高考物理总复习 专题十三 机械振动与机械波课件.ppt

专题十三机械振动与机械波 高考物理 江苏省专用 一 单项选择题1 2013江苏单科 12b 1 如图所示的装置 弹簧振子的固有频率是4hz 现匀速转动把手 给弹簧振子以周期性的驱动力 测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1hz 则把手转动的频率为 a 1hzb 3hzc 4hzd 5hz a组自主命题 江苏卷题组 五年高考 答案a因把手每转动一周 驱动力完成一次周期性变化 即把手转动频率即为驱动力的频率 弹簧振子做受迫振动 而受迫振动的频率等于驱动力的频率 与振动系统的固有频率无关 故a正确 2 2015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 则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 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超声波的波速由介质决定 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 被鱼群反射回来的超声波频率高于波源发出的频率 c正确 3 2017江苏单科 12b 2 野生大象群也有自己的 语言 研究人员录下象群 语言 交流时发出的声音 发现以2倍速度快速播放录音时 能听到比正常播放时更多的声音 播放速度变为原来的2倍时 播出声波的 选填 周期 或 频率 也变为原来的2倍 声波传播速度 选填 变大 变小 或 不变 三 非选择题 答案频率不变 解析受迫振动的频率等于驱动力的频率 故播放速度变为原来的2倍时 播出的声波的频率也变为原来的2倍 声波的传播速度取决于传播的介质 故速度不变 4 2015江苏单科 12b 2 用2 106hz的超声波检查胆结石 该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m s和1500m s 则该超声波在结石中的波长是胆汁中的倍 用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短 遇到结石时 选填 容易 或 不容易 发生衍射 4 2015江苏单科 12b 2 用2 106hz的超声波检查胆结石 该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m s和1500m s 则该超声波在结石中的波长是胆汁中的倍 用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短 遇到结石时 选填 容易 或 不容易 发生衍射 答案1 5不容易 解析由于波长 波速 频率三者的关系为v f 而同一超声波在不同介质中传播时频率不变 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的波长是胆汁中的 1 5倍 发生明显衍射现象的条件是缝 孔的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多 或小于波长 因为超声波的波长较短 所以遇到结石不容易发生衍射 考点一机械振动单项选择题1 2017北京理综 15 6分 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示 下列描述正确的是 a t 1s时 振子的速度为零 加速度为负的最大值 b组统一命题 省 区 市 卷题组 b t 2s时 振子的速度为负 加速度为正的最大值c t 3s时 振子的速度为负的最大值 加速度为零d t 4s时 振子的速度为正 加速度为负的最大值 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 综上所述 a项说法正确 解题关键简谐运动图像与运动情景的关联通过图像 不仅要提取出图像中的相关信息 更需与振子运动情景相关联 细致分析出各物理量的大小和方向 这是解答本题的关键 2 2017上海单科 10 4分 做简谐运动的单摆 其摆长不变 若摆球的质量增加为原来的倍 摆球经过平衡位置的速度减为原来的 则单摆振动的 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 由单摆的周期公式t 2 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 其摆动的高度与质量无关 因平衡位置的速度减小 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 因质量增加为原来的倍 速度减为原来的 故动能ek mv2不变 不要误认为摆球的振幅不变而错选a 3 2016北京理综 15 6分 如图所示 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 并按正弦规律变化 故选项a正确 4 2014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的简谐运动 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 地面与甲板的高度差不超过10cm时 游客能舒服地登船 在一个周期内 游客能舒服登船的时间是 a 0 5sb 0 75sc 1 0sd 1 5s 答案c解法一由题意知 游客舒服登船时间t 2 1 0s 解法二设振动表达式为y asin t 由题意可知 t1 或 t2 其中 rad s 解得t1 0 25s或t2 1 25s 则游客舒服登船时间 t t2 t1 1 0s 1 2017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 带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播 示意如图 绳上有另一质点p 且o p的平衡位置间距为l t 0时 o位于最高点 p的位移恰好为零 速度方向竖直向上 下列判断正确的是 a 该简谐波是纵波b 该简谐波的最大波长为2lc t 时 p在平衡位置上方d t 时 p的速度方向竖直向上 考点二机械波一 单项选择题 思路分析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点的可能位置 判断p点在不同时刻的运动方向和最大波长 2 2015福建理综 16 6分 简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播 波速为v 若某时刻在波的传播方向上 位于平衡位置的两质点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最早到达波谷的是 答案d根据波的传播方向 可分别判定四幅波形图中质点a的振动方向 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 各图中波的周期分别为ta tb tc td 故从该时刻起 各图中质点a第一次到达波谷的时间分别为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同 分析时很容易只注意振动方向对质点到达波谷时间的影响 而忽略周期不同也会对问题有影响 要注意把两个方面因素综合起来考虑 3 2015四川理综 2 6分 平静湖面传播着一列水面波 横波 在波的传播方向上有相距3m的甲 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波的周期t s 2s f 0 5hz 1 5 3m 2m 则波速v m s 1m s a b d错误 c正确 4 2013北京理综 15 6分 一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波 波速为4m s 某时刻波形如图所示 下列说法正确的是 a 这列波的振幅为4cmb 这列波的周期为1sc 此时x 4m处质点沿y轴负方向运动d 此时x 4m处质点的加速度为0 答案d由波动图像知 波的振幅为2cm a选项错误 波长 8m 周期t s 2s b选项错误 由于波沿x轴正向传播 由波传播方向和质点振动方向的关系知 x 4m处质点此时向y轴正方向运动 c选项错误 此时x 4m处的质点处于平衡位置 其加速度为零 d选项正确 5 2017课标 34 1 5分 如图 一列简谐横波沿x轴正方向传播 实线为t 0时的波形图 虚线为t 0 5s时的波形图 已知该简谐波的周期大于0 5s 关于该简谐波 下列说法正确的是 a 波长为2mb 波速为6m sc 频率为1 5hzd t 1s时 x 1m处的质点处于波峰e t 2s时 x 2m处的质点经过平衡位置 二 多项选择题 答案bce本题考查机械波图像 由题图可知 该波波长 4m 选项a错误 t 0 5s 则由题图知波在0 5s内沿x轴正方向传播的距离为 传播时间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处的质点处于波谷 选项d错误 2s 3t t 2s时 x 2m处的质点经过平衡位置 选项e正确 关联知识 1 波长 波速 周期间的关系 2 由波形图和波的传播方向确定一段时间内波的传播距离与波长的关系 进而求出波的周期 6 2016课标 34 1 5分 由波源s形成的简谐横波在均匀介质中向左 右传播 波源振动的频率为20hz 波速为16m s 已知介质中p q两质点位于波源s的两侧 且p q和s的平衡位置在一条直线上 p q的平衡位置到s的平衡位置之间的距离分别为15 8m 14 6m p q开始振动后 下列判断正确的是 a p q两质点运动的方向始终相同b p q两质点运动的方向始终相反c 当s恰好通过平衡位置时 p q两点也正好通过平衡位置d 当s恰好通过平衡位置向上运动时 p在波峰e 当s恰好通过平衡位置向下运动时 q在波峰 答案bde由波速公式 v f得 0 8m lsp 19 lsq 18 由波动的周期性 采用 去整留零 的方法 可在波形图上标出s p q三点的位置 如图所示 由图可知 p q两点的运动方向始终相反 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恰通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 7 2016四川理综 6 6分 简谐横波在均匀介质中沿直线传播 p q是传播方向上相距10m的两质点 波先传到p 当波传到q开始计时 p q两质点的振动图像如图所示 则 a 质点q开始振动的方向沿y轴正方向b 该波从p传到q的时间可能为7sc 该波的传播速度可能为2m sd 该波的波长可能为6m 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到达同一振动状态晚了 t nt t 6n 4 s n 0 1 2 此即为该波从p传到q所需的时间 当 t 7s时n 故b错误 由v m s知 当v 2m s时n 故c错误 再由 vt m知 当n 1时 6m 故d正确 8 2014山东理综 38 1 4分 一列简谐横波沿直线传播 以波源o由平衡位置开始振动为计时零点 质点a的振动图像如图所示 已知o a的平衡位置相距0 9m 以下判断正确的是 a 波长为1 2mb 波源起振方向沿y轴正方向c 波速大小为0 4m sd 质点a的动能在t 4s时最大 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 由图知波的周期即质点a的振动周期t 4s 故该波的波长 vt 1 2m a正确 因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同 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的速度为零 动能为零 故d错误 9 2014课标 34 1 5分 图 a 为一列简谐横波在t 0 10s时刻的波形图 p是平衡位置在x 1 0m处的质点 q是平衡位置在x 4 0m处的质点 图 b 为质点q的振动图像 下列说法正确的是 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的加速度方向与y轴正方向相同c 从t 0 10s到t 0 25s 该波沿x轴负方向传播了6md 从t 0 10s到t 0 25s 质点p通过的路程为30cme 质点q简谐运动的表达式为y 0 10sin10 t 国际单位制 答案bce由图 a 得 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通过平衡位置向y轴负方向运动 a错误 结合图 a 由 同侧法 判得波沿x轴负方向传播 画出t 0 25s时的波形图 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 t 0 25s 0 10s 0 15s x v t 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 10 rad s 所以q点简谐运动表达式为y 0 10sin10 t 国际单位制 e正确 10 2017课标 34 1 5分 如图 a 在xy平面内有两个沿z方向做简谐运动的点波源s1 0 4 和s2 0 2 两波源的振动图线分别如图 b 和图 c 所示 两列波的波速均为1 00m s 两列波从波源传播到点a 8 2 的路程差为m 两列波引起的点b 4 1 处质点的振动相互 填 加强 或 减弱 点c 0 0 5 处质点的振动相互 填 加强 或 减弱 三 非选择题 答案2减弱加强 解析本题考查波的干涉 a到两波源的距离差为as1 as2 m 8m 2m 由图 b 或图 c 得t 2s 得 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 11 2017上海单科 14 机械波产生和传播的条件是 存在一个做振动的波源 在波源周围存在 机械波传播的是和 答案介质振动形式能量 解析机械波是机械振动在介质中的传播 传播的是振动形式和能量 12 2016课标 34 2 10分 一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播 波长不小于10cm o和a是介质中平衡位置分别位于x 0和x 5cm处的两个质点 t 0时开始观测 此时质点o的位移为y 4cm 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 简谐波的周期 波速和波长 质点o的位移随时间变化的关系式 答案见解析 解析 设振动周期为t 由于质点a在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置 经历的是个周期 由此可知t 4s 由于质点o与a的距离5cm小于半个波长 且波沿x轴正向传播 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 两质点平衡位置的距离除以传播时间 可得波的速度v 7 5cm s 利用波长 波速和周期的关系得 简谐波的波长 30cm 设质点o的位移随时间变化的关系为y acos 将 式及题给条件代入上式得 解得 0 a 8cm 质点o的位移随时间变化的关系式为y 0 08cos 国际单位制 或y 0 08sin 国际单位制 解题方法机械波中的各质点都在做简谐运动 简谐运动位移与时间的关系式为y asin t 或者是y acos t 式中 把数学中的三角函数知识与物理中的简谐运动结合起来 就能够顺利得出结果 13 2016浙江自选 13 2 6分 如图所示 在t 0时刻 位于波源o处的质点从平衡位置开始向上振动 形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波 波长为8m 位于p处的质点在t 1 5s时开始向上运动 当t 2 5s时第一次达到正最大位移 求 波的周期t 波速v o p之间的距离 答案 4s 2m s 3m 解析 由题知波源的起振方向向上 则质点p从开始振动到其第一次达到正最大位移 正好振动了t 则有t 2 5s 1 5s解得周期t 4s 波速v 2m s op vt 2 1 5m 3m 1 2014北京理综 17 6分 一简谐机械横波沿x轴正方向传播 波长为 周期为t t 0时刻的波形如图1所示 a b是波上的两个质点 图2是波上某一质点的振动图像 下列说法中正确的是 一 单项选择题 c组教师专用题组 a t 0时质点a的速度比质点b的大b t 0时质点a的加速度比质点b的小c 图2可以表示质点a的振动d 图2可以表示质点b的振动 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可以表示质点b的振动 选项a b c都错误 选项d正确 2 2013四川理综 5 6分 图1是一列简谐横波在t 1 25s时的波形图 已知c位置的质点比a位置的晚0 5s起振 则图2所示振动图像对应的质点可能位于 a a x bb b x cc c x dd d x e 答案d由题图1知a c位置间距离为半个波长 则波从a位置的质点传播到c位置的质点需要半个周期的时间 即t 1s 当t 1 25s t时 由图2可以看出该质点正处于从波峰向平衡位置运动的过程中 因c位置的质点比a位置的质点的起振时间晚 故波是沿x轴正向传播的 结合图1可知t 1 25s时处于从波峰向平衡位置运动的质点可能在d e两位置之间 故d正确 3 2013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 负两方向传播的简谐横波 下图中能够正确表示t 0 6s时波形的图是 答案c介质中各质点开始振动的方向与振源起振的方向相同 c正确 a b d错误 4 2013课标 34 1 6分 如图 a b c d是均匀媒质中x轴上的四个质点 相邻两点的间距依次为2m 4m和6m 一列简谐横波以2m s的波速沿x轴正向传播 在t 0时刻到达质点a处 质点a由平衡位置开始竖直向下运动 t 3s时a第一次到达最高点 下列说法正确的是 a 在t 6s时刻波恰好传到质点d处b 在t 5s时刻质点c恰好到达最高点c 质点b开始振动后 其振动周期为4sd 在4s t 6s的时间间隔内质点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 答案acd波由a到d匀速传播 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到达c点 共计t t1 t2 6s b项错误 a点从向下起振至到达最高点用时3s 可知t 3s 即t 4s 则b点的振动周期也为4s c项正确 波经t2 3s到达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到达最低点 再经 2s可到达最高点 故在4s t 6s的时间内点c向上运动 d项正确 因 v t 8m 而db 10m 1 并不是 或 的奇数倍 故e项说法错误 5 2014课标 34 1 6分 图 a 为一列简谐横波在t 2s时的波形图 图 b 为媒质中平衡位置在x 1 5m处的质点的振动图像 p是平衡位置为x 2m的质点 下列说法正确的是 a 波速为0 5m sb 波的传播方向向右c 0 2s时间内 p运动的路程为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 答案ace由图 a 可知 波长 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处的质点振动方向向下 则波向左传播 b错 0 2s时间内p质点运动的路程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质点达到平衡位置的时刻为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 6 2014重庆理综 11 2 6分 一竖直悬挂的弹簧振子 下端装有一记录笔 在竖直面内放置有一记录纸 当振子上下振动时 以速率v水平向左匀速拉动记录纸 记录笔在纸上留下如图所示的图像 y1 y2 x0 2x0为纸上印迹的位置坐标 由此图求振动的周期和振幅 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 7 2013课标 34 1 5分 如图 一轻弹簧一端固定 另一端连接一物块构成弹簧振子 该物块是由a b两个小物块粘在一起组成的 物块在光滑水平面上左右振动 振幅为a0 周期为t0 当物块向右通过平衡位置时 a b之间的粘胶脱开 以后小物块a振动的振幅和周期分别为a和t 则aa0 填 或 答案 解析当物块向右通过平衡位置时 脱离前 振子的动能ek1 ma mb 脱离后振子的动能ek2 ma由机械能守恒可知 平衡位置处的动能等于最大位移处的弹性势能 因此脱离后振子振幅变小 由弹簧振子的周期t 2 知 脱离后周期变小 8 2015重庆理综 11 2 6分 图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图 质点p的振动周期为0 4s 求该波的波速并判断p点此时的振动方向 答案2 5m s沿y轴正向 解析由波形图直接看出波长 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轴正方向传播 根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知质点p在该时刻振动方向沿y轴正向 9 2015课标 34 2 10分 甲 乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播 波速均为v 25cm s 两列波在t 0时的波形曲线如图所示 求 t 0时 介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标 从t 0开始 介质中最早出现偏离平衡位置位移为 16cm的质点的时间 答案 50 300n cmn 0 1 2 0 1s 解析 t 0时 在x 50cm处两列波的波峰相遇 该处质点偏离平衡位置的位移为16cm 两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm 从图线可以看出 甲 乙两列波的波长分别为 1 50cm 2 60cm 甲 乙两列波波峰的x坐标分别为x1 50 k1 1 k1 0 1 2 x2 50 k2 2 k2 0 1 2 由 式得 介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标为x 50 300n cm n 0 1 2 只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为 16cm t 0时 两波波谷间的x坐标之差为 x 50 2m2 1 50 2m1 1 式中 m1和m2均为整数 将 式代入 式得 x 10 6m2 5m1 5 由于m1 m2均为整数 相向传播的波谷间的距离最小为 x0 5cm 从t 0开始 介质中最早出现偏离平衡位置位移为 16cm的质点的时间为t 代入数据得t 0 1s 第 问6分 式2分 式各1分 式2分 第 问4分 式各1分 一 单项选择题 共5分 1 2017山西重点中学期中 15 如图甲所示 弹簧振子以o点为平衡位置 在m n两点之间做简谐运动 振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示 下列判断正确的是 a 0 4s时振子的加速度为零b 0 8s时振子的速度最大c 0 4s和1 2s时振子的加速度相同d 0 8s和1 6s时振子的速度相同 三年模拟 a组2015 2017年高考模拟 基础题组 时间 20分钟分值 40分 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的方向 2 2017江苏扬州调研 关于机械振动与机械波的说法 不正确的是 a 机械波的频率等于振源的振动频率b 机械波的传播速度与振源的振动速度相等c 质点振动的方向总是垂直于波传播的方向d 在一个周期内 沿着波的传播方向 振动 在介质中传播一个波长的距离 二 多项选择题 每题7分 共35分 答案bc机械波的频率等于振源的振动频率 故a正确 机械波在介质中传播的速度由介质本身决定 与振源的振动速度无关 故b错误 波分横波与纵波 纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上 故c错误 由v 可知 在一个周期内 沿波的传播方向 振动 在介质中传播一个波长的距离 故d正确 3 2017江苏四市二联 12b 1 小明同学用两根不同材质的绳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 某时刻绳上呈现如图所示波形 则由此可以看出 a 此时a绳最左端的振动方向向下b 绳a中的机械波周期小于绳b中的机械波周期c 绳a中机械波的传播速度小于绳b中的传播速度d 若绳子左端抖动得越快 波传播速度将越大 答案ac由 上下坡法 可判知a正确 因为a b绳系在一起 所以其中的波传播的周期和频率均相同 决定于波源的振动快慢 故b错 由图可见b绳中波长大 结合v f可知 b绳中传播速度大 即c正确 波的传播速度决定于介质 与波源振动的快慢无关 故d错 方法指导根据波的传播方向判断质点振动方向 t与f由波源决定 由v f判断波速 由介质决定 4 2017江苏高考模拟卷二 关于下列图像的描述与判断中 正确的有 a 图甲是多普勒效应的图像 b处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率b 图甲是多普勒效应的图像 a处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率c 图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图像 物体做受迫振动时的频率始终等于固有频率d 图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图像 当驱动力的频率等于固有频率时振幅最大 答案ad由图甲可以看出 b处的观察者在单位时间内接收到的波峰 或波谷 的个数更多 即a对 b错 物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率 发生共振时 振幅最大 驱动力的频率等于固有频率 故c错 d对 5 2016江苏百校第一次联考 12b 1 在喜剧电影 功夫 中 包租婆的 狮子吼 可以将酒杯震碎 若我们用手指轻弹同样的酒杯 听到清脆的声音 并测得该声音的频率为f 下列说法正确的是 a 包租婆的 狮子吼 震碎酒杯是声波的共振现象b 包租婆的 狮子吼 震碎酒杯是声波的干涉现象c 包租婆发出的震碎酒杯的 狮子吼 的频率一定接近fd 包租婆发出的震碎酒杯的 狮子吼 的频率一定远大于f 答案ac共振时受迫振动的物体振幅最大 a正确 b错 产生共振的条件是驱动力的频率等于受迫振动物体的固有频率 它们越接近时振幅越大 故c正确 d错 6 2016苏北三市联考 12b 1 一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示 已知弹簧的劲度系数为20n cm 则 a 图中a点对应的时刻振子所受的弹力大小为5n 方向指向x轴的负方向b 图中a点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向c 在0 4s内振子做了1 75次全振动d 在0 4s内振子通过的路程为3 5cm 位移为0 答案ab图中a点对应弹簧的形变量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轴的负方向 故a正确 a点的切线斜率表示振子的速度 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 振子通过的路程为4cm 位移为0 故c d错误 一 单项选择题 共2分 1 2016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与驱动力的频率f的关系 如图所示 则 a 此单摆的固有周期约为0 5sb 此单摆的摆长约为1mc 若摆长增大 单摆的固有频率增大d 若摆长增大 共振曲线的峰将向右移动 b组2015 2017年高考模拟 综合题组 时间 20分钟分值 30分 答案b由图可知 单摆的固有频率为0 5hz 则固有周期t 2s 故a错 由t 2 得摆长l 1m 故b正确 摆长增大 周期增大 频率减小 共振曲线的峰将向左移动 故c d均错 2 2017江苏南京六校联考 某同学用dis系统在实验室做 单摆的周期t与摆长的关系 实验 通过计算机描绘出两次实验中的单摆的振动图像 由图可知 两次实验中单摆的频率之比 两单摆摆长之比 二 非选择题 每题7分 共28分 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 2 故 3 2017江苏三市二联 12b 2 如图所示为一列简谐横波在t 0时刻的图像 此时质点p的速度方向沿y轴负方向 则此时质点q的速度方向 当t 0 45s时质点p恰好第3次到达y轴负方向最大位移处 即波谷 则该列简谐横波的波速大小为 答案沿y轴正方向 或向上 2m s 解析根据 上下坡法 和质点p速度方向向下可推知 波沿x轴负方向传播 质点q的速度方向向上 质点p第3次到达波谷所经历的时间为2t 由2t 0 45s得t 0 2s 由图可见波长 0 4m 则波速v 2m s 考查点本题考查质点振动方向的判断 波的传播规律 波速的计算等知识 为容易题 4 2016江苏南通一模 12b 2 一列简谐横波沿 x方向传播 波长为 周期为t 在t 0时刻该波的波形图如图甲所示 o a b是波上的三个质点 则图乙可能表示 选填 o a 或 b 质点的振动图像 t 时刻质点a的加速度比质点b的加速度 选填 大 或 小 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 与图乙描述的质点振动情况相同 t 时刻 质点a到达平衡位置 其加速度为零 质点b到达正向最大位移处 其加速度达到最大值 答案b小 5 2016江苏南京 盐城二模 12b 3 一列简谐波沿x轴传播 已知x轴上x1 0m和x2 1m两处质点的振动图像分别如图a b所示 若波长 1m 则该波的波长为多少 答案m或4m 解析波沿x轴正向传播时 两质