【加练半小时】2022版高考物理（全国）一轮练习：第十四章 微专题83

PAGE13[方法点拨]1能运用简谐运动的特点、公式和图象分析解决问题2掌握波长、频率和波速的关系及相关计算，并注意结果的多解性1多选下列说法中正确的是A军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象B机械波的传播速度与振源的振动速度相等C拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响D水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射E赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在2多选2022·福建省漳州市质检如图1，两个频率相同、振幅均为A的相干波源在水面上传播产生的干涉现象，其中实线和虚线分别表示两列波的波峰和波谷，t＝0时刻M是波峰与波峰相遇的点，下列说法正确的是

图1A如果两个波源频率不同，也能产生类似的稳定的干涉现象、M是振动加强点，再过半个周期，质点、周期为，若沿波的传播方向，后一个质点比前一个质点迟开始振动t＝时，直线上距波源e点2m处的某质点第一次达到最高点，则下列判断正确的是

图2C图中相邻两个质点间距为时，质点经过的路程为8cm在平衡位置向下运动时，质点c位于平衡位置的上方4多选2022·安徽省合肥一中测试如图3所示，一简谐横波在某区域沿轴传播，实线a为t＝0时刻的波形图线，虚线b为t＝Δt时刻的波形图线，已知该简谐横波波源振动的频率为f＝，虚线b与轴交点，下列说法中正确的是

图3轴正向传播＝＝的障碍物能发生明显的衍射现象5多选如图4所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动不计空气阻力，则下列说法正确的是

图4一起做简谐运动上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功组成的系统机械能守恒6多选2022·吉林省辽源市模拟两列简谐横波的振幅都是20cm，，沿轴正方向传播，虚线波沿轴负方向传播某时刻两列波在如图5所示区域相遇，则

图5A在相遇区域会发生干涉现象B实线波和虚线波的频率之比为3∶2＝6m处的质点此刻速度为零＝处的质点此刻位移y＞20cmE从图示时刻起再经过，平衡位置为＝5m处的质点的位移y＜07多选2022·河南省南阳市统考某横波在介质中沿轴传播，如图6甲是t＝1s时的波形图，图乙是介质中＝2m处质点的振动图象，则下列说法正确的是

图6轴正向传播，波速为1m/s＝2s时，＝2m处质点的振动方向沿y轴负向＝1m处质点和＝2m处质点振动步调总相同的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是10cm＝1s到t＝2s的时间内，＝处的质点运动速度先增大后减小82022·江西省重点中学协作体联考在某光滑水平面上建立Oy直角坐标系，一弹性绳置于y轴正半轴，A、B是绳上的两质点，绳子的一端位于坐标原点O，现让绳子的该端以＝πtm的规律做简谐运动，形成一列沿y轴正方向传播的横波，某时刻波刚传到A点，波形如图7所示，已知OA的距离为，OB的距离为，求：

图71质点振动的周期和波传播的速度的大小；2绳上的B点在波峰位置的时刻

92022·湖北省武汉市2月调考介质中轴上有两个波源S1和S2，，轴负方向振动，产生的简谐横波沿轴相向传播，频率相等，波速相等，振幅均为A，波长满足1m<λ<

图81若波速为s，波源S2发出的波刚传播到a点时，质点a已经振动了多长时间2求两列波的波长

1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝时刻的波形，这列波的周期T符合：3T<t2－t1<4T，求：

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

答案精析[军队士兵过桥时使用便步，是防止行走的频率与桥的频率相同，桥发生共振现象，故A正确；机械波的传播速度与质点振动速度没有直接关系，故B错误；加偏振片的作用是减弱反射光的强度，从而增大透射光的强度，故C正确；D项中应该是光从水中射向气泡，故D错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故E正确][如果两个波源频率不同，不能产生类似的稳定的干涉现象，故A错误；在图示时刻，质点M是波峰与波峰叠加，是振动加强点，振动加强点的振幅等于两列波单独传播时振幅的和，质点,4＝，当t＝时，波传播了，所以波速大小为v＝eq\f,m/s＝10m/s，故波长为λ＝vT＝4m，故A错误，B、C正确；当质点a经过的路程为12cm时，波传播时间t＝eq\f2,10s＋eq\f12,4×4×＝，则质点运动时间为，质点经过的路程为s＝eq\f16,×＝8cm，故D正确；当质点b在平衡位置向下运动时，经历的时间为t＝eq\b\lc\\rc\\a\vs4\al\co1\f3×,10＋s＝，质点c运动时间为t＝eq\b\lc\\rc\\a\vs4\al\co1－\f2×,10s＝＝eq\f5,8T，故质点c位于平衡位置的下方，故E错误][由波的图象可知λ＝8m，则这列波的传播速度为v＝eq\fλ,T＝λf＝8×s＝20m/s，故A正确；由已知条件无法判断波的传播方向，故B错误；若波沿轴正向传播，传播距离为1m＝eq\f1,8λ，Δt＝eq\f1,8T＋nTn＝0,1,2,3…，即Δt＝＋，当n＝3时，Δt＝；当n＝4时，Δt＝；若波沿轴负方向传播，则传播距离为7m＝eq\f7,8λ，Δt＝eq\f7,8T＋nTn＝0,1,2,3…，即Δt＝＋，Δt取值为、、、…，故C正确，D错误；障碍物宽度为6m，与波长8m相差不多，则能发生明显的衍射现象，故E正确][A和B一起在光滑水平面上做往复运动，对整体研究，整体在水平方向上只受弹簧的弹力，因为弹簧的弹力和位移成正比，所以回复力F＝－，而对A，在B给的静摩擦力作用下，做往返运动，设弹簧的形变量为，弹簧的劲度系数为，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a＝－eq\f,M＋m，对A：Ff＝|Ma|＝eq\fM,M＋m，可见，作用在A上的静摩擦力大小Ff与弹簧的形变量成正比，满足F＝－形式，故两者都做简谐运动，A、B正确；在简谐运动过程中，B对A的静摩擦力与位移方向相同或相反，B对A的静摩擦力对A做功，同理，A对B的静摩擦力对B也做功，C错误；由于A、B组成的系统中弹簧对系统做功，所以机械能不守恒，D错误][两列波波速相同，波长不同，根据v＝λf，频率不同，不能发生干涉现象，故A错误；两列波波速相同，波长分别为4m、6m，根据v＝λf，频率之比为3∶2，故B正确；平衡位置为＝6m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度大小不等、方向相同，故合速度不为零，故C错误；平衡位置为＝处的质点，两列波单独引起的位移分别为eq\f\r2,2A、eq\f1,2A，故合位移大于振幅A，故D正确；两列波传播速度大小相同，实线波的频率为2H，其周期为，由题图可知：虚线波的周期为；从图示时刻起再经过，实线波在平衡位置为＝5m的质点处于波谷，而虚线波处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y＜0，故E正确][由题图甲可知波长λ＝2m，由题图乙可知周期T＝2s，则波速为v＝eq\fλ,T＝eq\f2,2m/s＝1m/s，由题图乙可知，t＝1s时＝2m处的质点向上运动，由题图甲根据“上坡下，下坡上”可知该波沿轴负方向传播，故A错误；t＝1s和t＝2s相差半个周期，质点的振动情况完全相反，即t＝2s时，＝2m处质点的振动方向沿y轴负方向运动，故B正确；＝1m处的质点和＝2m处的质点相距半个波长，则两处质点振动步调总相反，故C错误；由于1s＝eq\fT,2，所以在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是2A＝2×5cm＝10cm，故D正确；由题图甲可知，t＝1s时刻＝处的质点位于波峰，则在t＝1s到t＝2s的半个周期的时间内，该质点从波峰运动到波谷，即速度先增大后减小，故E正确]815m/s2＋sn＝0,1,2…解析1由简谐运动的表达式＝πtm可知ω＝5π＝eq\f2π,T，解得T＝，由题图可知λ＝2OA＝2m，则波传播的速度大小为v＝eq\fλ,T＝eq\f2,m/s＝5m/s2由于AB之间的距离为4－1m＝3m＝1eq\f1,2λ，该波传到B点用时t1＝1eq\f1,2T＝，则从B开始振动到处于波峰位置需要用时t2＝eq\b\lc\\rc\\a\vs4\al\co1nT＋\f1,4Tn＝0,1,2…，故B在波峰的时刻为t＝t1＋t2＝＋sn＝0,1,2…912见解析解析1S1波传到a点时，S2波传到距离a点2d的位置，则波程差：S2a－aS1＝2dS2波刚传到a点时，质点a已经振动的时间：Δt＝eq\fS2a－aS1,v＝2因质点a的振幅为2A，故a点是振动加强点，则：S2a－aS1＝nλn＝0,1,2…由已知条件：1m<λ<4m联立解得：n＝2,3当n＝2时，λ＝2m当n＝3时，λ＝eq\f4,3m10154m/s258m/s3波向左传播解析1波向右传播时，传播距离Δ满足Δ＝λ＋eq\f3,8λ＝0,1,2,3…由Δt＝eq\fΔ,v，波速v＝eq\fλ,T知传播时间满足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，由波形图知λ＝8m解得v＝5