
一、高考真題匯編的意義。1、增強(qiáng)高考考生的復(fù)習(xí)動(dòng)力和信心;2、提高高考考生的復(fù)習(xí)效率;3、加深考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內(nèi)容。1、高考試題收錄,涵蓋了考試的各個(gè)學(xué)科;2、答案解析,加深知識(shí)點(diǎn)理解和掌握;3、復(fù)習(xí)指導(dǎo),提高復(fù)習(xí)效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復(fù)習(xí)動(dòng)力和信心,增強(qiáng)考生的復(fù)習(xí)效率,為高考復(fù)習(xí)提供了有力的支持。
最近10年(15-24年)高考物理真題匯編
專題16 機(jī)械波
考點(diǎn) 機(jī)械波
一、單選題
1.(2024·浙江·高考真題)頻率相同的簡(jiǎn)諧波源S1、S2,和接收點(diǎn)M位于同一平面內(nèi),S1、S2到M的距離之差為6m。t=0時(shí)S1,S2,同時(shí)垂直平面開始振動(dòng),M點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示,則( )
A.兩列波的波長(zhǎng)為2mB.兩列波的起振方向均沿x正方向
C.S1和S2,在平面內(nèi)不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.兩列波的振幅分別為3cm和1cm
【答案】B
【詳解】根據(jù)圖像可知時(shí)M點(diǎn)開始向上振動(dòng),故此時(shí)一列波傳播到M點(diǎn),起振方向向上,時(shí)波形開始改變,說明另一列波傳播到M點(diǎn),此時(shí)兩列波平衡位置都傳到M點(diǎn),第一列波使M點(diǎn)向下振動(dòng),之后振幅減小,則此時(shí)M點(diǎn)振動(dòng)減弱,可知第二列波使M點(diǎn)向上振動(dòng)。
A.S1、S2到M的距離之差為6m,由圖可知兩列波傳到M點(diǎn)的時(shí)間差為,根據(jù)可得波速為
故波長(zhǎng)為
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)前面分析可知兩列波剛傳到M點(diǎn)時(shí)均使M點(diǎn)向上振動(dòng),故兩列波的起振方向均沿x正方向,故B正確;
C.兩列波頻率相等,在平面內(nèi)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D.由和時(shí)的位移知第一列的振幅為3cm,,第二列波的振幅為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
2.(2024·湖南·高考真題)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端,長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏,可近似為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上A、B兩點(diǎn)平衡位置相距,時(shí)刻A點(diǎn)位于波谷,B點(diǎn)位于波峰,兩者之間還有一個(gè)波谷。下列說法正確的是( )
A.波長(zhǎng)為B.波速為
C.時(shí)刻,B點(diǎn)速度為0D.時(shí)刻,A點(diǎn)速度為0
【答案】D
【詳解】A.如圖根據(jù)題意可知
解得
故A錯(cuò)誤;
B.波源的振動(dòng)頻率為
故波速為
故B錯(cuò)誤;
C.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為,因?yàn)?,故B點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到平衡位置,位移為0,速度最大,故C錯(cuò)誤;
D.,故A點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到波峰,位移最大,速度為0,故D正確。
故選D。
3.(2024·江西·高考真題)如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,入射波為連續(xù)的正弦信號(hào),探頭先后探測(cè)到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào),分別如圖(b)、(c)所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.振動(dòng)減弱;B.振動(dòng)加強(qiáng);
C.振動(dòng)減弱;D.振動(dòng)加強(qiáng);
【答案】A
【詳解】根據(jù)反射信號(hào)圖像可知,超聲波的傳播周期為
又波速v=6300m/s,則超聲波在機(jī)翼材料中的波長(zhǎng)
結(jié)合題圖可知,兩個(gè)反射信號(hào)傳播到探頭處的時(shí)間差為
故兩個(gè)反射信號(hào)的路程差
解得
兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處振動(dòng)減弱,A正確。
故選A。
4.(2024·廣東·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為,時(shí)的波形如圖所示。時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移為( )
A.0B.C.D.
【答案】B
【詳解】由圖可知簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為,所以周期為
當(dāng)t=1s時(shí),x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期到達(dá)波峰處,故相對(duì)平衡位置的位移為0.1m。
故選B。
5.(2024·安徽·高考真題)某儀器發(fā)射甲、乙兩列橫波,在同一均勻介質(zhì)中相向傳播,波速v大小相等。某時(shí)刻的波形圖如圖所示,則這兩列橫波( )
A.在處開始相遇B.在處開始相遇
C.波峰在處相遇D.波峰在處相遇
【答案】C
【詳解】AB.由題意可知兩列波的波速相同,所以相同時(shí)間內(nèi)傳播的的距離相同,故兩列橫波在處開始相遇,故AB錯(cuò)誤;
CD.甲波峰的坐標(biāo)為,乙波峰的坐標(biāo)為,由于兩列波的波速相同,所以波峰在
處相遇,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
6.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,水面上有O、A、B三點(diǎn)共線,OA=2AB,時(shí)刻在O點(diǎn)的水面給一個(gè)擾動(dòng),t1時(shí)刻A開始振動(dòng),則B振動(dòng)的時(shí)刻為( )
A.t1B.C.2t1D.
【答案】B
【詳解】機(jī)械波的波速不變,設(shè)OA=2AB=2L,故可得
可得
故可得B振動(dòng)的時(shí)刻為
故選B。
7.(2023·福建·高考真題)一簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖所示,該簡(jiǎn)諧波沿軸正方向傳播,周期,質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo),則( )
A.簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為
B.簡(jiǎn)諧波的波速是
C.簡(jiǎn)諧波的振幅為
D.時(shí),向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【詳解】A.由圖可知波長(zhǎng)為20m,故A錯(cuò)誤;
B.波速為
故B正確;
C.由圖知振幅為0.25m,故C錯(cuò)誤;
D.該簡(jiǎn)諧波沿軸正方向傳播,根據(jù)上下坡法可知,時(shí),向軸正方向運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選B。
8.(2024·浙江·高考真題)氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示,此四條譜線滿足巴耳末公式,n=3、4、5、6用和光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究,則( )
A.照射同一單縫衍射裝置,光的中央明條紋寬度寬
B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚,光的側(cè)移量小
C.以相同功率發(fā)射的細(xì)光束,真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多
D.相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置,光的飽和光電流小
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)巴耳末公式可知,光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)。波長(zhǎng)越長(zhǎng),越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故照射同一單縫衍射裝置,光的中央明條紋寬度寬,故A錯(cuò)誤;
B.光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),根據(jù)
可知光的頻率較小,則光的折射率較小,在平行玻璃磚的偏折較小,光的側(cè)移量小,故B錯(cuò)誤;
C.光的頻率較小,光的光子能量較小,以相同功率發(fā)射的細(xì)光束,光的光子數(shù)較多,真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多,故C正確;
D.若、光均能發(fā)生光電效應(yīng),相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置,光的頻率較小,光的光子能量較小,光的光子數(shù)較多,則光的飽和光電流大,光的飽和光電流小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
9.(2023·廣東·高考真題)漁船常用回聲探測(cè)器發(fā)射的聲波探測(cè)水下魚群與障礙物.聲波在水中傳播速度為,若探測(cè)器發(fā)出頻率為的聲波,下列說法正確的是( )
A.兩列聲波相遇時(shí)一定會(huì)發(fā)生干涉
B.聲波由水中傳播到空氣中,波長(zhǎng)會(huì)改變
C.該聲波遇到尺寸約為的被探測(cè)物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯衍射
D.探測(cè)器接收到的回聲頻率與被探測(cè)物相對(duì)探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)
【答案】B
【詳解】AD.根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,探測(cè)器接收到的回聲頻率與被探測(cè)物相對(duì)探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān),而兩列聲波發(fā)生干涉的條件是頻率相等,所以兩列聲波相遇時(shí)不一定發(fā)生干涉,故AD錯(cuò)誤;
B.聲波由水中傳播到空氣中時(shí),聲波的波速發(fā)生變化,所以波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生改變,故B正確;
C.根據(jù)波長(zhǎng)的計(jì)算公式可得
當(dāng)遇到尺寸約1m的被探測(cè)物時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯衍射,故C錯(cuò)誤;
故選B。
10.(2023·天津·高考真題)能說明光是橫波的是( )
A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)光的全反射現(xiàn)象,說明光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)會(huì)有不同的現(xiàn)象,不能因此確定是橫波還是縱波,故A錯(cuò)誤;
BD.干涉和衍射是所有波的特性,不能因此確定是橫波還是縱波;根據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,說明光是一種鋒返波,具有波動(dòng)性,故BD錯(cuò)誤;
C.光的偏振現(xiàn)象說明振動(dòng)方向與光的傳播方向垂直,即說明光是橫波,故C正確;
故選C。
11.(2023·北京·高考真題)位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t = 0時(shí)波源開始振動(dòng),其位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為,則t = T時(shí)的波形圖為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【詳解】由于t = 0時(shí)波源從平衡位置開始振動(dòng),由振動(dòng)方程可知,波源起振方向沿y軸正方向,且t = T時(shí)波的圖像應(yīng)和t = 0時(shí)的相同,根據(jù)“上坡下,下坡上”可知t = T時(shí)的波形圖為選項(xiàng)D圖。
故選D。
12.(2023·浙江·高考真題)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),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)B.聲波的波長(zhǎng)
C.兩聲波的振幅之比為D.兩聲波的振幅之比為
【答案】C
【詳解】CD.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)后,兩聲波在點(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
可得兩聲波的振幅之比
故C正確,D錯(cuò)誤;
AB.根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得
解得
故AB錯(cuò)誤。
故選C。
13.(2023·湖北·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)為,振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),其平衡位置分別位于和處。某時(shí)刻b質(zhì)點(diǎn)的位移為,且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【詳解】ab之間的距離為
此時(shí)b點(diǎn)的位移4cm且向y軸正方向運(yùn)動(dòng),令此時(shí)b點(diǎn)的相位為,則有
解得
或(舍去,向下振動(dòng))
由ab之間的距離關(guān)系可知
則,可知a點(diǎn)此時(shí)的位移為
且向下振動(dòng),即此時(shí)的波形圖為
故選A。
14.(2023·海南·高考真題)下面上下兩圖分別是一列機(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,下列說法正確的是( )
A.該波的周期是5sB.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)
【答案】C
【詳解】A.由振動(dòng)圖像可看出該波的周期是4s,A錯(cuò)誤;
B.由于Q、P兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相,則可知兩者間距離等于
,n = 0,1,2,…
根據(jù)
,n = 0,1,2,…
B錯(cuò)誤;
C.由P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出,在4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng),C正確;
D.由Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出,在4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng),D錯(cuò)誤。
故選C。
15.(2023·全國·高考真題)船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。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
【答案】A
【詳解】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)系可知,波長(zhǎng)也不同。故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選A。
16.(2023·湖南·高考真題)如圖(a),在均勻介質(zhì)中有和四點(diǎn),其中三點(diǎn)位于同一直線上,垂直.時(shí),位于處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖像均如圖(b)所示,振動(dòng)方向與平面垂直,已知波長(zhǎng)為.下列說法正確的是( )
A.這三列波的波速均為
B.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)
C.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是
【答案】C
【詳解】A.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
A錯(cuò)誤;
B.由圖(a)可知,D處距離波源最近的距離為3m,故開始振動(dòng)后波源C處的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為
故時(shí),D處的質(zhì)點(diǎn)還未開始振動(dòng),B錯(cuò)誤;
C.由幾何關(guān)系可知,波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為
故時(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
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;
D.時(shí),波源C處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為
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;時(shí),波源A、B處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為
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
故時(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。
17.(2023·浙江·高考真題)主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào),并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波,某一噪聲信號(hào)傳到耳膜的振動(dòng)圖像如圖所示,取得最好降噪效果的抵消聲波(聲音在空氣中的傳播速度為)( )
A.振幅為
B.頻率為
C.波長(zhǎng)應(yīng)為的奇數(shù)倍
D.在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)同相
【答案】B
【詳解】主動(dòng)降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件,抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同,相位相反,疊加后才能相互抵消來實(shí)現(xiàn)降噪的。
A.抵消聲波與噪聲的振幅相同,也為A,A錯(cuò)誤;
B.抵消聲波與噪聲的頻率相同,由
B正確;
C.抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同,則波長(zhǎng)也相同,為
C錯(cuò)誤;
D.抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)反相,D錯(cuò)誤。
故選B
18.(2022·天津·高考真題)在同一均勻介質(zhì)中,分別位于坐標(biāo)原點(diǎn)和處的兩個(gè)波源O和P,沿y軸振動(dòng),形成了兩列相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波a和b,某時(shí)刻a和b分別傳播到和處,波形如圖所示。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)與b的頻率之比為B.O與P開始振動(dòng)的時(shí)刻相同
C.a(chǎn)與b相遇后會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象D.O開始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
【答案】A
【詳解】A.由同一均勻介質(zhì)條件可得a和b兩列波在介質(zhì)中傳播速度相同,由圖可知,a和b兩列波的波長(zhǎng)之比為
根據(jù)
可得a與b的頻率之比為
故A正確;
B.因a和b兩列波的波速相同,由a和b兩列波分別傳播到和處的時(shí)刻相同,可知O與P開始振動(dòng)的時(shí)刻不相同,故B錯(cuò)誤;
C.因a與b的頻率不同,a與b相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)波剛傳到處,由波形平移法可知,處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,而所有質(zhì)點(diǎn)的開始振動(dòng)方向都相同,所以O(shè)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向,故D錯(cuò)誤。
故選A。
19.(2022·重慶·高考真題)某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn),在水面上放置波源和浮標(biāo),兩者的間距為L(zhǎng)。時(shí)刻,波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡(jiǎn)諧波),時(shí)刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動(dòng),此時(shí)波源剛好位于正向最大位移處,波源和浮標(biāo)的振動(dòng)圖像分別如圖中的實(shí)線和虛線所示,則( )
A.浮標(biāo)的振動(dòng)周期為B.水波的傳播速度大小為
C.時(shí)刻浮標(biāo)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.水波的波長(zhǎng)為
【答案】A
【詳解】A.根據(jù)振動(dòng)圖像可知,波源在時(shí)刻振動(dòng),波形經(jīng)過傳遞到浮標(biāo)處,浮標(biāo)的振動(dòng)周期為
A正確;
B.波源的振動(dòng)情況經(jīng)過傳到距離處的浮標(biāo),可知波速大小為
B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)虛線圖像可知浮標(biāo)在時(shí)刻沿軸正方方向運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;
D.水波的波長(zhǎng)為
D錯(cuò)誤。
故選A。
20.(2022·北京·高考真題)在如圖所示的坐標(biāo)系中,一條彈性繩沿x軸放置,圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn),相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。時(shí)的波形如圖所示。下列說法正確的是( )
A.時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度最大
C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)和相位相同D.該列繩波的波速為
【答案】D
【詳解】A.由時(shí)的波形圖可知,波剛好傳到質(zhì)點(diǎn),根據(jù)“上下坡法”,可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故波源起振的方向也沿y軸正方向,故時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,在時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于正的最大位移處,故速度為零,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,在時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的相位不相同,故C錯(cuò)誤;
D.由圖可知
解得
故該列繩波的波速為
故D正確。
故選D。
21.(2022·遼寧·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P的說法正確的是( )
A.該時(shí)刻速度沿y軸正方向B.該時(shí)刻加速度沿y軸正方向
C.此后周期內(nèi)通過的路程為AD.此后12周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為
【答案】A
【詳解】AB.波沿x軸正向傳播,由“同側(cè)法”可知,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正向,加速度沿y軸負(fù)向,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。
C.在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不在特殊位置,則在周期內(nèi)的路程不一定等于A,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.質(zhì)點(diǎn)只能在自己平衡位置附近振動(dòng),而不隨波遷移,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選A。
22.(2021·重慶·高考真題)簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,題圖為某時(shí)刻波形圖。波源位于處,其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為,則( )
A.此波的波長(zhǎng)為B.此波的頻率為
C.此波的波速為D.此時(shí)波源沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】A.由波形圖可知,此波的波長(zhǎng),A錯(cuò)誤;
B.由位移隨時(shí)間變化的關(guān)系得,由可得此波的頻率
B錯(cuò)誤;
C.由可得
由
可得此波的傳播速度
C正確;
D.根據(jù)“上下坡”法則可知,波源處于上坡過程,則此時(shí)波源沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
23.(2021·遼寧·高考真題)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,t=2s時(shí)的波形如圖(a)所示,x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,則波速可能是( )
A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s
【答案】A
【詳解】根據(jù)圖b可知t=2s時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng);又因?yàn)樵摬ㄏ蜇?fù)方向傳播,結(jié)合圖a,利用“上下坡”法可知x=2m為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,即有
(n=1,2,3… …)
而由圖b可知該波的周期為T=4s;所以該波的波速為
(n=1,2,3… …)
當(dāng)n=3時(shí)可得波的速率為
故選A。
24.(2021·天津·高考真題)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,傳播速度,時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),下列圖形中哪個(gè)是時(shí)的波形( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】由圖中可以看出該波的波長(zhǎng)為,根據(jù)
可知該列波的周期為
又因?yàn)闀r(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí)經(jīng)歷了1.5T,所以此時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖像可知B選項(xiàng)正確。
故選B。
25.(2021·北京·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是( )
A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
C.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的小D.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小
【答案】D
【詳解】AB.由題知K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置,則K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振,再根據(jù)“上坡、下坡”法可知,該波應(yīng)沿x軸正方向傳播,A、B錯(cuò)誤;
C.由AB選項(xiàng)可知K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振,而L質(zhì)點(diǎn)在波谷處,則L質(zhì)點(diǎn)的速度為0,故此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的大,C錯(cuò)誤;
D.由于質(zhì)點(diǎn)在豎直方向做機(jī)械振動(dòng),根據(jù)
F = - ky
F = ma
結(jié)合波圖像可看出
yL > yK
則,此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小,D正確。
故選D。
26.(2021·浙江·高考真題)將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩,它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端,同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng),產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開始振動(dòng)時(shí)的情況不同,分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是( )
A.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同
B.甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置
C.乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形
D.乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形
【答案】C
【詳解】AB.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向相同,則甲圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置,所以AB錯(cuò)誤;
CD.乙圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反,則乙圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置,則在分叉點(diǎn)的右側(cè)終見不到明顯的波形,所以C正確;D錯(cuò)誤;
故選C。
27.(2021·浙江·高考真題)兩列頻率、振幅均相同的簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播,在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉,在相距0.48m的A、B間用頻閃相機(jī)連續(xù)拍攝,依次獲得1、2、3、4、5五個(gè)波形,如圖所示,且1和5是同一振動(dòng)周期內(nèi)繩上各點(diǎn)位移都達(dá)到最大值時(shí)拍攝的波形。已知頻閃時(shí)間間隔為0.12s,下列說法正確的是( )
A.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的波長(zhǎng)均為0.24mB.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48s
C.繩上各點(diǎn)均做振幅相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D.兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的絕對(duì)值是0.48m
【答案】D
【詳解】A.簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的波長(zhǎng)均為0.48m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.從波形1到波形5經(jīng)歷的時(shí)間為12T,則
可得簡(jiǎn)諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為
T=0.96s
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.繩上各點(diǎn)中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)振幅不相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.AC兩點(diǎn)均為振動(dòng)減弱點(diǎn),則兩波源到兩點(diǎn)的距離之差分別為和,則 兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的絕對(duì)值是
選項(xiàng)D正確。
故選D。
28.(2020·北京·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖甲所示。由該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.該橫波沿軸負(fù)方向傳播
B.質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
C.質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)半個(gè)周期將沿軸正方向移動(dòng)
D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同
【答案】B
【詳解】AB.由圖可知乙質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L向y軸正方向振動(dòng)。根據(jù)上下坡法或者平移法可知,該橫波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,故B正確;
C.質(zhì)點(diǎn)L只在平衡位置附近y軸方向上下振動(dòng),波傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)不會(huì)沿x軸正方向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度為零,質(zhì)點(diǎn)K加速度為-y方向,質(zhì)點(diǎn)M加速度為+y方向,故D錯(cuò)誤。
故選B。
29.(2020·天津·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為T,時(shí)的波形如圖所示。時(shí)( )
A.質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向
B.質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了1m
C.質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零
D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為-5cm
【答案】C
【詳解】經(jīng)過周期,波向右傳播了,波形如圖所示
A.由圖可知,質(zhì)點(diǎn)a點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;
B.質(zhì)點(diǎn)b點(diǎn)只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)不會(huì)隨波遷移,B錯(cuò)誤;
C.質(zhì)點(diǎn)c恰好運(yùn)動(dòng)到平衡,速度最大,加速度為零,C正確;
D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為5cm,D錯(cuò)誤。
故選C。
30.(2020·山東·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播,已知處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為,則時(shí)刻的波形圖正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】AB.根據(jù)題意可知,時(shí),在處的質(zhì)點(diǎn)處于
則此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,下一時(shí)刻,該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤;
CD.根據(jù)題意,橫波沿x軸負(fù)方向傳播,根據(jù)同側(cè)法判斷可知,C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
31.(2020·上?!じ呖颊骖})一列橫波的波長(zhǎng)為1.4m,在傳播方向上某質(zhì)點(diǎn)從最大位移處回到平衡位置的最短時(shí)間為0.14s。則這列波的波速為( )
A.0.4m/sB.2.5m/sC.5m/sD.10m/s
【答案】B
【詳解】從最大位移處回到平衡位置的最短時(shí)間為,因此振動(dòng)周期
根據(jù)
代入數(shù)據(jù)得
B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
32.(2019·北京·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示,比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c,則( )
A.此刻a的加速度最小
B.此刻b的速度最小
C.若波沿x軸正方向傳播,此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D.若波沿x軸負(fù)方向傳播,a比c先回到平衡位置
【答案】C
【詳解】由機(jī)械振動(dòng)特點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)的加速度和速度大小,由“上下坡法”確定振動(dòng)方向.
由波動(dòng)圖象可知,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a位于波峰處,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn)可知,質(zhì)點(diǎn)a的加速度最大,故A錯(cuò)誤,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置,所以速度為最大,故B錯(cuò)誤,若波沿x軸正方向傳播,由“上下坡法”可知,質(zhì)點(diǎn)b向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C正確,若波沿x軸負(fù)方向傳播,由“上下坡法”可知,a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),c質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置,故D錯(cuò)誤.
33.(2015·上?!じ呖颊骖})如圖,P為橋墩,A為靠近橋墩浮出水面的葉片,波源S連續(xù)振動(dòng),形成水波,此時(shí)葉片A靜止不動(dòng).為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng),可用的方法是
A.提高波源頻率
B.降低波源頻率
C.增加波源距橋墩的距離
D.減小波源距橋墩的距離
【答案】B
【詳解】拍打水面時(shí),水波中的質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng),形成的波向前傳播,提高拍打水面的頻率,則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率增加,波的頻率與振動(dòng)的頻率相等,根據(jù),波速不變,頻率增大,波長(zhǎng)減小,衍射現(xiàn)象不明顯,反之降低頻率,波長(zhǎng)增大,衍射現(xiàn)象更明顯.故A錯(cuò)誤,B正確.C、D錯(cuò)誤.故選B.
【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率與波傳播的頻率相等,以及掌握波發(fā)生明顯衍射的條件:孔縫的寬度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相近或更?。?br>34.(2015·福建·高考真題)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速為。若某時(shí)刻在波的傳播方向上,位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為,a、b之間只存在一個(gè)波谷,則從該時(shí)刻起,下列四副波形中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】由A中圖可知,波長(zhǎng),周期
由圖知質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng),經(jīng)第一次到達(dá)波谷,用時(shí)
由B中圖可知,波長(zhǎng),周期
由圖知質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng),經(jīng)第一次到達(dá)波谷,用時(shí)
由C中圖可知,波長(zhǎng),周期
由圖知質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng),經(jīng)第一次到達(dá)波谷,用時(shí)
由D中圖可知
可得
則周期
由圖知質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng),經(jīng)第一次到達(dá)波谷,用時(shí)
所以D波形中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷。
故選D。
35.(2018·北京·高考真題)如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距0.15 m.當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處時(shí),Q剛好運(yùn)動(dòng)到下方最大位移處,則這列波的波長(zhǎng)可能是:
A.0.60 mB.0.30 mC.0.20 mD.0.15 m
【答案】B
【詳解】可以畫出PQ之間的最簡(jiǎn)單的波形,如圖所示:
同時(shí)由于PQ可以含有多個(gè)完整的波形,則:
整理可以得到:
當(dāng)時(shí),
當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)B正確,ACD錯(cuò)誤.
點(diǎn)睛:解決機(jī)械波的題目關(guān)鍵在于理解波的周期性,即時(shí)間的周期性或空間的周期性,得到波長(zhǎng)的通項(xiàng),再求解處波長(zhǎng)的特殊值.
36.(2017·天津·高考真題)手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播,示意如圖,繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P,且O、P的平衡位置間距為L(zhǎng),t=0時(shí),O位于最高點(diǎn),P的位移恰好為零,速度方向豎直向上,下列判斷正確的是( )
A.該簡(jiǎn)諧波是縱波
B.該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2L
C.時(shí),P在平衡位置上方
D.時(shí),P的速度方向豎直向上
【答案】C
【詳解】A.繩波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,屬于橫波,縱波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向在同一直線上,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)波形圖和波的傳播方向可知,位移恰好為零且速度方向豎直向上的質(zhì)點(diǎn)與O點(diǎn)的距離應(yīng)為
,其中n=0、1、2……
波長(zhǎng)為
可知當(dāng)n=0時(shí)有波長(zhǎng)的最大值,為
故B錯(cuò)誤;
CD.0~內(nèi)P由平衡位置振動(dòng)到波峰,~內(nèi)P由波峰回動(dòng)到平衡位置,可知時(shí)P在平衡位置上方向上振動(dòng),時(shí)P在平衡位置上方向下振動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
37.(2017·北京·高考真題)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用,例如,利用波的干涉,可將無線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示,兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè),它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng)為λ1和λ2的無線電波。飛機(jī)降落過程中,當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是( )
A.天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)
B.導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉
C.兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定
D.兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合
【答案】C
【詳解】由于兩無線電波波源對(duì)稱分布在跑道兩側(cè),兩種波長(zhǎng)的無線電波各自發(fā)生干涉,在跑道處光程差為零,干涉均加強(qiáng),兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定,但不重合,當(dāng)接收到的和的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。
A.干涉要求兩波源的頻率相同,而強(qiáng)度沒有要求,故A錯(cuò)誤;
B.由于無線電波以光速傳播,根據(jù)知,波長(zhǎng)不同,頻率不同,所以兩種無線電波之間不會(huì)發(fā)生干涉,故B錯(cuò)誤;
CD.空間中某點(diǎn)加強(qiáng)與減弱取決于到兩波源的距離差為半波長(zhǎng)的奇、偶數(shù)倍。所以兩種電波的波峰與波峰疊加最強(qiáng)分布是固定的,而且λ1≠λ2,所以無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布不重合,不過中垂線都是加強(qiáng)點(diǎn),故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
38.(2015·四川·高考真題)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波),在波的傳播方向上有相距3m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng),測(cè)得兩個(gè)小木塊每分鐘都上下30次,甲在波谷時(shí),乙在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)波峰。這列水面波
A.頻率是30HzB.波長(zhǎng)是3mC.波速是1m/sD.周期是0.1s
【答案】C
【詳解】A.木塊的上下運(yùn)動(dòng)反映了所在位置水面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況,即波傳播方向上的質(zhì)點(diǎn)每分鐘完成30次全振動(dòng),因此其頻率為
f=0.5Hz
故A錯(cuò)誤;
B.又因?yàn)榧自诓ü葧r(shí),乙在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)波峰,所以
sAB=
解得波長(zhǎng)為
λ==2m
故B錯(cuò)誤;
CD.周期為
T=s=2s
根據(jù)波長(zhǎng)、波速、周期間關(guān)系可知,這列水面波的波速為
v==m/s=1m/s
故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
39.(2015·上?!じ呖颊骖})一簡(jiǎn)諧橫波沿水平繩向右傳播,波速為v,周期為T,振幅為A.繩上兩質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置相距四分之三波長(zhǎng),N位于M右方.設(shè)向上為正,在t=0時(shí)刻M位移為,且向上運(yùn)動(dòng);經(jīng)時(shí)間t(),M位移仍為,但向下運(yùn)動(dòng),則( )
A.在t時(shí)刻,N恰好在波谷位置
B.在t時(shí)刻,N位移為負(fù),速度向上
C.在t時(shí)刻,N位移為負(fù),速度向下
D.在2t時(shí)刻,N位移為,速度向下
【答案】C
【詳解】ABC.因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?,?dāng)時(shí)M在波峰位置時(shí),N點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng),當(dāng)M點(diǎn)由波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng)過程中,N點(diǎn)就由平衡位置向波谷運(yùn)動(dòng),所以經(jīng)過時(shí)間t,M點(diǎn)的位置是時(shí),N點(diǎn)在平衡位置下方,向下運(yùn)動(dòng),還沒有到達(dá)波谷,AB錯(cuò)誤,C正確;
D.M點(diǎn)經(jīng)過時(shí)間從運(yùn)動(dòng)到波峰,所以從運(yùn)動(dòng)到平衡位置的時(shí)間小于,所以M點(diǎn)從平衡位置向下運(yùn)動(dòng),到返回平衡位位置向上運(yùn)動(dòng)過程中,N點(diǎn)就從波谷向波峰運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2t后,M點(diǎn)在平衡位置的下方,所以N點(diǎn)速度方向向上,D錯(cuò)誤。
故選C。
40.(2015·北京·高考真題)周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),則該波( )
A.沿x軸正方向傳播,波速v=20m/sB.沿x軸正方向傳播,波速v=10m/s
C.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=20m/sD.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=10m/s
【答案】B
【詳解】橫波的振動(dòng)方向與傳播方向垂直,已知P點(diǎn)的振動(dòng)方向向下,由同側(cè)法可知傳播方向右,而讀圖得波長(zhǎng),,則波速,故選項(xiàng)B正確.
【考點(diǎn)定位】橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系.
二、多選題
41.(2024·重慶·高考真題)一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧波,在某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,一平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)距離為3米的質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開始的振動(dòng)圖像如圖乙所示,若該波的波長(zhǎng)大于3米。則( )
A.最小波長(zhǎng)
B.頻率
C.最大波速
D.從該時(shí)刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為
【答案】BD
【詳解】B.根據(jù)乙圖寫出平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)距離為3m米的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程
y = sin(ωt+φ)
帶入點(diǎn)(0,)和(2,0)解得
,
可得
T = 2.4s,
故B正確;
A.在題圖甲中標(biāo)出位移為的質(zhì)點(diǎn)
若波沿x軸正方向傳播則為Q點(diǎn),沿x軸負(fù)方向傳播則為P點(diǎn),則波長(zhǎng)可能為
,即λ = 18m
或,即λ′ = 9m
故A錯(cuò)誤;
C.根據(jù),可得
v = 7.5m/s,v′ = 3.75m/s
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)題圖乙計(jì)算該質(zhì)點(diǎn)在2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為
故D正確。
故選BD。
42.(2024·海南·高考真題)一歌手在湖邊唱歌,歌聲通過空氣和水傳到距其2km的湖對(duì)岸,空氣中的聲速為340m/s,水中聲速為1450m/s,歌聲可視為頻率為400Hz的聲波,則下列說法正確的是( )
A.在水中傳播頻率會(huì)改變
B.由空氣和水傳到湖對(duì)岸的時(shí)間差約為4.5s
C.在空氣中波長(zhǎng)為0.85m
D.在水中的波長(zhǎng)為5m
【答案】BC
【詳解】A.頻率只與波源有關(guān),故在水中傳播頻率不會(huì)改變,故A錯(cuò)誤;
B.由空氣傳到湖對(duì)岸的時(shí)間為
由水傳到湖對(duì)岸的時(shí)間為
故由空氣和水傳到湖對(duì)岸的時(shí)間差約為
故B正確;
C.在空氣中的波長(zhǎng)為
故C正確;
D.在水中的波長(zhǎng)為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
43.(2024·山東·高考真題)甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播,波速均為2m/s。t=0時(shí)刻二者在x=2m處相遇,波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P,下列說法正確的是( )
A.t=0.5s時(shí),P偏離平衡位置的位移為0
B.t=0.5s時(shí),P偏離平衡位置的位移為
C.t=1.0s時(shí),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D.t=1.0s時(shí),P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
【答案】BC
【詳解】AB.在0.5s內(nèi),甲、乙兩列波傳播的距離均為
根據(jù)波形平移法可知,時(shí),處甲波的波谷剛好傳到P處,處乙波的平衡位置振動(dòng)剛好傳到P處,根據(jù)疊加原理可知,時(shí),P偏離平衡位置的位移為,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.在內(nèi),甲、乙兩列波傳播的距離均為
根據(jù)波形平移法可知,時(shí),甲波的平衡位置振動(dòng)剛好傳到P處,x=4m處乙波的平衡位置振動(dòng)剛好傳到P處,且此時(shí)兩列波的振動(dòng)都向y軸正方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)疊加原理可知,時(shí),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
44.(2024·全國·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,周期為,時(shí)刻的波形曲線如圖所示,此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.該波的波速為
B.該波沿x軸正方向傳播
C.時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向相反
D.時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
E.時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b的速率達(dá)到最大值
【答案】ACD
【詳解】A.由圖可知波長(zhǎng)為
則該波的波速為
故A正確;
B.此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)波形平移法可知,該波沿x軸負(fù)方向傳播,故B錯(cuò)誤;
C.由于質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng),則質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)完全相反,所以時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向相反,故C正確;
D.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置,則時(shí),質(zhì)點(diǎn)a剛好經(jīng)過平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故D正確;
E.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b處于平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),則時(shí),質(zhì)點(diǎn)b剛好處于波峰位置,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的速率為0,故E錯(cuò)誤。
故選ACD。
45.(2024·全國·高考真題)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源在時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,所形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí),波源恰好第2次處于波谷位置,則( )
A.波的周期是0.1s
B.波的振幅是0.2m
C.波的傳播速度是10m/s
D.平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置
【答案】BC
【詳解】AB.波的周期和振幅與波源相同,故可知波的周期為,振幅為,故A錯(cuò)誤,B正確;
C.P開始振動(dòng)時(shí),波源第2次到達(dá)波谷,故可知此時(shí)經(jīng)過的時(shí)間為
故可得波速為
故C正確;
D.波從P傳到Q點(diǎn)需要的時(shí)間為
故可知質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
46.(2024·浙江·高考真題)在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,平面為介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ的分界面(z軸垂直紙面向外)。在介質(zhì)I中的(0,)處有一點(diǎn)波源,產(chǎn)生波長(zhǎng)為、速度為v的波。波傳到介質(zhì)Ⅱ中,其速度為,圖示時(shí)刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個(gè)波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點(diǎn),此時(shí)波源也恰好位于波峰。M為O、R連線的中點(diǎn),入射波與反射波在O點(diǎn)相干加強(qiáng),則( )
A.介質(zhì)Ⅱ中波的頻率為B.S點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,)
C.入射波與反射波在M點(diǎn)相干減弱D.折射角的正弦值
【答案】BD
【詳解】A.波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì),頻率不變,故介質(zhì)Ⅱ中波的頻率為
故A錯(cuò)誤;
B.在介質(zhì)Ⅱ中波長(zhǎng)為
由于圖示時(shí)刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個(gè)波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點(diǎn),故S點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,),故B正確;
C.由于S為波峰,且波傳到介質(zhì)Ⅱ中,其速度為圖示時(shí)刻介質(zhì)Ⅱ中僅有一個(gè)波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點(diǎn),則R也為波峰,故P到R比P到O多一個(gè)波峰,則
則
由于
故不在減弱點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
則
解得
故D正確。
故選BD。
47.(2023·重慶·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播,波速為2m/s,t=0時(shí)的波形圖如圖所示,P為該介質(zhì)中的一質(zhì)點(diǎn)。則( )
A.該波的波長(zhǎng)為14m
B.該波的周期為8s
C.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向沿y軸負(fù)方向
D.0~2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程有可能小于0.1m
【答案】BD
【詳解】A.由圖可知
解得
A錯(cuò)誤;
B.由
得
B正確;
C.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度總指向平衡位置,P點(diǎn)位于y軸負(fù)半軸,加速度方向沿y軸正方向,C錯(cuò)誤;
D.P點(diǎn)位于y軸的負(fù)半軸,經(jīng)過
若波向x軸負(fù)方向傳播,P向遠(yuǎn)離平衡位置方向振動(dòng),在0~2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程有可能小于0.1m,D正確;
故選BD。
48.(2023·天津·高考真題)在均勻介質(zhì)中,位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源從時(shí)刻開始沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),形成沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波,時(shí)的波形如圖所示,此刻平衡位置在x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng),則下列說法正確的有( )
A.該波在次介質(zhì)中波速
B.處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于波谷
C.波源的位移表達(dá)式為
D.經(jīng)過半個(gè)周期處的質(zhì)點(diǎn)向左遷移半個(gè)波長(zhǎng)
【答案】BC
【詳解】A.由圖中可知時(shí),波傳播的距離為x=2.5m,故波的速度為
故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知該波的波長(zhǎng)為,所以波的周期為
波傳播到需要的時(shí)間
由圖可知該波的起振方向向下,該波振動(dòng)了0.1s,即,所以位于波谷,故B正確;
C.根據(jù)圖像可知該波的振動(dòng)方程為
故C正確;
D.質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng),不隨波左右移動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選BC。
49.(2023·遼寧·高考真題)“球鼻艏”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置,當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí),球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示,兩列波的疊加可以大幅度減小水對(duì)輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是( )
A.插入水中的筷子、看起來折斷了
B.陽光下的肥皂膜,呈現(xiàn)彩色條紋
C.駛近站臺(tái)的火車,汽笛音調(diào)變高
D.振動(dòng)音叉的周圍,聲音忽高忽低
【答案】BD
【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理;插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的,與該問題的物理原理不相符;陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋,是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象,與該問題的物理原理相符;駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的,與該問題的物理原理不相符;振動(dòng)音叉的周圍聲音忽高忽低,是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象,與該問題的物理原理相符。
故選BD。
50.(2023·全國·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,圖(a)是時(shí)刻的波形圖;P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點(diǎn),其振動(dòng)圖像如圖(b)所示。下列說法正確的是( )
A.波速為
B.波向左傳播
C.波的振幅是
D.處的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于平衡位置
E.質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為
【答案】ABE
【詳解】A.由圖a可知波長(zhǎng)為4m,由圖b可知波的周期為2s,則波速為
故A正確;
B.由圖b可知t=0時(shí),P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng),根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播,故B正確;
C.由圖a可知波的振幅為5cm,故C錯(cuò)誤;
DE.根據(jù)圖a可知t=0時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷處,由于
可知在t=7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于波峰處;質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為
故D錯(cuò)誤,E正確;
故選ABE。
51.(2022·浙江·高考真題)位于的波源p從時(shí)刻開始振動(dòng),形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正負(fù)方向傳播,在時(shí)波源停止振動(dòng),時(shí)的部分波形如圖所示,其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置,質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置。下列說法正確的是( )
A.沿x軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉
B.時(shí),波源的位移為正
C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向振動(dòng)
D.在0到2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程是2.55m
【答案】BD
【詳解】A.波從波源發(fā)出后,向軸正負(fù)方向傳播,向相反方向傳播的波不會(huì)相遇,不會(huì)發(fā)生干涉,故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,波的波長(zhǎng)
由題意可知0.1s內(nèi)波傳播四分之一波長(zhǎng),可得
解得
根據(jù)同側(cè)法可知,波源的振動(dòng)方向向上,即時(shí),波源振動(dòng)了2s,則任何一個(gè)點(diǎn)起振以后都應(yīng)該振動(dòng)2s,可知坐標(biāo)原點(diǎn)在2.1s時(shí)剛好振動(dòng)了2s即5個(gè)周期,此時(shí)其振動(dòng)方向向上,波源向上振動(dòng),位移為正,故B正確;
C.波的波速
波源停止振動(dòng),到質(zhì)點(diǎn)停止振動(dòng)的時(shí)間
即質(zhì)點(diǎn)還在繼續(xù)振動(dòng),到經(jīng)過時(shí)間即,結(jié)合圖象可知質(zhì)點(diǎn)a位移為正且向軸正方向運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.波傳到點(diǎn)所需的時(shí)間
在0到2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為
質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程
故D正確。
故選BD。
52.(2022·山東·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖所示。當(dāng)時(shí),簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】AC
【詳解】由O點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知,周期為T=12s,設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為
則
解得
在t=7s時(shí)刻
因
則在t=7s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)向向下振動(dòng),根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播,則波形為C所示;若波向左傳播,則波形如A所示。
故選AC。
53.(2022·浙江·高考真題)兩列振幅相等、波長(zhǎng)均為、周期均為T的簡(jiǎn)諧橫波沿同一繩子相向傳播,若兩列波均由一次全振動(dòng)產(chǎn)生,t=0時(shí)刻的波形如圖1所示,此時(shí)兩列波相距,則( )
A.時(shí),波形如圖2甲所示
B.時(shí),波形如圖2乙所示
C.時(shí),波形如圖2丙所示
D.時(shí),波形如圖2丁所示
【答案】BD
【詳解】A.根據(jù)波長(zhǎng)和波速的關(guān)系式為
則時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為
故兩列波的波前還未相遇,故A錯(cuò)誤;
B.時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為
故兩列波的波前剛好相遇,故B正確;
C.時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為
根據(jù)波的疊加原理可知,在兩列波之間的區(qū)域?yàn)閮闪胁ǖ牟ㄐ尾ü认嘤?,振?dòng)加強(qiáng),處的波谷質(zhì)點(diǎn)的位移為2A,故C錯(cuò)誤;
D.時(shí),兩列波各種向前傳播的距離為
兩列波的波峰與波谷疊加,位移為零,故D正確;
故選BD。
54.(2021·湖北·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸傳播,在t=0時(shí)刻和t=1 s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點(diǎn)在0~1 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為4.5 cm。下列說法正確的是( )
A.波沿x軸正方向傳播
B.波源振動(dòng)周期為1.1 s
C.波的傳播速度大小為13 m/s
D.t=1 s時(shí),x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
【答案】AC
【分析】本題考查機(jī)械波的形成與傳播
【詳解】A.由題意,x =0處的質(zhì)點(diǎn)在0~1 s的時(shí)間內(nèi)通過的路程為4.5 cm,則結(jié)合圖可知t =0時(shí)刻x =0處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),則由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和波的傳播方向關(guān)系可知,該波的傳播方向沿x軸的正方向,故A正確;
BC.由題意可知,t=1s為,解得
由圖可知
則
故C正確,B錯(cuò)誤;
D.由同側(cè)法可知t=1 s時(shí),x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選AC。
55.(2021·山東·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,如圖所示,實(shí)線為時(shí)的波形圖,虛線為時(shí)的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,可能正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】AC
【詳解】機(jī)械波的傳播方向不確定,所以需要考慮機(jī)械波傳播方向的不確定性。
AB.若機(jī)械波沿軸正方向傳播,在時(shí)點(diǎn)振動(dòng)方向豎直向上,則傳播時(shí)間滿足
(n=0,1,2,3…)
解得
(n=0,1,2,3…)
當(dāng)時(shí),解得周期
T=4s
A正確,B錯(cuò)誤;
CD.若機(jī)械波沿軸負(fù)方向傳播,在時(shí)點(diǎn)處于波谷,則
(n=0,1,2,3…)
解得
(n=0,1,2,3…)
當(dāng)時(shí),解得周期
C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。
56.(2021·湖南·高考真題)均勻介質(zhì)中,波源位于O點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播,波面為圓。t = 0時(shí)刻,波面分布如圖(a)所示,其中實(shí)線表示波峰,虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是( )
A.該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為
B.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)位于波峰
C.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向豎直向上
D.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向豎直向上
E.處質(zhì)點(diǎn)起振后,內(nèi)經(jīng)過的路程為
【答案】ACE
【詳解】A.由圖a、b可看出,該波的波長(zhǎng)、周期分別為
λ = 10m,T = 4s
則根據(jù)波速公式
v = = 2.5m/s
則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為
t = s = 4s
A正確;
B.由選項(xiàng)A可知,則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為4s,則在t = 6s時(shí),B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了2s,即,則B處質(zhì)點(diǎn)位于波谷,B錯(cuò)誤;
C.波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的距離為
x =(10 - 10)m
則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時(shí)間為
t =
則t = 8s時(shí),C處質(zhì)點(diǎn)動(dòng)了3.1s,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度方向向上,C正確;
D.波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的距離為
x=(102-10)m
則波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的時(shí)間為
t =
則t = 10s時(shí),C處質(zhì)點(diǎn)動(dòng)了8.3s,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于z軸上方,回復(fù)力方向向下,D錯(cuò)誤;
E.由選項(xiàng)A知
T = 4s,12s = 3T
一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4cm,則3T質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為12cm,E正確。
故選ACE。
57.(2017·全國·高考真題)如圖,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖,虛線為t=0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波,下列說法正確的是( )
A.波長(zhǎng)為2 m
B.波速為6 m/s
C.頻率為1.5 Hz
D.t=1 s時(shí),x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰
E.t=2 s時(shí),x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置
【答案】BCE
【詳解】A.由題圖可知,該波波長(zhǎng)λ=4 m,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.波速
B項(xiàng)正確;
C.T>0.5 s,則由題圖知波在0.5 s內(nèi)沿x軸正方向傳播的距離為,傳播時(shí)間
頻率
C項(xiàng)正確;
D.1 s= T,t=1 s時(shí),x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
E.2 s=3T,t=2 s時(shí),x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置,E項(xiàng)正確。
故選BCE。
58.(2018·全國·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=0.20s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知該波的周期T>0.20s。下列說法正確的是( )
A.波速為0.40m/s
B.波長(zhǎng)為0.08m
C.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70s時(shí)位于波谷
D.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12s時(shí)位于波谷
E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s,則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32m
【答案】ACE
【詳解】A.因周期T>0.20s,故波在Δt=0.20s內(nèi)傳播的距離小于波長(zhǎng),由圖像可知傳播距離Δx=0.08m,故波速
v==0.40m/s
A正確;
B.由圖像可知波長(zhǎng)=0.16m,B錯(cuò)誤;
C.由
得,波的周期
根據(jù)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系知t=0時(shí),x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向振動(dòng)
故此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于波谷,C正確;
D.因?yàn)?br>此時(shí)x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在x軸上方沿y軸負(fù)方向振動(dòng),D錯(cuò)誤;
E.若此波傳入另一介質(zhì)中,周期不變,根據(jù)
得波速變?yōu)?.80m/s時(shí)波長(zhǎng)為
E正確。
故選ACE。
59.(2020·海南·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波的周期為,某時(shí)刻的波形如圖所示.則( )
A.該波的波長(zhǎng)為
B.該波的波速為
C.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
【答案】AC
【詳解】A.由波形圖可知,波長(zhǎng)為8m,故A正確;
B.根據(jù)公式
代入數(shù)據(jù)解得,故B錯(cuò)誤;
CD.由題知,沿x軸正方向傳播,根據(jù)“上下坡法”,可知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。
60.(2020·浙江·高考真題)如圖所示,x軸上、處有兩個(gè)振動(dòng)周期均為、振幅均為的相同的波源、,時(shí)刻同時(shí)開始豎直向下振動(dòng),產(chǎn)生波長(zhǎng)均為沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波。P、M、Q分別是x軸上、和的三個(gè)點(diǎn),下列說法正確的是( )
A.時(shí)P、M、Q三點(diǎn)均已振動(dòng)
B.后M點(diǎn)的位移始終是
C.后P點(diǎn)的位移始終是0
D.時(shí)Q點(diǎn)的振動(dòng)方向豎直向下
【答案】CD
【詳解】A.波速為
在6s內(nèi)兩列波傳播了6m,則此時(shí)PQ兩質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng),但是M點(diǎn)還未振動(dòng),A錯(cuò)誤;
B.因M點(diǎn)到兩個(gè)振源的距離相等,則M是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2cm,但不是位移始終為2cm,B錯(cuò)誤;
C.P點(diǎn)到兩振源的距離只差為6m,為半波長(zhǎng)的3倍,則該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),振幅為零,即10.0s后P點(diǎn)的位移始終為零,C正確;
D.S1波源的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間為,則10.5s時(shí)Q點(diǎn)由S1引起的振動(dòng)為豎直向下;S2波源的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間為,則10.5s時(shí)Q點(diǎn)由S2引起的振動(dòng)已經(jīng)振動(dòng)了7s,此時(shí)在最高點(diǎn),速度為零,則10.5s時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)速度為豎直向下,D正確。
故選CD。
61.(2016·全國·高考真題)某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s。下列說法正確的是( )
A.該水面波的頻率為6Hz
B.該水面波的波長(zhǎng)為3m
C.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去
D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移
【答案】BD
【詳解】A.由第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s,可得知振動(dòng)的周期
頻率為
故A錯(cuò)誤;
B.該水面波的波長(zhǎng)為
故B正確;
C.參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只是在自己的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng),并不會(huì)“隨波逐流”,但振動(dòng)的能量和振動(dòng)形式卻會(huì)不斷的向外傳播。故C錯(cuò)誤,D正確。
故選BD。
62.(2020·浙江·高考真題)如圖所示,波源O垂直于紙面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播,圖中虛線表示兩個(gè)波面。時(shí),離O點(diǎn)5m的A點(diǎn)開始振動(dòng);時(shí),離O點(diǎn)10m的B點(diǎn)也開始振動(dòng),此時(shí)A點(diǎn)第五次回到平衡位置,則( )
A.波的周期為0.4s
B.波的波長(zhǎng)為2m
C.波速為
D.時(shí)AB連線上有4個(gè)點(diǎn)處于最大位移
【答案】AB
【詳解】A.經(jīng)過時(shí)A第五次回到平衡位置,即:
解得周期:,故A正確;
BC.根據(jù)題意可知波速:
波長(zhǎng):
故B正確,C錯(cuò)誤;
D.時(shí)A處于平衡位置,根據(jù)波長(zhǎng)和兩點(diǎn)之間距離可知,AB之間有個(gè)波形,因此有個(gè)點(diǎn)處于最大位移處,故D錯(cuò)誤。
故選AB.
63.(2019·海南·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為0.2s,時(shí)的波形圖如圖所示,下列說法正確的是( )
A.平衡位置在處的質(zhì)元的振幅為0.03m
B.該波的波速為10m/s
C.時(shí),平衡位置在處的質(zhì)元向y軸正向運(yùn)動(dòng)
D.時(shí),平衡位置在處的質(zhì)元處于波谷位置
E.時(shí),平衡位置在處的質(zhì)元加速度為零
【答案】ABC
【詳解】由波形圖可知,平衡位置在處的質(zhì)元的振幅為0.03m,選項(xiàng)A正確; 由圖可知波長(zhǎng)λ=2m,因T=0.2s,則該波的波速為,選項(xiàng)B正確;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負(fù)向振動(dòng),則t=0.3s=1T時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元向y軸正向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負(fù)向振動(dòng),則t=0.4s=2T時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元仍在平衡位置向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)元在波峰位置,則t=0.5s=2T時(shí),平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)元振動(dòng)到波谷位置,此時(shí)的加速度為y軸正向最大,則選項(xiàng)E錯(cuò)誤.
64.(2019·天津·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸傳播,已知軸上和處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖1、圖2所示,則此列波的傳播速率可能是( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【詳解】當(dāng)該列波向右傳播時(shí),根據(jù)題干可知1m和7m之間的距離滿足的關(guān)系為
則由
可得波速為
當(dāng)n=1時(shí)可得;
當(dāng)波向左傳播時(shí)1m和7m之間的距離關(guān)系滿足
則
當(dāng)n=0時(shí)可得v=2m/s;
將A和D選項(xiàng)代入兩個(gè)波速表達(dá)式,n均不是整數(shù),因此A和D錯(cuò)誤,BC正確。
故選BC。
65.(2019·全國·高考真題)水槽中,與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上.振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源.兩波源發(fā)出的波在水面上相遇.在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣.關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是( )
A.不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同
B.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同
C.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同
D.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同
E.同一質(zhì)點(diǎn)處,兩列波的相位差不隨時(shí)間變化
【答案】BDE
【詳解】?jī)闪胁ǒB加形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同;任何質(zhì)點(diǎn)都在按照相同的頻率在振動(dòng),不同區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振幅和位移不一定相同,兩列波在水面上相遇時(shí)發(fā)生干涉,有的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),有的振動(dòng)減弱,可知不同的質(zhì)點(diǎn)的振幅不一定相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率與波源頻率相同,波源振動(dòng)頻率又與振動(dòng)片的振動(dòng)頻率相同,不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同,都等于振源的頻率,選項(xiàng)B正確;因各質(zhì)點(diǎn)距離振源的距離不一定相同,則各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位不一定相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;不同的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與細(xì)桿的振動(dòng)周期相同,細(xì)桿的振動(dòng)周期與振動(dòng)片的周期相同,則不同的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的振動(dòng)周期相同,選項(xiàng)D正確;同一質(zhì)點(diǎn)處因與振源的位置關(guān)系一定,則兩列波的相位差不隨時(shí)間變化,選項(xiàng)E正確;故選BDE.
66.(2019·全國·高考真題)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=時(shí)刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像.下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像與圖(b)相同
B.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大
C.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大
D.平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示
E.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大
【答案】CDE
【詳解】A、由圖(b)可知,在時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向振動(dòng),而從圖(a)可知,質(zhì)點(diǎn)Q在正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、由的波形圖推知,時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P正位于波谷,速率為零;質(zhì)點(diǎn)Q正在平衡位置,故在時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速率小于質(zhì)點(diǎn)Q,故B錯(cuò)誤;
C、時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P正位于波谷,具有沿y軸正方向最大加速度,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,加速度為零,故C正確;
D、時(shí)刻,平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn),正處于平衡位置,沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),跟(b)圖吻合,故D正確;
E、時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P正位于波谷,偏離平衡位置位移最大,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,偏離平衡位置位移為零,故E正確.
故本題選CDE.
67.(2016·全國·高考真題)由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.波源振動(dòng)的頻率為,波速為.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè),且P、Q和S的平衡位置在一條直線上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15. 8 m,14.6m.P、Q開始振動(dòng)后,下列判斷正確的是( )
A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同
B.P 、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反
C.當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí),P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置
D.當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P在波峰
E.當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q在波峰
【答案】BDE
【詳解】波源振動(dòng)的頻率為20Hz,波速為16m/s,由波長(zhǎng)公式有:.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源的距離之差為: ,為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,所以P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)相反,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反,A錯(cuò)誤;B正確; ,,所以當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí),P、Q兩點(diǎn)一個(gè)在波峰,一個(gè)在波谷,C錯(cuò)誤;由可知,當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P在波峰,D正確;由,當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q在波峰,E正確;故選BDE.
68.(2019·浙江·高考真題)圖1為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,P、Q為介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),圖2為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象,則
A.t=0.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B.0~0.3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為0.3m
C.t=0.5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P的加速度
D.t=0.7s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離
【答案】CD
【詳解】A.由振動(dòng)圖像可知T=0.4s,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng),可知波沿x軸負(fù)向傳播,則t=0.2s=0.5T時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.0.3s=T,因質(zhì)點(diǎn)Q在開始時(shí)不是從平衡位置或者最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))開始振動(dòng),可知0~0.3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程不等于,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.t=0.5s=1T時(shí),質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)最高點(diǎn),而質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)還沒有最低點(diǎn),則質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P的加速度,選項(xiàng)C正確;
D.t=0.7s=1T時(shí),質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波谷位置而質(zhì)點(diǎn)而質(zhì)點(diǎn)Q還沒到達(dá)波峰位置,則質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離,選項(xiàng)D正確.
69.(2019·浙江·高考真題)如圖所示,兩種不同材料的彈性細(xì)繩在O處連接,M、O和N是該繩上的三個(gè)點(diǎn),OM間距離為7.0m,ON間距離為5.0m。O點(diǎn)上下振動(dòng),則形成以O(shè)點(diǎn)為波源向左和向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波Ⅰ和Ⅱ,其中波Ⅱ的波速為1.0m/s。t=0時(shí)刻O點(diǎn)處在波谷位置,觀察發(fā)現(xiàn)5s后此波谷傳到M點(diǎn),此時(shí)O點(diǎn)正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),OM間還有一個(gè)波谷。則( )
A.波Ⅰ的波長(zhǎng)為4mB.N點(diǎn)的振動(dòng)周期為4s
C.t=3s時(shí),N點(diǎn)恰好處于波谷D.當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時(shí),N點(diǎn)也一定處于波峰
【答案】BD
【詳解】OM之間有兩個(gè)波谷,即,解得波I的波長(zhǎng)為,根據(jù)題意可知波I的波速為,故波的周期為,同一波源的頻率相同,故N點(diǎn)的振動(dòng)周期為4s,A錯(cuò)誤B正確;波II的波長(zhǎng)為,故在t=0時(shí)刻N(yùn)處于平衡位置向下振動(dòng),經(jīng)過3s,即四分之三周期,N點(diǎn)在波峰,C錯(cuò)誤;因?yàn)镸N兩點(diǎn)到波源的距離都為其各自波長(zhǎng)的,又兩者振動(dòng)周期相同,起振方向相同,所以兩者振動(dòng)步調(diào)相同,即當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時(shí),N點(diǎn)也一定處于波峰,D正確.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是把握兩點(diǎn):第一點(diǎn)也為突破口,即“5s后此波谷傳到M點(diǎn),此時(shí)O點(diǎn)正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),OM間還有一個(gè)波谷”,第二點(diǎn)是同一波源在不同介質(zhì)中的振動(dòng)頻率(周期)相同.
70.(2017·浙江·高考真題)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波,當(dāng)波傳到處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),該時(shí)刻波形如圖所示,時(shí),觀察到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置,下列說法正確的是
A.波速為
B.經(jīng)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70cm
C.時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷
D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡(jiǎn)諧橫波的頻率一定為2.5HZ
【答案】BCD
【詳解】首先從圖中我們可以得出這列波的波長(zhǎng)為2m.同時(shí)每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向是+y方向.從0時(shí)刻開始到0.9s,P點(diǎn)恰好第三次到達(dá)波峰,表示經(jīng)過了9/4個(gè)周期,得出周期T=0.4s,所以波速v=λ/T=5m/s,故A錯(cuò)誤,
經(jīng)過1.4s則P點(diǎn)恰好完成3個(gè)完整周期加1/2周期,所以路程為70cm,故B正確,
經(jīng)過0.5s波傳到Q點(diǎn),剩下的1.1sQ點(diǎn)恰好完成2個(gè)完整周期加3/4周期,處于波谷,所以故C正確,
本列波的頻率為2.5Hz,頻率相等是發(fā)生干涉的條件,故D對(duì);
綜上所述本題答案是:BCD
71.(2018·浙江·高考真題)兩列頻率相同、振幅均為A的簡(jiǎn)諧橫波P、Q分別沿+x和-x軸方向在同一介質(zhì)中傳播,兩列波的振動(dòng)方向均沿y軸,某時(shí)刻兩波的波面如圖所示,實(shí)線表示P波的波峰,Q波的波谷;虛線表示P波的波谷、Q波的波峰.a(chǎn)、b、c為三個(gè)等間距的質(zhì)點(diǎn),d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn).下列判斷正確的是:
A.質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A
B.質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動(dòng)
C.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0
D.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿-y軸
【答案】CD
【詳解】AC、質(zhì)點(diǎn)a和c是兩列波的波峰與波谷相遇點(diǎn),兩列波的振幅相等,所以a和c位移始終為0,即靜止不動(dòng),故A錯(cuò)誤,C正確;
B、在經(jīng)過四分之一周期,兩列波各向前傳播四分之一波長(zhǎng),P波a處的波谷和Q波在c處的波谷剛好傳播到b點(diǎn),所以b點(diǎn)是波谷與波谷相遇,振幅為2A,為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
D、圖示時(shí)刻,d點(diǎn)在P波的平衡位置與波峰之間,振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,同時(shí)d點(diǎn)在Q波的波谷與平衡位置之間,振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,所以d點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,故D正確;
故選CD.
【點(diǎn)睛】?jī)闪蓄l率相同的相干波,當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,據(jù)此分析.
72.(2018·浙江·高考真題)有兩例頻率相同、振動(dòng)方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉.如圖所示,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點(diǎn),b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn),d為波峰與波峰相遇點(diǎn),e、g是a、d連線上的兩點(diǎn),其中e為連線的中點(diǎn),則
A.a(chǎn)、d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱
B.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期,e處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A
C.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期,g處質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動(dòng)
D.從圖示時(shí)刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點(diǎn)振幅恰好為零
【答案】ABC
【詳解】試題分析:根據(jù)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的定義分析哪些點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn),哪些點(diǎn)為減弱點(diǎn),畫出兩列波的波形圖判斷e、g的運(yùn)動(dòng);振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅始終為兩列波振幅之和,不會(huì)改變;
振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)為波峰與波峰相遇點(diǎn),波谷與波谷相遇點(diǎn),振動(dòng)減弱點(diǎn),為波谷與波峰相遇點(diǎn),故a、d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱,A正確;這兩列機(jī)械波在水平豎直方向的波形如圖所示, e點(diǎn)在這兩列波傳播半個(gè)周期的過程中,都是從平衡位置到波谷,再回到平衡位置,疊加時(shí),波谷振幅為2A,故路程為4A,B正確;由圖可知經(jīng)過半個(gè)周期后,g點(diǎn)均為由波谷向平衡位置移動(dòng),合力指向平衡位置,故合運(yùn)動(dòng)為加速靠近平衡位置,C正確;振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅始終為2A,不變,D錯(cuò)誤.
73.(2016·天津·高考真題)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其表達(dá)式為,它在介質(zhì)中形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻波剛好傳播到x=12 m處,波形圖象如圖所示,則( )
A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處
B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向
C.波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3 m處所需時(shí)間是2 s
【答案】AB
【詳解】A.波的周期
T=4s
波長(zhǎng)
λ=8m
波速
則再經(jīng)過6 s,波傳播的距離為
x=vt=12m
故該波傳到x=24m處,選項(xiàng)A正確;
B.M點(diǎn)在此時(shí)振動(dòng)方向向下,則第3s末,即經(jīng)過了0.75T,該點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向,選項(xiàng)B正確;
C.因波傳到x=12m處時(shí),質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向振動(dòng),故波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.因?yàn)?br>0),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求
(1)從t1時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間位于波峰;
(2)t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移。
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A位于波峰,波長(zhǎng)
則
則從t1時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰時(shí),波傳播的距離為
則質(zhì)點(diǎn)B到達(dá)波峰的最少時(shí)間為
(2)由題意可知,波的周期是
則波長(zhǎng)
時(shí)刻的波形圖如圖所示
質(zhì)點(diǎn)B位于
處,則質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移
帶入數(shù)據(jù)解得
81.(2020·全國·高考真題)一振動(dòng)片以頻率f做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),固定在振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)水面上a、b兩點(diǎn),兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c是水面上的一點(diǎn),a、b、c間的距離均為l,如圖所示。已知除c點(diǎn)外,在ac連線上還有其他振幅極大的點(diǎn),其中距c最近的點(diǎn)到c的距離為。求:
(i)波的波長(zhǎng);
(ii)波的傳播速度。
【答案】(i);(ii)
【詳解】(i)設(shè)與c點(diǎn)最近的振幅極大點(diǎn)為d,則
根據(jù)干涉加強(qiáng)點(diǎn)距離差的關(guān)系:
所以波長(zhǎng)為
(ii)由于受迫振動(dòng)的頻率取決于受迫源的頻率由知,
82.(2018·全國·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。求:
(1)波速及波的傳播方向;
(2)質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。
【答案】(1)18cm/s,沿x軸負(fù)方向傳播;(2)9cm
【詳解】(1)由圖(a)可以看出,該波的波長(zhǎng)為
λ=36cm
由圖(b)可以看出,周期為
T=2s
波速為
v==18cm/s
由圖(b)知,當(dāng)時(shí),Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖(a)可得,波沿x軸負(fù)方向傳播。
(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、由圖(a)知,x=0處
y=-=Asin(-)
因此
由圖(b)知,在t=0時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置,經(jīng)Δt=s,其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處,可得P、Q間平衡位置距離為
=vΔt=6cm
則質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為
=9cm
83.(2016·全國·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)不小于10cm,O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開始觀測(cè),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置:t=時(shí),質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求
(1)簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng);
(2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
【答案】(1),,;(2)(國際單位制)
【詳解】(1)設(shè)振動(dòng)周期為T。由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是個(gè)周期,由此可知
T=4s
由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng),且波沿x軸正向傳播,O在t=時(shí)回到平衡位置,而A在t=1s時(shí)回到平衡位置,時(shí)間相差,兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間,可得波的速度
v=7.5 cm/s
利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系得,簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)
λ=vT=30cm
(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為
將題給條件代入上式得
解得
A=8cm
故
(國際單位制)
84.(2015·全國·高考真題)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向),P與O的距離為35cm,此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間,已知波源自t=0時(shí)由平衡位置開始向上振動(dòng),周期T=1s,振幅A=5cm.當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí),波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過5s,平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置,求:
(?。㏄、Q之間的距離;
(ⅱ)從t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源在振動(dòng)過程中通過路程.
【答案】(1)133cm;(2)125cm
【詳解】(1)由題意,O、P兩點(diǎn)的距離與波長(zhǎng)滿足:
波速與波長(zhǎng)的關(guān)系為:
在t=5s時(shí)間間隔內(nèi)波傳播的路程為vt,由題意有:
綜上解得:PQ=133cm
(2)Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
波源由平衡位置開始運(yùn)動(dòng),每經(jīng)過T/4,波源運(yùn)動(dòng)的路程為A,由題意可知:
故t1時(shí)間內(nèi),波源運(yùn)動(dòng)的路程為s=25A=125cm
85.(2018·江蘇·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0 和x=0.6 m處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖象如圖所示。已知該波的波長(zhǎng)大于0.6 m,求其波速和波長(zhǎng)。
【答案】v=2m/s;λ=0.8 m
【詳解】由圖象可知,周期T=0.4s,由于波長(zhǎng)大于0.6m;波從A到B的傳播時(shí)間Δt=0.3s
則波速
代入數(shù)據(jù)得
v=2m/s
則波長(zhǎng)
λ=vT
代入數(shù)據(jù)得
λ=0.8m
86.(2017·海南·高考真題)從兩個(gè)波源發(fā)出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡(jiǎn)諧橫波,分別沿x軸正、負(fù)方向傳播,在某一時(shí)刻到達(dá)A、B點(diǎn),如圖中實(shí)線、虛線所示.兩列波的波速均為10m/s.求
(i)質(zhì)點(diǎn)P、O開始振動(dòng)的時(shí)刻之差;
(ii)再經(jīng)過半個(gè)周期后,兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動(dòng)振幅極大和極小的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo).
【答案】(i)0.05s(ii)兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動(dòng)振幅極大的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為:2m、3m、3m、4m、5m.合振動(dòng)振幅極小的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.
【詳解】(i)該波的周期為,
由圖知,質(zhì)點(diǎn)P、O開始振動(dòng)的時(shí)刻之差為;
(ii)該波的波長(zhǎng)為,根據(jù)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,可知,兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動(dòng)振幅極大的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為:1m、2m、3m、4m、5m.合振動(dòng)振幅極小的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.
【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握波的疊加原理,知道波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱.
87.(2015·重慶·高考真題)下圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向.
【答案】;P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)
【詳解】由波形圖可知
波速
波沿x軸正方向,由同側(cè)法可知P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)。
88.(2015·全國·高考真題)甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿軸正向和負(fù)向傳播,波速度均為。兩列波在時(shí)的波形曲線如圖所示,求:
(1)時(shí),介質(zhì)中偏離平衡位置位移為的所有質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)從開始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。
【答案】(1) ;(2)t=0.1s
【詳解】(1)根據(jù)兩列波的振幅都為,偏離平衡位置位移為16的質(zhì)點(diǎn)即為兩列波的波峰相遇。設(shè)質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為,根據(jù)波形圖可知,甲、乙的波長(zhǎng)分別為,。則甲、乙兩列波的波峰坐標(biāo)分別為
綜上,所有波峰和波峰相遇的質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為整理可得
(2)偏離平衡位置位移為是兩列波的波谷相遇的點(diǎn),時(shí),波谷之差
整理可得
波谷之間最小的距離為
兩列波相向傳播,相對(duì)速度為,所以出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的最短時(shí)間
四、填空題
89.(2022·福建·高考真題)藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員站在場(chǎng)地中以一定頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)綢帶的一端,綢帶自左向右呈現(xiàn)波浪狀起伏。某時(shí)刻綢帶形狀如圖所示(符合正弦函數(shù)特征),此時(shí)綢帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向 (填“向上”“向下”“向左”或“向右”)。保持抖動(dòng)幅度不變,如果要在該綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果,運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的頻率應(yīng) (填“增大”“減小”或“保持不變”)。
【答案】 向上 增大
【詳解】[1]從圖中可知綢帶上形成的波是自左向右傳播的,根據(jù)波形平移法,可判斷綢帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上;
[2]綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果,說明波長(zhǎng)變小,而同種介質(zhì)中同類型波的傳播波速是不變的,根據(jù)
可知運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的周期變短、頻率增大。
90.(2022·廣東·高考真題)如圖所示,某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動(dòng),在繩上激發(fā)了一列簡(jiǎn)諧波。從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí),經(jīng)過半個(gè)周期,繩上M處的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)至 (選填“N”“P”或“Q”)處。加快抖動(dòng),波的頻率增大,波速 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
【答案】 P 不變
【詳解】[1]經(jīng)過半個(gè)周期,波向右傳播半個(gè)波長(zhǎng),而M點(diǎn)只在平衡位置附近上下振動(dòng),恰好運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P點(diǎn)。
[2]波速是由介質(zhì)決定的,與頻率無關(guān),波的頻率增大,而波速度仍保持不變。
91.(2022·河北·高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為10m/s。在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn),坐標(biāo)分別為xP = 1m,xQ = 6m。波傳播到P點(diǎn)開始計(jì)時(shí),該點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示,則簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為 m,經(jīng)過 s,Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處。
【答案】 2 0.55
【詳解】[1]由P點(diǎn)的振動(dòng)圖像可得出該波的周期
T = 0.2s
由于該波的波速為10m/s,則該波的波長(zhǎng)
λ = vT = 2m
[2]由題知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)相距
xPQ = 5m
則波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)需經(jīng)過
由P點(diǎn)的振動(dòng)圖像可得出該波的起振方向向上,則Q點(diǎn)從起振到第一次到達(dá)正向最大位移處還需經(jīng)過,則經(jīng)過t = 0.55s,Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處。
92.(2022·全國·高考真題)一平面簡(jiǎn)諧橫波以速度v = 2m/s沿x軸正方向傳播,t = 0時(shí)刻的波形圖如圖所示,介質(zhì)中平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)A在t = 0時(shí)刻的位移,該波的波長(zhǎng)為 m,頻率為 Hz,t = 2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A (填“向上運(yùn)動(dòng)”“速度為零”或“向下運(yùn)動(dòng)”)。
【答案】 4 0.5 向下運(yùn)動(dòng)
【詳解】[1]設(shè)波的表達(dá)式為
由題知A = 2cm,波圖像過點(diǎn)(0,)和(1.5,0),代入表達(dá)式有
即
λ = 4m
[2]由于該波的波速v = 2m/s,則
[3]由于該波的波速v = 2m/s,則
由于題圖為t = 0時(shí)刻的波形圖,則t = 2s時(shí)刻振動(dòng)形式和零時(shí)刻相同,根據(jù)“上坡、下坡”法可知質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)。
93.(2022·全國·高考真題)介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個(gè)點(diǎn)波源和,二者做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅相等,周期均為。當(dāng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),也過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)。若波速為,則由和發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)均為 m。P為波源平衡位置所在水平面上的一點(diǎn),與、平衡位置的距離均為,則兩波在P點(diǎn)引起的振動(dòng)總是相互 (填“加強(qiáng)”或“削弱”)的;當(dāng)恰好在平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),平衡位置在P處的質(zhì)點(diǎn) (填“向上”或“向下”)運(yùn)動(dòng)。
【答案】 4 加強(qiáng) 向下
【詳解】[1]因周期T=0.8s,波速為v=5m/s,則波長(zhǎng)為
[2]因兩波源到P點(diǎn)的距離之差為零,且兩振源振動(dòng)方向相同,則P點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)的;
[3]因S1P=10m=2.5λ,則當(dāng)S1恰好的平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),平衡位置在P點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)。
94.(2021·全國·高考真題)圖中實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線,經(jīng)過后,其波形曲線如圖中虛線所示。已知該波的周期T大于,若波是沿x軸正方向傳播的,則該波的速度大小為 ,周期為 s,若波是沿x軸負(fù)方向傳播的,該波的周期為 s。
【答案】 0.5 0.4 1.2
【詳解】(1)若波是沿x軸正方向傳播的,波形移動(dòng)了15cm,由此可求出波速和周期:
(2)若波是沿x軸負(fù)方向傳播的,波形移動(dòng)了5cm,由此可求出波速和周期:
95.(2020·全國·高考真題)如圖,一列簡(jiǎn)諧橫波平行于x軸傳播,圖中的實(shí)線和虛線分別為t=0和t=0.1 s時(shí)的波形圖。已知平衡位置在x=6 m處的質(zhì)點(diǎn),在0到0.1s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變。這列簡(jiǎn)諧波的周期為 s,波速為 m/s,傳播方向沿x軸 (填“正方向”或“負(fù)方向”)。
【答案】 負(fù)方向
【詳解】因?yàn)樘幍馁|(zhì)點(diǎn)在內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變,所以該處質(zhì)點(diǎn)從正向位移最大處經(jīng)過四分之一個(gè)周期向下運(yùn)動(dòng)至平衡位置處,即
解得周期為,所以波速為
在虛線上,處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng),根據(jù)同側(cè)法可知波沿軸負(fù)方向傳播。
96.(2017·全國·高考真題)如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(-2,0)和S2(4,0)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖乙和圖丙所示,兩列波的波速均為0.50m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(-2,8)的振幅為 m,兩列波引起的點(diǎn)B(1,4)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互 (填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0.5,0)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互 (填“加強(qiáng)”或“減弱”)。
【答案】 2 減弱 加強(qiáng)
【詳解】[1]由圖可得周期
T=4s
則波長(zhǎng)
兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(-2,8)的路程差
兩列波的振動(dòng)步調(diào)相反,所以A點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),其振幅為2m。
[2]從波源傳播到點(diǎn)B(1,4)路程差為0,引起該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互減弱。
[3]從波源傳播到點(diǎn)C(0.5,0)的路程差為
該處質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。
97.(2018·全國·高考真題)聲波在空氣中的傳播速度為,在鋼鐵中的傳播速度為.一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為.橋的長(zhǎng)度為 若該聲波在空氣中的波長(zhǎng)為,則它在鋼鐵中的波長(zhǎng)為的 倍.
【答案】 (1). 365 (2).
【詳解】設(shè)橋的長(zhǎng)度為s
則聲音在鋼鐵中傳播的時(shí)間
聲音在空氣中的傳播時(shí)間為
根據(jù)題意
解得:
聲音在不同介質(zhì)中的頻率是不會(huì)改變的,由公式可知 即
解得
98.(2017·江蘇·高考真題)野生大象群也有自己的“語言”.研究人員錄下象群“語言”交流時(shí)發(fā)出的聲音,發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放時(shí),能聽到比正常播放時(shí)更多的聲音.播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),播出聲波的 (選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉淼?倍,聲波的傳播速度 (選填“變大”、“變小”或“不變”).
【答案】 頻率 不變
【詳解】[1][2]頻率由波源決定,播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),播出聲波的頻率變?yōu)樵瓉韮杀?,傳播速度由介質(zhì)決定,所以傳播速度不變。
【點(diǎn)睛】機(jī)械波在傳播的過程中,傳播的速度由介質(zhì)決定,而頻率由波源決定.
99.(2016·江蘇·高考真題)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波,一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,兩狹縫就成了兩個(gè)光源,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,則兩列光的_____相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在_____(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋.
【答案】C
【詳解】[1]產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩束光的頻率相同,A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),出現(xiàn)明條紋,C點(diǎn)波峰與波谷相遇振動(dòng)減弱,為暗條紋。
100.(2015·江蘇·高考真題)用的超聲波檢查膽結(jié)石,該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s,則該超聲波在結(jié)石中的波長(zhǎng)是膽汁中的 倍.用超聲波檢查膽結(jié)石是因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)短,遇到結(jié)石時(shí) (選填“容易”或者“不容易”)發(fā)生衍射。
【答案】 1.5 不容易
【詳解】[1]根據(jù)λ=vf,在傳播過程中,頻率保持不變,所以
[2]根據(jù)波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射,所以用超聲波遇到結(jié)石時(shí),不容易發(fā)生衍射。
考點(diǎn)
十年考情(2015-2024)
命題趨勢(shì)
考點(diǎn) 機(jī)械波
(10年10考)
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命題分析:高考對(duì)本專題的考查以圖像為主,重點(diǎn)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、振動(dòng)和波動(dòng)圖像、波的傳播、波的疊加、波速的計(jì)算、波的多解問題以及用單擺測(cè)定重力加速度等.
趨勢(shì)分析:預(yù)計(jì)今后的高考對(duì)本專題的考查仍會(huì)以定性分析或簡(jiǎn)單的定量計(jì)算為主,難度中等,要多注意本專題中與實(shí)際生活相聯(lián)系的題目.
這是一份專題16 機(jī)械振動(dòng)--最近10年(15-24年)高考物理真題分類匯編(全國通用)(解析版),文件包含專題16機(jī)械振動(dòng)-真題匯編最近10年15-24年高考物理真題分類匯編全國通用原卷版docx、專題16機(jī)械振動(dòng)-真題匯編最近10年15-24年高考物理真題分類匯編全國通用解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共40頁, 歡迎下載使用。
這是一份專題15 交變電流--最近10年(15-24年)高考物理真題分類匯編(全國通用)(解析版),文件包含專題15交變電流-真題匯編最近10年15-24年高考物理真題分類匯編全國通用原卷版docx、專題15交變電流-真題匯編最近10年15-24年高考物理真題分類匯編全國通用解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共79頁, 歡迎下載使用。
這是一份專題09 磁場(chǎng)--最近10年(15-24年)高考物理真題分類匯編(全國通用)(解析版),文件包含專題09磁場(chǎng)-真題匯編最近10年15-24年高考物理真題分類匯編全國通用原卷版docx、專題09磁場(chǎng)-真題匯編最近10年15-24年高考物理真題分類匯編全國通用解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共63頁, 歡迎下載使用。
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