波的波长,=,8 m,质点,P,的振动周期,T,=,=,s=2 s,波的周期等于质点振动周期,则波的传播速度,v,=,=,m/s=,4 m/s,B正确。质点,Q,在1 s内,即二分之一个周期内通过的路程等于两倍的振幅,为20 cm=0.2 m,C,正确。在,t,=0.5 s时,即经过,质点,Q,运动到负的最大位移处,此时加速度最大,速度为零,故D错误。,在,t,=0.75 s时,质点,P,的位移,y,=10 sin,=0,质点,P,处于平衡位置,加速度为零,向下振动,即速,度为负向最大,故E正确。,5.2019广东揭阳二模,34(1)(多选)如图所示,a,、,b,两列沿,x,轴传播的简谐横波,t,=0时刻的波形如图,所示,两列波传播的速度大小均为,v,=2 m/s。,a,波的振幅为2 cm,沿,x,轴正向传播,b,波的振幅为1 cm,沿,x,轴负方向传播,下列说法中正确的是,(),A.横波,a,的周期为2 s,B.,x,=1 m处的质点的振幅为1 cm,C.,t,=0.5 s时刻,x,=2 m处的质点位移为-3 cm,D.,t,=0.5 s时刻,x,=1 m处的质点向,y,轴负方向振动,E.,t,=1.0 s时刻,x,=2 m处的质点位移大小等于3 cm,答案,ABD根据图像可得:两列波波长均为,=4 m,故两列波的周期均为,T,=,=2 s,故A正确;,t,=0时,刻,x,=1 m处为波峰和波谷相遇,质点振幅,A,1,=,A,a,-,A,b,=1 cm,故B正确;,t,=0.5 s时刻,根据波的传播方向及,波速可得:,a,波波峰、,b,波波峰传播到,x,=2 m处,故,x,=2 m处质点的位移为2 cm+1 cm=3 cm,故C错误;,t,=0.5 s时刻,根据波的传播方向及波速可得:,a,、,b,波平衡位置都传播到,x,=1 m处,且,a,波向下振动,b,波,向上振动,根据两列波振幅可得:,x,=1 m处质点向下振动,故D正确;,t,=1 s时刻,根据波的传播方向及,波速可得:,a,、,b,波平衡位置都传播到,x,=2 m处,故,x,=2 m处质点的位移为0,故E错误。,6.2019广东深圳一模,34(1)(多选)一列简谐横波沿,x,轴正方向传播,甲图中,A,、,B,两质点平衡位置间,的距离为2 m,且小于一个波长,乙图为,A,、,B,两质点的振动图像。由此可知,(),A.,B,质点在一个周期内通过的路程为8 cm,B.该简谐横波的周期为4 s,C.该简谐横波的波速为4 m/s,D.,t,=1.5 s时,A,、,B,两质点的位移相同,E.,t,=1.5 s时,A,、,B,两质点的振动速度相同,答案,ABE由题图乙可得:振幅,A,=2 cm,故波中任意质点在一个周期内通过的路程为4,A,=8 cm,故A正确;由振动图像可知,该简谐横波的周期为4 s,故B正确;波由,A,向,B,传播,则,A,质点振动比,B,质点,振动超前1 s,该简谐横波的波速为,v,=,=,m/s=2 m/s,故C错误;由题图乙可知,t,=1.5 s时,A,、,B,两质点,的位移大小相等、方向相反,两质点的振动速度相同,故D错误,E正确。,解题关键,本题中振动图像反映质点的振动情况,根据振动图像的信息,能确定两质点在同一时刻,的状态。,7.2020广东湛江调研,34(1)(多选)一列简谐横波沿,x,轴正方向传播,O,质点为波源,t,=0时刻波源开始,振动,t,=4 s时波形如图所示。下列说法正确的是,(),A.该简谐横波的周期为0.5 s,B.该简谐横波的波速等于0.5 m/s,C.波恰好传到质点,C,时,质点,B,通过的路程为10 cm,D.,t,=8 s时该波传播到,x,轴上质点,D,处,质点,D,运动方向向上,E.当质点,C,第一次出现在波峰位置时,质点,B,恰好出现在波谷位置,答案,BDE试题考查机械波等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学推理的学科,素养,突出对基础性考查要求。,由题意可知该波的周期为,T,=4 s,根据图知波长为,=2 m,则波速为,v,=,=0.5 m/s,故A错误,B正确。,当波恰好传到质点,C,时,质点,B,振动时间为2 s=,T,则质点,B,通过的路程为20 cm,故C错误。简谐横,波沿,x,轴正方向传播,在,t,=8 s时间内传播的距离为,x,=,vt,=0.5,8 m=4 m,故经,t,=8 s,该波传播到,x,轴上质,点,D,处,据波的传播方向知,质点,D,的运动方向向上,D正确。由于,B,、,C,间距离等于半个波长,B,与,C,的振动情况总是相反,则当质点,C,第一次出现在波峰位置时,质点,B,恰好出现在波谷位置,E正确。,8.2020广东珠海模拟,34(1)(多选)如图甲所示为一列沿,x,轴传播的简谐横波在,t,
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