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文檔簡介

1、一、振動類(全國卷1)21一簡諧振子沿x軸振動,平衡位置在坐標原點。 時刻振子的位移;時刻;時刻。該振子的振幅和周期可能為()A0.1 m, B0.1 m, 8s C0.2 m, D0.2 m,8s【答案】AD【解析】在t=s和t=4s兩時刻振子的位移相同,第一種情況是此時間差是周期的整數倍,當n=1時s。在s的半個周期內振子的位移由負的最大變為正的最大,所以振幅是0.1m。A正確。第二種情況是此時間差不是周期的整數倍則,當n=0時s,且由于是的二倍說明振幅是該位移的二倍為0.2m。如圖答案D。二、波的圖像、波長、頻率和波速之間關系類1波的基本概念類問題(天津卷)4一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,

2、傳到M點時波形如圖所示,再經06s,N點開始振動,則該波的振幅A和頻率f為()AA=1m f=5Hz BA=0.5m f=5HzCA=1m f=2.5 Hz DA=0.5m f=2.5 Hz【答案】D(重慶卷)14一列簡諧波在兩時刻的波形如題14圖中實線和虛線所示,由圖可確定這列波的( )A周期 B波速 C波長 D頻率【答案】C【解析】只能確定波長,正確答案C。題中未給出實線波形和虛線波形的時刻,不知道時間差或波的傳播方向,因此無法確定波速、周期和頻率。(上海物理)16如圖,一列簡諧橫波沿軸正方向傳播,實線和虛線分別表示時的波形,能正確反映時波形的是圖( )【答案】D【解析】因為t2T,可確定

3、波在05s的時間沿x軸正方向傳播,即,所以T=2s,波峰沿x軸正方向傳播,從處到處,選D。(浙江卷)18在O點有一波源,t0時刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波。t1=4s時,距離O點為3m的A點第一次達到波峰;t2=7s時,距離O點為4m的B點第一次達到波谷。則以下說法正確的是( )A該橫波的波長為2m B該橫波的周期為4sC該橫波的波速為1m/s D距離O點為1m的質點第一次開始向上振動的時刻為6s末【答案】BC【點評】處理此類題目的前提是掌握波的基本概念,其包括:波的定義,波的產生條件,波的分類,波的波長、波速、頻率、周期,波的圖像等內容。波長、波速、頻率三者關系是處理有關計算的關鍵

4、。波的圖像所反應的物理量包括:1振幅和波長,2該時刻介質各質點的位移,3已知波的傳播方向,可確定該時刻介質各質點的振動方向,也可反過來應用,4已知波的傳播方向,可確定任意時刻的波形圖,5已知波的傳播速度大小和方向,可確定圖像上介質各質點的振動圖象。這五點教師在教學中及學生學習中都應作為重點內容,必須熟練掌握。第五點在處理根據波的圖像判斷質點振動情況類問題時尤其重要。2波傳播過程中多解問題(四川卷)16一列間諧橫波沿直線由A向B傳播,AB相距0.45m,如圖是A處質點的震動圖像。當A處質點運動到波峰位置時,B處質點剛好到達平衡位置且向y軸正方向運動,這列波的波速可能是()A4.5/s B 3.0

5、m/s C 1.5m/s D 0.7m/s【答案】A【解析】在處理相距一定距離的兩個質點關系時必須嘗試作出兩質點間在該時刻的最少波形,然后根據間距和波長關系求波長(注意波的周期性)。波是由A向B傳播的,而且在A到達波峰的時刻,處于B平衡位置向上運動,則最少波形關系如圖,所以有,當n=0時,v=4.5m/s,當n=1時v=0.9m/s,當n=2時v=0.5m/s等,正確答案為A。(新課標卷)33物理選修3-4(2)波源S1和S2振動方向相同,頻率均為4Hz,分別置于均勻介質中軸上的兩點處,如圖所示。兩波源產生的簡諧橫波沿軸相向傳播,波速為。己知兩波源振動的初始相位相同。求:(i)簡諧波的波長;(

6、ii)OA間合振動振幅最小的點的位置?!窘馕觥浚╥)設波長為,頻率為,則,代入已知數據,得。(ii)以O為坐標原點,設P為OA間的任意一點,其坐標為x,則兩波源到P點的波長差為,。期中、以m為單位。合振動振幅最小的點的位置滿足,k為整數解得:x=0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。(上海物理)20如圖,一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波,振幅為,波速為,在波的傳播方向上兩質點的平衡位置相距(小于一個波長),當質點在波峰位置時,質點在軸下方與軸相距的位置,則()A此波的周期可能為 B此波的周期可能為C從此時刻起經過,點可能在波谷位置D從此時刻起經過,點可能在波峰位置【析】如上圖,。根據,A

7、正確,從此時刻起經過05s,即,波沿x軸正方向傳播=10m,波峰到x=12m處,b不在波峰,C錯誤。如下圖,根據,B錯誤;從此時可起經過05s,即,波沿x軸正方向傳播=10m,波峰到x=10m處,x=04的b在波峰,D正確。(福建卷)15一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實線所示,t=0.02s時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于002s,則該波的傳播速度可能是()A2m/s B3m/s C4m/s D5m/s 【答案】B【解析】這類問題通常有兩種解法:解法一:質點振動法(1)設波向右傳播,則在0時刻x=4m處的質點往上振動,設經歷時間時質點運動到波峰的位置,則,即當n=0時,T=

8、0.08s0.02s,符合要求,此時當n=1時,T=0.016s0.02s,不符合要求。(2)設波向左傳播,則在0時刻x=4m處的質點往下振動,設經歷時間時質點運動到波峰的位置,則,即當n=0時,T=s002s,符合要求,此時當n=1時,T=002s,不符合要求。綜上所述,只有B選項正確。解法一:波的平移法(1)設波向右傳播,只有當波傳播的距離為時,實線才會和虛線重合,即0時刻的波形才會演變成0.02s時的波形,所以當n=0時,T=0.08s0.02s,符合要求,此時當n=1時,T=0.016s0.02s,不符合要求。(2)設波向左傳播,只有當波傳播的距離為時,實線才會和虛線重合,即0時刻的波

9、形才會演變成002s時的波形,所以 當n=0時,T=s002s,符合要求,此時當n=1時,T=002s,不符合要求。綜上所述,只有B選項正確?!久}特點】本題考查機械波傳播過程中的雙向性?!締⑹尽坎ǖ碾p向性、每一個質點的起振方向、質點的運動特征(不隨波逐流)、波長與波速間的聯系、機械波與電磁波的比較是主要考查對象,在復習中應重點把握。【點評】波的多解問題一般分為兩類,其一、由間距和波長關系求波長或由時間和周期關系求周期這兩種情況下的多解必需注意波的周期性。其二、波傳播的雙向性問題,即在波向左或向右傳播兩種情況下,由波的特性相關知識解決所求問題。這類問題基本成一個模式(如福建卷15題),難度適中

10、。三、波的干涉、衍射現象類(上海物理)3 聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物,這是因為()A聲波是縱波,光波是橫波 B聲波振幅大,光波振幅小C聲波波長較長,光波波長很短 D聲波波速較小,光波波速很大【答案】C【解析】本題借助聲波考查機械波的衍射條件:障礙物的尺寸比波長小得多或與波長相差不多。(上海物理)2利用發波水槽得到的水面波形如a、b所示,則( )A圖a、b均顯示了波的干涉現象B圖a、b均顯示了波的衍射現象C圖a顯示了波的干涉現象,圖b顯示了波的衍射現象D圖a顯示了波的衍射現象,圖b顯示了波的干涉現象【答案】D四、根據波的圖像判斷質點振動情況類(全國卷2)15一簡諧橫波以4m

11、/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時的波形如圖所示,則( )A波的周期為1s Bx=0處的質點在t=0時向y軸負向運動 Cx=0處的質點在t= s時速度為0 Dx=0處的質點在t= s時速度值最大【答案】AB【解析】由波的圖像可知半個波長是2m,波長是4m,周期是,A正確。波在沿軸正方向傳播,則=0的質點在沿軸的負方向傳播,B正確。x=0的質點的位移是振幅的一半則要運動到平衡位置的時間是,則時刻x=0的質點越過了平衡位置速度不是最大,CD錯誤。(北京卷)17一列橫波沿軸正向傳播,A,B,C,D為介質中的沿波傳播方向上四個質點的平衡位置。某時刻的波形如圖1所示,此后,若經過34周期開始計時,

12、則圖2描述的是( )AA處質點的振動圖像BB處質點的振動圖像CC處質點的振動圖像DD處質點的振動圖像【答案】B【解析】由波的圖像經過周期,a到達波谷,b達到平衡位置向下運動,c達到波峰,d達到平衡位置向上運動,這是四質點在0時刻的狀態,只有b的符合振動圖像,答案B。(安徽卷)15一列沿X軸方向傳播的簡諧橫波,某時刻的波形如圖所示。P為介質中的一個質點,從該時刻開始的一段極短時間內,P的速度和加速度的大小變化情況是( )A變小,變大B變小,變小 C變大,變大 D變大,變小【答案】D【解析】由題圖可得,波沿x軸方向傳播,P質點在該時刻的運動方向沿y軸正方向,向平衡位置靠近,做加速度減小的加速運動,

13、v變大,a變大,選項D正確。五、結合聲波、超聲波綜合應用類(海南卷)18(2)如圖為某一報告廳主席臺的平面圖,AB是講臺,、 是與講臺上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如圖所示報告者的聲音放大后經喇叭傳回話筒再次放大時可能會產生嘯叫。為了避免嘯叫,話筒最好擺放在講臺上適當的位置,在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s,若報告人聲音的頻率為136Hz,問講臺上這樣的位置有多少個?【答案】4【解析】相應于聲頻的聲波的波長是 式中是空氣中的聲速。在圖中,O是AB的中點,P是OB上任一點。將表示為 式中k為實數,當k=0,2,4,時,從兩個喇叭來的聲波因干涉而加強;當k=1,3,5,時,從兩個喇叭來的聲波因干涉而相消。由此可知,O是干涉加強點;對于B點, 所以,B點也是干涉加強點。因而O、B之間有兩個干涉相消點,由對稱性可知,AB上有4個干涉相消點?!军c評】此題涉及的情形是報告廳會議室經常會出現的嘯叫現象,題材新穎。巧妙地考察學生對機械波干涉知識的理解是否深刻,能否真的學以致用。(山東卷)37物理物理3-4(1)

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