1．[2023·新課標(biāo)卷]船上的人和水下的潛水員都能聽(tīng)見(jiàn)輪船的鳴笛聲．聲波在空氣中和在水中傳播時(shí)的( )
A．波速和波長(zhǎng)均不同B．頻率和波速均不同
C．波長(zhǎng)和周期均不同D．周期和頻率均不同
2．[2023·海南卷]如圖所示分別是一列機(jī)械波在傳播方向上相距6m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是( )
A．該波的周期是5s
B．該波的波速是3m/s
C．4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)
D．4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)
3．[2023·湖南卷]如圖(a)，在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點(diǎn)，其中A、B、C三點(diǎn)位于同一直線(xiàn)上，AC＝BC＝4m，DC＝3m，DC垂直AB.t＝0時(shí)，位于A、B、C處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖(b)所示，振動(dòng)方向與平面ABD垂直，已知波長(zhǎng)為4m．下列說(shuō)法正確的是( )
A．這三列波的波速均為2m/s
B．t＝2s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)
C．t＝4.5s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D．t＝6s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是6cm
4．[2023·浙江6月]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(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O.先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然后將A管拉長(zhǎng)d＝15cm，在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小，其強(qiáng)度為100個(gè)單位．已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比，不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失，則( )
A．聲波的波長(zhǎng)λ＝15cm
B．聲波的波長(zhǎng)λ＝30cm
C．兩聲波的振幅之比為3∶1
D．兩聲波的振幅之比為2∶1
題組一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
5.[2023·河北省張家口市聯(lián)考]同一地點(diǎn)，甲、乙單擺在驅(qū)動(dòng)力作用下振動(dòng)，其振幅A隨驅(qū)動(dòng)力頻率f變化的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )
A．若驅(qū)動(dòng)力的頻率為2f0，乙單擺振動(dòng)的頻率大于2f0
B．若驅(qū)動(dòng)力的頻率為2f0，乙單擺振動(dòng)的頻率等于f0
C．若驅(qū)動(dòng)力的頻率為2f0，甲、乙單擺振動(dòng)的振幅相同
D.若驅(qū)動(dòng)力的頻率為2f0，甲單擺振動(dòng)的振幅小于乙單擺的振幅
6.如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線(xiàn)將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的4倍，彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T＝2πeq \r(\f(m,k))，式中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)．當(dāng)細(xì)線(xiàn)突然斷開(kāi)后，兩物塊都開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不正確的是( )
A．甲的振幅是乙的振幅的4倍
B．甲的振幅等于乙的振幅
C．甲的最大速度是乙的最大速度的eq \f(1,2)
D．甲的振動(dòng)周期是乙的振動(dòng)周期的2倍
7.[2023·上海市虹口區(qū)診斷測(cè)試]擺球質(zhì)量為m的單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，則該單擺( )
A．?dāng)[長(zhǎng)為eq \f(gt eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,4π2)
B．?dāng)[長(zhǎng)為eq \f(gt eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,π2)
C．?dāng)[球向心加速度的最大值為eq \f(π2E0,2mgt eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) )
D．?dāng)[球向心加速度的最大值為eq \f(2π2E0,mgt eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) )
8.[2023·云南校模擬預(yù)測(cè)]如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕細(xì)繩α、b、c組合系住一質(zhì)量分布均勻且?guī)д姷男∏騧，球的直徑為d(d?L)，繩b、c與天花板的夾角α＝30°，空間中存在平行于紙面豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝eq \f(mg,q)，重力加速度為g，現(xiàn)將小球拉開(kāi)小角度后由靜止釋放，則( )
A．若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動(dòng)，則周期為2πeq \r(\f(2L＋d,2g))
B．若小球做垂直于紙面的小角度擺動(dòng)，則周期為2πeq \r(\f(3L＋d,4g))
C．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)合力為零
D．無(wú)論小球如何擺動(dòng)，電場(chǎng)力都不做功
題組二 機(jī)械波的傳播和圖像
9.[2023·重慶市聯(lián)合診斷測(cè)試]如圖所示，某均勻介質(zhì)中一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波(圖中未畫(huà)出)，波速為6m/s，兩質(zhì)點(diǎn)P、Q位于x軸上．以該波傳到質(zhì)點(diǎn)P為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y＝－2sin5πt(cm)，經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt該波傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上方距其平衡位置1cm處且向上振動(dòng)．由此可知( )
A．該波的波長(zhǎng)為2m
B．質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向向上
C．質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的間距可能為3.8m
D．Δt＝0.25s
10.[2023·天津市南開(kāi)區(qū)模擬](多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t＝0.3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)負(fù)方向最大位移處，則( )
A．此波波源的起振方向沿y軸負(fù)方向
B．該簡(jiǎn)諧橫波的波速為10m/s
C．該簡(jiǎn)諧橫波的頻率為2.5Hz
D．該波在傳播過(guò)程中遇到尺寸為1m的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
11.[2023·湖南衡陽(yáng)模擬](多選)如圖所示，一列振幅為A＝5cm的簡(jiǎn)諧橫波沿著x軸正方向傳播，某時(shí)刻(計(jì)時(shí)開(kāi)始的時(shí)刻)坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相反，位移分別為－3cm、3cm，兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為1m．已知Q的平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離小于波長(zhǎng)λ，波的傳播速度為1m/s，sin37°＝0.6，下列說(shuō)法正確的是( )
A．此波的波長(zhǎng)λ＝4m
B．坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝5sinπt(cm)
C．再經(jīng)過(guò)eq \f(37,180)s，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)平衡位置
D．計(jì)時(shí)開(kāi)始的10s內(nèi)，Q經(jīng)過(guò)的路程為50cm
12．[2023·福建省莆田市模擬]一簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，軸上a、b兩點(diǎn)相距12m．t＝0時(shí)a點(diǎn)為波峰，b點(diǎn)為波谷；t＝0.5s時(shí)a點(diǎn)為波谷，b點(diǎn)為波峰，則下列判斷正確的是( )
A．波一定沿x軸正方向傳播
B．波長(zhǎng)可能是8m
C．周期可能是0.5s
D．波速可能是12m/s
題組三 波的現(xiàn)象
13．[2023·上海市長(zhǎng)寧區(qū)模擬]在某介質(zhì)中，兩列振幅和波長(zhǎng)都相等的脈沖波相向傳播，C為A、B的中點(diǎn)，如圖甲所示．在它們相遇的某一時(shí)刻出現(xiàn)兩列波“消失”的現(xiàn)象，如圖乙所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．該時(shí)刻三質(zhì)點(diǎn)位移均為零
B．該時(shí)刻三質(zhì)點(diǎn)加速度均為零
C．該時(shí)刻三質(zhì)點(diǎn)速度均為零
D．C點(diǎn)位移始終為零
14.如圖為水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線(xiàn))和波谷(虛線(xiàn))，S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．處在A、D連線(xiàn)上的質(zhì)點(diǎn)不一定都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
B．由于B點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，所以它的振幅為零
C．某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)D的位移可能為零
D．再過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)B、C的點(diǎn)將是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
15．[2023·安徽省安慶市模擬](多選)如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，M、N是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其振動(dòng)圖像如圖所示，介質(zhì)中P點(diǎn)與M、N兩個(gè)波源的距離分別為3m和5m，t＝0時(shí)刻兩波源同時(shí)起振，形成的簡(jiǎn)諧波分別沿MP、NP方向傳播，波速都是10m/s，下列說(shuō)法正確的是( )
A．簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為2m
B．P點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向
C．P點(diǎn)是振動(dòng)減弱的點(diǎn)
D．0～1s內(nèi)，P點(diǎn)通過(guò)的路程為48cm
16.[2023·浙江省聯(lián)考]如圖所示兩個(gè)較大的相同容器中盛有相同體積的水和鹽水．將一根粗細(xì)均勻的木筷，下端繞幾圈鐵絲，分別豎直按入液體中相同深度后靜止釋放，木筷開(kāi)始在液體中上下振動(dòng)(不計(jì)液體粘滯阻力)，則筷子分別在兩種液體中振動(dòng)時(shí)( )
A．周期相同
B．振幅相同
C．重力勢(shì)能變化的最大值不相同
D．受到液體對(duì)它的最小浮力相同
17．[2023·江西省撫州市模擬]如圖所示，光滑水平細(xì)桿兩端固定，小滑塊與輕彈簧相連，并套在細(xì)桿上，輕彈簧左端固定；在小滑塊上固定一個(gè)能持續(xù)發(fā)出單一頻率聲音的蜂鳴器．滑塊與蜂鳴器靜止時(shí)處于O點(diǎn)，現(xiàn)將其拉到N點(diǎn)由靜止釋放，滑塊與蜂鳴器就沿著細(xì)桿在M、N之間振動(dòng)起來(lái)．某同學(xué)站在右側(cè)，耳朵正好在MN延長(zhǎng)線(xiàn)上，滑塊與蜂鳴器整體視為質(zhì)點(diǎn)，則( )
A.該同學(xué)聽(tīng)到的蜂鳴器的聲音是斷斷續(xù)續(xù)的
B．該同學(xué)聽(tīng)到的蜂鳴器振動(dòng)時(shí)的聲音總是比靜止時(shí)音調(diào)高
C．如果增大滑塊與蜂鳴器振動(dòng)的振幅，其振動(dòng)周期一定增大
D．滑塊與蜂鳴器的振動(dòng)可以視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
18．[2023·山東省德州市模擬]有主動(dòng)降噪功能的耳機(jī)，內(nèi)部有可以收集周?chē)h(huán)境中噪音信號(hào)的麥克風(fēng)，經(jīng)過(guò)智能降噪處理器對(duì)不同的噪聲精準(zhǔn)運(yùn)算，產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波，從而起到降噪消聲的作用．下列說(shuō)法正確的是( )
A．主動(dòng)降噪是利用了聲波的衍射原理，使噪音信號(hào)不能從外面?zhèn)魅攵鷻C(jī)
B．抵消聲波和噪音聲波頻率可以不同
C．抵消聲波和噪音聲波振幅相同
D．抵消聲波和噪音聲波相位相同
19．[2023·湖北省聯(lián)考]超聲波指紋識(shí)別是第3代指紋識(shí)別技術(shù)，相較于電容和光學(xué)指紋識(shí)別，具有精度高且不易受到外界干擾等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)在智能手機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用，其原理是指紋識(shí)別器發(fā)出一束超聲波，超聲波在手指表面指紋的峰和谷處反射情況不相同，構(gòu)建出手指指紋情況，關(guān)于超聲波指紋識(shí)別，下列說(shuō)法正確的是( )
A．指紋識(shí)別中的超聲波可以用次聲波代替
B．超聲波頻率越高，在同種介質(zhì)中傳播速度越快
C．超聲波的頻率越高，波長(zhǎng)越短，識(shí)別就越精確
D．超聲波在從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)波速變慢，波長(zhǎng)變長(zhǎng)
20．[2023·廣東省汕頭市模擬](多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t＝0時(shí)刻波的圖像如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置在x＝4m處．該波的周期T＝4s．下列說(shuō)法正確的是( )
A.t＝13s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰
B．在0～3s內(nèi)波傳播的距離為6m
C．在0～3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm
D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程是y＝10sin0.5πt(cm)
21．[2023·上海市長(zhǎng)寧區(qū)模擬]質(zhì)量m＝0.2kg的小球用輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，如圖甲所示，把小球向下拉至某位置(未超出彈性限度)由靜止釋放，小球之后運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖像如圖乙所示(取豎直向下為正方向，不計(jì)空氣阻力)，g＝10m/s2，則下列判斷正確的是( )
A．在0～4s時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為0
B．在0～2s時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力做功為1.6J
C．小球從2s末到6s末的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈力的沖量大小為6.4N·s
D．在2s末彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)
22．[2023·北京市朝陽(yáng)區(qū)調(diào)研]一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲為波在t＝0時(shí)刻的波形圖，圖乙為平衡位置在x＝1m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像．下列說(shuō)法正確的是( )
A．該波沿x軸正方向傳播
B．該波的波速為2m/s
C．0～2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為2cm
D．質(zhì)點(diǎn)P、Q的振動(dòng)方向總是相同
23．[2023·浙江省寧波三鋒教研聯(lián)盟聯(lián)考](多選)在y軸左右兩側(cè)存在兩種不同的均勻介質(zhì)，有兩列持續(xù)傳播的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，甲向右傳播、乙向左傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，甲波恰好傳至x＝0處，乙波恰好傳至x＝5m處，已知波在負(fù)半軸的波速大小為0.5m/s，在正半軸的波速大小為0.25m/s，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．t＝0時(shí)刻x＝－2.6m處質(zhì)點(diǎn)與x＝5.1m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相反
B．x軸上第一個(gè)位移到＋6cm的質(zhì)點(diǎn)是橫坐標(biāo)為x＝3m
C．較長(zhǎng)時(shí)間后x＝2.5m處的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)
D．t＝50s時(shí)刻x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的位移為6cm
24．[2023·江蘇模擬]某簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿xOy平面?zhèn)鞑?，波源位于O點(diǎn)，t＝0時(shí)刻波的圓形波面分布如圖(a)，其中實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)表示與波峰相鄰的波谷．A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)，規(guī)定z軸正方向垂直于xOy平面向外．求：
(1)該波的波長(zhǎng)和該波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)的時(shí)間(可用根式表示)；
(2)M處質(zhì)點(diǎn)起振后，5s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程是多少．
[答題區(qū)]
考點(diǎn)1 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波
1．解析：聲波的周期和頻率由振源決定，故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均相同，但聲波在空氣和水中傳播的波速不同，根據(jù)波速與波長(zhǎng)關(guān)系v＝λf可知，波長(zhǎng)也不同，故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A.
答案：A
2．解析：由題圖可知，該波的周期T＝4s，A錯(cuò)；由P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相，則P、Q間距離為(n＋eq \f(1,2))λ＝6m(n＝0，1，2，…)，則波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(3,2n＋1)m/s(n＝0，1，2，3，…)，B錯(cuò)；由質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像可知，4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，C對(duì)；由質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像可知，4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，D錯(cuò)．
答案：C
3．解析：由圖(b)的振動(dòng)圖像可知，振動(dòng)的周期為4s，故三列波的波速為v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(4m,4s)＝1m/s，A錯(cuò)誤；由圖(a)可知，D處距離波源C的距離最近為3m，故開(kāi)始振動(dòng)后波源C處的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為tC＝eq \f(DC,v)＝eq \f(3m,1m/s)＝3s，故t＝2s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)還未開(kāi)始振動(dòng)，B錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知AD＝BD＝5m，波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為tAB＝eq \f(AD,v)＝eq \f(5m,1m/s)＝5s，故t＝4.5s時(shí)，僅波源C處的橫波傳播到D處，此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為t1＝t－tC＝1.5s，由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；t＝6s時(shí)，波源C處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為t2＝t－tC＝3s，由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源C處傳播橫波的波谷；t＝6s時(shí)，波源A、B處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為t3＝t－tAB＝1s，由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源A、B處傳播橫波的波峰．根據(jù)波的疊加原理可知此時(shí)D處質(zhì)點(diǎn)的位移為y＝2A－A＝2cm，故t＝6s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm，D錯(cuò)誤．故選C.
答案：C
4．解析：分析可知A、B兩管等長(zhǎng)時(shí)，聲波的振動(dòng)加強(qiáng)，將A管拉長(zhǎng)d＝15cm后，兩聲波在O點(diǎn)減弱，根據(jù)題意設(shè)聲波加強(qiáng)時(shí)振幅為20，聲波減弱時(shí)振幅為10，則A1＋A2＝20，A1－A2＝10.可得兩聲波的振幅之比eq \f(A1,A2)＝eq \f(3,1)，故C正確，D錯(cuò)誤；
根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得eq \f(λ,2)＝2d，解得λ＝60cm，故AB錯(cuò)誤．故選C.
答案：C
5．解析：當(dāng)物體做受迫振動(dòng)時(shí)，物體振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率越接近，振幅越大．由圖可知，甲的固有頻率為f0，乙的固有頻率為2f0.若驅(qū)動(dòng)力的頻率為2f0，甲的振幅小于乙的振幅，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．
答案：D
6．解析：根據(jù)題意可知，線(xiàn)未斷開(kāi)前，兩根彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同，離開(kāi)平衡位置的最大距離相同，即振幅一定相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；當(dāng)線(xiàn)斷開(kāi)的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能相同，到達(dá)平衡后，甲、乙的最大動(dòng)能相同，由于甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的4倍，由公式Ek＝eq \f(1,2)mv2可得vm＝eq \r(\f(2Ekm,m))，甲的最大速度是乙的最大速度的eq \f(1,2)，C項(xiàng)正確；由于甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的4倍，根據(jù)T＝2πeq \r(\f(m,k))可知，甲的振動(dòng)周期是乙的振動(dòng)周期的2倍，D項(xiàng)正確．
答案：A
7．解析：由圖可知，單擺的周期T＝4t0，根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，解得l＝eq \f(4gt eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,π2)，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；擺球到最低點(diǎn)的動(dòng)能Ek＝E0＝eq \f(1,2)mv2，向心加速度的最大值為a＝eq \f(v2,l)，解得a＝eq \f(π2E0,2mgt eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) )，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：C
8．解析：若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動(dòng)，小球以O(shè)′為懸點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則擺長(zhǎng)為l＝L＋eq \f(d,2)，電場(chǎng)和重力場(chǎng)合成等效重力加速度為2g，振動(dòng)的周期為T(mén)1＝2πeq \r(\f(l,2g))＝2πeq \r(\f(L＋\f(d,2),2g))＝2πeq \r(\f(2L＋d,4g))，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若小球在垂直紙面內(nèi)做小角度擺動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于以O(shè)為懸點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺長(zhǎng)l′＝L＋Lsinα＋eq \f(d,2)＝eq \f(3,2)L＋eq \f(d,2)，振動(dòng)周期為T(mén)2＝2πeq \r(\f(l′,2g))＝2πeq \r(\f(3L＋d,4g))，B項(xiàng)正確；擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大，回復(fù)力為零，但沿半徑方向合力不為零，C項(xiàng)錯(cuò)誤；小球擺動(dòng)過(guò)程中，沿電場(chǎng)力方向存在位移，故電場(chǎng)力做功，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：B
9．解析：由題知，該波的周期T＝eq \f(2π,5π)s＝0.4s，波長(zhǎng)λ＝vT＝2.4m，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由振動(dòng)方程y＝－2sin5πt(cm)可知，質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向向下，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由分析知，質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的間距Δx＝eq \f(7λ,12)＋nλ＝(1.4＋2.4n)m，其中n＝0，1，2，…，當(dāng)n＝1時(shí)，Δx＝3.8m，C項(xiàng)正確；由題知Δt＝(eq \f(7,12)＋n)T＝(eq \f(7,30)＋eq \f(2,5)n)s，其中n＝0，1，2…，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：C
10．解析：簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，由“上下坡”法可知，質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向，所以此波波源的起振方向沿y軸正方向，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t＝0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)負(fù)方向最大位移處，由eq \f(3,4)T＝0.3s得T＝0.4s，由圖知波長(zhǎng)λ＝4m，該簡(jiǎn)諧橫波的波速為v＝eq \f(λ,T)＝10m/s，B項(xiàng)正確；該簡(jiǎn)諧橫波的頻率為f＝eq \f(1,T)＝2.5Hz，C項(xiàng)正確；障礙物尺寸和波長(zhǎng)相近或波長(zhǎng)大于障礙物尺寸時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以該波在傳播過(guò)程中遇到尺寸為1m的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D項(xiàng)正確．
答案：BCD
11．解析：圖示時(shí)刻P、Q的位移等大反向，速度也等大反向，且P、Q平衡位置間的距離小于波長(zhǎng)λ，可知P、Q平衡位置間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)，即0.5λ＝1m，解得λ＝2m，A錯(cuò)誤；由λ＝vT可得T＝2s，由題意可得該時(shí)刻的波形圖如圖．該時(shí)刻原點(diǎn)向上振動(dòng)，設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝Asin (eq \f(2π,T)t)，結(jié)合已知條件可得y＝5sinπt(cm)，B正確；設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)處的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置處所需要的時(shí)間為t0，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)平衡位置時(shí)，坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移為3cm，可得3cm＝5sinπt0(cm)，P的平衡位置距離原點(diǎn)小于eq \f(1,4)λ，則解得其到達(dá)平衡位置的時(shí)間為t0＝eq \f(37,180)s，C正確；計(jì)時(shí)開(kāi)始的10s內(nèi)，正好為5個(gè)周期，則10s時(shí)間內(nèi)，Q經(jīng)過(guò)的路程為s＝5×4A＝100cm，D錯(cuò)誤．
答案：BC
12．解析：根據(jù)分析可知，題干沒(méi)有給出a、b兩點(diǎn)之間的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，則無(wú)法確定波的傳播方向，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從波動(dòng)圖像可知，若a點(diǎn)為波峰，b點(diǎn)為波谷，則二者相距至少半個(gè)波長(zhǎng)，或者n個(gè)波長(zhǎng)另加半個(gè)波長(zhǎng)，故有xab＝12m＝(n＋eq \f(1,2))λ，(n＝0，1，2，3…)，解得λ＝eq \f(24,2n＋1)m，(n＝0，1，2，3…)，當(dāng)n＝1時(shí)，解得λ＝8m，B項(xiàng)正確；由題意有t＝0.5s＝(k＋eq \f(1,2))T，(k＝0，1，2，3…)，解得T＝eq \f(1,2k＋1)s，(k＝0，1，2，3…)可知，k無(wú)論取何值，T都不可能為0.5s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；波速為v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(24（2k＋1）,2n＋1)m/s，(n＝0，1，2，3…)，(k＝0，1，2，3…), n、k無(wú)論取何值，速度都不可能為12m/s，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：B
13．解析：由圖可知該時(shí)刻三質(zhì)點(diǎn)位移均為零，A項(xiàng)正確；該時(shí)刻三質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置，所以加速度均為零，B項(xiàng)正確；左邊脈沖波恰通過(guò)A點(diǎn)傳至B點(diǎn)，右邊脈沖波恰通過(guò)B點(diǎn)傳至A點(diǎn)，所以A、B從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，速度不為零．兩列波在C點(diǎn)各自產(chǎn)生的振動(dòng)位移始終大小相等、方向相反，所以C點(diǎn)位移始終為零，速度始終為零，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．
答案：C
14．解析：A、D兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，處在A、D連線(xiàn)上的質(zhì)點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，它的振幅為1cm，B錯(cuò)誤；D點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其位移大小在0～7cm之間變化，C正確；B、C兩點(diǎn)始終為振動(dòng)減弱點(diǎn)，D錯(cuò)誤．
答案：C
15．解析：由圖像可知T＝0.2s，根據(jù)v＝eq \f(λ,T)，解得λ＝2.0m，A項(xiàng)正確；P點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，沿y軸正方向，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于5.0m－3.0m＝2.0m＝λ，P點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；M波源的振動(dòng)形式到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間t1＝eq \f(3,10)s＝0.3s，N波源的振動(dòng)形式到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間t1＝eq \f(5,10)s＝0.5s，由于0.5s－0.3s＝0.2s＝T，根據(jù)振動(dòng)表達(dá)式，波源振動(dòng)的振幅為2cm，則加強(qiáng)點(diǎn)的振幅為4cm，則在N波源的振動(dòng)形式到達(dá)P點(diǎn)之前P點(diǎn)通過(guò)的路程為s＝4×2cm＝8cm，之后P點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，由于1.0s－0.5s＝0.5s＝2eq \f(1,2)T，則0～1s內(nèi)，N波源的振動(dòng)形式到達(dá)P點(diǎn)之后P點(diǎn)通過(guò)的路程為s′＝2×4×4cm＋2×4cm＝40cm，0～1s內(nèi)，P點(diǎn)通過(guò)的路程為s″＝40cm＋8cm＝48cm，D項(xiàng)正確．
答案：AD
16．解析：若木筷平衡時(shí)插入水中x0，則有mg＝ρsx0g.設(shè)某時(shí)刻筷子位置較平衡位置低x，則其回復(fù)力F＝ρs(x0＋x)g－mg＝ρsgx，與x成正比，方向相反，故做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，兩種液體密度不同，木筷的平衡位置不同，因此木塊做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅A、最大勢(shì)能變化不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與恢復(fù)力的比例系數(shù)ρsg有關(guān)，因此周期T不同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)加速度大小相同，則有mg－F?。絤a，鹽水中a大，所以鹽水的最小浮力小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：C
17．解析：滑塊與蜂鳴器沿著細(xì)桿在M、N之間振動(dòng)時(shí)，該同學(xué)聽(tīng)到的蜂鳴器聲音的音調(diào)忽高忽低，這是多普勒現(xiàn)象，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；滑塊與蜂鳴器的振動(dòng)可以視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其周期與振幅無(wú)關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．
答案：D
18．解析：主動(dòng)降噪是利用了聲波疊加抵消原理，A項(xiàng)錯(cuò)誤；抵消聲波和噪音聲波頻率相同，相位差不變，才能干涉相消，相位不必相同，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；抵消聲波和噪音聲波振幅相同，疊加后噪音才能消失，C項(xiàng)正確．
答案：C
19．解析：超聲波具有較強(qiáng)的穿透能力，而次聲波沒(méi)有這能力，所以指紋識(shí)別中的超聲波不可以用次聲波代替，A項(xiàng)錯(cuò)誤；超聲波屬于機(jī)械波，傳播速度由介質(zhì)決定，與頻率無(wú)關(guān)，則超聲波頻率越高，在同種介質(zhì)中傳播速度不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；超聲波的頻率越高，周期越小，波速不變，則波長(zhǎng)越短，識(shí)別就越精確，C項(xiàng)正確；超聲波在從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)波速變慢，頻率不變，根據(jù)λ＝eq \f(ν,f)，可知波長(zhǎng)變短，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：C
20．解析：簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)刻P點(diǎn)向下振動(dòng)，t＝13s＝3eq \f(1,4)T時(shí)，P點(diǎn)在波谷，A項(xiàng)錯(cuò)誤；0～3s內(nèi)，P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為eq \f(3,4)T，因此運(yùn)動(dòng)的路程為s＝3A＝30cm，C項(xiàng)正確；由公式可知v＝eq \f(λ,T)＝2m/s，在0～3s內(nèi)波傳播的距離為x＝vt＝6m，由公式ω＝eq \f(2π,T)＝0.5πrad/s，開(kāi)始P點(diǎn)向下振動(dòng)，因此P的振動(dòng)方程為y＝－10sin0.5πt(cm)，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：BC
21．解析：在0～4s時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為IG＝mgt＝8N·s，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在0～2s時(shí)間內(nèi)由動(dòng)能定理可得WG＋W彈＝eq \f(1,2)mv2＝1.6J，重力做負(fù)功，故彈簧彈力做功大于1.6J，B項(xiàng)錯(cuò)誤；以向下為正，小球從2s末到6s末的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由動(dòng)量定理可得mgt＋I(xiàn)彈＝mv2－mv1，v1＝－4m/s，v2＝4m/s，解得I彈＝－6.4N·s，C項(xiàng)正確；在2s末時(shí)小球速度最大，此時(shí)小球處于平衡位置，即彈簧彈力與小球重力二力平衡，所以此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：C
22．解析：根據(jù)圖乙可知，t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，又根據(jù)圖甲由同側(cè)法可知，該簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖甲可知，該波的波長(zhǎng)為λ＝2m，則波速為v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(2,4)m/s＝0.5m/s，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)t＝2s，波恰好傳播了半個(gè)周期，則質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為s＝2A＝2×1cm＝2cm，C項(xiàng)正確；根據(jù)同側(cè)法的原理可知，質(zhì)點(diǎn)P、Q的振動(dòng)方向總是相反的，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
答案：C
23．解析：根據(jù)題意，由圖可知，甲在y軸左測(cè)的波長(zhǎng)為4m，則甲的頻率為f甲＝eq \f(v左,λ甲)＝eq \f(1,8)Hz，乙的波長(zhǎng)為2m，則乙的頻率為f乙＝eq \f(v右,λ乙)＝eq \f(1,8)Hz，甲、乙頻率相同，可以發(fā)生干涉現(xiàn)象．根據(jù)題意，由同側(cè)法可知，x＝－2.6m處質(zhì)點(diǎn)與x＝5.1m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向都向下，相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，甲的波峰傳到x＝0時(shí)，需要的時(shí)間為t1＝eq \f(1,0.5)s＝2s，此時(shí)乙的波峰傳到x＝6m處，它們?cè)趚軸的中點(diǎn)在x＝3m，由于波速相等，同時(shí)到達(dá)，兩列波在此處疊加，使該點(diǎn)的位移為＋6cm，B項(xiàng)正確；根據(jù)題意可知，t＝0時(shí)，x＝0處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始向上振動(dòng)，x＝5m處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始向下振動(dòng)，則距兩處相等位置x＝2.5m的質(zhì)點(diǎn)，在較長(zhǎng)時(shí)間后是振動(dòng)減弱點(diǎn)，C項(xiàng)正確；根據(jù)題意可知，甲波在x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝50s時(shí)，振動(dòng)5eq \f(1,4)周期，則位移為x1＝3cm，乙波在x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝50s時(shí)，振動(dòng)4eq \f(3,4)周期，則位移為x2＝3cm，則t＝50s時(shí)刻x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的位移為x＝x1＋x2＝6cm，D項(xiàng)正確．
答案：BCD
24．解析：(1)根據(jù)圖(a)可知，相鄰的波峰和波谷間距為5m，則波長(zhǎng)λ＝10m.
P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)的距離為x＝eq \r(102＋102)＝10eq \r(2)m
根據(jù)圖(b)可知該簡(jiǎn)諧波的周期為T(mén)＝4s，則波速v＝eq \f(λ,T)＝2.5m/s
該波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)的時(shí)間為t＝eq \f(x,v)＝4eq \r(2)s
(2)根據(jù)圖(b)可知5s內(nèi)振動(dòng)的周期數(shù)為n＝eq \f(5s,4s)＝1.25
則經(jīng)過(guò)的路程為s＝4A·n＝5cm.
答案：(1)10m 4eq \r(2)s (2)5cm
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