資源簡介

物理·選修2
參考答案
專題一 機械振動 機械波 4. 答案:ABD
【解析】 從題圖上可以看出甲擺振幅大,B正確;
第1講 機械振動
【基礎特訓】 l兩擺周期相等,由T=2π 知兩擺長相等,A正確;g
1. 答案:C
因質量關系不明確,無法比較機械能,C錯誤;t=0.5s
【 π解析】 A. 由位移的表達式x=5sin t(4 cm
), 時乙擺在負的最大位移處,故有正向最大加速度,D正
可知質點做簡諧運動的振幅為5cm.故A錯誤.B. 由 確.
π 5. 答案:BC
位移的表達式讀出角速度ω= /,則周期為4rads T=
【解析】 1 A. 由圖讀出周期為,則頻率為f= =
2π T
ω=8s.
故B錯誤.C. 在t=4s時質點的位移x=
0.25Hz,故A錯誤;B.質點做簡諧運動,在一個周期內
π π
5sin tcm=5sin× ×4cm=0cm,說明物體通過平 通過的路程是4個振幅,t=10s=2.5T,則在10s內4 4
質點經過的路程是
, s=2.5×4A=10×2cm=20cm
,
衡位置 速度最大.故C正確.D. 在t=4s時質點通過
故 正確; 在第 末,, 質點位于平衡位置處
,速度
平衡位置 加速度最小 故 錯誤 B C. 4s. D .
: 最大,加速度為零.故C正確;D. 由圖看出,在2. 答案 D t=1s
【 】 , 和t=3s兩時刻質點位移大小相等、方向相反 故解析 A. 簡諧運動在最大位移處速度為零 加 . D
錯
速度最大,故A錯誤;B、C、D根據x t圖象,位移為正
誤.
kx gt
2
0
的最大,根據a=- ,加速度為負的最大,動能為零, 6. 答案:等于 π2m
故D正確,BC錯誤;故選D. 【解析】 a擺擺動起來后,通過水平繩子對b、c、
3. 答案:BCE d 三個擺施加周期性的驅動力,使b、c、d 三擺做受迫
【解析】 在A選項中,一彈簧連接一物體沿水平 振動,三擺做受迫振動的頻率等于驅動力的頻率,由于
方向做簡諧運動,則該物體做的是加速度不斷變化的 驅動力頻率相同,則三擺的周期相同.據乙圖可知:T=
運動—非勻變速直線運動.A錯;在B選項中,根據機
, : L gt
2
2t0 再據 T=2π 可知, 擺的擺長:
0
g a L=π2 .
l
械能守恒定律可知,振幅減小,由T=2π 可知,它g 7. 答案:(1)BCDF (2)偏小
的頻率與質量無關,即頻率不變.B正確;做簡諧運動的 【解析】 (1)實驗步驟中有錯誤的是:B. 小球重
物體,當它每次經過同一位置時,速度大小相等,但方 心到懸掛點間的距離才是擺長.C. 最大偏角不能超過
向不同,所以說速度不同.C正確;單擺在周期性的外 5°.D. 應在擺球經過平衡位置時計時.F. 應該用各組
力作用下做受迫運動,則外力的頻率越大,只有與固有 的L、T 求出各組的g 后,再取平均值.(2)由單擺的周
頻率相等或接近時,振幅最大.D錯誤;根據機械波產 L 4π2L
期公式
: , T=2π
得g= 可知,該同學用OM 的
生的原因可知 機械波在介質中傳播時 各質點不會 g T2
隨波的傳播而遷移,只是在平衡位置附近振動.E正 長作為擺長,擺長偏小,由此式可知,g 的測量值偏小.
確;故本題選BCE. 8. 答案:15m/s2 10N
47

小題狂刷 高考專題特訓
【解析】 物體C 在輕彈簧上靜止時,設彈簧的壓 性,則D正確;彈簧在第1s末與第5s末的形變量相
縮量為x0,對物體C 有mg=kx0 解得x0=0.02m, 同,但振子的位移不同,彈簧的長度不同,則 A錯誤;
當將物體C 從靜止壓下距離x 后釋放,物體C 就以原 π
由振動方程可得x=Asin t,t=3s,
2
x= A,則C
來的靜止位置為中心上下做簡諧運動,振幅 A=x= 4 2
正確
0.03m.當物體C 運動到最低點時,對物體C 有k(x+ .
4. 答案:) , Ax0 -mg=ma 解得a=15m/s2.當物體C 運動到最
【解析】 本題旨在考查簡諧運動的回復力和能
低點時,設地面對框架B 的支持力為F,對框架B 有F
量、簡諧運動的振幅、周期和頻率.
=Mg+k(x+x0),解得F=10N,所以框架B 對地面
由題,波的周期為 T=4s,則波長λ=vT=1×
的壓力為10N.
4m=4m.介質各個質點的起振方向均向下.A.波從a
【能力特訓】
傳到c的時間為2s,則在8s高頻題特訓
點c振動的時間在6s1. 答案:C
2s【解析】 A. 沙漠中的“蜃景”現象,是光的全反射
向波峰運動,位移在增大,加速度在增大.故A正確;B.
現象引起的,故A錯誤;B. 演示簡諧運動的圖象實驗
波從a傳到d 的時間為3s,則在8s中,若勻速拉動木板的速度較大,會導致圖象的橫標變
內,質點d 振動的時間在5s大,但對應的時間仍不變,簡諧運動的周期與單擺的固
時間在1s有周期相同,故B錯誤;C. 利用薄膜干涉,由薄層空氣
谷向平衡位置運動,即向上運動,故B錯誤;C. 波從a
的兩表面反射光,頻率相同,從而進行相互疊加,達到
傳到b的時間為1s,則在8s檢查樣品的平整度的目的,故C正確;D. 由圖可知當
點b振動的時間在7s驅動力的頻率f 跟固有頻率f0相同時,才出現共振現 3s象,振幅才最大,故D錯誤. 衡位置運動,速度逐漸增大.故C錯誤;D. 簡諧波傳播
2. 答案:D 的過程中振幅不變,則質點f 的振幅保持不變,故 D
【解析】 用聲波將酒杯震碎是利用酒杯發生了共 錯誤.
振現象,而物體發生共振的條件是驅動力的頻率等于 5. 答案:BD
物體的固有頻率由題用手指輕彈一只酒杯,測得這聲 【解析】 根據a、b兩圖可以讀出該波的波長和周
音的頻率為500Hz,就是酒杯的固有頻率.當物體發生 期,從而求出波速和頻率.t=0s時 P 點在平衡位置
共振時,物體振動的振幅最大,甚至可能造成物體解 上,由b圖知下一時刻向上振動,從而確定了該波向右
體,將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發生器之間,操 傳播.根據質點簡諧運動的周期性求出t=4s內質點P
作人員通過調整其發出的聲波,將酒杯震碎是共振現 通過的路程,并能確定t=1s時其坐標.A、B. 由a圖
象,而發生共振的條件是驅動力的頻率等于物體的固 得到該波的波長為4m,由b圖得到該波的周期為4s,
有頻率,而酒杯的固有頻率為500Hz,故操作人員要 λ 4 1 1
故波速為:v= = =1m/s,頻率為f= = Hz,
將聲波發生器發出的聲波頻率調到500Hz,使酒杯產 T 4 T 4
, , ;生共振 從而能將酒杯震碎.故D正確. 故A錯誤 B正確 C.t=0s時P 點在平衡位置上
,由
: b圖知下一時刻P 點向下振動,從而確定了該波沿3. 答案 BCD
【 軸正方向傳播,故 錯誤; 由于 即為一個周解析】 由題圖得彈簧振子做簡諧運動的周期為 x C D. 4s
期,根據質點簡諧運動時每個周期內的路程為振幅的
8s,
π
圓頻率ω= rad/s,則B正確;由于運動具有對稱4 4倍,故P 點的路程為s=4A=4×6cm=24cm,故D
48

物理·選修2
T 易錯題特訓
正確;E.t=1s= 時,質 點4 P
到 達 波 谷,坐 標 為
1. 答案:C
(4m,-6cm),故E錯誤. 【解析】 擺鐘走時快了,說明擺鐘的周期變小了,
6. 答案:ACD
L
【解析】 A. 由波動圖象甲讀出波長λ=4m,由 根據T=2π 可知增大擺長L 可以增大擺鐘的周g
λ
振動圖象乙讀出周期T=1s,則波速v= /T =4ms.
期,A錯誤;火車過橋要減速慢行是為了防止橋梁發生
共振而坍塌,B錯誤;在連續均勻的海浪沖擊下,停在
故A正確.B. 簡諧橫波中質點只在平衡位置附近振
海面的小船上下振動,是受迫振動,D錯誤;挑水時為
動,并不隨著波遷移,經過2s,P 質點振動了2個周
了防止水從桶中蕩出,可以改變走路的步頻,C正確.
期,運動的路程為0.2×8=1.6m ,故B錯誤;C. 由題
2. 答案:A
知波沿+x 方向傳播,此時刻Q 點振動方向向上,而P
【解析】 薄木板水平勻速運動,通過0.60m的時
在波峰,則圖示時刻起Q 質點比P 質點后回到平衡位
s 0.6
置.故C正確;D. 根據振動圖象乙可知:t=1s時刻質 間為:t=v=0.2s=3s
,設沙擺的周期為T,由圖看
點從平衡位置沿y 軸負方向振動,而甲圖中x=2m
, , : , L出 2T=t 得 T=1.5s 由T=2π 代入數據得:
處質點t=1s時刻(圖示時刻)振動方向沿y 軸負方 g
向,乙圖可能是甲圖x=2m處質點的振動圖象,故D L=0.56m,故選A.
正確;E. 此時刻 M 點在平衡位置,速度最大,故E錯 3. 答案:A
誤;故選ACD. 【解析】 由題目“經過四分之一周期,振子具有沿
7. 答案:4 4 x 軸正方向的最大加速度”可知,在四分之一周期時,
【解析】 因為一個周期內兩次經過平衡位置,經 振子在負的最大位移處,A項正確,B、C、D項錯誤.
過平衡位置時拉力最大,可知小球的周期為4s,根據: 4. 答案:B
L gT2 10×16 【解析】 該題考查單擺周期與重力加速度的關
T=2π ,得擺長為:g L=4π2=4×10 m=4m. l
系,關鍵要找出重力加速度的表達式.由T=2π 和
8. 答案:(1)987.0 (2)D (3)AC g
【解析】 (1)金屬絲的長度為:98.70cm=987.0mm; GM l
g= 2 可得T=2πr , 正確r GM B .
( L2)根據單擺的周期公式有:T=2π ,即g T
2∝L,或 5. 答案:C
T∝ L,作出做簡諧運動的單擺的T-L 圖象,則有 【解析】 本題考查簡諧運動在實際問題中的應
單擺擺長L 越長,周期T 越大,故D正確,ABC錯誤; 用.解題關鍵畫出y-t圖象,確定舒服登船的時間.
(3)A. 單擺的擺長越長,周期越大,適當加長擺長,便
于測量周期.故A正確.B. 要減小空氣阻力的影響,應
選體積較小的擺球.故B錯誤.C. 單擺在擺角很小的
情況下才做簡諧運動,則單擺偏離平衡位置的角度不
2π 2π
能太大,一般不超過5°.故C正確.D. 單擺周期較小, 振動圖象y=20sinTt=20sin3t
(cm),畫出y-t
把一次全振動的時間作為周期,測量誤差較大,應采用 圖象,如圖所示,能舒服登船的時間Δt=t2-t1,t1時
累積法,測多個周期的時間取平均值作為單擺的周期. 2π刻位移y1=10cm,則10=20sin t1,得3 t1=0.25t
,
故D錯誤.
T
則Δt=2-2t1=1.5s-0.5s=1.0s
,正確答案C.
49

小題狂刷 高考專題特訓
6. 答案:D 設單擺的周期為T,板長為L,則有:
【解析】 c位置的質點比a 位置的晚0.5s起振, L
T=
a、c間距離為半個波長,故波長沿x 軸正方向傳播,周 v1
T L
期T=1s.由t=1.25s=T+ ,從圖2中可看出,t時 2T=4 v2
刻質點正由y 軸上方向平衡位置運動,故D對. 根據題意,有:v1=2v2,選項C正確,D錯誤.
拓展題特訓 5.答案:B
1. 答案:D 【解析】 根據Δx=vΔt=1×1m=1m,知道2s
【解析】 根據題中規定的正方向,開始計時時刻 內產生的波在波源停止振動后,再經過1s向前傳播
位移為正的最大值,由于簡諧運動的圖象是正弦或余 1m,由振動圖象知,t=0時刻質點向上振動,所以介
弦曲線,可知D正確. 質中各個質點均向上起振,結合波形平移法知,B圖正
2. 答案:ABC 確.故B正確,A、C、D錯誤.
【解析】 A. 由波形圖可知,波長λ=4m,則T= 6. 答案:(1)0.8740 75.2 2.66 0.31
λ 4 【解析】 擺長等于擺線的長度與擺球的半徑之
v =10=0.4s
,故A正確;B.質點B、F 之間的距離正
和,則L=88.40-1.00cm=87.40cm=0.8740m.秒表
好是一個波長,振動情況完全相同,所以質點B、F 在
的讀數t=60+15.2s=75.2s.外徑為d1=26mm+
振動過程中位移總是相等,故B正確;C. 由圖可知,I
0.1×6mm=26.6mm=2.66cm,內徑為d2=20mm
剛開始振動時的方向沿y 軸負方向,故C正確;D. 波
+0.1×4mm=20.4mm=2.04cm,則 厚 度 d=
x 10
傳到x=10m的質點的時間t'= = =1s,v 10 t=5.1s d1-d2 2.66-2.04
2 = 2 cm=0.31cm.
1
時,x=10m的質點已經振動4.1s=10 T,所以此時4 第2講 機械波
處于波谷處,故D錯誤;E.質點A、C 間的距離為半個 【基礎特訓】
波長,振動情況相反,所以位移的方向不同,故E錯誤. 1. 答案:C
3. 答案:ABC 【解析】 A. 只有頻率相同的波才能發生干涉現
【解析】 擺線即使碰到障礙物,線的拉力對小球 象,一切波能發生衍射現象,故A錯誤;B.根據多普勒
也不做功,整個過程中只有重力做功,所以機械能守
效應可知,當波源遠離接收者時,接收者接收到的波的
恒,其仍能回到原來的高度,選項 A正確.頻閃照相機 頻率比波源頻率低,故B錯誤;C. 波具有明顯的衍射
拍攝的時間間隔一定,由圖可知,擺線碰到障礙物前后
特性的條件,是障礙物的尺寸與波長比較相差不多或
的周 期 之 比 為 3∶2,根 據 單 擺 的 周 期 公 式 T = 小得多,故C正確;D. 在干涉圖樣中,振動加強區域的
L
2π ,得擺長之比為9∶4,故B正確.擺球經過最低 質點,其位移時大時小;振動減弱區域的質點,其位移g
始終保持最小,故D錯誤.
2
點時,線速度不變,半徑變小, v根據F-mg=m 知,l 2. 答案:BCE
張力變大;根據v=ωr,知角速度增大,故C正確,D錯 【解析】 A 點的起振方向與O 點起振方向相同,
誤. 由乙圖讀出5s時刻,A 點的振動方向沿y 軸正方向,
4.答案:C 所以振源的起振方向向上,故A錯誤;B.由乙看出,周
【解析】 A、B.同一單擺的周期是一定的,則T1 期T=10s-5s=5s,故B正確;C. 由乙看出,波從O
=T2,選項AB錯誤. 點傳到A 點的時間為5s,傳播距離為10m,則波速為v
50

物理·選修2
OA 10 處于 軸上方,但不在波峰處,所以質點的位移 <0,
= = =2m/s,則波長為t 5 λ=vT=2×5=10m
,故 y y
故E正確.
C正確,D錯誤;E.因為1m比波長10m小的多,所以
6. 答案:AD
該波很容易穿過寬度為1m的小孔,故E正確. 【解析】 A. 實線波的頻率為2Hz,周期 T1=
3. 答案:ADE 0.5s,根據圖象可知,實線波長λ1=4m,虛線波長λ2
【解析】 A. 由題意可知,雖然波形不同,但波速 λ1 4
, , , =6m,則波速為:v= = m/s=8m/s,且波的傳相同 由于距離相同 所以兩波同時到達點 故 A錯 T1 0.5
誤;B. 波速由介質決定,與波長和頻率無關,故B錯 λ播速度大小相同,所以虛線的振動周期為:T 22= =
誤;C.由于波的頻率不同,故兩列波并不能干涉,
v
M 點
, ; , 6并不是振動加強點 故C錯誤 D. 由于波的頻率不同 8s=0.75s
,故 A正確;B. 由于兩列波的頻率不同,
故兩列波并不能干涉,M 點并不是振動加強點,M 點 所以不能發生干涉現象.故B錯誤;C.平衡位置為x=
的位移大小在某時刻可能為零,故D正確;E. 根據質 6m處的質點此刻位移為零,兩列波單獨引起的速度
點振動方向與波傳播方向的關系,P 點向上振動,Q 點 均向下,故合速度向下,不為零,故C錯誤;D. 傳播速
也向上振動,故E正確. 度大小相同.實線波的頻率為2Hz,其周期為0.5s,由
4. 答案:CD 圖可知:虛線波的周期為0.75s,從圖示時刻起再經過
【解析】 A. 質點P 的振動方程y=10sin(5πt) 0.25s,實線波在平衡位置為x=7m處于波峰,而虛
, 2π 2πcm 則ω=5πrad/s,周期為:T= = =0.4s,故 A 線波也處于y 軸下方,但不在波峰處,所以質點的合位ω 5π
移
; y>0
,故D正確.
錯誤 BD. 由波的圖象得:振幅 A=10cm,波長λ=
7. 答案:平衡 0.1
λ 4
4m,故波速為:v= = m/s=10m/s,故 錯誤,T 0.4 B 【解析】 先判斷此時刻 Q 點的振動方向,結合
D正確;C. 根據振動方程y=10sin(5πt)cm,時刻位 t=0.3s時,Q 點恰好處于波谷位置求出最大周期,從
移為零,此后先變為正,說明t=0時刻P 點在平衡位 而判斷P 所處位置,根據波長和頻率求出波速.根據圖
置且向方向+y 運動;再結合波形微微平移方法得到 象可知波長λ=4cm=0.04m,波沿-x 方向傳播,則
波向正x 方向傳播,故C正確. 此時Q 向上振動,t=0.3s時,Q 點恰好處于波谷位
5. 答案:BDE , 3置 則有:0.3s=( +n)T,此時,P 點應處于平衡位4
【解析】 A. 兩列波波速相同,波長不同,根據v
置處,當n=0時,周期最大,波速最小,則最小速度為:
=λf,頻率不同,不能干涉,故 A錯誤;B. 兩列波波速
λ 0.04
相同,波長分別為4m、6m,為2∶3,根據根據v=λf, v= = =0.1m/Tmax 0.4
s.
頻率比為3∶2,故B正確;C. 平衡位置為x=6m處 8. 答案:(1)2m (2)3個 1m 2m 3m
的質點此刻位移為零,兩列波單獨引起的速度不等,相 (3)6個
反,故合速度不為零,故C錯誤;D. 平衡位置為x=
【解析】 v 10 (1)波長λ=vT=
2 f
=5 m=2m.
8.5m處的質點,兩列波單獨引起的位移分別為 、2A (2)S1、S2 之間恰好有2個波長,由對稱性可直接判斷
1 , 點為加強點, 、 、 三點分別為A 故合位移大于振幅A,故D正確;E. 傳播速度大 B A B C S1
、S2 連線的等分
2
點,由圖形可知,AS2-AS1=λ,CS1-CS2=λ,故 A
小相同.實線波的頻率為2Hz,其周期為0.5s,由圖可
與C 兩點也為加強點,故在S1、S2 連線上有3個加強
知:虛線波的周期為0.75s;從圖示時刻起再經過0.25s,
λ 3
實線波在平衡位置為x=5m處于波谷,
點分別為:
而虛線波也 AS1=2=1m
,BS1=λ=2m,CS1=2λ=
51

小題狂刷 高考專題特訓
3m.(3)A、B、C 三點為振動加強的點,過A、B、C 三點 在該時刻的振動方向沿y 軸正方向,波向-x 方向傳
作三條加強線(表示三個加強區域)交于圓周上 A1、 播,選項A錯誤;B.質點a振動4s,經過半個周期,運
A2、B1、B2、C1、C2 六個點,顯然這六個點也為加強點, 動路程是振幅的2倍,即1m,選項B錯誤;C. 此刻b
故圓周上共有六個加強點. 沿y 軸正方向運動,ab 間相隔半個波長,振動步調完
【能力特訓】 全相反,此刻a的運動方向為-y 軸方向,C錯誤;D.t
高頻題特訓 =2s時,質點b正在最大位移處,ab兩質點的振動步
1. 答案:D 調完全相反,所以質點a在負最大位移處,此時a的速
【解析】 由于質點a 的運動狀態滯后于質點b, 度為零,D正確.
可知波沿x 軸負方向傳播,A錯誤;a、b的運動狀態差 5. 答案:B
半個周期,可知T=1s,故頻率f=1Hz,B錯誤;由圖 【解析】 A.由題意簡諧橫波沿x 軸正向傳播,分
λ 析得知,此時 點向下運動, 點向上,它們周期相
象可知,波長λ=5cm,C錯誤;v= =5cm/s,
P Q
正
T D
同,則t=2×(0.2s+1s)=2.4s.故 A錯誤.B.λ=
確.
λ 0.12
2. 答案:BCD 12cmv= = m
/s=0.05m/s.故B正確T 2.4 .C.
由
【解析】 A、B由P 點的振動圖象讀出P 點振動 題分析可知:P 質點回到平衡位置的最短時間為0.2s,
的周期為T=t2-t1,則該波的周期即為T=t2-t1,波 從平衡位置到達波谷的最短時間為0.6s,則t=0.8s
從O 點傳到P 點的時間為t1,傳播距離為s,則波速為 時P 點恰好到達波谷,加速度為正向最大.故C錯誤.
s s(t-t) D. 簡諧橫波沿x 軸正向傳播,質點Q 振動方向與x
v= ,波長λ vT 1 1= = ,故A錯誤,故B正確;t1 t1 軸垂直,在x 軸方向沒有位移.故D錯誤.
C.t=0時刻,振源O 振動的方向與t=t1 時刻P 點的 6. 答案:BDE
起振方向相同,由圖讀出:沿y 軸正方向,故C正確; 【解析】 A. 由圖可知,波的波長為λ=40m,波
t
由 2
+3t1 t2-t1+4t1 T
D. = = +t1,t=t2 時刻,P 點 從P 傳到Q 的距離為:x=90m-60m=30m,波速4 4 4
: x 30
, T
為
, v= = m
/s=50m/s,故A錯誤;B.這列波的
向正向最大位移方向運動 再經過
4 P
點處于波峰位 t 0.6
λ 40
置,故D正確.E.t=t1 時刻,P 點向正向最大位移方 周期:T= = s=0.8s,故B正確; 波從 傳到v 50 C. P
向運動,則其振動方向沿y 軸正方向.故E錯誤.
的時間為:1
答案: c 4T=0.2s
,在在這段時間內質點c振動
3. D
【解析】 A、B、C. 由于波源的起振方向向上,且 了半個周期,通過的路程等于:2A=20cm,故C錯誤;
在t2=0.3s,波源O 第一次到達負向最大位移處可 D. 從t時 刻 開 始 計 時,質 點a 的 振 動 方 程 為:y=
知:T=0.4s;據此波形可知,該時刻a 在平衡位置將 (2π πAsin t+ )
π
T 6 =10sin
(2.5πt+ )6 cm
,當y=0,
向下運動,b 質點在正最大位移處,即加速度負向最
大,故ABC錯誤;D. 各質點的起振方向與波源的起振 π 1 12.5πt+ =π時,6 t= s
,故在t+ s這個時刻質點3 3
方向相同,故d 的起振方向沿y 軸的正方向,故D正 a第一次到達平衡位置,故D正確;E. 在t 時刻,因波
確.
沿x 軸正方向傳播,故此時質點P 是向上振動的,經
4. 答案:D
0.5s后,P 正在向下振動(負位移),是經過平衡位置
【解析】 A.ab兩點距離x=xb-xa=4m,振動 T
, /, 后向下運動從a到b的時間t=4s所以波速v=1ms但是b點 0.1s=
;而質點b 是正在向上振動的4
52

物理·選修2
T 析,質點A 經平衡位置向上振動,質點B 處于波谷,(負位移),是到達最低點后向上運動0.1s= ,可見4
3
此時兩個質點的位移是相同的, 有: ( 、、、…),所以該波波長為:故E正確. Δx=nλ+4λn=0123 λ
7.答案:(1)若波沿x 軸正方向傳播,波的傳播速 4Δx 16
= (4n+3=4n+3mn=0
、1、2、3…),因為有λ>3.0m
度為1m/s;若波沿x 軸負方向傳播,波的傳播速度為
5m/s (2)若波沿x 軸正方向傳播,質點 M 在1.2s 16的條件,所以取n=0,當n=0時,λ3=3m
,波速為:v3
內走過的路程為0.8m;若波沿x 軸負方向傳播,質點
λ3 40 /
M 在1.2s內走過的路程為4m. =T=3 ms.
【 】 () : 2π 易錯題特訓解析 1 由題意得 y=Asinωx=Asin ,λx
1. 答案:AC
: 2π由題知 10=20sin ×0.1則波長為λ λ=1.2m.
若波沿 【解析】 由于OA 平衡位置間的距離為0.9m,波
x 軸正方向傳播,當 M 第一次回到平衡位置,此過程 , s從O 傳到A 點用時t=3s波速v= /,故t=0.3ms B
, Δx 0.1中波傳播的距離為Δx=0.1m 則波速為v= = 錯誤;由振動圖象可知,質點的振動周期為Δt 0.1 T=4s
,根
m/s=1m/s;若波沿x 軸負方向傳播,當 M 第一次回 λ據v= ,可得波長T λ=1.2m
,C正確;由于A 點起振
到平衡位置,此過程中波傳播的距離為Δx=0.5m,則
的方向沿x 軸正方向,因此波源起振的方向也一定沿
Δx 0.5
波速為v= = m/s=5m/s;(2)若波沿x 軸正 y 軸正方向,故A正確;在t=3s時,波源O 運動到最Δt 0.1
大位移處,此時動能為零,D錯誤
, λ 1.2
.
方向傳播 周期T= = =1.2s,質點v 1 M
在1.2s
2. 答案:D
內走過的路程s=4A=0.8m;若波沿x 軸負方向傳 【解析】 由振動圖象可知,波源的起振方向是沿
λ 1.2 y 軸負方向的,由題干可知該波沿x 軸正方向傳播,, 由播 周期T=v = 5 =0.24s
,t=1.2s=5T,則質點
質點的振動方向與波的傳播方向的關系可知,該波在
M 在1.2s內走過的路程s=20A=4m.
第一個周期末的波形圖如圖D所示.
8.答案:這列波的傳播速度,當從A 傳的B 時,速
3. 答案:B
度可能為40m/s或8m/s.當從 B 到A 時,波速為 【解析】 A. 波的頻率與波源的振動頻率決定故
40
m/s. A錯誤;B. 根據對稱性可知,此時P(3 -2m
,0cm)、
【 ( ,解析】 由振動圖象可知,質點振動周期T=0.4s, Q 2m0cm
)兩點運動方向相同,故B正確;C. 由圖
①若該波從質點A 傳到質點B,取t=0時刻分析,質 , λ 2知波長λ=2m 周期為T= = s=0.4s,時間v 5 t=
點A 經平衡位置向上振動,質點B 處于波谷,則有:
1
0.5s=1 T,設波傳到 N 點時間為T,波傳到 點1 4 N
Δx=nλ+ λ(n=0、1、4 2
、3…),所以該波波長為:λ=
時,N 點向上運動,則經過0.5s質點 N 剛好在波峰,
4Δx 16 ,因為有
4n+1=4n+1m λ>3.0m
的條件,所以取n 其坐標為(-5m,20cm),故C錯誤;D.該波的頻率為
λ 1,, , , : 1 16 / f= =2.5Hz
,能與該波發生干涉的橫波的頻率一定
=01 當n=0時 λ1=16m 波速為 v1= TT=04.ms
為2.5Hz,故D錯誤.
=40m/, , ,
3.2
s當n=1時 λ2=3.2 波速為:v2= /0.4ms= 4. 答案:ABE
8m/s,②若該波從質點B 傳到質點A,取t=0時刻分 【解析】 簡諧波傳播過程中,介質中各質點的起
53

小題狂刷 高考專題特訓
振方向與波源的起振方向相同,由圖中x=40m處質 1.2s;而波速也不可為40m/s,故AD錯誤.E.由于該波
點的振動方向讀出各質點的起振方向,即可判斷出波 向左傳播,所以根據振動和波動關系可知t=0時刻,x
, x =4cm處的質點的速度沿 軸負方向
,故E錯誤.
源開始振動時的方向.波在介質中勻速傳播 由t= yv
6. 答案:ABC
求出波傳到接收器的時間.質點在一個周期內通過的 【解析】 由圖,得波長λ=12cm,若t=0時刻波
路程是四個振幅,根據時間與周期的關系,求出質點運
1 5
形為 波長,則得到 , ,波速
動的路程.若波源向x 軸正方向運動,接收器收到波的 2 1.5T+1.5T=5sT=3s
頻率減小.A. 波沿x 軸正方向傳播,運用波形平移法 λ
v= =7.2cm/s.若t=0時刻波形為一個波長,則得
可知,由圖中x=40m處質點的起振方向為沿 Ty 軸負
方向,則波源開始振動時方向沿y 軸負方向.故 A正 λ到T+1.5T=5s,T=2s,波速v= =6cm/ 若T s. t=
, λ 20確.B.由圖讀出波長為λ=20m 周期為T=v=200s 0時刻波形為一個半波長
,則得到0.5T+1.5T=5s,
=0.1s,由于t=0.15s=1.5T,從t=0開始經0.15s λT=2.5s,波速v=T=4.8cm
/s.故選ABC.
時,x=40m 的質點運動的路程s=1.5×4A=6×
拓展題特訓
10cm=0.6m.故B正確.C. 接收器與x=40m的距
1. 答案:ACE
離為Δx=400m-40m=360m,波傳到接收器的時
【解析】 由圖讀出,A 波波長為λA=24cm,甲圖
360
間為t= =1.8s.故C錯誤.D. 該波的頻率為200 f= 到丙圖一定是半個周期,所以周期;TA=2t;B 波波長
1 為λΒ=12cm,乙圖與丁圖的波形圖相同,經過的時間
=10Hz,若波源向x 軸正方向運動,波源與接收器T 1 λ
一定是整數個周期,所以周期T AB= ,波速vA=
間的距離減小,根據多普勒效應可知,接收器收到波的 n TA
頻率增大,將大于10Hz.故D錯誤.E. 只有兩列波的 0.24 0.12, λB 0.12 0.12n vA= 2t = t vB = = =
,得 到
TB t t v
=
B
頻率相同時才能產生穩定的干涉,該波頻率為10Hz, n
所以該波與另一頻率為5Hz沿x 軸負方向傳播的簡 1∶n,所以 A、B 兩列波的波速vA、vB 之 比 可 能 是
諧波相遇,不能產生穩定的干涉.故選ABE. ACE,不可能的是B、D故選:ACE.
5. 答案:B 2. 答案:D
【解析】 B. 由圖可知,該波的波長為12m;故B 【解析】 本題是對機械振動和機械波的綜合考
1
正確;若波向左傳播,則:s=(n+ )λ=12n+3(n= 查,根據波速和頻率之間的關系v=fλ 得該波的波長4
為2m.可知,當S 經過平衡位置向負方向運動時,距
0,1,2,3,…),s取4時,n 無正整數,故波不可能傳4
離
, ; S
為1.75個波長的P 點從最大的負位移處向平衡
m 故C錯誤 設波的周期為T.若波沿x 軸正方向傳
位置運動,距離S 為1.5個波長的Q 點經平衡位置向
, : ( 3播 則t= n+ ) , :
4t 0.8
得 (
4 T T1=4n+3s=4n+3sn= 正方向運動,所以兩質點的位移方向相反,速度方向相
同,D正確.
0,1,2,3,…), :
λ
波速可以為 v=T =15
(4n+3)(n=0,
1 3. 答案:(1)128cm (2)6個
1,2,3,…),
1
若波沿x 軸負方向傳播,則:t=(n+ ) 【解析】 (1)距A 點1m處的質點隨A 點振動經4
過的路程:s1=2×4cm=8cm,從B 發出的波在22s
0.8
T2,得:T2= s(n=01,2,3,…),波速為:4n+1 v=15
(4n 內傳播的距離x=vt=22m,故從B 發出的波可以傳
+1)(n=0,1,2,3,…),由以上公式可知,周期不可能為 播到距A 點1m處的質點,且該質點又振動了1.5個
54

物理·選修2
周期,故此質點又振動的路程為s2=6×20cm=120 坐標為22m 的質點到x=2質點的距離為:Δx2=
cm,總路程s=s1+s2=128cm.(2)16s內兩列波相對 22m-2m=20m=5λ,所以x 坐標為15m的質點與
運動的長度Δl=lA+lB-d=2vt-d=12m,從A 發 x=2的點的振動始終相同t.=0時刻x=2的質點向
λA TA , 1出的波的寬度a= =v =0.2m,從B 發出的波的 上振動 經過t=0.2s= T 時間恰好到達波峰,所以2 2 4
Δl x 坐標為22m的質點在t=0.2s時恰好位于波峰位
波長λB=vTB=2m,n= =6,即從A 發出的波經過λB 置.故D正確;x 坐標為17m的質點到P 點的距離為:
了6個波峰. 1
Δx1=17m-3m=14m=3 ,所以 坐標為2λ x 17m綜合特訓(一)
的質點與P 點的振動始終相反,當質點 P 位于波峰
【母題特訓】
時,x 坐標為17m的質點恰好位于波谷.故E正確.
1. 答案:ABC
4. 答案:C
【解析】 根據機械能振動的定義可知,ABC均在
A
某一平衡位置附近振動,故 ABC均為機械振動;而D 【解析】 由題,在t=0時 M 位移為+ ,且向上2
中的物體沒有振動過程. 運動,則M 點的振動方程為:yM=Asin(ωt+φ0),將在
2. 答案:AB A
t=0時 M 位移為+ 代入方程得:
【解析】 由振動方程式可得,t=0.6s物體的位 2
移為y=0.1sin(2.5π×0.6)=-0.1m;則對小球有:h A 2π=A·sin( ·2 T t+φ0
)
1
+|y|= gt2,解得h=1.7m;故 A正確;由公式可2 1所以:φ0=6π
, 2π 2π知 簡諧運動的周期T= ;故ω=2.5π=0.8s B
正確;
經時間t(tA
M 位移仍為+ ,但向下運動,2
振幅為0.1m;故0.6s內物塊運動的路程為3A=
1
; ; T
代入公式得:t= T
0.3m 故C錯誤t=0.4s= ,此時物體在平衡位置 32
3
向下振動,則此時物塊與小球運動方向相同,故D錯 兩質點 M、N 的平衡位置相距 波長, 位于4 N M
誤. 3
λ
3. 答案:BDE 4右方,所以N 點的振動方程:yN=Asin[ω(t- )v +
【解析】 由題,任意振動質點連續2次經過平衡
φ0],
位置的時間間隔為0.4s,則周期為0.8s,由圖可知,該
2π 1 3 π
代入數據得:yN=A·sin[ ( T- T)+ ]
波的波長是4m,
λ 4
所以波速:v=T =0.8=5m
/s.故 A T 3 4 6
A
=- ,1 1 隨t的增大
,位移的絕對值減小,所以 N 向上
錯誤;該波的周期是0.8s,則頻率:f=T =
2
0.8=
運動.故AB錯誤,C正確;將2t代入公式,得:yN=A
1.25Hz.故B正確;x 坐標為15m的質點到P 點的距
· [2π(2 3 π離為: ,所以 坐標為 ) ] ,Δx1=15m-3m=12m=3λ x 15 sinT 3T-4T +6 =0
質點恰好經過平衡位
m的質點與P 點的振動始終相同.P 質點經過t=0.6s 置.故D錯誤.
3 答案:
= T 時間恰好經過平衡位置,所以 坐標為 5. D4 x 15m
【解析】 圖中, λ 2s波長為 ,周期為
的質點在t=0.6s時恰好位于平衡位置.故C錯誤;x A 2s T=v=v .
55

小題狂刷 高考專題特訓
a點正向上振動,質點a 從圖示位置到達波谷的時間 1
期為T= =2s,故選f C.
3 3s; , λ stA= T= B圖中 波長為s,周期為4 2v T=v=v .a 9. 答案:B
點正向下振動,質點a從圖示位置到達波谷的時間t 【解析】 拍打水面時,水波中的質點上下振動,形B
1 s; , , λ s
成的波向前傳播,提高拍打水面的頻率,則質點振動的
= T= C圖中 波長為s 周期為4 4v T=v =v .a v
頻率增加,波的頻率與振動的頻率相等,根據λ= ,
點正向上振動,質點a 從圖示位置到達波谷的時間t fC
3 3s 2 λ 2s 波速不變,頻率增大,波長減小,衍射現象不明顯,反之
= T= ;D圖中,波長為 s,周期為4 4v 3 T=v=3v.a 降低頻率,波長增大,衍射現象更明顯.故A錯誤,B正
點正向下振動,質點a從圖示位置到達波谷的時間tA 確.C、D錯誤.
1 s 10. 答案:T BC=4 =
;故D圖中質點a最早到達波谷6v . 【解析】 漁船向魚群發出超聲波,若魚群正向漁
6. 答案:D
船靠近,波速由介質決定,所以被魚群反射回來的超聲
【解析】 ab 兩點間的距離為x=xb-xa=6-2 波與發出的超聲波相比波速不變,根據聲音的多普勒
, T=4m 振動從a傳播到b的時間為半個周期,為t= 效應,聲源移向觀察者時接收頻率變高,所以被魚群反2
射回來的超聲波與發出的超聲波相比頻率變高,故選
x 4
=4s,所以波速為:v=t= =1m
/s,但是4 b
點該時 BC.
刻的振動方向是沿y 軸正方向,由微平移法可知波向 11.答案:D
-x 軸方向傳播,選項A錯誤.質點a 振動4s,是經過 【解析】 傳播速度由介質決定,光在真空中傳播
了半個周期,質點運動過的路程為振幅的2倍,即為 速度最大,進入水中,速度減小;光波屬于電磁波,其頻
1m,選項B錯;此時刻b的振動方向是向y 軸正方向, 率由波源決定,所以一束單色光由空氣進入水中,頻率
ab間相隔半個波長,振動步調完全相反,所以此時刻 ; v不變 由λ= 可知,頻率不變,速度減小,則波長減f
質點a的速度沿-y 方向,選項C錯誤.在t=2s時,
小,故ABC錯誤,D正確.
質點b在正的最大位移處,ab兩質點的振動步調完全
12.答案:ACE
相反,所以質點a在負的最大位移處,此時a的速度為
【解析】 水面波是有機械振動一起的,在介質
零,選項D正確.故選D.
(水)中傳播的一種波,是一種機械波,選項 A正確.由
7. 答案:B
第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s,
【解析】 由題,此時P 點向y 軸負方向運動,根
t 15 5
據平移法可知,波形將向右平移,則知,該波沿x 軸正 可得知振動的周期T 為:T=n =
,頻率
10-1=3s
λ 20
方向傳播.由圖讀出波長λ=20m,故波速v= = 1T 2.0 為:f=T=0.6Hz
,選項B錯誤.由公式λ=vT,有λ=
=10m/s.故B正確. 5
1.8× ,選項 正確 參與振動的質點只是在自
8. 答案:C 3
=3m C .
【 】 : , , 己的平衡位置附近做往復運動,并不會“隨波逐流”,但解析 據題意 甲在波谷時 乙在波峰 且兩木
, , : 振動的能量和振動形式卻會不斷的向外傳播,所以選塊之間有一個波峰 則1.5λ=3m 得 λ=2m.由小木
項D錯誤,E正確.
, 30塊每分鐘振動30次 則得木塊振動的頻率f=60Hz 13.答案:BDE
=0.5Hz,故波速為:v=λf=2×0.5m/s=1m/s.周 【解析】 波源振動的頻率為20Hz,波速為16m/s,
56

物理·選修2
v 16 2π
由波長公式λ= 有:λ= =0.8m,P、Q 兩質點距離 【解析】 波的周期 ,波長f 20 T=π=4s λ=8m
,波
2
λ
波源的距離之差為:Δx=15.8-14.6=1.2m=3× ,2 λ速v= =2m/s,則再經過6s,波傳播的距離為T x=
為半個波長的奇數倍,所以 P、Q 兩質點振動步調相
vt=12m,故該波傳到x=24m處,故A正確;M 點在
反,P、Q 兩質點運動的方向始終相反,選項 A錯誤,B
此時振動方向向下,則第3s末,即經過了0.75T,該點
3
正確.SP=15.8m=(19+ )λ,4 SQ=14.6m=
(18+ 的振動方向沿y 軸正向,故B正確;因波傳到x=12m
1 處時,質點向y軸正向振動,故波源開始振動時的運動方)λ,所以當S 恰好通過平衡位置時,P、 兩點一個4 Q 向沿y軸正向,故C錯誤;M 點第一次到達y=-3m位
在波峰,一個在波谷,選項C錯誤.由SP=15.8m=
置時, T振動的時間為t= =1s,故D錯誤4 .
( 319+ )λ可知,當S 恰好通過平衡位置向上運動時,4 17.答案:AD
【解析】 由圖象可知,質點 的振動圖象為虛
P 在波峰,選項D正確.SQ=14.6m=(
1 P
18+ ),當4 λ S
線,質點Q 的振動圖象為實線,從0時刻開始,質點Q
恰好通過平衡位置向下運動時,Q 在波峰,選項E正 的起振方向沿y 軸正方向,所以選項 A正確.由題可
確. 知,簡諧橫波的傳播方向從P 到Q,由圖可知,周期T
14.答案:ABD =6s,質點Q 的振動圖象向左4s后與P 點的振動重
【 L解析】 根據單擺的周期公式 T=2π ,得 合,意味著Q 點比P 點振動滯后了4s,即P 傳到Q 的g
時間Δt可能為4s,同時由周期性可知,從P 傳到Q
2 4π
2
T = L.在同一地點,g 一定,則知T2與L 成正比,g 的時間Δt為
(4+nT)s,n=0、1、2、3…,即Δt=4s,
, …,不可能為
即單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比.故 10s16s 7s
,所以選項B錯誤.由v=
A正確.彈簧振子做簡諧振動時,振動系統的機械能守 Δx,考慮到波的周期性,當
Δt Δt=4s
,10s,16s…時,速
恒,即振動系統的勢能與動能之和保持不變.故B正
度v可能為2.5m/s,1m/s,0.625m/s…,不可能為2
L
確.根據單擺的周期公式T=2π ,知單擺做簡諧振 m/s,選項C錯誤.同理,考慮到周期性,由λ=vT 可g
知,波長可能為15m、6m、3.75m…,所以選項D正確.
動的周期與擺球質量無關,故C錯誤.系統做穩定的受
18.答案:ABD
迫振動時,系統振動的頻率等于周期性驅動力的頻率,
【解析】 根據上下坡法知,甲波的起振方向向下,
與固有頻率無關,故D正確.振動質點在同一位置振動
乙波的起振方向向上,可知甲乙兩波的起振方向相反,
方向有兩種,所以已知彈簧振子初始時刻的位置,不知
故A正確.兩列波的波速相同,甲波的波長為4m,乙
道初始時刻振子的振動方向,根據振動周期,不能知道
波的波長為6m,則兩列波的波長之比為2∶3,根據
振子在任意時刻運動速度的方向,故E錯誤.
v
15.答案:A f= 知,頻率之比為3∶2,故B正確.再經過λ 3s
,甲乙
【解析】 由題意:設向右為x 正方向,振子運動到 兩波傳播的距離x=2×3m=6m,即波谷到達x=
N 點時,振子具有正方向最大位移,所以振子運動到 7m處,乙波是平衡位置與波峰之間某一振動到達x=
N 點時開始計時振動圖象應是余弦曲線,故 A正確, 7m處,根據疊加知,該質點向上振動,故C錯誤;根據
BCD錯誤. 波的疊加知,此時除了波源還有x=9m 處、x=6~
16.答案:AB 7m處、x=6m處、x=5~6m處、x=2~3m處質點
57

小題狂刷 高考專題特訓
位移為零,故D正確. 為x=5cm
19. 答案:A x 5
所以波速為:v= = =7.5cm/s=0.075m/s
【解析】 從甲圖可以得到波長為2m,乙圖可以 t 2
3
λ 2
得到周期為2s,即波速為v= = =1m/s;由乙圖 波長為:T 2 λ=vT=7.5cm
/s×4s=30cm=0.3m
() ( )
象可以得到t=1s時,該質點位移為負,并且向下運 2 設y=Asinωt+φ0
動,該波是可能向左傳播,也可能向右傳播,而距該質 : 2π π可得 ω=T=
/
2rads
點x=0.5m處質點,
1 1
就是相差 λ 或時間相差4 4T
, 1
再由t=0時,y=4cm;t= s時,3 y=0
但有兩種可能是提前或延后.若是延后,在t=1s時再
代入得:A=8cm=0.08m
經過到達乙圖的振動圖象t=1s時的位移,所以A正
1
確;若是提前,在t=1s時要向返回到達乙圖的振動圖 再結合t=1s和當t= s時質點的位移,可得:3
象t=1s時的位移,該質點在t=1s時,該質點位移為 5
φ0= π
負,并且向上運動,所以BCD都錯誤.故選A. 6
答案: 所以質點O 的位移隨時間變化的關系式為:20. D y=
解析:據題知波速v=λf 得:λ=2m,T=0.02s,Q π 5 π 10.08sin( t+ )或y=0.08cos(2 6 2+3π
)
關于y 軸的對稱點Q1,據題意可知兩點的振動情況相
22. 答案:波的波速為2.5m/s,P 點的振動方向
同, λ則Q1P 兩點的距離之差為 ;質點P 據波源的距4 豎直向上.
3λ 【解析】 質點的振動周期與波的周期相同,可知
離為 時,波源S 位移為負且向-y 方向運動時,所以4 波的周期T=0.4s,
質點P 的位移為負且向上運動;由因為Q1P 兩點的距 由圖象可知,波長λ=1.0m.
λ
離之差為 ,所以Q1的位移為正且向上運動,即4 PQ
λ 1.0
則波速v= = m/ /T 0.4 s=2.5ms.
兩點的位移方向相反,振動方向沿y 軸的正方向,故 波沿x 軸正方向傳播,根據上下坡法知,P 點的振
ABC錯誤,D正確. 動方向豎直向上.
21.答案:(1)簡諧波的周期為4s,波速為0.075
23. 答案:振動的振幅為102cm和周期為8s
m/s,波長為0.3m;
【解析】 由圖讀出振幅A=102cm
(2)質點 O 的位移隨時間變化的關系式為y=
2π
π 5 π 1 簡諧振動方程x=Asin(t)
0.08sin( t+ π)或2 6 y=0.08cos
( t+ π). T2 3
【 】 () 2π解析 1t=0s時,A 點位于波峰位置, 代入數據-10=102sin(T×7
)
T
t=1s時,A 點第一次回到平衡位置,可得: 得T=8s4=
4π2ΔL
1s,解得T=4s 24. 答案:(1)BC (2)T2 21-T2
1
當t= s時,O 點第一次到平衡位置 【解析】 (1)為減小空氣阻力對實驗的影響,減小3
實驗誤差,組裝單擺須選用密度大而直徑都較小的擺
t=1s時,A 第一次到達平衡位置
球,故A錯誤;為減小實驗誤差,組裝單擺須選用輕且
2
所以可知波從O 點傳到A 點用時3s
,傳播距離
不易伸長的細線,故B正確;實驗時須使擺球在同一豎
58

物理·選修2
直面內擺動,不能使單擺成為圓錐擺,故C正確;單擺 值偏大,圖線的斜率k偏小.故B正確;由圖可知,圖線
擺角最大擺角應小于5°,擺長一定的情況下,擺的振幅 c對應的斜率k 偏小,根據 T2-L 圖象的斜率k=
盡量小些,故D錯誤;故選BC. 4π2, 4π
2
當地的重力加速度
g g=
可知,g 值大于圖線k b
() , : L2 由單擺周期公式 根據題意得 T1=2π ,g 對應的g 值.故C錯誤.
L-ΔL 4π2ΔL
T ()
L
2=2π ,解得:g= . 5 根據單擺的周期公式2 2 T=2π ,有:g T1-T2 g
4n2π2
25. 答案:(1)AD (2)
L
2 (3)t 2.01 9.76
l
第一次:T 11=2π g
4π2( )(4) ()
l1-l2
B 5 T2-T2 第二次:
l
1 2 T
2
2=2π g
【解析】 (1)單擺在擺動過程中,阻力要盡量小甚
: 4π
2(l1-l)聯立解得 2g= .
至忽略不計,所以擺球選鋼球;擺長不能過小,一般取 T21-T22
1m左右.故A、D正確,B、C錯誤.故選AD. 答案: 2x振動的周期為 026. ,
y -y
振幅為 1 2.
() v 22 單擺完成 N 次全振動的時間為t,所以 T=
【解析】 記錄紙勻速運動,振子振動的周期等于
t,測得懸點 至小球球心的距離(擺長) ,根據
n O L T= , 2x記錄紙運動位移2x0所用的時間 則周期 T
0
= ,振v
L 2 2 2
2π , :
4πL 4nπL
解得
g g= T2 =
;
t2 y1-y幅為A 2= 2 .
( t3)單擺完成N 次全振動的時間為t,所以T=n 27. 答案:本實驗的操作中有兩處需要加以改正:
100.5 ①應在擺球通過平衡位置時開始計時;(或在單擺振動
= 50 =2.01s
,
穩定后開始計時)②應測量單擺多次全振動的時間,再
: 4π
2L 4×31.42×1.0000
由公式 g= 2 = 2 =9.76m/2 計算出周期的測量值.T 2.01 s
【解析】 本實驗的操作中有兩處需要加以改正:
(4)
L
根據單擺的周期公式 T=2π 得, 2g T = ①應在擺球通過平衡位置時開始計時;因為擺球
4π2L 4π2 經過平衡位置時速度最大,在相同的空間尺度誤差時,根據數學知識可知,
g T
2-L 圖象的斜率k= ,g 產生的時間誤差最小,測量的周期較精確.(或在單擺
4π2
當地的重力加速度g= .若測量擺長時忘了加上擺 振動穩定后開始計時)k
②應測量單擺多次全振動的時間,再計算出周期
2
球的半徑,則擺長變成擺線的長度l,則有T2
4πL
= g 的測量值,這樣可減小測量誤差.
4π2(1+r) 4π2l 4π2r 【過關特訓】
= = ,根 據 數 學 知 識 可 知,對g g + g 一、1. 答案:ABC
2 4π
2L 4π2r 4π2L
T -L圖象來說,T2= 與 線 2 【解析】 A. 機械波上各質點都在各自的平衡位g + g b T = g
置附近做簡諧振動, 正確; 機械波的形成原因是
4π2
A B.
r
斜率相等,兩者應該平行, 是截距;故做出的T2g -L 質點間的相互作用,前一質點帶動后一質點,后一質點
圖象中a線的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離 重復前一質點的振動,故B正確;C. 機械波的形成原
記為擺長L.故A錯誤;實驗中誤將49次全振動記為 因是質點間的相互作用,前一質點帶動后一質點,后一
50次,則周期的測量值偏小,導致重力加速度的測量 質點重復前一質點的振動,每個質點都做受迫振動,即
59

小題狂刷 高考專題特訓
后一質點的振動必定落后于前一質點,C正確;D. 機 【解析】 t=0時刻質點P、Q 均沿y 軸負方向運
械波傳播的是波形,質點并不隨著波遷移,各個質點在
, ; λ 0.4動 故A錯誤 由波形圖可知λ=0.4m,T= = s
其平衡位置附近做簡諧運動,故D錯誤
v 0.4
.
: =1s,t=0.75s時刻,兩列波同時到達質點M,質點2. 答案 C M
【 】 , 開始振動,又經過解析 原來汽車加速腳踏板與汽車發生共振 0.25s
即t=1s時刻,質點在兩列波
的共同作用下同時達到波峰,所以 的位移為
通過增加加速腳踏板的質量改變其固有頻率,可以避 M -4
, cm,故選B,故C錯誤;波在傳播過程中是運動狀態的免共振的發生 故本題答案為C.
答案: 傳遞,質點本身位置并不發生移動,故D錯誤3. A .
【解析】 答案: t1時刻,波傳播一個波長,即2m,故t1= 8. B
【解析】 由題意簡諧橫波沿 軸正方向傳播,分
2m 1.5m x
/ =2s;t2時刻,波傳播1ms 1.5m
,故t2=1m/s= 析可得此刻P 點向下運動,Q 點向上運動,它們的運
; 1m ,時刻,波傳播 ,故 ; 時刻, 動周期相同 則 (1.5st 1m t = =1st T=2× 0.2s+1s
)=2.4s,故 A錯
3 3 1m/s 4
; 、 λ
, 2.5m
誤 由圖象可知該簡諧波的波長為λ=12cmv=
波傳播2.5m 故t= ;故 正確, 錯 T
=
4 1m/s=2.5s A BCD
0.12
誤. m/s=0.05m/s,故B正確;由題意可知:P 指點2.4
4. 答案:A 回到平衡位置的最短時間為0.2s,從平衡位置到達波
【解析】 由題目“經過四分之一周期,振子具有沿 谷的最短時間為0.6s,則t=0.8s時,P 點恰好到達波
x 軸正方向的最大加速度”可知,在四分之一周期時, 谷,加速度為正向最大,故C錯誤;簡諧橫波沿x 軸正
振子在負的最大位移處,A項正確,B、C、D項錯誤. 向傳播,質點Q 振動方向與x 軸垂直,在x 軸方向沒
5. 答案:B 有位移,故D錯誤.
【解析】 振子從平衡位置到最大位移處,速度減 9. 答案:ABD
小, A振子從平衡位置第一次運動到x= 處的平均速 【解析】 A.Q 質點在t=0時刻向上振動,根據上2
下坡法,知波沿軸正方向傳播,故A正確;B.由波動圖
A
度大于從最大的正位移處第一次運動到x= 處的平2 象知,波長λ=4m,由振動圖象知,振動的周期 T=
x 0.2s,波傳播的周期與質點的振動周期相等,則波速v
均速度,由t= 可知,t1= = m/: T 0.2 s=20m
/s,故B正確;C. 波傳播的距離
6. 答案 AC
【解析】 A. 從波形圖得波長為8m,由題目得到 x=vt=20×0.25m=5m=500cm,故C錯誤;D.在t
頻率為5Hz,故波速為:v=λf=8×5m/s=40m/s, =0.10s時,即經過半個周期,質點 P 在平衡位置下
故A正確;B. 根據“上坡下,下坡上”的規律,可得x= 方,加速度的方向沿y 軸正方向,故D正確;E.因為質
4m處的質點位于虛線表示沿x 軸負方向的波的上坡 3點在t=0.10s不在平衡位置或最大位移處,經過 個
, , ; , 4上 所以向下運動 故B錯誤 C. 兩列波相遇后 x=
周期,振動的路程不等于3A,即30cm,故E錯誤
1m處的質點,
.
分別位于兩列波的下坡上,所以都向上
, , : , ; 10.
答案:AD
運動 振動加強 則 A'=2A=4cm 故C正確 D. 波
v 16
傳播路徑上的質點,不隨波的傳播而遷移,所以x= 【解析】 由v=λf 得,波 長λ=f =20 m=
4m處的質點,還是位于原處上下振動,故D錯誤.
, 3 3
7. 答案:B 0.8mPS=15.8m=19 λ
,相當于 ,
4 4λ QS=14.6m
60

物理·選修2
1
=18 λ,
Δl
根據波的周期性可知,整數倍波長質點的狀 的波長λB=vTB=2m,n= =6,即從A 發出的波經4 λB
1 過了
態相同,相當于 λ,當質點恰通過平衡位置向上運動, 6
個波峰.
4
13. 答案:(1)133cm (2)125cm
結合波形如圖示意圖,此時刻P、Q 兩質點所處的位置 【解析】 (1)由題意,O、P 兩點的距離與波長滿
分別是:P 在波峰,Q 在波谷.
足: 5 λOP= λ,波速與波長的關系為:4 v=
,在
T t=5s
時間間隔內波傳播的路程為vt,由題意有:vt=PQ+
λ,綜上解得:
4 PQ=133cm.
(2)Q 處的質點第一次處
4π2(
D
l 20+ )n 2 5
二、11. 答案:(
2 4π
1) (2)C (3) 于波峰位置時,波源運動時間為:t1=t+ T,波源由t2 k 4
T
【解析】 (1)單擺的擺長:
D
l=l + ,周期為:T= 平衡位置開始運動,每經過 ,波源運動的路程為 ,0 4 A2
t 1, l由 單 擺 周 期 公 式 T =2π ,解 得:n g g =
由題意可知:t1=25×4T
,故t1 時間內,波源運動的
D 路程為s=25A=125cm.
4π2(l0+ )22 n ( )由 單 擺 周 期 公 式 解 得:
t2 .2 T = 專題二 光 電磁波 相對論
l , 4π
2l 第1講 光的折射 光的全反射
2π g= ,由此可知:A. 把擺線的長度l0當成g T 【基礎特訓】
了擺長,導致擺長偏小,g 值偏小,故 A錯誤.B. 擺線 1. 答案:A
上端未牢固地固定于O 點,振動中出現松動,使擺線 【解析】 剛從光密介質進入到光疏介質,當入射
實際值偏大,帶入進行計算的數值偏小,g 值偏小,故 角大于某一角時會發生全反射,設θ為臨界全反射角:
B錯誤.C.測量周期時,誤將擺球(n-1)次全振動的時 n空 1 2
間 記成了 次全振動的時間,導致周期偏小, 值偏 sinθ= = =
,θ≤45°.
t n g n玻璃 1.5 3
大,故C正確.D.g 值與擺球質量無關,故D錯誤.(3) 2. 答案:B
L 4π2 【解析】 光通過玻璃三棱鏡后向它的橫截面的底
由單擺周期公式T=2π ,可得:g T
2= L,故可知g 邊偏折,故C、D選項錯誤;同一介質對頻率越高的光
2 4π
2 4π2
T -L 圖象的斜率為k= ,解得:g g= .
的折射率越大,所以復色光經玻璃折射后,光路應分
k
開,故A選項錯誤.紫光的頻率比紅光的大,故經玻璃
12. 答案:(1)128cm (2)6個
三棱鏡后紫光的偏折程度大于紅光的,故B選項正確.
【解析】 (1)距A 點1m處的質點隨A 點振動經
3. 答案:AD
過的路程:s1=2×4cm=8cm,從B 發出的波在22s 【解析】 因 A 光先消失,說明 A 光先發生全反
內傳播的距離x=vt=22m,故從B 發出的波可以傳
射,所以玻璃對A 光的折射率大于B 光,A項正確.由
播到距A 點1m處的質點,且該質點又振動了1.5個 c
, v= 可知折射率越大則速度v越小, 項錯誤 當周期 故此質點又振動的路程為s2=6×20cm=120 n
B . α<
cm,總路程s=s1+s2=128cm. (2)16s內兩列波相 θ<β時,A 光發生全反射,只有反射光斑與B 光的折
對運動的長度Δl=lA+lB-d=2vt-d=12m,從A π射光斑,共2個,C項錯誤.當β<θ< 時,2 A
、B 光均
λ
發出的波的寬度a A= TA2=v2 =0.2m
,從B 發出的波 發生全反射,光屏上只剩下1個反射光斑,D項正確.
61
物理·選修2
專題一 機械振動 機械波
機械振動部分在高考中,常考知識點有單擺周期 2. 確定振動物體在任意時刻的位移
公式及其應用,彈簧振子的振動圖象及對日常生活現 3. 確定振動的周期和頻率
象的解釋,振動過程中物理量的變化等,有時結合萬有 4. 確定各質點的振動方向
引力定律,電場等知識聯合考查,題型多以選擇、填空 5. 比較各時刻質點加速度的大小和方向
為主. 三、對波的圖象的理解
機械波是高考的熱點,命題頻率最高的知識點是 1. 圖象的物理意義
波的圖象、頻率、波長、波速的關系.試題信息容量大, 波的圖象是表示波的傳播方向上的各質點在某一
一道題往往考查多個概念和規律,特別是通過波的圖 時刻對平衡位置的位移情況的圖象.
象綜合考查理解能力、推理能力和空間想象能力. 2. 由圖象獲取的信息
一、簡諧運動的往復性、對稱性和周期性 應用波動圖象解題時,關鍵要理解波的形成和傳
1. 變化特點:抓住兩條線 播過程、波的傳播方向的雙向性、波動圖象的重復性.
第一,從中間到兩邊(平衡位置到最大位移):x↑, 要明確由波的圖象可獲取的以下信息:
F↑,a↑,v↓,動能Ek↓,勢能Ep↑,機械能E 不變.
(1)該時刻各質點的位移.
第二,從兩邊到中間(最大位移到平衡位置):x↓,
(2)質點振動的振幅A.
, , ()波長F↓ a↓ v↑,動能Ek↑,勢能E
3 λ.
p↓,機械能E 不變.
(4)若知道波速v 的方向,可知各質點的運動方
2. 運動規律
向
(1)
.
周期性———簡諧運動的物體經過一個周期或
(5)若知道該時刻某質點的運動方向,可判斷波的
幾個周期后,能回復到原來的狀態.
傳播方向
(2)
.
對稱性———簡諧運動的物體具有相對平衡位
(6)若已知波速v 的大小,可求頻率f 及周期T:
置的對稱性.
1 v
物體做簡諧運動時,在同一位置P 點,振子的位 f=T=λ .
移相同,回復力、加速度、動能和勢能也相同,速度的大
(7)若已知f 或T,
λ
可求v的大小:v=λf= .
小相等,但方向可相同也可相反.在關于平衡位置對稱 T
的兩個位置,動能、勢能相等,回復力、加速度大小相 (8)若已知波速v的大小和方向,可畫出后一時刻
等,方向相反;速度的大小相等,方向可相同,也可相 的波形圖:波在均勻介質中做勻速運動,在時間Δt內
反,運動的時間也相等;一個做簡諧運動的質點,經過 各質點的運動形式沿波速方向傳播Δx=vΔt,即把原
, ,
時間t=nT(n為正整數),則質點必回到出發點,而經 波形圖沿波的傳播方向平移Δt 每過一個周期T 波
向前傳播一個波長λ的距離,波形復原一次T .
過t=(2n+1) (n 為正整數),則質點所處位置必與2 四、振動圖象與波動圖象相聯系的問題
原來位置關于平衡位置對稱或處在平衡位置. 1. 振動圖象與波動圖象的互換
二、振動圖象的應用 (1)由振動圖象定出振幅、周期及某時刻該質點的
1. 確定振動的振幅 振動方向,結合波的傳播方向從而可定出某時刻介質
1

小題狂刷 高考專題特訓
中各個質點在該時刻的位置,便可作出該時刻的波動 機械波在一個周期內不同時刻圖象的形狀是不同
圖象. 的,但在相隔時間為周期整數倍的不同時刻圖象的形
(2)由波動圖象定振動圖象. 狀則是相同的,機械波的這種周期性必然導致波的傳
從波動圖象定出振幅、該時刻某質點的位置及振 播距離、時間和速度等物理量有多值與之對應,即這三
動方向,再結合波的傳播方向定出各個時刻該質點的 個物理量可分別表示為:
位置,便可求出該質點的振動圖象. s=nλ+Δs
2. 解決兩種圖象結合的問題的基本思路 t=nT+Δt
(1)首先識別哪一個是波動圖象,哪一個是振動圖 v=s/t=(nλ+Δs)/(nT+Δt),其中n=0,1,2,
象,兩者間的聯系紐帶是周期與振幅. …
(2)再從振動圖象中找出某一質點在波動圖象中 2. 波的傳播方向的雙向性形成多解
的那一時刻的振動方向,然后再確定波的傳播方向及 在一維條件下,機械波既可以向x 軸正方向傳播,
其他問題. 又可以向x 軸負方向傳播,這就是波傳播的雙向性.
五、波動問題的周期性及多解性 3. 波形的隱含性形成多解
機械波在傳播過程中在時間和空間上的周期性、 許多波動習題往往只給出完整波形的一部分,或
傳播方向上的雙向性、質點振動方向的不確定性等都 給出了幾個特殊點,而其余部分處于隱含狀態.這樣,
是形成波動習題多解的原因. 一道習題就有多個圖形與之對應,從而形成多解.
1. 波動圖象的周期性形成多解
2

物理·選修2
第1講 機械振動
C. 甲擺的機械能比乙擺大
D. 在t=0.5s時有正向最大加速度的是乙擺
5.(2022·日照聯合檢測)(多選)一質點做簡諧
1.(2022·定西市月考)某質點做簡諧運動,其位 運動的圖象如圖所示,下列說法正確的是 ( )
π
移隨時間變化的關系式為x=5sin ( ),則下列關4tcm
于質點運動的說法中正確的是 ( )
A. 質點做簡諧運動的振幅為10cm
B. 質點做簡諧運動的周期為4s
A. 質點的振動頻率是C. 在t=4s時質點的速度最大 4Hz
在 內質點經過的路程是
D. 在t=4s時質點的加速度最大 B. 10s 20cm
( · C. 第4s質點的加速度為零,速度最大2. 2022 延吉市期末考試)一質點做簡諧運動,
在 和
其振動圖象如圖所示.由圖可知,在t=3s時,質點的 D. t=1s t=3s
兩時刻,質點的位移大小相
( ) 等、方向相同
6.(2022·連徐宿三調)如圖甲所示,在一條張緊
的繩子上掛幾個擺.當a擺振動的時候,通過張緊的繩
子給其他各擺施加驅動力,使其余各擺也振動起來,此
時b擺的振動周期 (選填“大于”、“等于”或
“小于”)d 擺的周期.圖乙是a 擺的振動圖象,重力加
A. 速度為正的最大值,加速度為零 速度為g,則a的擺長為 .
B. 速度為負的最大值,加速度為零
C. 速度為零,加速度為正的最大值
D. 速度為零,加速度為負的最大值
3.(2022·云南省部分名校統考)(多選)下列說
法中正確的是 ( ) 甲 乙
A. 一彈簧連接一物體沿水平方向做簡諧運動,則 7.(2022·樂山模擬)某同學在家里做用單擺測
該物體做的是勻變速直線運動 定重力加速度的實驗.他設計的實驗步驟如下:
B. 若單擺的擺長不變,擺球的質量增加為原來的 A.選取一段1m左右的細線,讓線的一端穿過小
4倍,擺球經過平衡位置時的速度減為原來的1/2,則 球的小孔,然后打一個比小孔大的線結,將細線的上端
單擺振動的頻率將不變,振幅變小 固定于O 點
C. 做簡諧運動的物體,當它每次經過同一位置 B.用刻度尺測量線結 M 和O 點間的長度作為擺
時,速度不一定相同 長L
D.單擺在周期性的外力作用下做受迫運動,則外 C. 將小球拉開一個大約α=30°的角度,然后由靜
力的頻率越大,單擺的振幅越大 止釋放
E.機械波在介質中傳播時,各質點不會隨波的傳 D. 從擺球擺到最高點時開始計時,測出30次全
播而遷移,只是在平衡位置附近振動 t
振動的總時間,由T= 得出周期
4.(2022·石嘴山模擬)(多選)如圖所示為同一 30
地點的兩單擺甲、乙的振動圖象,下列說法中正確的是 E. 改變OM 間細線的長度再做幾次實驗,記下相
( ) 應的L 和T
F. 求出多次實驗中測得的L 和T 的平均值作為
2
計算時使用的數據, 4π代入公式g= 2L 求出重力加速T
度g.
(1)你認為該同學以上實驗步驟中有重大錯誤的
是 .(只寫步驟的字母)
A. 甲、乙兩單擺的擺長相等 (2)該同學用OM 的長作為擺長,這樣做引起的系
B. 甲擺的振幅比乙擺大 統誤差將使重力加速度的測量值比真實值偏大還是偏
3

小題狂刷 高考專題特訓
小 .
8.(2022·貴州六校聯考)如圖所示,質量 M=
0.5kg的框架B 放在水平地面上.勁度系數k=100N/m
的輕彈簧豎直放在框架 B 中,輕彈簧的上端和質量
m=0.2kg的物體C 連在一起,輕彈簧的下端連在框 乙
架B 的底部,物體C 在輕彈簧的上方靜止不動.現將
物體C 豎直向下緩慢壓下距離x=0.03m后釋放,物
體C 就在框架B 中沿豎直方向做簡諧運動.在運動的
過程中,框架B 始終不離開地面,物體C 始終不碰撞
框架B 的頂部,已知重力加速度g 取10m/s2.求當物
體C 運動到最低點時,物體C 的加速度和此時物體B 丙 丁
對地面的壓力. A.甲圖中,沙漠中的“蜃景”現象是光的衍射現象
引起的
B. 乙圖中,演示簡諧運動的圖象實驗中,若勻速
拉動木板的速度較大,則由圖象測得簡諧運動的周期
較大
C. 丙圖中,可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度
D.丁圖中,由圖可知當驅動力的頻率f 跟固有頻
率f0相差越大,振幅越大
2.(2022·陜 西 模 擬)在實驗室可以做“聲波碎
杯”的實驗,用手指輕彈一只玻璃酒杯,可以聽到清脆
的聲音,測得這聲音的頻率為500Hz.將這只酒杯放在
一個大功率的聲波發生器前,操作人員通過調整其發
出的聲波,就能使酒杯碎掉.下列說法中正確的是
( )
A.操作人員必須把聲波發生器輸出的功率調到
很大
B. 操作人員必須使聲波發生器發出頻率很高的
超聲波
C. 操作人員必須同時增大聲波發生器發出聲波
的頻率和功率
D. 操作人員必須將聲波發生器發出的聲波頻率
調到500Hz,且適當增大其輸出功率
3.(2022·石家莊部分學校聯考)(多選)某彈簧
振子在水平方向上做簡諧運動,其位移x 隨時間t變
化的關系式為x=Asinωt,圖象如圖所示.則 ( )
高頻題特訓
1.(2022·宿遷市三校檢測)關于下列四幅圖中 A. 彈簧在第1s末與第5s末的長度相同
所涉及物理知識的論述中,正確的是 ( ) πB. 簡諧運動的圓頻率ω=4rad
/s
2
C. 第3s末彈簧振子的位移大小為2A
D.第3s末至第5s末彈簧振子的速度方向都相
同
甲 4.(2022·成都診斷)如圖所示,在波的傳播方向
4

物理·選修2
上有相距1m的6個質點,a、b、c、d、e、f,它們均靜止 球,另一端固定在O 點,制成單擺裝置.在O 點有一個
在各自的平衡位置,一列簡諧橫波以1m/s的水平速 能測量繩的拉力大小的力傳感器,讓小球繞O 點在豎
度向右傳播.此波在t=0時刻到達a,質點a開始由平 直平面內做簡諧振動,由傳感器測出拉力F 隨時間t的
衡位置向下振動,t=1s時刻,質點a 第一次到達最低 變化圖象如圖所示,則小球振動的周期為 s,此
點.則在8s( ) 取π2≈10)
A. 質點c的加速度逐漸增大
B. 質點d 向下運動
C. 質點b的速度逐漸減小
D. 質點f 的振幅在逐漸變小
5.(2022·德州模擬)(多選)圖a 為一列簡諧橫
波在t=0時刻的波形圖,圖b為介質中平衡位置在x 8.(2022·綿陽模擬)在“探究單擺周期與擺長的
=4m處的質點P 的振動圖象.下列說法中正確的是 關系”的實驗中:
( ) (1)需要測量懸線長度,現用最小分度為1mm的
米尺測量,圖中箭頭所指位置是拉直的懸線兩端在米
尺上相對應的位置,測得懸線長度為 mm.
a b
A. 質點P 的振動頻率為4Hz (2)一組同學測得不同擺長l單擺對應的周期T,
B. 橫波傳播的速度為1m/s 將數據填入表格中,根據表中數據,在坐標紙上描點,以
C. 橫波沿x 軸負方向傳播 T 為縱軸,l為橫軸,作出做簡諧運動的單擺的T-l圖
D. 在任意4s內質點P 運動的路程為24cm 象.根據作出的圖象,能夠得到的結論是 ( )
E.t=1s時P 的坐標為(4m,0) A. 單擺周期T 與擺長l成正比
6.(2022·邯鄲質檢)(多選)圖甲為某一列沿x B. 單擺周期T 與擺長l成反比
軸正向傳播的簡諧橫波在t=1.0s時刻的波形圖,圖 C. 單擺周期T 與擺長l的二次方根成正比
乙為參與波動的某一質點的振動圖象,則下列說法正 D. 單擺擺長l越長,周期T 越大
確的是 ( ) (3)另一組同學進一步做“用單擺測定重力加速
度”的實驗,討論時有同學提出以下幾點建議,其中對
提高測量結果精確度有利的是 ( )
A. 適當加長擺線
B. 質量相同、體積不同的擺球,選用體積較大的
C. 單擺偏離平衡位置的角度不能太大
甲 D.當單擺經過平衡位置時開始計時,經過一次全
振動后停止計時,用此時間間隔作為單擺振動的周期
易錯題特訓
1.(2022·孝感統測)下列說法正確的是 ( )
A. 擺鐘走時快了必須調短擺長,才可能使其走時乙
/ 準確A. 該簡諧橫波的傳播速度為4ms
B. 從此時刻起,經過2秒,P 質點運動了8m的 B.
火車過橋要減速慢行,是為了防止火車因共振
而傾覆
路程
, C. 挑水時為了防止水從桶中蕩出,可以加快或減C.從此時刻起 P 質點比Q 質點先回到平衡位置
慢走路的步頻
D. 乙圖可能是甲圖x=2m處質點的振動圖象
D.在連續均勻的海浪沖擊下,停在海面的小船上E.此時刻 M 質點的振動速度小于Q 質點的振動
下振動,是共振現象
速度
7.(2022·揚州高三測試)
(
一根輕繩一端系一小 2. 2022·定西月考)如圖甲是利用沙擺演示簡
5

小題狂刷 高考專題特訓
諧運動圖象的裝置.當盛沙的漏斗下面的薄木板被水 簡化成豎直方向的簡諧運動,振幅為20cm,周期為
平勻速拉出時,做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上顯 3.0s.當船上升到最高點時,甲板剛好與碼頭地面平齊.
示出沙擺的振動位移隨時間變化的關系曲線.已知木 地面與甲板的高度差不超過10cm時,游客能舒服地
板被水平拉動的速度為0.20m/s,圖乙所示的一段木 登船.在一個周期內,游客能舒服地登船的時間是
板的長度為0.60m,則這次實驗沙擺的擺長大約為(取 ( )
g=π2) ( ) A.0.5s
B.0.75s
C.1.0s
D.1.5s
6.(2022·四川模擬)圖1是一列簡諧橫波在t=
1.25s時的波形圖,已知c位置的質點比a 位置的晚
0.5s起振,則圖2所示振動圖象對應的質點可能位于
甲 乙 ( )
A.0.56m
B.0.65m
C.1.00m
D.2.25m
3.(2022·北京模擬)一個彈簧振子沿x 軸做簡 圖1
諧運動,取平衡位置O 為x 軸坐標原點.從某時刻開始
計時,經過四分之一周期,振子具有沿x 軸正方向的最
大加速度.能正確反映振子位移x 與時間t關系的圖
象是 ( )
圖2
A.aC.cA B
拓展題特訓
1.(2022·重慶模擬)裝有砂粒的試管豎直靜浮
于水面,如圖所示.將試管豎直提起少許,然后由靜止
C D
釋放并開始計時,在一定時間內試管在豎直方向近似
4.(2022·安徽理綜)在科學研究中,科學家常將
做簡諧運動.若取豎直向上為正方向,則以下描述試管
未知現象同已知現象進行比較,找出其共同點,進一步
振動的圖象中可能正確的是 ( )
推測未知現象的特性和規律.法國物理學家庫侖在研
究異種電荷的吸引力問題時,曾將扭秤的振動周期與
電荷間距離的關系類比單擺的振動周期與擺球到地心
距離的關系.已知單擺擺長為l,引力常量為G,地球質
量為M,擺球到地心的距離為r,則單擺振動周期T 與
距離r的關系式為 ( )
GM
A.T=2πr l
l
B.T=2πr GM A B
2π GM
C.T=r l
r
D.T=2πl GM
5.(2022·浙江理綜)一位游客在千島湖邊欲乘 C D
坐游船,當日風浪很大,游船上下浮動 可把游艇浮動 2.(. 2022
·濟寧市魚臺模擬)(多選)如圖所示是
6

物理·選修2
一列簡諧波在t=0時的波形圖象,波速為v=10m/s, 5.(2022·河北區一模)一質點以坐標原點O 為
此時波恰好傳到I點,下列說法中正確的是 ( ) 中心位置在y 軸方向上做簡諧運動,其振動圖象如圖
甲所示.振動在介質中產生的簡諧橫波沿x 軸正方向
傳播,波速為1.0m/s.t=0s時此質點開始振動,經過
2s后此質點立即停止運動,再經過1s后的波形圖是
圖乙中的(振動的波形圖中質點的位移都規定向上為
正) ( )
A. 此列波的周期為T=0.4s
B. 質點B、F 在振動過程中位移總是相等
C. 質點I的起振方向沿y 軸負方向
D. 當t=5.1s時,x=10m的質點處于平衡位置
處
E. 質點A、C、E、G、I 在振動過程中位移總是相
同
3.(2022·浙江慈溪中學月考)(多選)將一單擺
向左拉至水平標志線上,從靜止釋放,當擺球運動到最
低點時,擺線碰到障礙物,擺球繼續向右擺動.用頻閃 A B
照相機拍到如圖所示的單擺運動過程的頻閃照片,以
下說法正確的是 ( )
C D
6.(2022·漳州模擬)在做“用單擺測定重力加速
度”的實驗時,如果已知擺球直徑為2.00厘米,讓刻度
A. 這個實驗說明了動能和勢能可以相互轉化,轉 尺的零點對準擺線的懸點,擺線豎直下垂,如圖1所
化過程中機械能守恒 示,那么單擺擺長是 m.如果測定了40次全振
B. 擺線碰到障礙物前后的擺長之比為9∶4 動的時間如圖2中秒表所示,那么秒表讀數是
C.擺球經過最低點時,線速度不變,半徑減小,擺 s,用游標卡尺分別測量一根金屬管的外徑和內徑,其
線張力變大 結果如圖3所示.則金屬管的外徑是 cm,經過
D. 擺球經過最低點時,角速度變大,半徑減小,擺 計算得到金屬管厚度是 cm.
線張力不變
4.(2022·延慶縣一模)如圖1是演示簡諧運動圖
象的裝置,當盛沙漏斗下面的薄木板 N 被勻速地拉出
時,擺動著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示
出擺的位移隨時間變化的關系,板上直線OO'代表時
間軸.圖2是一次實驗中用同一個擺長不變的擺做出
的兩組操作形成的曲線,若板 N1 和 N2 拉動速度用
v1 和v2 表示,板N1 和 N2 上曲線所代表的擺動周期
用T1 和T2 表示,則 ( ) 圖1 圖2
圖3
圖 1 圖2
A.T1=2T2 B.2T1=T2
C.v1=2v2 D.2v1=v2
7

小題狂刷 高考專題特訓
第2講 機械波
A. 周期為4.0s
B. 振幅為20cm
C. 傳播方向沿x 軸正向
1.(2022·延吉市延邊期末)關于波的特點,正確 D. 傳播速度為10m/s
的說法是 ( ) 5.(2022·綏化市青岡模擬)(多選)兩列簡諧橫
A. 所有的波都能發生干涉現象和衍射現象 波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實線波的頻
B. 當波源遠離接收者時,接收者接收到的波的頻 率為2Hz,沿x 軸正方向傳播,虛線波沿x 軸負方向
率比波源頻率高 傳播.某時刻兩列波在如圖所示區域相遇,則 ( )
C. 只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多
或小得多,波才能發生明顯衍射
D. 在干涉圖樣中,振動加強區域的質點,其位移
始終保持最大;振動減弱區域的質點,其位移始終保持
最小
2.(2022·包頭模擬)(多選)如圖所示,O 點為振
源,OA=10m,t=0時刻O 點由平衡位置開始振動, A. 在相遇區域會發生干涉現象
產生向右沿直線傳播的簡諧橫波.圖乙為從t=0時刻 B. 實線波和虛線波的頻率之比為3∶2
開始描繪的質點A 的振動圖象,則下列說法正確的是 C. 平衡位置為x=6m處的質點此刻速度為零
( ) D.平衡位置為x=8.5m處的質點此刻位移y>
20cm
E. 從圖示時刻起再經過0.25s,平衡位置為x=
5m處的質點的位移y<0
甲 乙 6.(2022·江山市模擬)(多選)兩列簡諧橫波在
A. 振源的起振方向向下 同種介質中傳播,振幅都是5cm.實線波的頻率為2
B. 該波的周期為5s Hz,沿x 軸負方向傳播;虛線波沿x 軸正方向傳播.某
C. 該波的傳播速度為2m/s 時刻兩列波在如圖所示區域相遇,則 ( )
D. 該波的波長為5m
E. 該波很容易穿過寬度為1m的小孔
3.(2022·寶雞檢測)(多選)一條彈性繩子呈水
平狀態,M 為繩子中點,兩端 P、Q 同時開始上下振
動,一小段時間后產生的波形如圖所示,對于其后繩上
各點的振動情況,以下判斷正確的是 ( )
A. 虛線波的振動周期為0.75s
B. 在相遇區域會發生干涉現象
A. 兩列波將同時到達中點 M C. 平衡位置為x=6m處的質點此刻速度為零
B. 兩列波波速之比為1∶2 D. 從圖示時刻起再經過0.25s,平衡位置為x=
C. 中點 M 的振動總是加強的 7m處的質點的位移y>0
D.M 點的位移大小在某時刻可能為零 7.(2022·蘇錫常鎮四市調研)如圖所示,為一列
E. 繩的兩端點P、Q 開始振動的方向相同 沿-x 方向傳播的簡諧波在t=0時刻的波形圖.當t=
4.(2022·濟南模擬)(多選)一列簡諧橫波在t= 0.3s時,Q 點恰好處于波谷位置,則 P 點此時處于
0時的波形圖如圖所示.介質中x=2m處的質點P 沿 (選填“波峰”、“波谷”或“平衡”)位置.這列波
y 軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin(5πt)cm.關 的波速至少為 m/s.
于這列簡諧波,下列說法正確的是 ( )
8

物理·選修2
8.(2022·西安模擬)如圖所示,在同一均勻介質 t
點在 2
+3t1時刻處于波峰位置
中有S1和S2兩個波源,
D.P
這兩個波源的頻率、振動方向 4
均相同,且振動步調完全一致,S1與S2之間相距為 E.t1 時刻,P 點的振動方向沿y 軸負方向
4m,若S1、S2振動頻率均為5Hz,兩列速均為10m/s,B 3.(2022·龍巖綜測)如圖所示,O 是波源,a、b、
為S 和S 連線的中點,今以B 點為圓心,以R=BS c、d 是波傳播方向上四個質點的平衡位置,且1 2 1 Oa=ab
為半徑畫圓. =bc=cd,t1=0時各質點均靜止在平衡位置,波源O
(1)該波的波長為多少 開始沿y 軸正方向做簡諧運動,形成一列沿x 軸正方
(2)在S 、S 連線上振動加強的點有幾個(不包含 向傳播的簡諧波.在t2=0.3s,波源O 第一次到達負向1 2
S 最大位移處,簡諧波恰好傳到1和S2),它們距S1距離為多少 c點.下列說法正確的是
(3)在該圓周上(S1和S 兩波源除外)共有幾個振 (2 )
動加強的點
A. 波的周期為1.2s
B.t2=0.3s,a質點向y 軸正方向運動
C.t2=0.3s,b質點的加速度達正向最大
D. 當d 點開始振動時的起振方向沿y 軸正方向
高頻題特訓 4.(2022·天津)圖甲為一列簡諧橫波在某一時
1.(2022·東城區二練)如圖所示是一列沿x 軸 刻的波形圖.a、b兩質點的橫坐標分別為x=2m和x
傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,已知質點a 的運 =6m,圖乙為質點b從該時刻開始計時的振動圖象.
動狀態總是滯后于質點b的運動狀態0.5s,質點b和 下列說法正確的是 ( )
質點c之間的距離是5cm,下列說法中正確的是
( )
圖甲 圖乙
A. 此列波沿x 軸正方向傳播x A. 該波沿+x 方向傳播,波速為1m/s
B. 此列波的頻率為2Hz B. 質點a經4s振動的路程為4m
C. 此列波的波長為10cm C. 此時刻質點a的速度沿+y 方向
D. 此列波的傳播速度為5cm/s D. 質點a在t=2s時速度為零
2.(2022·景德鎮檢測)(多選)如圖甲所示,O 為 5.(2022·馬鞍山模擬)一列簡諧橫波沿x 軸正
振源,OP=s,t=0時刻O 點由平衡位置開始振動,產 方向傳播,t=0時刻波形如圖所示,此時刻后介質中的
生向右沿直線傳播的簡諧橫波.圖乙為從t=0時刻開 P 質點回到平衡位置的最短時間為0.2s,Q 質點回到
始描繪的P 點的振動圖象.下列判斷中正確的是 平衡位置的最短時間為1s,已知t=0時刻P、Q 兩質
( ) 點對平衡位置的位移相同,則 ( )
甲 乙
s
A. 該列波的傳播速度v=t2-t1 A. 該簡諧波的周期為1.2s
s(t-t)
這列波的波長 2 1 B. 該簡諧波的波速為B. λ= 0.05m
/s
t1 C.t=0.8s時,P 質點的加速度為零
C.t=0時刻,振源O 振動的方向沿y 軸正方向 D. 經過1s,質點Q 向右移動了1m
9

小題狂刷 高考專題特訓
6.(2022·衡水高三調研)(多選)一列簡諧橫波 易錯題特訓
沿x 軸正方向傳播,t時刻波形圖如圖中的實線所示,
此時波剛好傳到P 點,t=0.6s時刻,這列波剛好傳到 1.(2022·天津武清模擬)(多選)一列簡諧橫波
Q 點,波形如圖中的虛線所示,a、b、c、P、Q 是介質中 沿直線傳播.以波源O 由平衡位置開始振動為計時起
的質點,則以下說法正確的是 ( ) 點,質點A 的振動圖象如圖所示,已知O、A 的平衡位
置相距0.9m.以下判斷正確的是 ( )
A. 這列波的波速為16.7m/s
B. 這列波的周期為0.8s
A. 波源起振方向沿 軸正方向
C. 質點c在這段時間內通過的路程一定等于30cm y
B. 波速大小為0.4m/s
D.從t時刻開始計時,質點a 第一次到達平衡位
C. 波長為1.2m
置時, 1恰好是t+ s這個時刻3 D.t=3s時,波源O 的動能最大
E. 當t+0.5s時刻,質點b、P 的位移相同 2.(2022·福建卷)在均勻介質中,一列沿x 軸正
7.(2022·銀川市唐徠模擬)一列車沿x 軸傳播 向傳播的橫波,其波源O 在第一個周期內的振動圖象
的簡諧橫波在t=0時刻的波的圖象如圖所示,經Δt= 如圖所示,則該波在第一個周期末的波形圖是 ( )
0.1s,質點 M 第一次回到平衡位置,求:
(1)波的傳播速度;
(2)質點 M 在1.2s內走過的路程.
A B
C D
3.(2022·寧德市普高質檢)在某一均勻介質中,
8.(2022·延安模擬)如圖所示是一列簡諧橫波 由波源O 發出的簡諧橫波沿x 軸正負方向傳播,某時
上A、B 兩質點的振動圖象,兩質點平衡位置間的距離 刻的波形如圖,其波速為5m/s,振幅為20cm.下列說
Δx=4.0m,波長大于3.0m,求這列波的傳播速度. 法正確的是 ( )
A 質點 B 質點 A. 波的頻率與波源的頻率無關
B. 此時P、Q 兩質點振動方向相同
C. 再經過0.5s,波恰好傳到坐標為(-5m,0)的
位置
D. 能與該波發生干涉的橫波的頻率一定為3Hz
4.(2022·棗莊模擬)(多選)在坐標原點的波源
產生一列沿x 軸正方向傳播的簡諧橫波,波速v=200
m/s,已知t=0時,波剛好傳播到x=40m處,如圖所
示.在x=400m處有一接收器(圖中未畫出),則下列
說法正確的是 ( )
10

物理·選修2
兩列波的波速vA、vB之比可能是 ( )
A. 波源開始振動時方向沿y 軸負方向 甲 乙
B. 從t=0開始經0.15s,x=40m的質點運動的
路程為0.6m
C. 接收器在t=2s時才能接收到此波
D.若波源向x 軸正方向運動,接收器接收到波的
丙 丁
頻率可能為9Hz
A.1∶1 B.2∶1
E. 若該波與另一列頻率為5Hz沿x 軸負方向傳
, C.1∶2 D.3∶1播的簡諧橫波相遇 不能產生穩定的干涉圖樣
( · ) , E.1∶35. 2022 吉林模擬 如圖所示 實線是沿x 軸傳
2.(2022·天津卷)平衡位置處于坐標原點的波
播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列
源 在 軸上振動,產生頻率為
( ) S y 50Hz
的簡諧橫波向
波在t=0.2s時刻的波形圖.則
x 軸正、負兩個方向傳播,波速均為100m/s.平衡位置
在x 軸上的P、Q 兩個質點隨波源振動著,P、Q 的x
軸坐標分別為xP=3.5m、xQ=-3m.當S 位移為負
且向-y 方向運動時,P、Q 兩質點的 ( )
A. 位移方向相同、速度方向相反
A. 這列波的周期可能是1.2s
B. 位移方向相同、速度方向相同
B. 這列波的波長為12m
C. 位移方向相反、速度方向相反
C. 這列波可能向左傳播4m
D. 位移方向相反、速度方向相同
D. 這列波的波速可能是40m/s
3.(2022·吉林九校摸底)如圖甲所示,在某介質
E.t=0時刻x=4m的質點沿x 軸正方向運動
中波源A、B 相距d=20m,t=0時二者開始上下振
6.(2022·延吉市延邊期末)(多選)如圖所示為
動,A 只振動了半個周期,B 連續振動,所形成的波的
一橫波發生器的顯示屏,可以顯示出波由O 點從平衡
傳播速度均為 /,開始階段兩波源的振動圖
位置開始起振向右傳播的圖象,
v=1.0ms
屏上每一小格長度為
象如圖乙所示.求:
1cm.在t=0時刻橫波發生器上能顯示的波形如圖所 (1)距A 點1m處的質點在t=0到t=22s內所
示.因為顯示屏的局部故障,造成從水平位置 A 到B
經過的路程;
之間(不包括A、B 兩處)的波形無法被觀察到,但故障 (2)在t=0到t=16s時間內從A 發出的半個波
不影響波在發生器內傳播.此后的時間內,觀察者看到
在前進的過程中所遇到的波峰的個數.
波形相繼傳經B、C 處,在t=5s時,觀察者看到C 處
恰好第四次(C 開始起振計第1次)出現平衡位置,則
該波的波速可能是 ( )
甲
乙
A.7.2cm/s B.6.0cm/s
C.4.8cm/s D.3.6cm/s
拓展題特訓
1.(2022·山西四校聯考)(多選)A、B 兩列簡諧
橫波均沿x 軸正向傳播,在某時刻的波形分別如圖中
甲、乙所示,經過時間t(t小于A 波的周期TA),這兩
列簡諧橫波的波形分別變為圖中丙、丁所示,則A、B
11

小題狂刷 高考專題特訓
綜合特訓(一)
波峰
E.當質點P 位于波峰時,x 坐標為17m的質點
恰好位于波谷
1.(2022·上海·17)(多選)質點運動的位移x與 4.(2022·上海·15)一簡諧橫波沿水平繩向右
時間t的關系如圖所示,其中做機械振動的是 ( ) 傳播,波速為v,周期為T,振幅為A、繩上兩質點 M、
3
N 的平衡位置相距 波長,N 位于M 右方.設向上為4
正, A在t=0時 M 位移為+ ,且向上運動;經時間t(2 t
A B A
M 位移仍為+ ,但向下運動,則 (2
)
A. 在t時刻,N 恰好在波谷位置
B. 在t時刻,N 位移為負,速度向上
C. 在t時刻,N 位移為負,速度向下
C D AD. 在2t時刻,N 位移為- ,速度向下
2.(2022·山東·14)(多選)如圖,輕彈簧上端固
2
定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直方向做簡諧運動. 5.
(2022·福建·4)簡諧橫波在同一均勻介質中
沿 軸正方向傳播,波速為 ,若某時刻在波的傳播方
以豎直向上為正方向,物塊簡諧運動的表達式為 =0. x vy
( ) , 向上,位于平衡位置的兩質點a、 相距為 ,、 之間1sin2.5πt mt.=0時刻 一小球從距物塊h 高處自由 b sab
: , 只存在一個波谷,則從該時刻起,下列四幅波形圖中質落下t=0.6s時 小球恰好與物塊處于同一高度.取重
/ 點 最早到達波谷的是 ( )力加速度的大小g 取10ms2,以下判斷正確的是 a
( )
A B
A.h=1.7m
B. 簡諧運動的周期是0.8s
C.0.6s內物塊運動的路程是0.2m C D
D.t=0.4s時,物塊與小球運動方向相反 6.(2022·天津·3)圖甲為一列簡諧橫波在某一
3.(2022·海南·17)(多選)一列沿x 軸正方向 時刻的波形圖,a、b 兩質點的橫坐標分別為xa=2m
傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質點P 和xb=6m,圖乙為質點b從該時刻開始計時的振動
的x 坐標為3m.已知任意振動質點連續2次經過平衡 圖象,下列說法正確的是 ( )
位置的時間間隔為0.4s.下列說法正確的是 ( )
A. 波速為4m/s 圖甲 圖乙
B. 波的頻率為1.25Hz A. 該波沿+x 方向傳播,波速為1m/s
C.x 坐標為15m的質點在t=0.6s時恰好位于 B. 質點a經4s振動的路程為4m
波谷 C. 此時刻質點a的速度沿+y 方向
D.x 坐標為22m的質點在t=0.2s時恰好位于 D. 質點a在t=2s時速度為零
12

物理·選修2
7.(2022·北京·3)周期為2.0s的簡諧橫波沿x 傳播,但他并不向海灘靠近.該同學發現從第1個波峰
軸傳播,該波在某時刻的圖象如圖所示,此時質點 P 到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s.下列說法
沿y 軸負方向運動,則該波 ( ) 正確的是 ( )
A.水面波是一種機械波
B.該水面波的頻率為6Hz
C.該水面波的波長為3m
D.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播
A. 沿x 軸正方向傳播,波速v=20m/s 時能量不會傳遞出去
B. 沿x 軸正方向傳播,波速v=10m/s E.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播
C. 沿x 軸負方向傳播,波速v=20m/s 時振動的質點并不隨波遷移
D. 沿x 軸負方向傳播,波速v=10m/s 13.(2022·新課標Ⅲ)(多選)由波源S 形成的簡
8.(2022·四川·2)平靜湖面傳播著一列水面波 諧橫波在均勻介質中向左、右傳播.波源振動的頻率為
(橫波),在波的傳播方向上有相距3m的甲、乙兩個小 20Hz,波速為16m/s.已知介質中P、Q 兩質點位于波
木塊隨波上下運動,測得兩個小木塊每分鐘都上下30 源S 的兩側,且P、Q 和S 的平衡位置在一條直線上,
次,甲在波谷時,乙在波峰,且兩木塊之間有一個波峰. P、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之間的距離分別為
這列水面波 ( ) 15.8m、14.6m.P、Q 開始振動后,下列判斷正確的是
A. 頻率是30Hz ( )
B. 波長是3m A.P、Q 兩質點運動的方向始終相同
C. 波速是1m/s B.P、Q 兩質點運動的方向始終相反
D. 周期是0.1s C.當S 恰好通過平衡位置時,P、Q 兩點也正好通
9.(2022·上海·2)如圖,P 為橋墩,A 為靠近橋 過平衡位置
墩浮在水面的葉片,波源S 連續振動,形成水波,此時 D.當S 恰好通過平衡位置向上運動時,P 在波峰
葉片A 靜止不動.為使水波能帶動葉片振動,可用的方 E.當S 恰好通過平衡位置向下運動時,Q 在波峰
法是 ( ) 14.(2022·海南)(多選)下列說法正確的是
( )
A.在同一地點,單擺做簡諧振動的周期的平方與
其擺長成正比
B.彈簧振子做簡諧振動時,振動系統的勢能與動
A. 提高波源頻率 能之和保持不變
B. 降低波源頻率 C.
在同一地點,當擺長不變時,擺球質量越大,單
擺做簡諧振動的周期越小
C. 增加波源距橋墩的距離
D. 減小波源距橋墩的距離 D.
系統做穩定的受迫振動時,系統振動的頻率等
( · · )( ) 于周期性驅動力的頻率10. 2022 江蘇 12 多選 一漁船向魚群發出
, , E.
已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期,
超聲波 若魚群正向漁船靠近 則被魚群反射回來的超
就可知振子在任意時刻運動速度的方向
聲波與發出的超聲波相比 ( )
15.(2022·北京)如圖所示,彈簧振子在 M、N 之
A. 波速變大
間做簡諧運動.以平衡位置O 為原點,建立Ox 軸.向右
B. 波速不變
為x 軸的正方向.若振子位于 N 點時開始計時,則其
C. 頻率變高
振動圖象為 ( )
D. 頻率不變
11.(2022·上海)一束單色光由空氣進入水中,則
該光在空氣和水中傳播時 ( )
A.速度相同,波長相同
B.速度不同,波長相同
C.速度相同,頻率相同 A. B.
D.速度不同,頻率相同
12.(2022·新課標Ⅰ)(多選)某同學漂浮在海面
上,雖然水面波正平穩地以1.8m/s的速率向著海灘
13

小題狂刷 高考專題特訓
19.(2022·四川·5)如圖所示,甲為t=1s時某
橫波的波形圖象,乙為該波傳播方向上某一質點的振
C. D. 動圖象,距該質點Δx=0.5m處質點的振動圖象可能
是 ( )
16.(2022·天津)(多選)在均勻介質中坐標原點
π
O 處有一波源做簡諧運動,其表達式為y=5sin( t),2
它在介質中形成的簡諧橫波沿x 軸正方向傳播,某時
刻波剛好傳播到x=12m處,波形圖如圖所示,則 甲 乙
( )
A B
A.此后再經6s該波傳播到x=24m處
B.M 點在此后第3s末的振動方向沿y 軸正方向
C.波源開始振動時的運動方向沿y 軸負方向 C D
D.此后 M 點第一次到達y=-3m處所需時間 20.(2022·天津·5)平衡位置處于坐標原點的
是2s 波源S 在y 軸上振動,產生頻率為50Hz的簡諧橫波
17.(2022·四川)(多選)簡諧橫波在均勻介質中 向x 軸正、負兩個方向傳播,波速均為100m/s,平衡
沿直線傳播,P、Q 是傳播方向上相距10m的兩質點, 位置在x 軸上的P、Q 兩個質點隨波源振動著,P、Q
波先傳到P,當波傳到Q 開始計時,P、Q 兩質點的振 的x 軸坐標分別為xP=3.5m,xQ=-3m,當S 位移
動圖象如圖所示.則 ( ) 為負且向-y 方向運動時,P、Q 兩質點的 ( )
A. 位移方向相同,速度方向相反
B. 位移方向相同,速度方向相同
C. 位移方向相反,速度方向相反
D. 位移方向相反,速度方向相同
21.(2022·新課標Ⅱ)一列簡諧橫波在介質中沿
A.質點Q 開始振動的方向沿y 軸正方向 x 軸正向傳播,波長不小于10cm.O 和A 是介質中平
B.該波從P 傳到Q 的時間可能為7s 衡位置分別位于x=0和x=5cm處的兩個質點t.=0
C.該波的傳播速度可能為2m/s 時開始觀測,此時質點O 的位移為y=4cm,質點 A
D.該波的波長可能為6m 1
( · )( ) 、 處于波峰位置t.= s時
,質點O 第一次回到平衡位
18.2022 上海 多選 甲 乙兩列橫波在同一介 3
質中分別從波源 M、N 兩點沿x 軸相向傳播,波速為2 置,t=1s時,質點A 第一次回到平衡位置.求
m/s,振幅相同,某時刻的圖象如圖所示.則 ( ) (1)簡諧波的周期、波速和波長;
(2)質點O 的位移隨時間變化的關系式.
A.甲乙兩波的起振方向相反
B.甲乙兩波的頻率之比為3∶2
C.再經過3s,平衡位置在x=7m處的質點振動
方向向下
D.再經過3s,兩波源間(不含波源)有5個質點位
移為零
14

物理·選修2
22.(2022·重慶·14)如圖為一列沿x 軸正方向 長約1m的單擺.實驗時,由于僅有量程為20cm、精度
傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖,質點P 的振動 為1mm的鋼板刻度尺,于是他先使擺球自然下垂,在
周期為0.4s.求該波的波速并判斷P 點此時的振動方 豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一
向. 標記點,測出單擺的周期T1;然后保持懸點位置不變,
設法將擺長縮短一些,再次使擺球自然下垂,用同樣方
法在豎直立柱上做另一標記點,并測出單擺的周期
T2;最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標記點之間
的距離ΔL.用上述測量結果,寫出重力加速度的表達
式g= .
25.(2022·北京·10)用單擺測定重力加速度的
實驗裝置如圖1所示.
圖1 圖2
23.(2022·浙江·14)某個質點的簡譜運動圖象 (1)組裝單擺時,應在下列器材中選用 (選
如圖所示,求振動的振幅和周期. 填選項前的字母).
A. 長度為1m左右的細線
B. 長度為30cm左右的細線
C. 直徑為1.8cm的塑料球
D. 直徑為1.8cm的鐵球
(2)測出懸點O 至小球球心的距離(擺長)L 及單
擺完成n次全振動所用的時間t,則重力加速度g=
(用L、n、t表示).
(3)如表是某同學記錄的3組實驗數據,并做了部
分計算處理.
組次 1 2 3
擺長L/cm 80.00 90.00100.00
50次全振動時間t/s 90.0 95.5 100.5
24.(2022·天津·10)某同學利用單擺測量重力
振動周期 /
加速度. T s 1.80 1.91
(1)(多選)為了使測量誤差盡量小,下列說法正確 重力加速度g/(m·s-2) 9.74 9.73
的是 . 請計算出第3組實驗中的 T= s,g=
A. 組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球 m/s2.
B. 組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線 (4)用多組實驗數據做出T2-L 圖象,也可以求
C. 實驗時須使擺球在同一豎直面內擺動 出重力加速度g,已知三位同學做出的T2-L 圖線的
D. 擺長一定的情況下,擺的振幅盡量大 示意圖如圖2中的a、b、c所示,其中a 和b平行,b和
c都過原點,圖線b對應的g 值最接近當地重力加速度
的值.則相對于圖線b,下列分析正確的是 (選
填選項前的字母).
A. 出現圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下
端的距離記為擺長L
B. 出現圖線c的原因可能是誤將49次全振動記
(2)如圖所示,在物理支架的豎直立柱上固定有擺 為50次
15

小題狂刷 高考專題特訓
C. 圖線c對應的g 值小于圖線b對應的g 值
本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩
部分.共100分,考試時間100分鐘.
圖3 第Ⅰ卷(選擇題 共60分)
(5)某同學在家里測重力加速度,他找到細線和鐵 一、選擇題(本大題共10小題,每小題6分,共60分)
鎖,制成一個單擺,如圖3所示,由于家里只有一根量 1.(2022·臨洮月考)(多選)在機械波中 ( )
程為30cm的刻度尺,于是他在細線上的A 點做了一 A. 各質點都在各自的平衡位置附近振動
個標記,使得懸點O 到A 點間的細線長度小于刻度尺 B. 相鄰質點間必有相互作用力
量程.保持該標記以下的細線長度不變,通過改變O、A C. 前一質點的振動帶動相鄰的后一質點的振動,
間細線長度以改變擺長.實驗中,當O、A 間細線的長 后一質點的振動必定落后于前一質點
度分別為l1、l2時,測得相應單擺的周期為T1、T2.由此 D. 各質點也隨波的傳播而遷移
可得重力加速度g= (用l1、l2、T1、T (2表示). 2. 2022·嘉興市質檢)曾因高速運行時剎不住
26.(2022·重慶·14)一豎直懸掛的彈簧振子, 車而引發的“豐田安全危機”風暴席卷全球,有資料分
下端裝有一記錄筆,在豎直面內放置有一記錄紙.當振 析認為這是由于當發動機達到一定轉速時,其振動的
子上下振動時,以速率v水平向左勻速拉動記錄紙,記 頻率和車身上一些零部件的固有頻率接近,使得這些
錄筆在紙上留下如圖所示的圖象,y1、y2、x0、2x0為紙 零部件就跟著振動起來,當振幅達到一定值的時候就
上印記的位置坐標,由此圖求振動的周期和振幅. 出現“卡殼”現象.有同學通過查閱資料又發現豐田召
回后的某一維修方案,就是在加速腳踏板上加一個“小
鐵片”.試分析該鐵片的主要作用是 ( )
A. 通過增加質量使整車慣性增大
B. 通過增加質量使得汽車腳踏板不發生振動
C. 通過增加質量改變汽車腳踏板的固有頻率
D. 通過增加質量改變汽車發動機的固有頻率
3.(2022·安徽碭山月考)兩列簡諧波在水平彈
性繩相向傳播,波長均為2m,波速均為1m/s,t=0
時,兩列波的前端相距1m,波形如圖,則圖中各波形
對應的時刻t1、t2、t3、t4分別為 ( )
27.(2022·江蘇·12)在“探究單擺的周期與擺
長的關系”實驗中,某同學準備好相關實驗器材后,把
單擺從平衡位置拉開一個很小的角度后釋放,同時按
下秒表開始計時,當單擺再次回到釋放位置時停止計
時,將記錄的這段時間作為單擺的周期.以上操作中有
不妥之處,請對其中兩處加以改正.
A.2s,1.5s,1s,2.5s
B.2s,1s,1.5s,2.5s
C.1s,1.5s,2s,2.5s
D.1s,2s,1.5s,4s
4.(2022·北京模擬)一個彈簧振子沿x 軸做簡
諧運動,取平衡位置O 為x 軸坐標原點.從某時刻開始
計時,經過四分之一周期,振子具有沿x 軸正方向的最
大加速度.能正確反映振子位移x 與時間t關系的圖
象是 ( )
16

物理·選修2
D.t=0.75s時刻,質點P、Q 都運動到x=0.5m
8.(2022·馬鞍山模擬)一列簡諧橫波沿x 軸正
方向傳播,t=0時刻波形如圖所示,此時刻后介質中的
A B P 質點回到平衡位置的最短時間為0.2s,Q 質點回到
平衡位置的最短時間為1s,已知t=0時刻P、Q 兩質
點對平衡位置的位移相同,則 ( )
C D
5.(2022·上海13校聯考)一個做簡諧振動的彈
簧振子,周期為T,振幅為A,已知振子從平衡位置第
A
一次運動到x= 處所用的最短時間為t1,從最大的2
A. 該簡諧波的周期為1.2s
A
正位移處第一次運動到x= 處所用的最短時間為2 B. 該簡諧波的波速為0.05m/s
t,那么t 與t 的大小關系是 ( ) C.t=0.8s時,P 質點的加速度為零2 1 2
A.t=t B.tC.t>t D. 無法判斷 9.(2022·大慶檢測)(多選)圖(a)為一列簡諧橫1 2
6.(2022·濰坊模擬)(多選)如圖所示,同種介質 波在t=0時的波形圖,P 是平衡位置在x=0.5m處
中有兩列簡諧橫波相向傳播,實線表示的波沿x 軸正 的質點,Q 是平衡位置在x=2.0m處的質點;圖(b)為
方向傳播,虛線表示的波沿x 軸負方向傳播,在t=0 質點Q 的振動圖象.下列說法正確的是 ( )
時刻,兩列波已在0≤x≤2m范圍內相遇.已知波的頻
率為5Hz,兩列波的振幅均為2cm,則下列說法正確的
是 ( )
圖(a)
A. 波的傳播速度為40m/s
B. 在t=0時刻,x=4處的質點向上運動
C. 兩列波相遇后,x=1m處質點的振幅為4cm
D.在t=0.1s時刻,x=-4m處的質點運動到x 圖(b)
=O 處 A. 這列簡諧波沿x 軸正方向傳播
7.(2022·豐臺區二練)如圖所示,兩列簡諧橫波 B. 波的傳播速度為20m/s
分別沿x 軸正方向和負方向傳播,兩波源分別位于x C. 從t=0到t=0.25s,波傳播的距離為50cm
=-0.2m和x=1.2m處,兩列波的速度大小均為v D. 在t=0.10s時,質點P 的加速度方向與y 軸
=0.4m/s,兩波源的振幅均為A=2cm.圖示為t=0 正方向相同
時刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示),該時刻平衡 E. 從t=0.10s到t=0.25s,質點P 通過的路程
位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q 兩質點剛開 為30cm
始振動,質點 M 的平衡位置處于x=0.5m處.關于各 10.(2022·天水模擬)(多選)如圖所示,質點S
質點運動情況的判斷正確的是 ( ) 為振源,做上下振動,形成向右、向左傳播的簡諧波,振
動的頻率為20Hz,波速為16m/s,已知PS=15.8m,
QS=14.6m,經歷足夠長的時間,某時刻當質點恰通
過平衡位置向上運動,此時刻P、Q 兩質點所處的位置
是 ( )
A.t=0時刻質點P、Q 均沿y 軸正方向運動
, A.P 在波峰B.t=1s時刻 質點 M 的位移為-4cm B.P
在波谷
C.t=1s時刻,質點 M 的位移為+4cm C.Q
在波峰 D.Q 在波谷
17

小題狂刷 高考專題特訓
第Ⅱ卷(非選擇題 共40分) 13.(2022·新課標Ⅱ)(14分)平衡位置位于原點
二、非選擇題(本大題共3小題,共40分) O 的波源發出簡諧橫波在均勻介質中沿水平x 軸傳
11.(
, 、
2022·雅安模擬)(12分)在“利用單擺測重 播 P Q 為x 軸上的兩個點(均位于x 軸正向),P 與
力加速度”的實驗中 Q 的距離為35cm,此距離介于一倍波長與二倍波長之
(1)測得擺線長l ,小球直徑D,小球完成n 次全 間,已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動,周0
振動的時間t,則實驗測得的重力加速度的表達式 期T=1s,振幅A=5cm.當波傳到P 點時,波源恰好g
= ; 處于波峰位置
;此后再經過5s,平衡位置在Q 處的質
(2)實驗中如果重力加速度的測量值偏大,其可能 點第一次處于波峰位置
,求:
的原因是 ; (1) P、Q 之間的距離;
A. 把擺線的長度lo當成了擺長
(2)從t=0開始到平衡位置在Q 處的質點第一次
B.擺線上端未牢固地固定于O 點,振動中出現松 處于波峰位置時,波源在振動過程中通過路程.
動,使擺線變長
C.測量周期時,誤將擺球(n-1)次全振動的時間
t記成了n次全振動的時間
D. 擺球的質量過大
(3)為了減少實驗誤差,可采用圖象法處理數據,
通過多次改變擺長,測得多組擺長L 和對應的周期T,
并作出T2-L 圖象,如圖所示.若圖線的斜率為k,則
用k表示重力加速度的測量值g= .
12.(2022·吉林九校摸底)(14分)如圖甲所示,
在某介質中波源A、B 相距d=20m,t=0時二者開始
上下振動,A 只振動了半個周期,B 連續振動,所形成
的波的傳播速度均為v=1.0m/s,開始階段兩波源的
振動圖象如圖乙所示.求:
(1)距A 點1m處的質點在t=0到t=22s內所
經過的路程;
(2)在t=0到t=16s時間內從A 發出的半個波
在前進的過程中所遇到的波峰的個數.
甲
乙
18

展開更多......

收起↑