沪科版高中物理选修3-4课后习题(解析版)

题目：［课本问题详解」

用曲线连接各时刻小球球心的位置，你猜想一下：小球在各时刻的位移跟时间之间存在着怎

样的关系？小球运动的x-t图像是正弦曲线吗？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的振动图象

解题思路：假定弹簧振子的频闪照片是正弦曲线，作出位移时间图像可判定为正弦曲线.

解析：假定弹簧振子的频闪照片是正弦曲线，用刻度尺测量振幅和周期，写出正弦函数的表

达式.在频闪照片中选取几个位置并用刻度尺测量横坐标和纵坐标.代入正弦函数的表达式

中检验，经验证为正弦函数.

答案：正弦函数是正弦曲线

点拨：用刻度尺测量振幅和周期，做出简谐运动的振动图象.

题目：［家庭作业与活动详解］第I题.I.图1-13是某质点做简谐运动的振动图像。根据图

像所提供的信息，回答下列问题：

x/cm

(1)质点的振幅有多大？频率有多大？

(2)质点在第2s末的位移是多少?在前2s内走过的路程是多少？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的振动图象

解题思路:周期是完成一次全振动所用的时间在图像上是两相邻极大值间的距离，正负极大

值表示物体的振幅.图像中各物理量的意义.

解析：根据周期是完成一次全振动所用的时间在图像上是两相邻极大值间的距离.所以周期

是4s,又/="，所以f=025HZ正负极大值表示物体的振幅所以振幅是6cm(2)由图

像可知位移是6cm,山振动过程之路程为12cm.

答案：(1)6cm0.25Hz(2)6cm12cm

点拨：理解描述振动的物理量在图像中的对应.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.有一个物体做简谐运动，它的振幅是4cm,频率是3Hz,这个物体在2s内一共通过了

多少路程？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动

解题思路：由/=!得周期T,由简谐运动的路程和振幅的关系可得路程.

T

解析：由/=,得周期T=1S,在2S内共经历6个周期，故物体通过的路程

T3

S=6X4A=24X4cm=96cm.

答案：96cm

点拨：物体一周期通过的路程为4A

题目：［课题研究］

如图1-14所示，将钢锯条的一端夹在实验台的边缘，拨动钢锯条，它就上下振动起来。请

你猜想一下，钢锯条的振动是简谐运动吗？请你再设计一个实验方案来检验你的猜想是否正

确。

图1-14

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动

解题思路：做出简谐运动的图像，若为正弦或余弦曲线，则可证明锯条的振动为简谐运动

解析：在钢锯条前端固定一支画笔，让锯条振动时，拿一张白纸在垂直于振动方向上向前

移动，作出的图形为正弦或余弦曲线，则可证明锯条的振动为简谐运动.

答案：是

点拨：振动图像为正弦或余弦曲线，则可证明锯条的振动为简谐运动.

题目：课本Pl5“讨论与思考”第1题

1.做弹簧振子的实验时，总是发现振子的振幅会越来越小，最后会停止振动，从能量的观

点分析其原因。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的振幅、周期和频率

解题思路：简谐运动中的能量与振幅的关系.

解析：振子在振动过程中受到摩擦力，空气阻力的作用，机械能转化为其他形式的能.因

此振子的机械能不断减小，振幅也越来越小，最后会停止振动.

答案：略

点拨：关键抓住简谐运动中的能量为什么减少.

题目：课本P15"讨论与思考”第2题

2.弹簧振子振动时的总能量跟哪些因素有关？请你猜想一下，并设计一个实验方案来验证

你的猜想。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的振幅、周期和频率

解题思路：猜测影响简谐运动中的能量的因素，而后设计方案验证.

解析：弹簧振子振动的总能量由振幅决定.实验方案：用气垫导轨和光电计时器测出振子在

不同振幅下振动时经过平衡位置的速度，比较速度大小，即可得到结论.

答案：略

点拨：简谐运动中的能量由振幅决定.

题目：1家庭作业与活动详解］第1题

1.水平弹簧振子的质量是0.1kg,运动到平衡位置左侧2cm处时，受到的回复力是4N,

那么，当它运动到平衡位置右侧1cm处时，它的加速度大小为多少？方向如何？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的回复力和能量

解题思路：由回复力和位移的关系F=kx求得F,由牛顿第二定律得a

解析：由题意知x=0.02mF=4N/"'得％=200N/M当到达平衡位置右侧1cm

时受的力F=kx'=200N/MxO.OlN=2N山牛顿第二定律得a=20m/s?方向向左.

答案：20方向向左

点拨：回复力和位移大小成正比，方向相反.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.一根弹簧的上端固定，下端系一小球，将小球向下拉开一点距离后放手，小球便上下振

动起来，试证明小球做简谐运动。（提示:使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹

力的合力。)

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动

解题思路：设振子的平衡位置为0向下方向为正方向，由平衡条件得kh=mg当振子向下偏

离平衡位置的距离为x时，回复力即合外力为F=mg-k(x+h),得F=-kx可见小球所受合外

力与它的位移的关系符合简谐运动的特点.

解析：如图所示，设振子的平衡位置为0向下方向为正方向，此时弹簧已经有了一个伸长

量h，设弹簧的劲度系数为k由平衡条件得kh=mg当振子向下偏离平衡位置的距离为x时,

回复力即合外力为F=mg-k(x+h),代入得F=-kx可见小球所受合外力与它的位移的关系符合

简谐运动的特点，该振动系统的振动也是简谐运动.

答案：略

点拨：弹簧已经有了一个伸长量，这时仍要选择小球静止时的位置为小球所受的回复力实际

上是弹簧的弹力与重力的合力.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.学习了简谐运动的规律之后，请你谈一谈为什么最好用气垫导轨来做图1-4所示的实验。

0B

图1-4

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的回复力和能量

解题思路：简谐运动能量守恒，实验中应尽量减少摩擦.而气垫导轨气垫导轨摩擦阻力小、

振动衰减慢.

解析:气垫导轨摩擦阻力小、振动衰减慢、实验现象易观察

答案：略

点拨：简谐运动中能量守恒，做实验尽量减少阻力.

题目：［课题研究］

研究弹簧振子振动的周期和频率跟哪些因素有关.(本课题只要求定性研究，不要求定量研

究。)请设计实验方案，并进行实验。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的振幅、周期和频率

解题思路：振动周期和频率与振子质量和弹簧的劲度系数有关，利用控制变量法，找出振动

周期和频率与振子质量的关系.

解析：振动周期和频率与振子质量和弹簧的劲度系数有关.保持振子质量不变，改变弹簧的

劲度系数.找出振动周期和频率与劲度系数的关系;保持劲度系数不变，改变弹簧振子的质

量，找出振动周期和频率与振子质量的关系.

答案：略

点拨：研究两个量的关系时采用控制变量法

题目：课本P17”讨论与思考”

当摆角很大时，单摆的运动还是简谐运动吗？

你能设计一个实验，描绘出单摆的振动图像吗？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动

解题思路：表示出摆的位移随时间变化的关系看是否为正弦或余弦，若是即单摆的振动图像.

解析：当摆角很大时单摆的运动不是简谐运动.用细线系-盛沙漏斗做成一沙摆，让其在某

一竖直平面内摆动，下面放一薄木板，当木板被匀速拉出时摆动着的漏斗中漏出的沙在板上

形成曲线显示出攫的位移随时间变化的关系即单摆的振动图像.

答案：略

点拨：关键描绘出摆的位移随时间变化的关系

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.关于单摆，下列认识中正确的是

A.•根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆

B.可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球直径大得多

C.单摆的振动总是简谐运动

D.两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：由单摆的条件条件可以判前三个选项，只有单摆结构和相都相同忖步调才会相同.

解析：单摆是实际摆的理想化模型.其理想化条件是:忽略细线的伸缩和质量，细线的长度远大

于摆球直径，忽略空气等的阻力.所以B正确A错误.摆教很小时才可以看做简谐运动.所以C

错误.两个单摆结构相同，相相同，它们的振动步调便相同，所以D错误.

答案：B

点拨：解本题时关键是掌握单摆的条件.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.对单摆的运动过程中所受到的力（不计各种摩擦），有以下几个认识，其中正确的是

A.受三个力，重力、线的拉力、回复力

B.受四个力，重力、拉力、回复力、向心力

C.只受两个力，重力和线的拉力

D.视具体情况而定

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：单摆的回复力由其合力提供，是效果力.

解析：摆球只受重力和绳子的拉力，其沿圆弧方向的分力提供回复力.回复力和向心力均为效

果力，不参与受力分析.故C正确

答案：c

点拨：关键是回复力为效果力，不参与受力分析.

题目：［家庭作业与活动详解1第3题

3.对于单摆做振动的回复力，下列各项认识中正确的是

A.回复力是重力和线的拉力的合力

B.回复力是重力沿着运动圆弧切线方向的分力

C.在平衡位置处，摆球受的回复力为零，而合力不为零

D.在平衡位置处，投球受力平衡而回复力仍然存在

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：回复力是重力沿着运动圆弧切线方向的分力，在平衡位置处，摆球受的回复力为

零，而合力不为零.

解析：回复力是重力沿着运动圆弧切线方向的分力，在平衡位置处，摆球受的回复力为零，

而合力不为零.

答案：BC

点拨：平衡位置处，摆球受的回复力为零，而合力不为零.

题目：［家庭作业与活动详解］第4题

4.-一个单摆摆长为1,摆球的质量为m,单摆做简谐运动。当摆角为6时，摆球振动的加速

度为多大？当它摆动到平衡位置时，若速度为V,那么它振动的加速度又为多大？此时的实

际加速度是多大？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：由耳，尸mgsin。求得振动加速度.在平衡位置时，振动加速度为零，由于做圆周运

V2

动，向心加速度为7.

解析：当摆角为0时，如图所示,回复力大小跖=mgsin。所以振动加速度a尸斗—gsin。

振动加速度与位移方向相反，当它摆动到平衡位置时，若速度为也那么因为回复力为0所以它

V

的振动加速度为零，此时实际加速度为向心加速度%=7方向沿线指向悬点•

答案：a।—gsin^签-j-

2

点拨：在平衡位置时，振动加速度为零，山于做圆周运动，向心加速度为亍.

题目：1家庭作业与活动详解］第1题

1.图1-27所示，一个单摆在B、C之间摆动，O为最低位置，a很小，周期是T,则

C°R图1-27

A.摆球质量增加时T增大

B.摆动角度变小时T减小

T

C.摆球从B到0和从0到C的时间都是一

4

D.摆球从B到0过程中速度增大，加速度减小

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：单摆周期与摆球质量及振幅均无关.

解析：单摆周期与摆球质量及振幅均无关故AB均不正确,CD正确

答案：CD

点拨：单摆周期与摆球质量及振幅均无关.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.有甲、乙两个单摆，甲的摆长是乙的4倍，那么，在甲摆动5次的时间内，乙摆动了几次？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：由周期公式得甲乙周期的关系从而求得甲摆动5次的时间内乙摆动10次.

解析：设乙摆长为1则甲摆长为41由T=2兀得巳=2

心T乙1

则甲摆动5次的时间内乙摆动10次

答案：10次

点拨：关键求得摆长与周期的关系.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.一个单摆的摆长是98.1cm,当地的重力加速度是9.81m/s,单摆振动的周期是多少？

将单摆放到月球上时，周期变为多少？（已知月球上的重力加速度是地球上的0.16倍）

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：由周期公式得：T=2万。可求得T

解析：由周期公式得：T=2万得T=2巴空肛s。1.99s当将它放到月球上重

\gV9.81

力加速度^,=0.16g=0.16x9.81/?z/r«1.57m/s2故月球表面单摆的周期

Ec口c/0.981,“

T=2万—=2兀J-------s«4.96s

ygv1.57

答案：1.99s4.96s

点拨：由于不同天体表面重力加速度不同，所以同一单摆在不同天体表面的周期不同.

题目：［家庭作业与活动详解］第4题

4.用细长线系住一个装满细沙的漏斗做成一个沙摆，它摆动时漏出的细沙在匀速抽动的木板

上便显示出沙摆的振动图像。请思考，随着细沙慢慢地流出，沙摆振动的周期会不会变化？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：由摆长变化找到周期的变化.

解析：由于细沙漏出过程中单摆重心下降，相当于摆长在变长，所以沙摆振动的周

期会增大，但当细沙漏完后，重心回到原位置，周期又恢复初始值，则该过程中

单摆周期先增大后减小.

答案：略

点拨：关键是沙漏的过程重心先下降，当细沙漏完后，重心回到原位置.

题目：［家庭作业与活动详解］第5题

5.在探究单摆振动周期的过程中，你是怎样测量单摆周期的？为什么要这样测量？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：多次测量求平均值从而求得周期.

解析：测单摆周期时为减小测量误差：--是选择平衡位置作为计时起点，此位置速度

较大可以减小误差.二是采取测量”个周期的时间t则周期T=」

n

答案：略

点拨：注意平衡位置速度较大可以减小误差.

题目：［家庭作业与活动详解］第6题

6.图1-27所示的单摆经过中心位置0在B、C之间来回摆动，请将单摆能量的转化情况填

写在下表中。

()“图1-27

运动区间0—B8fo0—CCfO

动能变化

势能变化

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：从平衡位置向最大位移运动时动能减小势能增大，从最大位移处向平衡位置运动

忖动能增大势能减小.

解析：

运动区间B-OO-CC-O

动能变化减小增大减小增大

势能变化增大减小增大减小

答案：略

点拨：平衡位置处动能最大势能最小，最大位移处势能最大动能最小.

题目：［课题研究］

周期等于2s的单摆叫做秒摆。查一查当地的重力加速度的数值，做一个秒摆，测量一下它

的周期，看看是不是2s?

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：已知周期及重力加速度利用周期公式可得摆长.

解析:周期等于2s的单摆叫做秒摆由周期公式T=2»及当地重力加速度g取

9.8m/52可解得秒摆的摆长/=1.0/72如我们常见的落地钟即摆长为1.0根的秒摆.

答案：是

点拨：关键会利用周期公式.

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.在图1-32所示的探究受迫振动的实验中，先让弹簧振子上下自山振动，测得它的振动周

期为0.4s,然后匀速转动把手使弹簧振子做受迫振动，问：把手的转速多大时，振子的振

幅最大？

图1-32研究受迫振动

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：自由振动和受迫振动

解题思路：振幅最大时驱动力频率等于固有频率.己知周期由/=（求得转速.

解析：驱动力频率等于固有频率时振幅才能达到最大./'='=1-=2.5Hz=2.5〃s

T0.4/

答案：2.5r/s

点拨：关键驱动力频率等于固有频率时振幅才能达到最大

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.跳水运动员进行跳板跳水时，脚蹬跳板的频率是否应该接近于跳板的固有频率？为什么？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：自由振动和受迫振动

解题思路：脚蹬跳板的频率接近于跳板的固有频率这样可使振动幅度大.

解析：是，因为脚蹬跳板的频率接近于跳板的固有频率这样可使振动幅度大，起跳

高度高.

答案：略

点拨：发生共振是振动幅度最大.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.火车的车厢装在弹簧上，它们的固有周期是1.5s。假如铁轨每经过12.5m便留有一个小

的空隙，车轮通过空隙便受到一次冲击而使车厢振动。那么，火车匀速运动的速度多大时,

车厢振动得最厉害？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：自由振动和受迫振动

解题思路：车轮每通过相邻的两根铁轨的连接处时就会受到一次撞击，系统在这种周期性变

化的撞击力一驱动力的作用下做受迫振动，当工况:=1=3时发生共振.

解析：火车运行时，车轮每通过相邻的两根铁轨的连接处时就会受到一次撞击，所以车厢和

弹簧构成的振动系统在这种周期性变化的撞击力一驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的周

期为,故由共振条件当=~时车厢振动得最厉害所以速度U=乜9吆a8.3

v/T1.5八/3

答案：8.3%

点拨：车轮每通过相邻的两根铁轨的连接处时就会受到一次撞击，撞击力提供驱动力.

题目：［家庭作业与活动详解］第4题

4.在列队通过桥梁时，为什么不能齐步走？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：自由振动和受迫振动

解题思路：齐步走时使桥做受迫振动，驱动力的频率与桥的固有频率•致，会导致桥发生共

振，对桥造成危害.

解析：齐步走时整齐的步伐会给桥一个周期性驱动力，使桥做受迫振动，如果该驱动力的频

率与桥的固有频率一致，会导致桥发生共振，对桥造成危害.因此列队过桥忖应便步走.

答案：略

点拨：桥做受迫振动，齐步走时整齐的步伐会给桥一个周期性驱动力.

题目：第1章家庭作业与活动详解第1题

1.一质点做简谐运动.其振动图像如图1-40所示。山图可知

图1-40

A.质点振动的振幅随时间变化

B.质点振动的频率为4Hz

C.在t=2.5s时，质点偏离平衡位置运动

D.在t=4s时，质点受到的回复力为最大值

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动的回复力和能量

解题思路：简谐运动的振幅不变，由图知其周期和平衡位置对应时刻.

解析：简谐运动的振幅不变故A错，由图知其周期4s则B错，在t=2.5s

时质点向平衡位置运动则C错正确选项是D

答案：D

点拨：平衡位置处回复力为0

题目：第1章家庭作业与活动详解第2题

2.有一个振动系统，它做自由振动时的频率为4f,现在用频率分别为f、2f、4f、5f的驱动

力依次对它施加作用，比较每次振动稳定后的情况，下列判断中正确的是

A.振动的振幅越来越大

B.振动的频率越来越大

C.振动的振幅先变大再变小

D.振动的频率保持不变

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：自由振动和受迫振动

解题思路：当驱动力频率等于4f发生共振。振幅最大，所以振幅先变大再变小，驱动力的

频率等于受迫振动的频率，所以振动的频率保持不变.

解析：当驱动力频率等于4f等于，振幅最大,而受迫振动的频率.

等于驱动力的频率所以BC正确

答案：BC

点拨：驱动力的频率等于受迫振动的频率，振幅最大.

题目：第1章家庭作业与活动详解第3题

3.如图141所示，用两条长度都为L的细线，在天花板上悬挂个小球，使两个悬挂点之

间的距离等于2Lcosa,这样便组成了一个双线摆。让摆球在整个装置的中垂面内摆动。若

摆动的摆角很小，则这个双线摆摆动的周期是多少？

图1-41

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：单摆

解题思路：求得等效摆长利用周期公式求得周期.

由单摆周期公式T=2»J，知当等效摆长为/sina时T'=2肛处吧

解析:

gg

/sina

答案:T=2万

g

点拨：关键求得等效撰长.

题目：第1章家庭作业与活动详解第4题

4.用洗衣机洗衣服，在甩干衣服的一道工序中，当甩水桶的转速慢慢减小到一定程度时，洗

衣机会抖动得特别厉害，请你在家中试验下，仔细观察是不是会发生这个现象，然后给出

解释。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：产生共振的条件及其应用

解题思路：当转速等于洗衣机固有振动频率时发生共振.

解析：由于洗衣机有固有振动频率，当由稳定转速减速时，刚好经过这一频率，所以

此时洗衣机发生共振，振动最厉害.

答案：略

点拨：关键知道共振的发生条件.

题目：第1章家庭作业与活动详解第5题

5.-弹簧振子做简谐运动，周期为T。下列判断中正确的是

A.若t时刻和时刻振子位移的大小相等、方向相同，则At一定等于T的整数倍

T

B.若t时刻和(t+4t)时刻振子速度的大小相等、方向相反，则At一定等于一的整数倍

2

C.若△t=T,则在t时刻和(t+Z\t)时刻振子的加速度一定相等

T

D.若41=一，则在t时亥ij和(t+4t)时刻弹簧长度一定相等

2

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：简谐运动

T

解题思路：简谐运动的周期性.△t=T,物体又回到同一位置，经41=—,物体的位置与原

2

位置对称，所以只有C正确.

T

解析：山简谐运动的周期性知经△t=T,物体又回到同一位置，加速度位移均相等，经J3一,

2

物体的位置与原位置对称，所以只有C正确.

答案：c

点拨：弹簧形变量相等时弹簧长度不一定相等.

题目：第1章家庭作业与活动详解第6题

6.若单摆的摆长不变，撰球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的

则单摆振动的物理量变化的情况是

2

A.频率不变，振幅不变

B.频率不变，振幅改变

C.频率改变，振幅改变

D.频率改变，振幅不变

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：

解题思路：由质量与速度的变化关系可得动能的变化，而频率与摆

球质量及振幅无关，所以正确选项为B

解析：当质量变为原来的4倍最大速度减小为原来的！时总动能不变

2

但上升过程中因质量增大使达到的最大高度减小，所以振幅减小，而频率与摆

球质量及振幅无关，所以正确选项为B

答案：B

点拨：注意而频率与摆球质量及振幅无关，所以正确选项为B

题目：第1章家庭作业与活动详解第7题

7.有一个单摆摆长为L,摆球的质量是m,做简谐运动的最大摆角为a,问：

(1)它从摆角为a摆到摆角为B时，速度有多大？

(2)在上述过程中摆球所受到的合外力做了多少功？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：

解题思路：由机械能守恒可得末速度，由动能定理可求合外力的功，

解析：摆球由摆角a到摆角B的过程中由机械能守恒：mg/(cos£-cosa)=g

故此时速度v=J2gl(cos/?-cosa)

摆角由a到6的过程中只有重力做功故合外力的功卬=〃?g/(cos£-cosa)

答案：略

点拨：从摆角为a摆到提角为P时列机械能守恒定律.

题目：第1章家庭作业与活动详解第8题

8.图1-42是探究单摆共振条件时得到的图像，它表示振幅跟驱动力频率之间的关系，请回

(1)这个单摆的摆长是多少？

(2)如果摆长变长一些，画出来的图像的高峰将向哪个方向移动？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：产生共振的条件及其应用

解题思路：由图知筛=0.3Hz利用T=2乃1=雷可得摆长.当摆长变长是周期

\g41一

变大，频率变小，因此共振时频率变小，可断定向原点方向移动.

解析：(1)由图知加=0.3"z=2.78/T?(2)由

周期变大，频率变小，因此共振时频率变小，可断定向原点方向移动.

向原点方向移动

答案：：(1)2.78m(2)向原点方向移动

点拨：单摆共振图像中振幅最大时/闸=f!iK

题目：课本P31“讨论与思考”

1.在波的形成过程中，介质中的各质点有没有随波而向传播方向“迁移”？波在形成过程中，

传播的是什么呢？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的形成和传播

解题思路：由波的形成过程，可知各质点没有随波向传播方向迁移，传播的是振动形式能量

和信息.

解析：波的形成过程中，介质中的各质点没有随波而向传播方向迁移，波在形成过程中，传

播的是振动形式能量和信息.

答案：略

点拨：注意质点不随波逐流.

题目：课本P31"讨论与思考”

2.绳中各质点的振动方向跟波的传播方向有什么关系？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：横波和纵波

解题思路：由横波的特点可以判断垂直.

解析：绳波为横波，所以绳中各质点的振动方向跟波的传播方向垂直

答案：垂直

点拨：注意绳波为横波

题目：课本P32"讨论与思考”

弹簧各段的振动方向跟波的传播方向有什么关系？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：横波和纵波

解题思路：弹簧中形成的波为纵波，由纵波的特点可知.

解析：弹簧中形成的波为纵波，所以由纵波的特点可知，弹簧各段的振动方向跟波的传播方

向平行.

答案：平行

点拨：弹簧中形成的波为纵波.

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.皮球掉入水塘中，请尝试往水塘中投石头，看看水波能否把皮球冲到岸边，并解释原因。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的形成和传播

解题思路：由波的形成和传播可知皮球不能被冲到岸边.

解析：不能，因为波上各点都在其平衡位置附近振动，并不随波逐流，故皮球不能被冲到岸

边.

答案：略

点拨：注意波上各点都在其平衡位置附近振动.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.2004年12月26日，印度洋发生的地震引起海啸，造成十几万人死亡和数以万计的房屋倒

塌。从这一事件中，你能进一步理解（地震）波本质上传播的是什么吗？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的形成和传播

解题思路：由题中信息和波的形成和传播，可知波传播的是振动的状态和能量.

解析：由波的形成和传播，可知波传播的是振动的状态和能量.

答案：略

点拨：波传播的是振动的状态和能量.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.关于振动和波的关系，下列说法中正确的是

A.有振动就一定有波

B.波是质点由近及远的移动过程

C.波是传递波源振动能量的•种方式

D.波源停止振动，则波也立即停止传播

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：机械波

解题思路：由机械波的形成，有波一定有振动，有振动不一定有波，波传播的是振动形式和

能量而不是质点.波源停止振动，波也继续向前传播..

解析：由机械波的形成，有波一定有振动，有振动不•定有波,波传播的是振动形式和能量

而不是质点，所以AB错，C对.波源停止振动，波也继续向前传播.所以D错.

答案：C

点拨：注意波源停止振动，波也继续向前传播..

题目：1家庭作业与活动详解］第4题

4.区分横波与纵波的依据是

A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动

B.质点的振动方向跟波的传播方向互相垂直还是在一条直线上

C.波沿水平方向还是沿竖直方向传播

D.波传播的距离近还是远

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：横波和纵波

解题思路：区分横波纵波是看传播方向和振动方向，若垂直则为横波，若共线则为纵波.

解析：区分横波纵波是看传播方向和振动方向，若垂直则为横波，若共线则为纵波.所以只有B

正确.

答案：B

点拨：关键是传播方向和振动方向决定波的种类.

题目：［家庭作业与活动详解1第1题

1.一列横波某时刻的波形图如图2-13所示。如果波沿着x轴正方向传播，A、B、C三个质

点中，n那一个最先回到平衡位置？波沿着x轴负方向传播，这三个质点中，哪个最先回到平

衡位置？

图2-13

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的图象

解题思路：由波的图像,利用倒滚小球法可得AC的振动方向.

解析：山波的图像，利用倒滚小球法，当波沿正向传播A点先回到平衡位置，沿负向传播C点

先回到平衡位置.

答案：略

点拨：注意波的方向有两种.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.某乐律C调“la”的频率为f=440Hz,试求这个音在空气中的波长和水中的波长。已知声

波在空气中传播的速度为332m/s。声波在水中的传播速度为1450m/s。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：利用A=-可求得两种情况下的波长.

解析：在水中波长/l=上=〃?=3.295m,在空气中的波长£=匚=土吆m=0.75〃?

f440f440

答案：3.295/7?0.75/7?

点拨：注意力=上V公式的应用.

f

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.湖面上停着甲、乙两条船，它们相距30m。一列水波正在湖面上传播，每条船每分钟上下

浮动30次。当甲船位于波峰时，乙船在波谷，两船之间还有一个波峰。求水波的波速。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：由a=vT,得v

解析：由题意知波的周期T,7=g=2s,设波长为入，则l』；l=30m,所以4=20

302

220

m,由/I=vT,则u=—=——mis=10m/s

T2

答案：10m/s

点拨：关键是找到周期T=&=2s

题目：［家庭作业与活动详解］第4题

4.简谐波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是

A.振幅越大，则波传播的速度越大

B.振幅越大，则波传播的速度越小

C.在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长

D.质点振动的频率越大，则波传播一个波长所用的时间越短

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：波速由介质的性质决定与波的频率质点的振幅无关，质点的振动周期就是波源的

周期，机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长.

解析：波速由介质的性质决定与波的频率质点的振幅无关，AB错.质点的振动周期就是波

源的周期，机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长，所以C正确D错误.因此答

案D

答案：D

点拨：注意质点不随波逐流.

题目：课本P39"讨论与思考”第1题

1.假如已知波的传播方向，根据波的图像，你能确定某一质点的振动方向吗?

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的图象

解题思路：由带动法可判质点的振动方向.

解析：带动法：在质点P靠近波源一方附近的图像上找另一点尸，若尸在下方则尸向下

运动若P'在上方则向上运动.

答案：能

点拨：质点总是重复前边质点的振动.

题目：课本P39"讨论与思考”第2题

2.图2-16a中，OA、AB间各质点的运动方向怎样？

图2-16波的图像与振动图像

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的图象

解题思路：利用波的图像知识可求.

解析：由波的图像知识可知，0A间各质点向上振动，AB间各质点向下振动.

答案：略

点拨：离波源越远，质元的振动越滞后.

题目：课本P39"讨论与思考”第3题

3.图2-16b中，质点在0~0.25s内是远离还是向着平衡位置运动？在0.25~0.5s内的情况又

怎样呢？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的图象

解题思路：利用波的图像知识可求.

解析：山波的图像知识可知，0~0.25s内质点远离平衡位置运动，0.25~0.5

s内质点向着平衡位置运动.

答案：0-0.25s内质点远离平衡位置运动，0.25~0.5s内质点向着平衡位置

运动

点拨：离波源越远，质元的振动越滞后.

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.下列关于波长的说法中正确的是

A.一个周期内介质质点走过的路程

B.横波中相邻的两个波峰间的距离

C.一个周期内振动状态所传播的距离

D.两个振动速度相同的介质质点间的距离

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：利用波长的定义可知.

解析：根据波长的定义，在波的传播方向上两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总

是相等的质点之间的距离叫波长，易知BC正确.

答案：BC

点拨：注意一个周期内振动状态所传播的距离也是波长.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.一列波在第一种均匀介质中的波长为入，在第二种均匀介质中的波长为入，且入=3人，那

么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为

A.3：1,1：1

B.1：3,1：1

C.l：1,3：1

D.l：1,1：3

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：由公式u=/l/知，波在两种介质中的速度之比等于波长之比.

解析：波从•种介质进入另一种介质，频率不变，都等于振源的频率，故频率之比为1：1,

由公式u=/知，波在两种介质中的速度之比等于波长之比，为3：1.

答案：B

点拨：同一机械波在不同介质中频率是相同的波速是不同的.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.如图2-18所示，绳子右端固定，•列波刚传播到B点，据图可判断出质点A开始振动的

方向是

图2-18

A.向上

B.向下

C晌左

D响右

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的图象

解题思路：由振动方向和波的传播方向可求得.

解析：由图像知B的起振方向向下，而波的传播方向上各质点起振方向都相同，故A的起

振方向向下.

答案：B

点拨：关键找到振动方向和波的传播方向的关系.

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.影剧院的内墙壁是不是很光滑？请实地观察后谈谈影剧院为什么这样处理墙壁。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：从波的干涉考虑，墙壁处理的粗糙，是为了调节混响时间.

解析：影剧院的内墙壁不是很光滑，这样做是为了使波发生干涉，墙壁处理的粗糙，是为了

调节混响时间.

答案：不是墙壁处理的粗糙，是为了调节混响时间.

点拨：解答此题关键找到切入点.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.旅游者走过一个山谷，他拍手以后经过0.5s听到右边山坡反射回来的声音，经过1.5s听

到左边山坡反射回来的声音，则这个山谷的宽度大约是—mo

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：由波长和波速的关系可求.

解析：设山谷宽为x,由题意有：丫、0.5+1^1.5=2%则*=34()01

答案:340m

点拨：注意波传播的距离与谷宽的关系.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.为了测•根长铁管的长度，甲同学把耳朵贴在长铁管一端，乙同学在另一端敲吓这根铁

管，测得甲同学听到的两次响声的时间间隔为0.5s»已知声音在铸铁和空气中传播的速度

分别为3910m/s和340m/s,问这根铁管有多长？

题型：问答题

分值：无

难度：中等题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：乙敲铁管的声音可以在铁管和空气中传播.因为声音在铁管中传播的速度快，所

以甲听到的两次响声，第一次是沿铁管传来的第二次是由空气传来的.

解析：设铁管长为X,声音在铁管里和空气里传播的时间分别为t4=±和，2=土，由题

**工冗AV,VA3910X340八厂

忌有：=------=Z整理后得x=—」一7Ar=-----------------xO.5//7x186m

21

v2V,v,-v23910-340

答案：186m

点拨：关键是找到位移的关系.

题目：［家庭作业与活动详解］第4题

4.图2-28是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的折射现象。已知在介质I中的波

速为v，在介质II中的波速为v，则v:v为

图2-28

A.1:\/2

B.V2:1

C.>/3:A/2

D.V2:Vs

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：由折射定律可都得波速间的关系.

解析：由折射定律七=三可得D正确.

sinrv2

答案：D

点拨：注意折射率与波速间的关系.

题目：课本P46"讨论与思考”

两列波相遇，一定会产生干涉现象吗？要产生干涉现象，对波源有什么要求？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：由波的干涉条件知两列波相遇不一定发生干涉.

解析：两列波相遇，不一定产生干涉现象，要产生干涉现象，波源应为相干波源.

答案：略

点拨：关键明确要形成稳定的干涉需要的条件.

题目：课本P48"讨论与思考”

缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相比较，大致满足怎样的关系才能观察到明显的衍射现象？如

果缝、孔或障碍物较大时，就不存在衍射现象吗？

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：有形成明显衍射的条件课求解.

解析:缝、孔或障碍物的尺寸比波的波长小或与波长相差不大,能观察到明显的衍射现象.如

果缝孔或障碍物较大，存在衍射现象，只是衍射的现象不明显.

答案：略

点拨：注意当缝孔或障碍物较大，存在衍射现象，只是衍射的现象不明显.

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.准备一台收录机、两个相同的扬声器，请设计一个实验，体验声波发生的干涉现象。如果

学校操场上已经安装有落地音箱，请在播放音乐时体验一下。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：从波的干涉形成的条件，设计取得两列相干波源，后体验干涉现象.

解析：把两个小型扬声器S.和S2相距68厘米放置，用频率为f=1000Hz的低频信号发生

器推动它发出声波（波长为34厘米，这时扬声器之间的距离为2人）,这时我们用探测系统

反复探测，测出S1和S2之间共有五处振动加强区，四处振动减弱区.保持Si和S2间距不

变，改用f=1500K的声波做实验（这时Si和S?之间距离为3人），我们探测到了七个振动

加强区和六个振动减弱区。改变与和S2的距离及声波的波长，同样得到了类似的结果。实

验现象非常清晰和稳定，实验结果与理论分析得出的结论完全一致！

答案：略

点拨：波源必须为相干波源才会产生干涉.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.两列波长相等的水波发生干涉现象，若在某一时刻，恰好P点处两列波的波峰相遇，Q点

处两列波的波谷相遇，则

A.P点振动加强，Q点振动减弱

B.P、Q两点振动都加强

C.P、Q两点振动周期相同

D.P、Q两点始终处在最大或最小位移处

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：由波的干涉可知振动加强点即振幅增大的点，振动减弱点即振幅减小的点.

解析：振动加强点即振幅增大的点，振动减弱点即振幅减小的点，波峰与波峰相遇，波谷与

波谷相遇一定是加强点.不管是加强点还是减弱点，都在平衡位置附近振动.

答案：BC

点拨：加强点振动总是加强，位移并不一定最大.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.下列有关干涉图样的说法中正确的是

A.振动加强的区域和振动减弱的区域相间

B.两个振动源连线的垂直平分线上的质点的振动是减弱的

C.两列波的波谷与波谷相遇处的质点的振动是减弱的

D.两列波的波峰和波谷相遇处的质点的振动是加强的

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：根据光的干涉可解答此题.

解析：若两振源步调一致，则两振源连线的垂直平分线上的质点为振动加强点，故B错；波

谷与波谷相遇为加强点，C错；波峰与波谷相遇为减弱点.D错

答案：A

点拨：在干涉中加强点振动总是加强.

题目：［家庭作业与活动详解］第4题

4.在做水波通过小孔衍射的实验时，激发水波的振子振动频率为5Hz,水波在水槽中传播速

度为0.05m/s,为使实验效果更明显，使用小孔直径d应为o

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉和衍射现象

解题思路：产生明显衍射现象必须具备的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波

长差不多，求得波长，即可求得障碍物的尺寸.

V

解析：水波波长X=—=0.01m,由发生明显衍射条件知dW1的.

f

答案：d<\cm

点拨：知道产生明显衍射现象必须具备的条件是解决本题的关键.

题目：［家庭作业与活动详解］第5题

5.如图2-41示，B为波源，M、N为两块挡板，其中，M板固定，N板可上下移动，两板中

间有一狭缝。此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是

B.

图2-41

A.增大波源的频率

B.减小波源的频率

C.将N板向上移动一些

D.将N板向下移动一些

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的干涉利衍射现象

解题思路：A点没有振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象明显，可通过调整使波长和

障碍物的尺寸差不多.

解析：A点没有振动，说明衍射现象不明显，即狭缝的尺寸比波长大得多，为使A点振动,

可使波长大些或使狭缝窄一些.

答案：BC

点拨：本题中可调整波长也可调整障碍物的尺寸.

题目：［家庭作业与活动详解］第1题

1.站在火车轨道旁，一列高速驶来的火车正在鸣笛，然后高速离人而去，则人听到的鸣笛声

的频率将

A.变大

B.变小

C.先变大后变小

D.先变小后变大

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：多普勒效应

解题思路：利用多普勒效应可知，火车靠近人时，人听到声音频率增大，火车远离人时，人

听到声音频率减小

解析：如果波源和观察者都相对于介质是静止的，则波的频率就是波源的振动频率，观察者

所接收到的频率也是波源的振动频率.但是如果波源或观察者相对于介质运动时，则观察者

所接收到的频率与波源的振动频率不同.火车靠近人时，人听到声音频率增大，火车远离人

时，人听到声音频率减小，故C正确.

答案：C

点拨：发生多普勒效应是由于波源和观察者间的相对运动产生的.

题目：［家庭作业与活动详解］第2题

2.振源所发出的机械波的频率为180Hz,观察者所接收到的机械波频率也为180Hz,则下

列判断中正确的是

A.若振源静止不动，则观察者一定静止不动

B.振源和观察者之间的相对距离不变

C.振源和观察者之间的相对距离增大

D.振源和观察者之间的相对距离减小

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：多普勒效应

解题思路：由多普勒效应可知.

解析：由多普勒效应可知，如果波源和观察者都相对于介质是静止的，观察者所接收到的频

率也是波源的振动频率，所以B正确

答案：B

点拨：接受频率与波源频率相同说明波源与观察者相对静止.

题目：［家庭作业与活动详解］第3题

3.有一种由钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型，装有两冲程的活塞式发动机作为动力。操纵者

站在圆心，在他听来发动机工作时发出的声音是平稳不变的，场边的观察者则听到发动机的

声音忽高忽低地做周期性变化，这是由于—，这种现象叫做。

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：多普勒效应

解题思路：由多普勒效应可知，波源与观察者相对静止时，接收的频率不变.有相对运动时,

接收频率变化.

解析：由多普勒效应可知，波源与观察者相对静止时，接收的频率不变.有相对运动时，接

收频率变化.若频率不变则操纵者与发动机的相对距离不变.若频率周期性变化则场边的观

察者与发动机的距离做周期性的变化.

答案：操纵者与发动机的相对距离不变，场边的观察者与发动机的距离做周期性的变化多

普勒效应

点拨：当接收频率周期变化则相对距离周期性变化.

题目：第2章家庭作业与活动详解第1题

1.图2-47是同一机械波在两种介质中传播的波动图像。从图中可以直接观察到发生变化的

物理量是

介质一介质二

图2-47

A.波速

B.频率

C.周期

D.波长

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波长、频率和波速的关系

解题思路：由波长、频率和波速的关系可知从一种介质进入另一种介质时频率不变，由图知

波长波长变了波速也一定同趋势地变化.

解析：由题图可知波长变大了，故D正确；由于及机械波在不同介质中传播时周期

（或频率）不变，波长变了波速也一定同趋势地变化，则A正确，但不是直接观察而得到的,

故A项不选，只选D.

答案：D

点拨：关键机械波在不同介质中传播时周期（或频率）不变.

题目：第2章家庭作业与活动详解第2题

2.图2-48是两列波叠加的示意图，这两列波的振动方向、振幅、频率完全相同，M、N、Q

为叠加区域的三个点，Q点为两个波谷相遇，M点为两个波峰相遇，N点为波峰和波谷相

遇，则下列说法中正确的是

图2-48

A.Q点为振动加强点

B.N点始终静止不动

C经（T,质点Q传播到N点

D.M点为振动加强点，过^T,此点振动减弱

2

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的衍射和干涉

解题思路：山干涉图样可知波峰与波峰，波谷与波谷相遇为加强点.由于两列波振幅相同,

故N点叠加后振幅为零，即不动.质点只在平衡位置两侧振动，并不随波迁移.

解析：由题意知M、Q为加强点，N点为减弱点.由于两列波振幅相同，故N点叠加后振幅

为零，即不动，所以A、B正确.质点只在平衡位置两侧振动，并不随波迁移，故C错：

加强点始终加强，故D错.

答案：AB

点拨：质点只在平衡位置两侧振动，并不随波迁移.

题目：第2章家庭作业与活动详解第3题

3.关于波的衍射，下列说法中正确的是

A.衍射是一切波的特性

B.波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显

C.发生波的衍射时必须有两个波源

D.波的衍射也是由于波的叠加产生的

题型：问答题

分值：无

难度：基础题

考点：波的衍射和干涉

解题思路：山衍射的定义及发生明显衍射的条件可求得.

解析：衍射是波的特性，一切波都会发生衍射，只不过有时现象不明显而已.

答案：A

点拨：波的衍射不是由于波的叠加产生的.

题目：第2章家庭作业与活动详解第4题

4.有一测速雷达，发射的电磁波频率为f,想用它来测量一辆迎面开来的汽车的车速，设该

雷达接收到的汽车反射波频率为f