高考物理复习专题十三机械振动与机械波习题市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

一、单项选择题1.[江苏单科,12B(1)]如图所表示装置,弹簧振子固有频率是4Hz。现匀速转动把手,给弹

簧振子以周期性驱动力,测得弹簧振子振动到达稳定时频率为1Hz,则把手转动频率为

()

A.1HzB.3HzC.4HzD.5HzA组

自主命题·江苏卷题组五年高考1/75答案

A因把手每转动一周,驱动力完成一次周期性改变,即把手转动频率即为驱动力频

率。弹簧振子做受迫振动,而受迫振动频率等于驱动力频率,与振动系统固有频率无关,

故A正确。考查点

本题考查弹簧振子驱动力频率与其固有频率关系,属于轻易题。错解分析易错选B或D,说明对受迫振动不了解,不知道其频率应和驱动力频率相等。2/752.[江苏单科,12B(1)]一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来

超声波与发出超声波相比

()A.波速变大

B.波速不变C.频率变高

D.频率不变二、多项选择题答案

BC超声波波速由介质决定,介质不变,则波速不变,B项正确;当鱼群向渔船靠近时,由

于多普勒效应,被鱼群反射回来超声波频率高于波源发出频率,C正确。考查点

本题考查波传输、多普勒效应、波速、频率等知识,属于轻易题。错解分析易漏选,原因是不清楚机械波波速只与介质相关,在同种介质中波速不变,对多普

勒效应规律掌握不够。3/753.[江苏单科,12B(2)]野生大象群也有自己“语言”。研究人员录下象群“语言”交流时

发出声音,发觉以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多声音。播放速度变为

原来2倍时,播出声波

(选填“周期”或“频率”)也变为原来2倍,声波传输速度

(选填“变大”、“变小”或“不变”)。三、非选择题答案频率不变解析受迫振动频率等于驱动力频率,故播放速度变为原来2倍时,播出声波频率也

变为原来2倍。声波传输速度取决于传输介质,故速度不变。4/754.[江苏单科,12B(2)]用2×106Hz超声波检验胆结石,该超声波在结石和胆汁中波速分别

为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中波长是胆汁中

倍。用超声波检验胆

结石是因为超声波波长较短,碰到结石时

(选填“轻易”或“不轻易”)发生衍射。5/754.[江苏单科,12B(2)]用2×106Hz超声波检验胆结石,该超声波在结石和胆汁中波速分别

为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中波长是胆汁中

倍。用超声波检验胆

结石是因为超声波波长较短,碰到结石时

(选填“轻易”或“不轻易”)发生衍射。答案1.5不轻易解析因为波长、波速、频率三者关系为v=λf,而同一超声波在不一样介质中传输时频率不变

(不发生多普勒效应),则波长之比等于波速之比,所以该超声波在结石中波长是胆汁中

=1.5倍;发生显著衍射现象条件是缝、孔宽度或障碍物尺寸与波长相差不多,或小于波长。因为超声波波长较短,所以碰到结石不轻易发生衍射。考查点

本题考查波长、波速与频率关系、波产生显著衍射现象条件等知识,属于轻易题。知识链接超声波检测胆结石基本原理是:用脉冲发射器发出超声波,超声波传输过程中碰到

胆结石时会被反射回来,反射波信号变换成电信号,并显示在屏幕上,可依据接收到回波时信

号强弱,分析推断病变情况。6/75考点一机械振动单项选择题1.(北京理综,15,6分)某弹簧振子沿x轴简谐运动图像如图所表示,以下描述正确是

()A.t=1s时,振子速度为零,加速度为负最大值B组

统一命题、省（区、市）卷题组B.t=2s时,振子速度为负,加速度为正最大值C.t=3s时,振子速度为负最大值,加速度为零D.t=4s时,振子速度为正,加速度为负最大值7/75答案

A本题考查简谐运动图像。由图像可知,t=1s和t=3s时振子在最大位移处,速度为零,加

速度分别为负向最大值、正向最大值;而t=2s和t=4s时振子在平衡位置,加速度为零,而速度分

别为负向最大、正向最大。总而言之,A项说法正确。解题关键

简谐运动图像与运动情景关联经过图像,不但要提取出图像中相关信息,更需与振子运动情景相关联,细致分析出各物理量

大小和方向,这是解答本题关键。8/752.(上海单科,10,4分)做简谐运动单摆,其摆长不变,若摆球质量增加为原来

倍,摆球经过平衡位置速度减为原来

,则单摆振动

()A.周期不变,振幅不变B.周期不变,振幅变小C.周期改变,振幅不变D.周期改变,振幅变大答案

B本题考查单摆。由单摆周期公式T=2π

可知,当摆长L不变时,周期不变,故C、D错误;由能量守恒定律可知

mv2=mgh,其摆动高度与质量无关,因平衡位置速度减小,则最大高度减小,即振幅减小,选项B正确、A错误。易错警示摆球经过平衡位置时,因质量增加为原来

倍,速度减为原来

,故动能Ek=

mv2不变,不要误认为摆球振幅不变而错选A。9/753.(北京理综,15,6分)如图所表示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点,建

立Ox轴。向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图像为

()

答案

A振子在N点时开始计时,其位移为正向最大,并按正弦规律改变,故选项A正确。10/754.(浙江理综,17,6分)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。可把

游船浮动简化成竖直方向简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s。当船上升到最高点时,甲板刚

好与码头地面平齐。地面与甲板高度差不超出10cm时,游客能舒适地登船。在一个周期内,

游客能舒适登船时间是

()A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s答案

C

解法一由题意知,游客舒适登船时间t=

×

×2=1.0s。解法二设振动表示式为y=Asinωt,由题意可知ωt1=

或ωt2=

π,其中ω=

=

πrad/s,解得t1=0.25s或t2=1.25s,则游客舒适登船时间Δt=t2-t1=1.0s。11/751.(天津理综,5,6分)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上其它

质点振动形成简谐波沿绳水平传输,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P平衡位置间距

为L。t=0时,O位于最高点,P位移恰好为零,速度方向竖直向上,以下判断正确是

()

A.该简谐波是纵波B.该简谐波最大波长为2LC.t=

时,P在平衡位置上方D.t=

时,P速度方向竖直向上考点二机械波一、单项选择题12/75

答案C本题考查机械波。由题意知绳上质点在竖直方向上振动,波水平向右传输,故该波为横波,选项A错误;t=0时刻,P点在如图所表示位置时波长最大,则

λ=L,λ=4L,选项B错误;t=0时,P在平衡位置且向上振动,当t=

时,P在平衡位置上方,选项C正确;当t=

T时,P处于从最高点向平衡位置运动过程中,故速度方向向下,选项D错误。思绪分析

t=0时,O位于最高点——波峰,P位移为零,速度向上——平衡位置,作出波动图像,确

定P点可能位置,判断P点在不一样时刻运动方向和最大波长。13/752.(福建理综,16,6分)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传输,波速为v。若某时刻在波

传输方向上,位于平衡位置两质点a、b相距为s,a、b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,下

列四幅波形图中质点a最早抵达波谷是

()

14/75答案

D依据波传输方向,可分别判定四幅波形图中质点a振动方向,A图中向上振动,B图

中向下振动,C图中向上振动,D图中向下振动;各图中波周期分别为TA=

,TB=

,TC=

,TD=

,故从该时刻起,各图中质点a第一次抵达波谷时间分别为tA=

·TA=

·

,tB=

TB=

·

,tC=

TC=

·

,tD=

TD=

·

,可知tD<tB<tC<tA,故选D。评析四个图像中波形不一样,分析时很轻易只注意振动方向对质点抵达波谷时间影响,而忽略

周期不一样也会对问题有影响,要注意把两个方面原因综合起来考虑。15/753.(四川理综,2,6分)平静湖面传输着一列水面波(横波),在波传输方向上有相距3m甲、

乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之

间有一个波峰。这列水面波

()A.频率是30HzB.波长是3mC.波速是1m/sD.周期是0.1s答案

C波周期T=

s=2s,f=

=0.5Hz,1.5λ=3m,λ=2m,则波速v=

=

m/s=1m/s,A、B、D错误,C正确。16/754.(北京理综,15,6分)一列沿x轴正方向传输简谐机械横波,波速为4m/s。某时刻波形如图

所表示,以下说法正确是

()

A.这列波振幅为4cmB.这列波周期为1sC.此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D.此时x=4m处质点加速度为0答案

D由波动图像知,波振幅为2cm,A选项错误;波长λ=8m,周期T=

=

s=2s,B选项错误;因为波沿x轴正向传输,由波传输方向和质点振动方向关系知,x=4m处质点此时向y轴正方

向运动,C选项错误;此时x=4m处质点处于平衡位置,其加速度为零,D选项正确。17/755.[课标Ⅲ,34(1),5分]如图,一列简谐横波沿x轴正方向传输,实线为t=0时波形图,虚线为t=

0.5s时波形图。已知该简谐波周期大于0.5s。关于该简谐波,以下说法正确是

()

A.波长为2mB.波速为6m/sC.频率为1.5HzD.t=1s时,x=1m处质点处于波峰E.t=2s时,x=2m处质点经过平衡位置二、多项选择题18/75答案

BCE本题考查机械波图像。由题图可知,该波波长λ=4m,选项A错误;T>0.5s,则由题图知波在0.5s内沿x轴正方向传输距

离为

λ,传输时间t=

T=0.5s,T=

s,频率f=

=1.5Hz,选项C正确;波速v=

=6m/s,选项B正确;1s=

T,t=1s时,x=1m处质点处于波谷,选项D错误;2s=3T,t=2s时,x=2m处质点经过平衡位置,选项E正确。关联知识

(1)波长、波速、周期间关系。(2)由波形图和波传输方向确定一段时间内波传输距离与波长关系,进而求出波周期。19/756.[课标Ⅲ,34(1),5分]由波源S形成简谐横波在均匀介质中向左、右传输。波源振动频

率为20Hz,波速为16m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S两侧,且P、Q和S平衡位置在

一条直线上,P、Q平衡位置到S平衡位置之间距离分别为15.8m、14.6m。P、Q开始振

动后,以下判断正确是

()A.P、Q两质点运动方向一直相同B.P、Q两质点运动方向一直相反C.当S恰好经过平衡位置时,P、Q两点也恰好经过平衡位置D.当S恰好经过平衡位置向上运动时,P在波峰E.当S恰好经过平衡位置向下运动时,Q在波峰20/75答案

BDE由波速公式:v=λf得λ=

=0.8m,LSP=

λ=19

λ,LSQ=

λ=18

λ,由波动周期性,采取“去整留零”方法,可在波形图上标出S、P、Q三点位置,如图所表示,由图可知,P、Q两

点运动方向一直相反,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恰经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。

21/757.(四川理综,6,6分)简谐横波在均匀介质中沿直线传输,P、Q是传输方向上相距10m两质

点。波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点振动图像如图所表示。则

()

A.质点Q开始振动方向沿y轴正方向

B.该波从P传到Q时间可能为7sC.该波传输速度可能为2m/s

D.该波波长可能为6m22/75答案

AD由图可知,t=0时质点Q处于平衡位置,t=

时运动至波峰,故其起振方向沿y轴正方向,A正确;仍由图可知,T=6s,质点Q比质点P抵达同一振动状态晚了Δt=nT+

T=(6n+4)s(n=0,1,2,…),此即为该波从P传到Q所需时间,当Δt=7s时n=

,故B错误;由v=

=

m/s知,当v=2m/s时n=

,故C错误;再由λ=vT=

m知,当n=1时λ=6m,故D正确。23/758.[山东理综,38(1),4分]一列简谐横波沿直线传输。以波源O由平衡位置开始振动为计时零

点,质点A振动图像如图所表示,已知O、A平衡位置相距0.9m。以下判断正确是

()

A.波长为1.2m

B.波源起振方向沿y轴正方向C.波速大小为0.4m/s

D.质点A动能在t=4s时最大24/75答案

AB由图可知波源起振后3s质点A开始振动,故波速大小v=

=

=0.3m/s,C错误;由图知波周期即质点A振动周期T=4s,故该波波长λ=vT=1.2m,A正确;因介质中各质点起

振方向与波源起振方向相同,故由图知B正确;由图知t=4s时质点A处于正向最大位移处,此时

质点A速度为零、动能为零,故D错误。25/759.[课标Ⅱ,34(1),5分]图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻波形图,P是平衡位置在x=1.0m

处质点,Q是平衡位置在x=4.0m处质点;图(b)为质点Q振动图像。以下说法正确是

()

A.在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时,质点P加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传输了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P经过旅程为30cmE.质点Q简谐运动表示式为y=0.10sin10πt(国际单位制)26/75答案

BCE由图(a)得λ=8m,由图(b)得T=0.2s,所以v=

=40m/s。由图(b)知,在t=0.10s时,质点Q经过平衡位置向y轴负方向运动,A错误。结合图(a),由“同侧法”判得波沿x轴负方向传输,画

出t=0.25s时波形图,标出P、Q点,如图,此时P点在x轴下方,其加速度向上,B正确。Δt=0.25s-0.

10s=0.15s,Δx=v·Δt=6m,C正确。P点起始位置不在平衡位置或最大位移处,故D错误。由图知A

=0.10m,ω=

=10πrad/s,所以Q点简谐运动表示式为y=0.10sin10πt(国际单位制),E正确。

27/7510.[课标Ⅰ,34(1),5分]如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐运动点波源S1(0,4)和S2(0,-

2)。两波源振动图线分别如图(b)和图(c)所表示。两列波波速均为1.00m/s。两列波从波源传

播到点A(8,-2)旅程差为

m,两列波引发点B(4,1)处质点振动相互

(填

“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点振动相互

(填“加强”或“减弱”)。

三、非选择题答案2减弱加强28/75解析本题考查波干涉。A到两波源距离差为AS1-AS2= m-8m=2m。由图(b)或图(c)得T=2s,得λ=vT=2m,因BS1-BS2= m- m=0,而两波源振动步调相反,故B点振动减弱;同理,CS1-CS2=(4-0.5)m-[0.5-(-2)]m=1m,恰好为半个波长,故C

点振动加强。29/7511.(上海单科,14)机械波产生和传输条件是:①存在一个做振动波源,②在波源周围存

在

;机械波传输是

和

。答案介质振动形式能量解析机械波是机械振动在介质中传输,传输是振动形式和能量。30/7512.[课标Ⅱ,34(2),10分]一列简谐横波在介质中沿x轴正向传输,波长大于10cm。O和A是

介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处两个质点。t=0时开始观察,此时质点O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=1s时,质点A第一次回到平衡位置。求(ⅰ)简谐波周期、波速和波长;(ⅱ)质点O位移随时间改变关系式。答案看法析31/75解析(ⅰ)设振动周期为T。因为质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历

是

个周期,由此可知T=4s①因为质点O与A距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传输,O在t=

s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差

s。两质点平衡位置距离除以传输时间,可得波速度v=7.5cm/s②利用波长、波速和周期关系得,简谐波波长λ=30cm③(ⅱ)设质点O位移随时间改变关系为y=Acos

④将①式及题给条件代入上式得

⑤32/75解得φ0=

,A=8cm⑥质点O位移随时间改变关系式为y=0.08cos

(国际单位制)

⑦或y=0.08sin

(国际单位制)解题方法机械波中各质点都在做简谐运动,简谐运动位移与时间关系式为y=Asin(ωt+φ)

或者是y=Acos(ωt+φ),式中ω=

,把数学中三角函数知识与物理中简谐运动结合起来,就能够顺利得出结果。33/7513.[浙江自选,13(2),6分]如图所表示,在t=0时刻,位于波源O处质点从平衡位置开始向上振

动,形成沿x轴正方向传输一列简谐横波,波长为8m。位于P处质点在t=1.5s时开始向上运

动,当t=2.5s时第一次到达正最大位移。求

①波周期T;②波速v;③O、P之间距离。答案①4s②2m/s③3m34/75解析①由题知波源起振方向向上,则质点P从开始振动到其第一次到达正最大位移,恰好振

动了

T,则有

T=2.5s-1.5s解得周期T=4s②波速v=

=2m/s③OP=vt=2×1.5m=3m35/751.(北京理综,17,6分)一简谐机械横波沿x轴正方向传输,波长为λ,周期为T。t=0时刻波形

如图1所表示,a、b是波上两个质点。图2是波上某一质点振动图像。以下说法中正确是

()一、单项选择题C组

教师专用题组A.t=0时质点a速度比质点b大B.t=0时质点a加速度比质点b小C.图2能够表示质点a振动D.图2能够表示质点b振动36/75答案

D由图1可知,t=0时,a在正向最大位移处,v=0,加速度最大;b在平衡位置,速度最大,加速

度为0,且振动方向沿y轴负向,图2能够表示质点b振动,选项A、B、C都错误,选项D正确。37/752.(四川理综,5,6分)图1是一列简谐横波在t=1.25s时波形图,已知c位置质点比a位置

晚0.5s起振,则图2所表示振动图像对应质点可能位于

()

A.a<x<b

B.b<x<cC.c<x<d

D.d<x<e38/75答案

D由题图1知a、c位置间距离为半个波长,则波从a位置质点传输到c位置质点需要

半个周期时间,即T=1s。当t=1.25s=

T时,由图2能够看出该质点正处于从波峰向平衡位置运动过程中。因c位置质点比a位置质点起振时间晚,故波是沿x轴正向传输,结合图1可

知t=1.25s时处于从波峰向平衡位置运动质点可能在d、e两位置之间,故D正确。39/753.(福建理综,16,6分)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周

期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传输简谐横波。下列图中能够正确表示t=

0.6s时波形图是

()

答案

C介质中各质点开始振动方向与振源起振方向相同,C正确,A、B、D错误。40/754.[课标Ⅰ,34(1),6分]如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上四个质点,相邻两点间距依次

为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s波速沿x轴正向传输,在t=0时刻抵达质点a处,质点a

由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次抵达最高点。以下说法正确是

()

A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c恰好抵达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4s<t<6s时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动二、多项选择题41/75答案

ACD波由a到d匀速传输,v=2m/s,t=

=

=6s,A项正确。第一个波峰在t1=3s时产生于a点,再经t2=

=

=3s抵达c点,共计t=t1+t2=6s,B项错误。a点从向下起振至抵达最高点用时3s,可知

T=3s,即T=4s,则b点振动周期也为4s,C项正确。波经t2=

=3s抵达c点,说明此时c点开始从平衡位置向下振动,再经

=1s,共计4s抵达最低点,再经

=2s可抵达最高点,故在4s<t<6s时间内点c向上运动,D项正确。因λ=v·T=8m,而db=10m=1

λ,并不是

λ或

λ奇数倍,故E项说法错误。42/755.[课标Ⅰ,34(1),6分]图(a)为一列简谐横波在t=2s时波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=

1.5m处质点振动图像,P是平衡位置为x=2m质点。以下说法正确是

()A.波速为0.5m/sB.波传输方向向右C.0~2s时间内,P运动旅程为8cmD.0~2s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置43/75答案

ACE由图(a)可知,波长λ=2m,由图(b)可知周期T=4s,则波速v=

=0.5m/s,A正确。t=2s时,x=1.5m处质点振动方向向下,则波向左传输,B错。0~2s时间内P质点运动旅程sP=

×4A=8cm,C项正确。0~2s内P质点向y轴负方向运动,D项错。t=0时P质点位于正向最大位移处,故P

质点到达平衡位置时刻为t=(2n+1)

(n=0,1,2,…),则n=3时,t=7s,P恰好回到平衡位置,E项正确。44/756.[重庆理综,11(2),6分]一竖直悬挂弹簧振子,下端装有一统计笔,在竖直面内放置有一记

录纸。当振子上下振动时,以速率v水平向左匀速拉动统计纸,统计笔在纸上留下如图所表示图

像。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹位置坐标。由此图求振动周期和振幅。三、非选择题答案

解析设周期为T,振幅为A。由题意得T=

和A=

。45/757.[课标Ⅱ,34(1),5分]如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块组成弹簧振子,该物块是由

a、b两个小物块粘在一起组成。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0。当物块

向右经过平衡位置时,a、b之间粘胶脱开;以后小物块a振动振幅和周期分别为A和T,则A

A0(填“>”、“<”或“=”),T

T0(填“>”、“<”或“=”)。

答案<<解析当物块向右经过平衡位置时,脱离前:振子动能Ek1=

(ma+mb)

脱离后振子动能Ek2=

ma

由机械能守恒可知,平衡位置处动能等于最大位移处弹性势能,所以脱离后振子振幅变小;

由弹簧振子周期T=2π

知,脱离后周期变小。46/758.[重庆理综,11(2),6分]图为一列沿x轴正方向传输简谐机械横波某时刻波形图,质点P

振动周期为0.4s。求该波波速并判断P点此时振动方向。

答案2.5m/s沿y轴正向解析由波形图直接看出波长λ=1m,由题意知T=0.4s,所以波速v=

=

m/s=2.5m/s。因为这列波沿x轴正方向传输,依据波传输方向与质点振动方向关系可知质点P在该时刻振

动方向沿y轴正向。47/759.[课标Ⅰ,34(2),10分]甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传输,波速

均为v=25cm/s。两列波在t=0时波形曲线如图所表示。求

(ⅰ)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm全部质点x坐标;(ⅱ)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm质点时间。答案(ⅰ)(50+300n)cm

n=0,±1,±2,…(ⅱ)0.1s48/75解析(ⅰ)t=0时,在x=50cm处两列波波峰相遇,该处质点偏离平衡位置位移为16cm。两列

波波峰相遇处质点偏离平衡位置位移均为16cm。从图线能够看出,甲、乙两列波波长分别为λ1=50cm,λ2=60cm①甲、乙两列波波峰x坐标分别为x1=50+k1λ1,k1=0,±1,±2,…

②x2=50+k2λ2,k2=0,±1,±2,…

③由①②③式得,介质中偏离平衡位置位移为16cm全部质点x坐标为x=(50+300n)cm,n=0,±1,±2,…

④(ⅱ)只有两列波波谷相遇处质点位移为-16cm。t=0时,两波波谷间x坐标之差为Δx'=[50+(2m2+1)

]-[50+(2m1+1)

]

⑤式中,m1和m2均为整数。将①式代入⑤式得Δx'=10(6m2-5m1)+5

⑥因为m1、m2均为整数,相向传输波谷间距离最小为49/75Δx0'=5cm⑦从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm质点时间为t=

⑧代入数据得t=0.1s⑨[第(ⅰ)问6分,①式2分,②③式各1分,④式2分;第(ⅱ)问4分,⑤⑦⑧⑨式各1分。]50/75一、单项选择题(共5分)1.(山西重点中学期中,15)如图甲所表示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐

运动。振子位移x随时间t改变图像如图乙所表示。以下判断正确是

()A.0.4s时振子加速度为零B.0.8s时振子速度最大C.0.4s和1.2s时振子加速度相同D.0.8s和1.6s时振子速度相同三年模拟A组—高考模拟·基础题组(时间：20分钟分值：40分)51/75答案

B0.4s时振子处于最大位移处,加速度最大,故A项错误。0.8s时振子处于平衡位置,速

度最大,加速度为零,故B项正确。0.4s和1.2s时加速度大小相同,方向相反,故C项错误。0.8s和

1.6s时速度大小相同,方向相反,故D项错误。友情提醒

注意速度与加速度方向。52/752.(江苏扬州调研)关于机械振动与机械波说法,不正确是

()A.机械波频率等于振源振动频率B.机械波传输速度与振源振动速度相等C.质点振动方向总是垂直于波传输方向D.在一个周期内,沿着波传输方向,“振动”在介质中传输一个波长距离二、多项选择题(每小题7分,共35分)答案

BC机械波频率等于振源振动频率,故A正确;机械波在介质中传输速度由介质

本身决定,与振源振动速度无关,故B错误;波分横波与纵波,纵波质点振动方向与波传输

方向在同一条直线上,故C错误;由v=

可知,在一个周期内,沿波传输方向,“振动”在介质中传输一个波长距离,故D正确。考查点

本题考查机械波、机械振动。为中等难度题。知识链接

机械波形成要有两个条件:一是机械振动,二是传输振动介质。波传输速度与质

点振动速度没有直接关系,波在介质中传输速度由介质本身决定。53/753.[江苏四市二联,12B(1)]小明同学用两根不一样材质绳a、b系在一起演示机械波,他在a绳

左端有规律地上下抖动绳子,某时刻绳上展现如图所表示波形,则由此能够看出

()

A.此时a绳最左端振动方向向下B.绳a中机械波周期小于绳b中机械波周期C.绳a中机械波传输速度小于绳b中传输速度D.若绳子左端抖动得越快,波传输速度将越大54/75答案

AC由“上下坡法”可判知A正确。因为a、b绳系在一起,所以其中波传输周期和

频率均相同,决定于波源振动快慢,故B错。由图可见b绳中波长大,结合v=λf可知,b绳中传输速

度大,即C正确。波传输速度决定于介质,与波源振动快慢无关,故D错。方法指导依据波传输方向判断质点振动方向;T与f由波源决定;由v=λf判断波速(由介质决

定)。55/754.(江苏高考模拟卷二)关于以下图像描述与判断中,正确有

()A.图甲是多普勒效应图像,B处观察者接收到波频率大于波源发出频率B.图甲是多普勒效应图像,A处观察者接收到波频率大于波源发出频率C.图乙是受迫振动振幅随驱动力频率改变图像,物体做受迫振动时频率一直等于固有频率D.图乙是受迫振动振幅随驱动力频率改变图像,当驱动力频率等于固有频率时振幅最大答案

AD由图甲能够看出,B处观察者在单位时间内接收到波峰(或波谷)个数更多,即

A对,B错。物体做受迫振动时频率等于驱动力频率,发生共振时,振幅最大,驱动力频率等

于固有频率,故C错,D对。56/755.[江苏百校第一次联考,12B(1)]在喜剧电影《功夫》中,包租婆“狮子吼”能够将酒杯

震碎。若我们用手指轻弹一样酒杯,听到清脆声音,并测得该声音频率为f。以下说法正

确是

()A.包租婆“狮子吼”震碎酒杯是声波共振现象B.包租婆“狮子吼”震碎酒杯是声波干涉现象C.包租婆发出震碎酒杯“狮子吼”频率一定靠近fD.包租婆发出震碎酒杯“狮子吼”频率一定远大于f答案

AC共振时受迫振动物体振幅最大,A正确,B错。产生共振条件是驱动力频率等

于受迫振动物体固有频率,它们越靠近时振幅越大,故C正确,D错。57/756.[苏北三市联考,12B(1)]一弹簧振子做简谐运动振动图像如图所表示,已知弹簧劲度系

数为20N/cm,则

()

A.图中A点对应时刻振子所受弹力大小为5N,方向指向x轴负方向B.图中A点对应时刻振子速度方向指向x轴正方向C.在0~4s内振子做了1.75次全振动D.在0~4s内振子经过旅程为3.5cm,位移为058/75答案

AB图中A点对应弹簧形变量x=0.25cm,弹力F=kx=20×0.25N=5N,方向与x轴正方向

相反,即指向x轴负方向,故A正确。A点切线斜率表示振子速度,斜率为正,表示振子速度

方向沿x轴正方向,故B正确。由图可知0~4s内振子做了2次全振动,振子经过旅程为4cm,位移

为0,故C、D错误。59/75一、单项选择题(共2分)1.[江苏无锡期中,12B(1)]一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f关系)

如图所表示,则

()

A.此单摆固有周期约为0.5sB.此单摆摆长约为1mC.若摆长增大,单摆固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线峰将向右移动B组—高考模拟·综合题组(时间：20分钟分值：30分)60/75答案

B由图可知,单摆固有频率为0.5Hz,则固有周期T=2s,故A错。由T=2π

得摆长l≈1m,故B正确。摆长增大,周期增大,频率减小,共振曲线峰将向左移动,故C、D均错。考查点

本题考查共振曲线了解、单摆周期公式、受迫振动、固有频率与驱动力频率

关系等考点,属于中等难度题。温馨提醒做受迫振动物体发生共振时,驱动力频率等于固有频率。61/752.(江苏南京六校联考)某同学用DIS系统在试验室做“单摆周期T与摆长关系”试验,

经过计算机描绘出两次试验中单摆振动图像,由图可知,两次试验中单摆频率之比

=

;两单摆摆长之比

=

。

二、非选择题(每小题7分,共28分)62/75考查点本题考查振动图像了解、单摆周期公式。为轻易题。方法指导利用“百分比法”解题,简单明了。答案4∶39∶16解析频率与周期成反比,结合图像可知:

=

=

=

,单摆周期公式T=2π

,故

=

=

。63/753.[江苏三市二联,12B(2)]如图所表示为一列简谐横波在t=0时刻图像。此时质点P速度方

向沿y轴负方向,则此时质点Q速度方向

。当t=0.45s时质点P恰好第3次抵达y轴负方

向最大位移处(即波谷),则该列简谐横波波速大小为

。

答案沿y轴正方向(或向上)2m/s解析依据“上下坡法”和质点P速度方向向下可推知,波沿x轴负方向传输,质点Q速度方向

向上。质点P第3次抵达波谷所经历时间为2

T,由2

T=0.45s得T=0.2s;由图可见波长λ=0.4m,则波速v=

=2m/s。考查点本题考查质点振动方向判断、波传输规律、波速计算等知识。为轻易题。64/754.[江苏南通一模,12B(2)]一列简谐横波沿+x方向传输,波长为λ,周期为T,在t=0时刻该波

波形图如图甲所表示,O、a、b是波上三个质点。则图乙可能表示

(选填“O”、“a”或

“b”)质点振动图像;t=

时刻质点a加速度比质点b加速度

(选填“大”或“小”)。

65/75解析由波动图像可知,质点b在t=0时刻位移为零,且正向+y方向运动,与图乙描述质点振动

情况相同。t=

时刻,质点a抵达平衡位置,其加速度为零;质点b抵达正向最大位移处,其加速度抵达最大值。答案

b小考查点

本题考查考生对波动图像与振动图像意义了解、质点振动与波传输之间关

系、质点运动加速度等知识,属于中等难度题。温馨提醒质点完成一次全振动过程中,波恰好传输一个波长。66/755.[江苏南京、盐城二模,12B(3)]一列简谐波沿x轴传输,已知x轴上x1=0m和x2=1m两处质点

振动图像分别如图a、b所表示。若波长λ>1m,则该波波长为多少?

67/75考查点

本题考查质点振动图像、波传输等知识,对考生分析推理能力有较高要求,属于中

等难度题。易错警示本题易漏解,只想到波沿x轴正方向传输情景,遗漏波沿x轴负方向传输情况。因

此,我们解题过程中思维一定要严密,要想到各种可能出现情况。答案

m或4m解析波沿x轴正向传输时,两质点间距离为

λ1=1m,即λ1=

m。波沿x轴负方向传输时,两质点间距离为

λ2=1m,即λ2=4m。68/751.(江西七校联考)一列沿x轴正方向传