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文檔簡介
202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之機械波(一)
一,選擇題(共9小題)
1.(2024?廣東)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為lm/s,t=0時的波形如圖所示。t=ls時,x=
1.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為()
A.0B.0.1niC.-0.1mD.0.2m
2.(2024?天津)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播,圖1是t=ls時該波的波形圖,圖2是x=0處
3.(2024?湖南)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端,長繩自右向左呈現(xiàn)波浪
狀起伏,可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距6m,to時刻A點位于波谷,
B點位于波峰,兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是()
B.波速為12m/s
C.lo+0.25s時刻,B點速度為0
D.to+O.5Os時刻,A點速度為0
4.(2024?江西)如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中,入射波為
連續(xù)的正弦信號,探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號,分別如圖(b)、(c)所示。已知超
聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選
項正確的是()
圖(a)超聲波檢測原理示意圖圖(b)機翼表面反射信號圖(c)缺陷表面反射信號
A.振動減弱:d=4.725mmB.振動加強;d=4.725mm
C.振動減弱;d=9.45mmD.振動加強;d=9.45mm
5.(2024?安徽)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。某時刻的
A.在x=9.0m處開始相遇
B.在x=10.0m處開始相遇
C.波峰在x=10.5m處相遇
D.波峰在x=11.5m處相遇
6.(2024?江蘇)如圖所示,水面上有O、A、B三點共線,OA=2AB,某時刻在O點的水面給一個擾動,
ti時刻A開始振動,則B振動的時刻為()
0AB
C.2ti
2
7.(2024?浙江)頻率相同的簡諧波源Si、S2和接收點M位于同一平面內(nèi),Si、S2至UM的距離之差為6m。
1=0時,Si、S2同時垂直平面開始振動,M點的振動圖像如圖所示,則()
x/cm
3
n
o
1.
一3上...............z.......
A.兩列波的波長為2m
B.兩列波的起振方向均沿x正方向
C.Si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
8.(2024?全國)在某石灰?guī)r洞中可聽到規(guī)律的滴水聲,其間隔罡定為3.0s,每滴水都恰落在當徑為0.22m
的圓形水盆中央,激起一圈圈周期性漣漪向外傳播。若在第二滴水落入水面時,第一滴水激起的第一圈
漣漪傳播到盆邊反射回來,在距盆邊0.02m處和第一滴水激起的第二圈漣漪相會,形成建設性干涉,則
漣漪的頻率約是多少?()
A.1.5HzB.2.0HzC.2.5HzD.3.1Hz
E.5.0Hz
9.(2023?浙江)主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號,并產(chǎn)生相應的抵消聲波,某一?噪聲信號傳
到耳腴的振動圖像如圖所示,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340m/s)()
B.頻率為100Hz
C.波長應為1.7m的奇數(shù)倍
D.在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相
二,多選題(共10小題)
(多選)10.(2025?選擇性)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿直線傳播,其波長大于Im,a、b為介質(zhì)中平衡位
置相距2m的兩質(zhì)點,其振動圖像如圖所示。則t=0時的波形圖可能為()
(多選)11.(2025?山東)均勻介質(zhì)中分別沿x軸負向和正向傳播的甲、乙兩列簡諧橫波,振幅均為2cm,
波速均為lm/s,M、N為介質(zhì)中的質(zhì)點。t=0時刻的波形圖如圖所示,M、N的位移均為1cm。下列說
A.甲波的周期為6s
B.乙波的波長為6m
C.t=6s時,M向y軸正方向運動
D.t=6s時,N向y軸負方向運動
(多選)12.(2025?河南)賈湖骨笛是河南博物院鎮(zhèn)館之寶之一,被譽為“中華第一笛”。其中一支骨笛
可以發(fā)出As、B5、C6、D6、氏等音。已知A5音和D6音所對應的頻率分別為880Hz和1175Hz,則()
A.在空氣中傳播時,A5音的波長大于D6音的
B.在空氣中傳播時,A5音的波速小于D6音的
C.由空氣進入水中,A5音和D6音的頻率都變大
D.由空氣進入水中,A5音的波長改變量大于D6音的
(多選)13.(2025?浙江)如圖1所示,兩波源Si和S2分別位于x=0與x=12m處,以x=6m為邊界,
兩側(cè)為不同的均勻介質(zhì)。t=()時兩波源同時開始振動,其振動圖像相同,如圖2所示。l=0」s時x=4m
與x=6m兩處的質(zhì)點開始振動。不考慮反射波的影響,則()
A.t=0.15s時兩列波開始相遇
B.在6mVxWl2m間S2波的波長為1.2m
C.兩列波疊加穩(wěn)定后,x=8.4m處的質(zhì)點振動減弱
D.兩列波疊加穩(wěn)定后,在OVxV6m間共有7個加強點
(多選)14.(2024?山東)甲、乙兩列簡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
時刻二者在x=2m處相遇,波形圖如圖所示。關于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P,下列說法正確的是
)
x/m
A.t=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為0
B.l=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為-2cm
C.t=1.0s時,P向y軸正方向運動
D.t=1.0s時,P向y軸負方向運動
(多選)15.(2024?新課標)位于坐標原點O的波源在t=0時開始振動,振動圖像如圖所示,所形成的
簡諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點P開始振動時,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x=4.5m處的質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處于波峰位置
(多選)16.(2024?浙江)在如圖所示的直角坐標系中,xOz平面為介質(zhì)I和I【的分界面(z軸垂直紙面
向外)。在介質(zhì)I中的P(0,4入)處有一點波源,產(chǎn)生波長為入、速度為v的波。波傳到介質(zhì)II中,其
速度為遮口,圖示時刻介質(zhì)【I中僅有一個波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點,此時波源也恰好位于
波峰。M為0、R連線的中點,入射波與反射波在O點相干加強,則()
A.介質(zhì)II中波的頻率為二一
A
B.S點的坐標為(0,-V2A)
C.入射波與反射波在M點相干減弱
D.折射角a的正弦值sina=FV2
(多選)17.(2024?重慶)一列沿x軸傳播的簡諧波,在某時刻的波形圖如圖甲所示,平衡位置與坐標原
點距離為3米的質(zhì)點從該時刻開始的振動圖像如乙所示。若該波的波長大于3米。則()
B.頻率三Hz
12
15
C.最大波速-7m/s
4
D.從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為(4-亨)cm
(多選)18.(2024?海南)一歌手在湖邊唱歌,歌聲通過空氣和水傳到距其2km的湖對岸,空氣中的聲速
為340m/s,水中聲速為l450n】/s,歌聲可視為頻率為400Hz的聲波,則下列說法正確的是()
A.在水中傳播頻率會改變
B.由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為4.5s
C.在空氣中波長為0.85m
D.在水中的波長為5m
(多選)19.(2024?甲卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為2s,t=0時刻的波形曲線如圖所示,此時介
質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動,下列說法正確的是()
A.該波的波速為1.0m/s
B.該波沿x軸正方向傳播
C.t=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反
D.t=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負方向運動
E.t=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率達到最大值
三.解答題(共1小題)
20.(2025?廣西)某樂器發(fā)出頻率為兩倍關系的兩個純音(簡潔聲波),其波形疊加后呈現(xiàn)一種周期性變
化。圖甲和圖乙分別為同一時刻兩列簡諧聲波單獨沿X正方向傳播的波形圖,圖中的坐標原點位于同一
質(zhì)點處,聲速為340m/s。
y/pm
圖甲
圖乙
(1)從圖中讀出這兩列波的波長。
(2)該時刻這兩列波疊加,分別求x=0和x=0.375m處的質(zhì)點在該時刻偏離平衡位置的位移。
(3)求這兩列波疊加后的周期。
202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之機械波(一)
參考答案與試題解析
一,選擇題(共9小題)
題號123456789
答案BCDACBBDB
二,多選題(共10小題)
題號10111213141516171819
答案ADBDADBCBCBCBDBDBCACD
一.選擇題(共9小題)
I.(2024?廣東)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為lm/s,t=0時的波形如圖所示。t=ls時,x=
1.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為()
A.0B.0.1mC.-0.1mD.0.2m
【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】B
【分析】根據(jù)波速計算波傳播的距離,結(jié)合質(zhì)點振動的特點分析判斷。
【解答】解:t=1s時,波向右傳播的距離為Ax=vt=lXlm=lm,則t=0時x=0.5m的振動形式經(jīng)過
1s后傳遞到x=1.5m處,貝ijt=ls時,x=L5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為0.ini,故ACD錯誤,
B正確;
故選:Bo
【點評】本題的關鍵是運用波形的平移法結(jié)合時間與距離的關系分析質(zhì)點的運動狀態(tài)。
2.(2024?天津)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播,圖I是t=ls時該波的波形圖,圖2是x=0處
質(zhì)點的振動圖像。則t=lls時該波的波形圖為()
【考點】機械波的圖像問題.
【專題】定量思想:推理法;波的多解性:推理論證能力.
【答案】C
【分析】根據(jù)振動圖像得出振動質(zhì)點的周期,結(jié)合波動圖像以及確定質(zhì)點的初始位置以及給定時間對應
的振動情況分析判斷相應質(zhì)點的位置以及對應的波動圖像.
3
【解答】解:根據(jù)圖2可知,該波的振動周期T=4s,l=11s=2:T,當l=ls時,x=0處的質(zhì)點位移為
正的最大,再經(jīng)過Ainlls-ls=10s=2±T,可知該質(zhì)點應該位于波谷的位置,符合題意的只有C,故
4
C正確,ABD錯誤。
故選:Co
【點評】考查波動圖像和振動圖像的結(jié)合問題,會根據(jù)圖像找出相關的信息,會結(jié)合題意在行圖像的判
斷。
3.(2024?湖南)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端,長繩自右向左呈現(xiàn)波浪
狀起伏,可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距6m,10時刻A點位于波谷,
B點位于波峰,兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是()
A.波長為3m
B.波速為12m/s
C.to+0.25s時刻,B點速度為0
D.to+O.5Os時刻,A點速度為0
【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.
【專題】定量思想;控制變量法;振動圖象與波動圖象專題;埋解能力.
【答案】D
【分析】根據(jù)題意判斷出AB的位置關系;再根據(jù)位置關系判斷出波長,根據(jù)振動求出頻率進而求出周
期,根據(jù)時間與周期的關系判斷出質(zhì)點的振動情況。
【解答】解:根據(jù)題意可得AB如圖所示
A、由題意可得A、B的平衡位置之間的距離為
31/
x=2=6m
解得
A=4m
故A錯誤;
B、波源的振動頻率為
f=1^Hz=lHz
則波速為
v=Af=4Xlm/s=4m/s
故B錯誤;
C、振動周期為
T=了1=j1s=1Is
則t=0.25s=
則to+0.25s時刻,B運動到平衡位置,此時B點速度最大,故C錯誤;
D、由于t-0.5s=£T
則lo+O.5s時刻,A運動到波峰,此時A點速度為0,故D正確。
故選:D。
【點評】解答本題時,要理解波的形成過程,明確介質(zhì)中各個質(zhì)點的起振方向都與波源的起振方向相同,
且熟練掌握各質(zhì)點隨時間的速度大小變化。
4.(2024?江西)如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中,入射波為
連續(xù)的正弦信號,探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號,分別如圖(b)>(c)所示。已知超
聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選
項正確的是()
圖(a)超聲波檢測原理示意圖圖(b)機翼表面反射信號圖(c)缺陷表面反射信號
A.振動減弱:d=4.725mmB.振動加強;d=4.725mm
C.振動減弱;d=9.45mmD.振動加強;d=9.45mm
【考點】波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件.
【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理論證能力.
【答案】A
【分析】根據(jù)圖像讀出超聲波的傳播周期,結(jié)合波速求得波長,根據(jù)兩個反射信號傳播到探頭處的時間
差計算出故兩個反射信號的路程差,此路程差等于缺陷深度的2倍。根據(jù)波的干涉現(xiàn)象的振動加強與振
動減弱的條件判斷兩個反射信號在探頭處的疊加效果。
【解答】解:根據(jù)反射信號圖像可知,超聲波的傳播周期T=2X1()-7S,又有波速v=6300m/s
則超聲波在機翼材料中的波長為:入=丫『解得:入=1.26Xl()-3m
結(jié)合題圖(b)和題圖(c)可知,兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為:At=l.5X10-6s
故兩個反射信號的路程差為:2d=vAt=6300x1.5x10』=9.45xIO,=苧九解得d=4.725
X103m
因波程差等于半波長的奇數(shù)倍,故兩個反射信號在探頭處振動減弱,故A正確,BCD錯誤。
故選:Ao
【點評】本題考查了波的干涉現(xiàn)象。當波源振動步調(diào)一致的兩列波在某點發(fā)生干涉時,若該點到兩波源
的波程差等于波長的整數(shù)倍,則該點振動加強,若該點到兩波源的波程差等于半波長的奇數(shù)倍,則該點
振動減弱;當波源振動步調(diào)相反時,結(jié)論相反。
5.(2024?安徽)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。某時刻的
A.在x=9.0m處開始相遇
B.在x=10.0m處開始相遇
C.波峰在x=10.5m處相遇
D.波峰在x=11.5m處相遇
【考點】機械波的圖像問題.
【專題】定量思想:推理法;振動圖象與波動圖象專題:推理論證能力.
【答案】C
【分析】理解橫波在水平方向上的傳播特點,結(jié)合波形圖和波速的關系完成分析。
【解答】解:AB、兩列橫波的傳播速度相等,則在相等的時間內(nèi)傳播的距離相等,結(jié)合圖像可知,兩
列橫波的最右端和最左端分別是7m和15m,則兩列橫波將在x=11.0m處開始相遇,故AB錯誤;
CD、兩列橫波相距最近的波峰分別為x=5m和x=16m,同上述分析可知,兩列橫波的波峰將在x=10.5m
處相遇,故C正確,D錯誤:
故選:Co
【點評】本題主要考查了簡諧橫波的相關應用,理解簡諧橫波的傳播特點,結(jié)合運動學公式即可完成分
析。
6.(2024?江蘇)如圖所示,水面上有0、A、B三點共線,OA=2AB,某時刻在O點的水面給一個擾動,
ti時刻A開始振動,則B振動的時刻為()
6AB~
3ti5tl
A.tiB.-----C.2tiD.-----
22
【考點】機械波及其形成與傳播.
【專題】定量思想:推理法;波的多解性;理解能力.
【答案】B
【分析】機械振動在介質(zhì)中形成機械波,波在同種均勻介質(zhì)中勻速傳播,據(jù)此求解作答。
【解答】解:0點產(chǎn)生的機械振動在水面勻速傳播形成機械波,設AB=x,則0A=2x
波的傳播速度右手
C1
該波傳播到B點的時間今=率=矍=學
行
即B振動的時刻為故ACD錯誤,B正確,
故選:Bo
【點評】本題主要考查了機械波的形成和傳播,知道波在同種均勻介質(zhì)中勻速傳播。
7.(2024?浙江)頻率相同的簡諧波源Si、S2和接收點M位于同一平面內(nèi),Si、S2到M的距離之差為6m。
t=0時,SisS2同時垂直平面開始振動,M點的振動圖像如圖所示,則()
B.兩列波的起振方向均沿x正方向
C.Si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
【考?點】波的干涉的加強和減弱區(qū)域的特點及判斷;波長、頻率和波速的關系;振動圖像與波形圖的結(jié)
合.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】B
【分析】根據(jù)題圖分析質(zhì)點的振動與兩列波傳播的關系,得到兩列波分別傳播到M點的時間差,以及
使M點振動的方向,判斷兩列波的起振方向,根據(jù)兩波源到M的距離之差與時間之差的二匕求解波速,
根據(jù)波長、波速、周期的關系求解波長。根據(jù)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件分析C選項。根據(jù)兩列波在M點相
遇使M點的振幅發(fā)生的變化情況求解兩列波的振幅。
【解答】解:B、t=4s時M點開始向上振動,說明此時一列波傳播到M點,可知該波起振方向向上,
t=7sM點的振動開始改變,說明此時另一列波傳播到M點,比時先傳播到M點的波使M點向下振動,
之后振幅減小,則此時M點振動減弱,故后傳播到M點的波使M點向上振動,即第二列波的起振方
向向上,可知兩列波的起振方向均沿x正方向,故B正確;
A、Si、S2到M的距離之差為Ax=6m,由題圖可知兩列波傳到M的時間之差為A(=7s-4s=3s。
波速為:u=嘗=1in/s=2m/so
由題圖可知周期T=2s,則波長為:入=\叮=2乂21]]=41]】,故A錯誤;
C、波源Si、S2的頻率相同,相位差恒定、振動方向相同,所以在平面內(nèi)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故C錯誤;
D、兩列波相遇之前M點的振幅為3cm,相遇之后M點的振幅為1cm,由B選項的分析可知M點是兩
波T涉的振動減弱點,并且是振幅最小的減弱點,可知后傳播到M點的波的振幅為3cm-lcm=2cm,
則兩列波的振幅分別為3cm和2cm,故D錯誤。
故選:Bo
【點評】本題為考查了機械波相遇的疊加問題,考查了干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,質(zhì)點的振動與波的傳播的
聯(lián)系。掌握波的疊加原理,振動圖像與波動圖像的區(qū)別與聯(lián)系。
8.(2024?全國)在某石灰?guī)r洞中可聽到規(guī)律的滴水聲,其間隔前定為3.0s,每滴水都恰落在工徑為0.22m
的圓形水盆中央,激起一圈圈周期性漣漪向外傳播。若在第一滴水落入水面時,第一滴水激起的第一圈
漣漪傳播到盆邊反射回來,在距盆邊0.02m處和第一滴水激起的第二圈漣漪相會,形成建設性干涉,則
漣漪的頻率約是多少?()
A.1.5HzB.2.0HzC.2.5HzD.3.1Hz
E.5.0Hz
【考點】波的干涉現(xiàn)象實例;波長、頻率和波速的關系.
【專題】信息給予題;定量思想;推理法;動量和能量的綜合;理解能力.
【答案】D
【分析】波在均勻介質(zhì)中勻速傳播,根據(jù)勻速運動公式求解波速;
根據(jù)振動加強和減弱的條件求解波長;
根據(jù)波長、波速和頻率的關系求頻率,然后作答。
【解答】解:設波速為v,漣漪的頻率為f
第二滴水落入水面時,第一滴水激起的第一圈漣漪傳播的距離為s=0.22m+0.02m=0.24m
根據(jù)勻速直線運動公式$=丫1
代入數(shù)據(jù)解得v=0.08m/s
根據(jù)振動加強的條件,以及傳播到盆邊反射時存在半波損失,兩漣漪相遇形成建設性干涉(振動加強)
s0.22-0.021
時,滿足:-------------=T+4T
vv乙
解得:T=4s
1
則頻率約為/=亍=3Hz
故ABCE錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】本題主要考查了波的傳播和振動加強與減弱的條件,物理情景緊貼生活實際,考查了考生解決
問題的能力。
9.(2023?浙江)主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號,并產(chǎn)生相應的抵消聲波,某?噪聲信號傳
到耳膜的振動圖像如圖所示,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340m/s)()
A.振幅為2A
B.頻率為100Hz
C.波長應為1.7m的奇數(shù)倍
D.在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相
【考點】聲波及其應用;機械波及其形成與傳播.
【專題】定量思想:推理法:振動圖象與波動圖象專題:推理論證能力.
【答案】B
【分析】由圖像求解聲波的振幅和周期,進而得到其頻率和波長;為實現(xiàn)降噪的目的,在耳膜中產(chǎn)生的
振動與圖中所示的振動相位相反。
【解答】解:A、由圖像得,噪聲聲波的振幅為A,所以抵消聲波的振幅為A,故A錯誤:
3
B、由圖像得,聲波的周期為10X10s,頻率f=^=—?-zlHz=lOOHz,故B正確:
C、聲波的波長入=vT=340X10Xl()-3m=3.4m,抵消聲波與噪聲聲波的波長相等,故C錯誤:
D、對應的抵消聲波與圖中所示的噪聲聲波相位相反,發(fā)生干涉現(xiàn)象,使振動減弱,從而實現(xiàn)降噪的目
的,故D錯誤;
故選:Bo
【點評】本題考查振動圖像和波的干涉,解題關鍵是能從振動圖像中得到聲波的頻率和波長,進而求解。
二.多選題(共10小題)
(多選)10.(2025?選擇性)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿直線傳播,其波長大于Im,a、b為介質(zhì)中平衡位
置相距2m的兩質(zhì)點,其振動圖像如圖所示。則t=0時的波形圖可能為()
y/cm
La\^i:2x/m
A.-I。]…一
【專題】比較思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】AD
【分析】根據(jù)振動圖像分析1=0時二者的位置。若波沿+x方向傳播或波沿-x方向傳播,得到波長表
達式分析n的取值,由此得解。
【解答】解:t=0時,a處于平衡位置向上振動,b處于波谷。
1O
若波沿+x方向傳播,有:(-+n)入=2m,波長大于1m,所以當n=0時,入=8m:當n=l時,入=qm;
43
88
當
3-n--叱A=-m
若波沿?x方向傳播,有:(:+九)入=2m,波長大于1m,所以當n=0時,入=3-7
4m:
綜上所述,可知AD正確、BC錯誤。
故選:ADo
【點評】對于波的多解性問題,關鍵是知道傳播方向的不確定、質(zhì)點振動的周期性都會造成多解,解題
時要弄清楚質(zhì)點的振動情況、以及波的傳播情況,知道波速、波長和頻率之間的關系\,=自。
(多選)II.(2025?山東)均勻介質(zhì)中分別沿x軸負向和正向傳播的甲、乙兩列簡諧橫波,振幗均為2cm,
波速均為lm/s,M、N為介質(zhì)中的質(zhì)點。t=0時刻的波形圖如圖所示,M、N的位移均為1cm。下列說
B.乙波的波長為6m
C.t=6s時,M向y軸正方向運動
D.t=6s時,N向y軸負方向運動
【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】BD
【分析】由圖像可知甲波的波長,根據(jù)波長與波速關系求解周期:根據(jù)振動方程結(jié)合圖像求解乙波的波
長;利用同側(cè)法求解M、N兩點的振動方向。
【解答】解:A.由圖得,甲波的波長
A甲二4m
甲波的周期為
入甲4
T甲=—=ys=4s
故A錯誤;
B.設N左邊在平衡位置的質(zhì)點與N質(zhì)點平衡位置的距離為x,根據(jù)題圖結(jié)合振動方程有:
1cm=2sin—x4(cm)
T
又:
義乙
67n—2m—2x=
代入數(shù)據(jù)解得:
x—0.5m?入乙=6m
故B正確;
C.t=6s時即經(jīng)過
T甲
T甲+不
即M點運動了一個半周期,
結(jié)合同側(cè)法可知M向y軸負方向運動,故C錯誤;
D.同理根據(jù)
入乙=丫丁乙
可得:
T乙=6s
根據(jù)同側(cè)法可知t=0時N向y軸負方向運動,t=6s時即經(jīng)過時間T乙,N仍向y軸負方向運動,故D
正確。
故選:RD..
【點評】本題考查波的描述和傳播,解題關鍵是能根據(jù)波形圖得到波的振幅、波長,及判斷波的傳播方
向。
(多選)12.(2025?河南)賈湖骨笛是河南博物院鎮(zhèn)館之寶之一,被譽為“中華第一笛二其中一支骨笛
可以發(fā)出As、B5、C6.De.隊等音。已知A5音和D6音所對應的頻率分別為880Hz和1175Hz,則()
A.在空氣中傳播時,A5音的波長大于D6音的
B.在空氣中傳播時,As音的波速小于D6音的
C.由空氣進入水中,A5音和D6音的頻率都變大
D.由空氣進入水中,A5音的波長改變量大于D6音的
【考點】波長、頻率和波速的關系;機械波及其形成與傳播.
【專題】定性思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】AD
【分析】機械波的傳播速度與介質(zhì)的種類相關,與頻率無關;根據(jù)波速與波長、頻率的關系分析波速的
大小關系;機械波的頻率由聲源決定,與介質(zhì)無關:根據(jù)波速與波長、頻率的關系推導波長改變量與頻
率的關系式。
【解答】解:AB、不同頻率的聲波在同一介質(zhì)中傳播的速度大小是相等的,則A5音的與D6音在空氣
中的傳播速度大小是相等的。根據(jù)波速v與波長人頻率f的關系:v=Af,因A5音頻率小于D6音的頻
率,故在空氣中傳播時,A5音的波長大于D6音的波長,故A正確,B錯誤;
CD、聲波的頻率由聲源決定,與介質(zhì)無關。由空氣進入水中,聲波的頻率是不變的。設聲波在空氣中
的波速為VI,波長為入1,在水中的波速為V2,波長為入2,根據(jù)丫=入??傻茫?/p>
_匕_也可徨._也一匕_
f可得:f一行看一ZI
可得波長改變量為:△入=半
由前述分析可知,而于A5音與D6音,它們由空氣進入水中的速度變化量AV相等,因As音頻率小于
D6音的頻率,故A5音的波長改變量大于D6音的,故C錯誤,D正確。
故選:ADo
【點評】本題考查了機械波的傳播和波速與波長、頻率的關系。要知道聲波的頻率由聲源決定,與介質(zhì)
無關;機械波的傳播速度與介質(zhì)的種類相關,與頻率無關。
(多選)13.(2025?浙江)如圖1所示,兩波源Si和S2分別位于x=0與x=12m處,以x=6m為邊界,
兩側(cè)為不同的均勻介質(zhì)。1=0時兩波源同時開始振動,其振動圖像相同,如圖2所示。l=()ls時x=4m
與x=6m兩處的質(zhì)點開始振動。不考慮反射波的影響,則()
A.t=0.15s時兩列波開始相遇
B.在6mVxWl2m間S2波的波長為1.2m
C.兩列波疊加穩(wěn)定后,x=8.4m處的質(zhì)點振動減弱
D.兩列波疊加穩(wěn)定后,在0<xV6m間共有7個加強點
【考?點】波的干涉的加強和減弱區(qū)域的特點及判斷;機械波及其形成與傳播;波長、頻率和波速的關系.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;分析綜合能力.
【答案】BC
【分析】求出波在0?6m處的介質(zhì)中的傳播速度和在6m?12m處的介質(zhì)中的傳播速度,再根據(jù)運動學
公式求解相遇時間;根據(jù)波長的計算公式求解波長;將x=6m處視為Si波的新波源,根據(jù)起振方向結(jié)
合加強、減弱的條件進行分析?:將x=6m處視為S2的新波源,OVxV6m的加強點對兩波源的波程差
應為波長的整數(shù)倍,由此分析。
【解答】解:A、波在。?6m處的介質(zhì)中的傳播速度為:v1==40m/s,波在6m?12m處的介質(zhì)
U?JL
中的傳播速度為:V2=7^rm/s=60m/s;從0.1s開始,再經(jīng)過At時間相遇,則有:At==
0.025s,所以l'=0.1s+0.025s=0.125s,故A錯誤;
B、根據(jù)圖像可知波的周期為T=().02s,在6mVxWl2m間S2波的波長為:入2=v2T=60X0.D2s=1.2m,
故B正確;
C、兩列波疊加穩(wěn)定后,x=8.4m處的質(zhì)點位于右邊介質(zhì),判斷這個點的振動加強還是削弱,需要將x
=6m處視為Si波的新波源。
Si波傳到x=6m處的時刻為:t=奈s=0.15s
根據(jù)振動圖像,Si新波源起振方向向上,此時S2波源振動方向向下,兩波振動步調(diào)相反,而x=8.4m
對兩波源的波程差為1.2m,正好是1個波長,所以該點振動減弱,故C正確;
D、判斷OVxV6m的加強點個數(shù),需要將x=6m處視為S2的新波源。S2波傳到處的時刻為t=O.ls,
根據(jù)振動圖像,S2新波源x=6m起振方向向上,此時Si波源振動方向向上,因此OVxV6m的加強點
對兩波源的波程差應為波長的整數(shù)倍。
在左邊介質(zhì)中,波長入i=viT=40X0.()2m=0.8m,所以從x=3m,每向左或向右0.4m都是加強點,則
所求加強點的個數(shù)為15個,故D錯誤。
故選:BCo
【點評】本題既要理解振動圖像和波動圖像各自的物理意義,由振動圖像能判斷出質(zhì)點的速度方向,同
時要把握兩種圖像的內(nèi)在聯(lián)系,能由質(zhì)點的速度方向,判斷出波的傳播方向。
(多選)14.(2024?山東)甲、乙兩列簡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
時刻二者在x=2m處相遇,波形圖如圖所示。關于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P,下列說法正確的是
)
A.t=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為0
B.t=0.5s時.,P偏離平衡位置的位移為-2cm
C.t=1.0s時,P向y軸正方向運動
D.t=1.0s時,P向y軸負方向運動
【考點】波的疊加;波長、頻率和波速的關系;機械波的圖像問題.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題:推理論證能力.
【答案】BC
【分析】根據(jù)波在傳播過程傳遞振動形式結(jié)合波傳播過程的疊加原理進行分析解答。
【解答】解:AB.由于兩波的波速均為2m/s,由圖可知甲的波長為入i=4m,乙的波長為入2=2m,根據(jù)
v=*可得甲的周期Ti=2s,乙的周期T2=1S,則t=0.5s,對應甲波的和,對應乙波的如故甲波向
右、乙波向左平移xi=lm,甲波對應P點出現(xiàn)在波谷,乙波對應P點出現(xiàn)在平衡位置,則由波的直加,
結(jié)合甲的振幅2cm,乙的振幅為4cm,故P點偏離平衡位置的位移為-2cm,故A錯誤,B正確;
CD.同理,當t=ls時,對應日波的gh,對應乙波的T2,故甲波向右、乙波向左平移X2=2m,甲波對
應P點出現(xiàn)在平衡位置,乙波對應P點出現(xiàn)在平衡位置,根據(jù)同側(cè)原理法判斷兩列波對應在該點都是
沿y軸正方向發(fā)生振動,據(jù)波的疊加可知,t=ls時,P向y軸正方向運動,故C正確,D錯誤。
故選:BCo
【點評】考查波的傳播和波的直加問題,會根據(jù)題意進行準確分析和判斷。
(多選)15.(2024?新課標)位于坐標原點。的波源在t=0時開始振動,振動圖像如圖所示,所形成的
簡諧橫波沿x釉正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點P開始振動時,波源恰好第2次處于波谷位
置,貝IJ()
h/一
U\0J\/0.2t/s
-0.2
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x=4.5m處的質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處尸波峰位置
【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】BC
【分析】由振動圖像直接讀出周期與振幅;確定波源由t=0時開始振動到第2次處于波谷位置所需時
間,結(jié)合題意可知此時間內(nèi)所形成的簡諧橫波傳播距離,根據(jù)傳播距離與時間的比求解波的傳播速度;
根據(jù)波速、周期、波長的關系求出此波的波長,根據(jù)質(zhì)點P、Q的平衡位置之間的距離與波長的關系分
析質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處于何位置。
【解答】解:AB、由振動圖像可得周期T=0.2s,振幅A=0.2m,故A錯誤,B正確;
C、波源在【=0時開始向+y方向振動,到第2次處于波谷位置所需時間t=+T
據(jù)題意此時間內(nèi)所形成的簡諧橫波傳播距離為x=3.5m
可得波的傳播速度v=",解得:v=10m/s,故C正確;
D、此波的波長為A=vT=10X0.2m=2m,質(zhì)點P、Q的平衡位置相距△x=4.5m-3.5m=Im=入,可
知質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處于平衡位置,故D錯誤.
故選:BCo
【點評】本題考查了振動與波動的關系,把握住質(zhì)點在平衡位置處振動,波傳播的是振動的形式,質(zhì)點
不與波一起移動。質(zhì)點完成一次全振動波傳播一個波長。掌握波速、周期、波長的關系。
(多選)16.(2024?浙江)在如圖所示的直角坐標系中,xOz平面為介質(zhì)【和II的分界面(z軸垂直紙面
向外)。在介質(zhì)I中的P(0,4入)處有一點波源,產(chǎn)生波長為入、速度為v的波。波傳到介質(zhì)H中,其
速度為四口,圖示時刻介質(zhì)II中僅有一個波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點,此時波源也恰好位于
波峰。M為0、R連線的中點,入射波與反射波在O點相干加強,則()
y
B.s點的坐標為(o,一鼻人)
C.入射波與反射波在M點相干減弱
D.折射角a的正弦值sina=i\f2
【考點】波長、頻率和波速的關系;機械波的圖像問題.
【專題】定量思想;推理法;光的折射專題;推理論證能力.
【答案】BD
【分析】波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì),頻率不變;根據(jù);I/=孕求出在介質(zhì)II中波長,再結(jié)合題意求
出S點的坐標;根據(jù)干涉現(xiàn)象進行分析;根據(jù)折射定律求解折射角a的正弦值。
【解答】解:A、波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì),頻率不變,故介質(zhì)II中波的頻率為故A錯
誤;
B、在介質(zhì)H中波長為;I'=華,解得:/T=V2A,根據(jù)題意可知圖示時刻介質(zhì)II中僅有一個波峰,
與x軸和y軸分別交于R和S點,故S點的坐標為(0,-V21),故B正確;
C、入射波與反射波在O點相干加強,界面上的點均是相干加強點,故入射波與反射波在M點相干加
強,故C錯誤:
D、由于S為波峰,旦波傳到介質(zhì)II中,其速度為企”,根據(jù)題意可知圖示時刻介質(zhì)H中僅有一個波峰,
與x軸和y軸分別交于R和S點,則R也為波峰,故P到R比P到O多一個波峰,則
PR=5A
則
OR=3入
折射率〃=1=&
milsina
則九=-0R-
77?
解得折射角a的正弦值siva二彥歷故D正確。
故選:BDo
【點評】本題主要考查光的折射定律、光的干涉應用,考查考生分析問題解決問題的能力,難度一般。
(多選)17.(2024?重慶)一列沿x軸傳播的簡諧波,在某時刻的波形圖如圖甲所示,平衡位置與坐標原
點距離為3米的質(zhì)點從該時刻開始的振動圖像如乙所示。若該波的波長大于3米。則()
A.最小波長三771
5
B.頻率一
12
15
C.最大波速
4
D.從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為(4-亨)cm
【考點】振動圖像與波形圖的結(jié)合.
【專題】信息給予題;定量思想;推理法;波的多解性;理解能力.
【答案】BD
【分析】A.根據(jù)該波波長大于3m分析作答;
B.根據(jù)質(zhì)點的振動方程和坐標求解初相位和角速度,然后求解周期和頻率;
C.在波形圖中標出y=苧.T2的質(zhì)點P、Q,得出波長的可能值,然后根據(jù)波長、波速和周期的關系求出
可能的波速;
D.根據(jù)振動時間和周期的關系分別求解一個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程以及《內(nèi)通過的路程,然后作答。
【解答】解:A.由題意可知,該波波長大于3m,所以最小波長就不可能等于?m,故A錯誤;
B.設平衡位置與坐標原點距離為3m米的質(zhì)點的初相位為(po,圓頻率為co;
該質(zhì)點的振動方程y=sin(a)t+(po)(cm)
將點(0,9和(2,0)代入上式解得仰=茅3=系
質(zhì)點的振動方程y=sin(^7rtIg)(cm)
振動周期八號=鄂=2.4s
頻率/=*=備,z=/”z,故B正確;
C.從x=3m處的質(zhì)點開始振動到位移y=亭sn所用的時間為£()=券T=1x2.4s=0.4s
在題圖甲中標出丫=會血的質(zhì)點P、Q;
若波沿x軸負方向傳播則為P點,則;2=3m,即入=18m
6
對應的波速分別為V1=,=券m/s=7.5m/s;
1
若波沿x軸正方向傳播則為Q點,則]T=3m,即T=9m
對應的波速V2=*=/m/s=3.75m/s,最大波速不可能是fm/s,故C錯誤;
周期振動時間
D.T=Z4s,t=2s=o
由質(zhì)點的振動方程y=sin^nt+與)(czn)
可得l=2s時,y=0
振幅A=lcm,從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為4A-亨cm=(4-9cm,故D正確。
故選:BD。
【點評】本題考查了波動圖像與振動圖像的應用,根據(jù)是要找到兩者的聯(lián)系。
(多選)18.(2024?海南)一歌手在湖邊唱歌,歌聲通過空氣和水傳到距其2km的湖對岸,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.在水中傳播頻率會改變
B.由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為4.5s
C.在空氣中波長為0.85m
D.在水中的波長為5m
【考點】波長、頻率和波速的關系;機械波及其形成與傳播.
【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理論證能力.
【答案】BC
【分析】由頻率只與波源有關,與介質(zhì)無關,進行判斷:
分別求出在空氣和水中的時間,求出時間差;
聲波由空氣進入水中時頻率不變,由波速公式v=Xf求解水和空氣中的波長。
【解答】解:A.頻率只與波源有關,故在水中傳播頻率不會改變,故A錯誤;
B.由空氣傳到湖對岸的時間為
t空=7-=3^S"5.88S
空
由水傳到湖對岸的時間為
s20001,_o
^=^=1450S%L38S
水
故由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為
At=t空-t水=5.88s-l.38s=4.5s
故B正確;
C.在空氣中的波長為
_340
m=0.85?n
400
故C正確;
D.在水中的波長為
P水_1450
-=-400-m=3.625m
故D錯誤。
故選:BCo
【點評】本題關鍵抓住波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變,并靈活應用波速公式,即可解答。
(多選)19.(2024?甲卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為2s,t=0時刻的波形曲線如圖所示,此時介
質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動,下列說法正確的是()
A.該波的波速為1.0m/s
B.該波沿x軸正方向傳播
C.t=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反
D.t=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負方向運動
E.t=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率達到最大值
【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】ACD
【分析】A.根據(jù)y?x圖像求出波長,根據(jù)波長、波速和周期的關系求出該波的速度;
B.根據(jù)同側(cè)法判斷波的傳播方向;
C.質(zhì)點a和質(zhì)
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