備戰(zhàn)2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)攻關(guān)高分秘籍 專題15 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波學(xué)案

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1、專題15 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 分析近幾年的高考試題,在考查機(jī)械波的形成和傳播時(shí),往往以考查振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像為主,主要涉及的知識(shí)點(diǎn)為波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系,光學(xué)部分以考查光的折射定律和全反射等知識(shí)為主.高考命題形式通常為一選擇題(或填空題)加一個(gè)計(jì)算題,選擇題(或填空題)側(cè)重考查對機(jī)械波、機(jī)械振動(dòng)、電磁波、相對論和光學(xué)知識(shí)的理解,計(jì)算題主要考查光的折射、全反射的綜合應(yīng)用,也可能會(huì)考查振動(dòng)和波的綜合應(yīng)用.本章的復(fù)習(xí)要加強(qiáng)對機(jī)械波、電磁波及光學(xué)中基本概念及基本現(xiàn)象的復(fù)習(xí),同時(shí)振動(dòng)與波動(dòng)綜合問題,光的折射、全反射的綜合計(jì)算題要加強(qiáng)規(guī)范訓(xùn)練. 【備考建議】 【經(jīng)典例

2、題】 考點(diǎn)一  簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 【典例1】(2018·湖北華中師范大學(xué)一附中期中)如圖所示,質(zhì)量為M的物塊連在水平放置的左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端,構(gòu)成一彈簧振子,物塊可沿光滑水平面在BC間做簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為A.在運(yùn)動(dòng)過程中將一質(zhì)量為m的小物塊輕輕地放在M上,第一次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到平衡位置O處時(shí)放在上面,第二次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到最大位移C處時(shí)放在上面,觀察到第一次放后的振幅為A1,第二次放后的振幅為A2,則(   ) A.A1=A2=A B.A1

3、擬)有一彈簧振子在水平方向上的BC之間做簡諧運(yùn)動(dòng),已知BC間的距離為20 cm,振子在2 s內(nèi)完成了10次全振動(dòng).若從某時(shí)刻振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)(t=0),經(jīng)過 周期振子有正向最大加速度. (1)求振子的振幅和周期; (2)在圖中作出該振子的位移—時(shí)間圖像; (3)寫出振子的振動(dòng)方程. 解析:(1)由題意知,振子的振幅A=10 cm,周期T=s=0.2 s. (2)由計(jì)時(shí)開始經(jīng)過,振子具有正的最大加速度,故有負(fù)向最大位移,作出振子的位移—時(shí)間圖像,如圖所示. (3)由ω=可得,ω=10 π rad/s,則振子的振動(dòng)方程為y=-10sin

4、 10πt(cm). 【典例3】(2018·吉林松原模擬)(多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)的圖像如圖所示,下列判斷中正確的是(   ) A.在t=4×10-2 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)速度達(dá)到最大值 B.振幅為2×10-3 m,頻率為25 Hz C.質(zhì)點(diǎn)在0到1×10-2s的時(shí)間內(nèi),其速度和加速度方向相同 D.在t=2×10-2 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)值,加速度也為負(fù)值 E.該簡諧振動(dòng)的方程為x=0.2 cos50 πt(cm) 解析:在t=4×10-2 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于最大位移處,速度為0,故A錯(cuò)誤;由題圖可以讀出振幅為A=2×10-3 m,周期T=4×10-2 s,則頻率f== Hz=2

5、5 Hz, W=50π rad/s,振動(dòng)方程為x=0.2 cos50πt(cm),故B,E正確;在0到1×10-2 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移在減小,正向平衡位置靠近,做加速運(yùn)動(dòng),速度和加速度方向相同,故C正確;在t=2×10-2 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移沿x軸負(fù)方向,根據(jù)a=-知,加速度沿x軸正方向,故D錯(cuò)誤. 考點(diǎn)三 單擺及其周期公式 【典例4】(2018·四川雅安中學(xué)期中)(多選)如圖是同一地點(diǎn)兩個(gè)不同單擺甲、乙的振動(dòng)圖像,下列說法中正確的是(   ) A.甲、乙兩單擺的周期相同 B.甲、乙兩單擺的擺長相等 C.甲擺的振幅比乙擺小 D.甲擺的機(jī)械能比乙擺大 E.在t=0.5 s時(shí)

6、,乙擺有最大正向的加速度 解析:由題圖可知,甲、乙兩單擺的周期相同,A正確;同一地點(diǎn)g相同,由單擺的周期公式T=2π知,甲、乙兩單擺的擺 【典例5】(2017·河北衡水一檢)如圖所示實(shí)線和虛線分別是同一個(gè)單擺在A,B兩個(gè)大小相同的星球表面的振動(dòng)圖像,其中實(shí)線是A星球上的,虛線是B星球上的,則兩星球的平均密度ρA∶ρB是(   ) A.1∶2 B. ∶1 C.4∶1 D.8∶1 解析:由題圖可知,2TA=TB,結(jié)合單擺周期公式T=2π,得=, 根據(jù)星球表面物體所受萬有引力等于重力得,G=mg,又M=ρ·πR3,所以兩個(gè)星球的平均密度之比ρA∶ρB=4∶1,故C正確. 考點(diǎn)四 

7、受迫振動(dòng)和共振 【典例6】 (多選)一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng),其共振曲線(振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系)如圖所示,則下列說法正確的是(   ) A.此單擺的固有周期約為2 s B.此單擺的擺長約為1 m C.若擺長增大,單擺的固有頻率增大 D.若擺長增大,共振曲線的峰將向右移動(dòng) E.此單擺共振時(shí)的振幅是8 cm 考點(diǎn)五 探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度 【典例7】(2018·四川彭州五校模擬)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的主要操作步驟如下: A.取一根符合實(shí)驗(yàn)要求的擺線,下端系一金屬小球,上端固定在O點(diǎn); B.在小球靜止懸掛時(shí)測量出O點(diǎn)

8、到小球球心的距離l; C.拉動(dòng)小球使細(xì)線偏離豎直方向一個(gè)不大的角度(約為5°),然后由靜止釋放小球; D.用停表記錄小球完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t. (1)用所測物理量的符號表示重力加速度的測量值,其表達(dá)式為g=    ;? 解析:(1)單擺的周期T=,根據(jù)單擺周期公式T=2π得,g=. (2)若測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值,造成這一情況的原因可能是  .(選填下列? 選項(xiàng)前的序號) A.測量擺長時(shí),把擺線的長度當(dāng)成了擺長 B.擺線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線越擺越長 C.測量周期時(shí),誤將擺球(n-1)次全振動(dòng)的時(shí)間t記為了n次全振

9、動(dòng)的時(shí)間,并由計(jì)算式T= 求得周期 D.擺球的質(zhì)量過大 解析: (2)測量擺長時(shí),把擺線的長度當(dāng)成了擺長,則擺長的測量值偏小,導(dǎo)致重力加速度的測量值偏小,故A錯(cuò)誤;擺線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線越擺越長,則擺長的測量值偏小,導(dǎo)致重力加速度測量值偏小,故B錯(cuò)誤;測量周期時(shí),誤將擺球(n-1)次全振動(dòng)的時(shí)間t記為了n次全振動(dòng)的時(shí)間,則周期的測量值偏小,導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大,故C正確;擺球的質(zhì)量過大,不影響重力加速度的測量,故D錯(cuò)誤. (3)在與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)方案并糾正了錯(cuò)誤后,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,他決定用圖像法處理數(shù)據(jù),并通過改變擺長,測得了多組擺長l和對應(yīng)的周期

10、T,并用這些數(shù)據(jù)作出T2-l圖像如圖(甲)所示.若圖線的斜率為k,則重力加速度的測量值g=    .? 解析:(3)根據(jù)T=2π得T2=l,斜率k=,g=. (4)這位同學(xué)查閱資料得知,單擺在最大擺角θ較大時(shí)周期公式可近似表述為T=2π(1+sin2).為了用圖像法驗(yàn)證單擺周期T和最大擺角θ的關(guān)系,他測出擺長為l的同一單擺在不同最大擺角θ時(shí)的周期T,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出如圖(乙)所示的圖線.根據(jù)周期公式可知,若圖(乙)中的縱軸表示的是sin2,則圖線延長后與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為  . 【典例8】(2018·福建師大附中模擬)某同學(xué)利用單擺測量重力加速度. (1)為了使測量誤

11、差盡量小,下列說法正確的是     .? A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球 B.組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線 C.實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng) D.擺長一定的情況下,擺的振幅盡量大 (2)用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑如圖(甲),則小球的直徑為    cm.用停表測出單擺的多個(gè)周期如圖(乙),停表讀數(shù)為  s.? (3)改變擺長多次測量,得到多組周期(T)與擺長(l)的值,作出T2-l圖像如圖所示.圖像不過原點(diǎn)的原因可能是測出擺線長度后,在計(jì)算擺長時(shí)   (填“漏加小球半徑”或“加了小球直徑”).根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù),可計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤 ?   m

12、/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)? 考點(diǎn)五 機(jī)械波的形成與傳播 【典例9】(2016·全國Ⅲ卷,34)(多選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.波源振動(dòng)的頻率為20 Hz,波速為16 m/s.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、14.6 m,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

13、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 解析:根據(jù)題意可得T= s=0.05 s,v=16 m/s,故波長為λ=vT=0.8 m,找P點(diǎn)關(guān)于S點(diǎn)的對稱點(diǎn)P′,根據(jù)對稱性可知P′和P的振動(dòng)情況完全相同,P′,Q兩點(diǎn)相距 Δx=(-)λ=λ,為半波長的整數(shù)倍,所以兩點(diǎn)為反相點(diǎn),故P′,Q兩點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反,即P,Q兩點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;P點(diǎn)距離S點(diǎn)x=19λ,當(dāng)S恰好通過平衡位置向上振動(dòng)時(shí),P點(diǎn)在波峰,同理Q點(diǎn)相距S點(diǎn)x′=18λ,當(dāng)S恰好通過平衡位置向下振動(dòng)時(shí),Q點(diǎn)在波峰,選項(xiàng)C,錯(cuò)誤,D,E正確. 考點(diǎn)六 振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用

14、【典例10】(2016·天津卷,7) (多選)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡諧運(yùn)動(dòng),其表達(dá)式為y=5sin ( t),它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻波剛好傳播到x=12 m處,波形圖像如圖所示,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 考點(diǎn)七 波的多解問題 【典例11】(2017·天津靜海校級月考)一列簡諧橫波沿x軸傳播,相距2.0 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a和b的振動(dòng)圖像分別為圖示中的實(shí)線

15、和虛線,實(shí)線為a的振動(dòng)圖像,虛線為b的振動(dòng)圖像.求: (1)這列波的波長和傳播速度為多少? (2)若該波的波長λ>2.0 m,則該波的傳播速度為多少? 解析:(1)若波從a傳向b,則傳播的時(shí)間t=nT+=4n+1(s), 傳播的速度v== m/s; 波長λ=vT= m(n=0,1,2,3…) 若波從b傳向a,則傳播的時(shí)間t=nT+=4n+3(s), 傳播的速度v== m/s; 波長λ=vT= m(n=0,1,2,3…). 解析:(2)若波從a傳向b,則n=0時(shí),可得λ=8 m,v=2 m/s; 若波從b傳向a,則n=0時(shí),可得λ= m,v= m/s. 考點(diǎn)八

16、波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng) 【典例12】 (2018·沈陽模擬)(多選)如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況,以波源S1,S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)和波谷(虛線),S1的振幅A1=3 cm,S2的振幅A2=2 cm,則下列說法正確的是(   ) A.質(zhì)點(diǎn)D是振動(dòng)減弱點(diǎn) B.質(zhì)點(diǎn)A,D在該時(shí)刻的高度差為10 cm C.再過半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)B,C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) D.質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1 cm E.質(zhì)點(diǎn)C此刻以后將向下振動(dòng) 【典例13】(2017·山東青島市二模)(多選)如圖波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1,振幅為A1的半個(gè)波形a,同時(shí)另

17、一個(gè)波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅為A2的半個(gè)波形b,(f1

18、達(dá)到A1+A2,C錯(cuò)誤;兩列波相遇時(shí),兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)的左側(cè),疊加后位移達(dá)到最大值,所以兩列波相遇時(shí),繩上位移可達(dá)A1+A2的點(diǎn)只有一個(gè),而且此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè),D正確;依據(jù)波的傳播方向可知,波源的振動(dòng)方向均向上,E正確. 【典例14】[波的干涉、衍射](2017·內(nèi)蒙古包頭一模)(多選)圖(甲)為某一簡諧波在t=1.0 s時(shí)刻的圖像,圖(乙)為圖(甲)中C點(diǎn)的振動(dòng)圖像.則下列說法正確的是(   ) A.波速v=4 m/s B.圖(甲)中B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向右 C.該波沿x軸負(fù)方向傳播 D.要使該波能夠發(fā)生明顯的衍射,則障礙物的尺寸應(yīng)遠(yuǎn)大于4 m E.若該波能與另一列波發(fā)

19、生穩(wěn)定的干涉,則另一列波的頻率為1 Hz 【走進(jìn)高考】 1.如圖所示,一列簡諧橫波向右傳播,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,則這列波的波長可能是 A. 0.60 m B. 0.30 m C. 0.20 m D. 0.15 m 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(北京卷) 2.(多選)一振子沿x軸做簡諧運(yùn)動(dòng),平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t=0時(shí)振子的位移為-0.1 m,t=1 s時(shí)位移為0.1 m,則 A. 若振幅為0.1 m

20、,振子的周期可能為 B. 若振幅為0.1 m,振子的周期可能為 C. 若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 s D. 若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合物理試題(天津卷) 3.(多選)兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波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、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

21、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 【來源】浙江新高考2018年4月選考科目物理試題 4.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。己知該波的周期T>0.20 s。下列說法正確的是___________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.波速為0.40 m/s B.波長為0.08 m C.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70 s時(shí)位于波谷 D.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12 s時(shí)位于波谷 E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速

22、變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(全國III卷) 5.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,已知t=0時(shí)的波形如圖所示,波上有P、Q兩點(diǎn),其縱坐標(biāo)分別為yP="2" cm,yQ="-2" cm。下列說法中正確的是:。 ( ) A. P點(diǎn)的振動(dòng)形式傳到Q點(diǎn)需要T/2; B. P、Q在振動(dòng)的過程中的任一時(shí)刻,位移都相同; C. 在5T/4內(nèi),P點(diǎn)通過的路程為20cm; D. 經(jīng)過3T/8,Q點(diǎn)回到平衡位置。 6..一列橫波沿水平繩傳播,繩的一端在t=0時(shí)開始做周期為T的簡諧運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t(T

23、<t<T),繩上某點(diǎn)位于平衡位置上方的最大位移處。則在2t時(shí),該點(diǎn)位于平衡位置的 ( ) A. 上方,且向上運(yùn)動(dòng) B. 上方,且向下運(yùn)動(dòng) C. 下方,且向上運(yùn)動(dòng) D. 下方,且向下運(yùn)動(dòng) 7..取一根柔軟的彈性繩,將繩的右端固定在豎直墻壁上,繩的左端自由,使繩處于水平伸直狀態(tài).從繩的端點(diǎn)開始用彩筆每隔0.50 m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn),依次記為A、B、C、D……如圖所示.現(xiàn)用振動(dòng)裝置拉著繩子的端點(diǎn)A沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng),若A點(diǎn)起振方向向上,經(jīng)0.1 s第一次達(dá)正向最大位移,此時(shí)C點(diǎn)恰好開始起振,則 ①繩子形成的波是橫波還是縱波?簡要說明判斷依據(jù),并求波速為多大;

24、 ②從A開始振動(dòng),經(jīng)多長時(shí)間J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移? ③畫出當(dāng)J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象. 8.有兩列簡諧橫波a、b在同一介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速均為v=2.5m/s。在t=0時(shí),兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合,如圖所示。求 (1)求兩列波的周期Ta和Tb。 (2)求t=0時(shí),兩列波的波峰重合處的所有位置。 1【答案】 B 【解析】可以畫出PQ之間的最簡單的波形,如圖所示: 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,得到波長的通項(xiàng),再求解處波長的特殊值。 2【答案】 AD 【點(diǎn)

25、睛】t=0時(shí)刻振子的位移x=-0.1m,t=1s時(shí)刻x=0.1m,關(guān)于平衡位置對稱;如果振幅為0.1m,則1s為半周期的奇數(shù)倍;如果振幅為0.2m,分靠近平衡位置和遠(yuǎn)離平衡位置分析. 3【答案】 CD 【點(diǎn)睛】兩列頻率相同的相干波,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。 4【答案】 ACE 【解析】試題分析 本題考查波動(dòng)圖像、波速計(jì)算、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。 解析 根據(jù)波形圖可知,波長λ=16cm=0.16m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)t=0時(shí)刻和t=0.20s時(shí)刻的波形圖和該波的周期T>0.20s可知,可知該波的周期T=0.40s,

26、波速v=λ/T=0.40m/s,選項(xiàng)A正確;簡諧波沿x軸正方向傳播,x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),在t=0.70s時(shí)位于波谷,在t=0.12s時(shí)位于y>0的某位置(不是位于波谷),選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤;若此波傳入另一介質(zhì)中,周期T不變,其波速變?yōu)関=0.80m/s,由λ=vT可得它在該介質(zhì)中的波長為λ=0.80×0.4m=0.32m,選項(xiàng)E正確。 5.【答案】 A 【解析】因?yàn)镻Q之間相差半個(gè)波長,故P點(diǎn)的振動(dòng)形式傳到Q點(diǎn)需要T/2,選項(xiàng)A正確;P、Q是振動(dòng)的反相點(diǎn),故在振動(dòng)的過程中的任一時(shí)刻,兩點(diǎn)的位移大小都相等,但方向相反,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因?yàn)镻點(diǎn)在t=0時(shí)刻不是在波峰或

27、波谷,也不在平衡位置,所以在5T/4內(nèi),P點(diǎn)通過的路程不等于5A=20cm,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)Q在t=0時(shí)刻的振動(dòng)方向向下,從yQ="-2" cm的位置振動(dòng)到y(tǒng)Q="-4" cm的位置所用時(shí)間大于,故Q點(diǎn)回到平衡位置所需時(shí)間大于,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。 考點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng);機(jī)械波的傳播。 6.【答案】 A 考點(diǎn):簡諧振動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于簡諧振動(dòng)的問題,關(guān)鍵是掌握簡諧振動(dòng)的特點(diǎn),將質(zhì)點(diǎn)一個(gè)周期內(nèi)簡諧運(yùn)動(dòng)的過程分成四個(gè)T,再分析質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)是常用的方法。 7.【答案】 ①橫波 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直 10 m/s ②0.75 s ③見解析 【解析】①繩子形成的波是橫波.因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直. 由題意知,波的周期 T=0.4 s,波長為 λ="4" m,所以波速. ②從A開始振動(dòng),設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1,J點(diǎn)開始起振方向向上, 振動(dòng)從A傳到J所用時(shí)間為 設(shè)J點(diǎn)向上起振后經(jīng)t2時(shí)間第一次到負(fù)向最大位移,則,所以所求時(shí)間t=t1+t2=0.75 s. ③當(dāng)J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí),波形圖象如圖所示 考點(diǎn):機(jī)械波的傳播 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵利用波在同一介質(zhì)中勻速傳播和質(zhì)點(diǎn)起振方向與波源起振方向相同的特點(diǎn)求出波速。 8【答案】 ①, ② 考點(diǎn):本題考查了波長、頻率和波速的關(guān)系,橫波的圖象. 16

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