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1、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4 Hz。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1 Hz,则把手转动的频率为 ( ) A.1 Hz B.3 Hz C.4 Hz D.5 Hz,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
2、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
3、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2106 Hz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2 250 m/s和1 500 m/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2106 Hz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2 250 m/s和1 500 m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中
4、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=1 s时,振子的速度
5、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=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零 D.t=4 s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=1 s和t=3 s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=2 s和t=4 s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
6、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=
7、 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20 cm,周期为3.0 s。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10 cm时,游客能舒服地登船。在一个周期内
8、, 游客能舒服登船的时间是 ( ) A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s,答案 C 解法一 由题意知,游客舒服登船时间t= 2=1.0 s。 解法二 设振动表达式为y=A sin t,由题意可知t1= 或t2= ,其中= = rad/s,解得t1=0. 25 s或t2=1.25 s,则游客舒服登船时间t=t2-t1=1.0 s。,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
9、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2L C.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
10、,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tDtBtCtA,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3 m的甲、 乙两小木块随波上下运动,
11、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30 Hz B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s,答案 C 波的周期T= s=2 s,f= =0.5 Hz,1.5=3 m,=2 m,则波速v= = m/s=1 m/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4 m/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4 cm B.这列波的周期为1 s C.此时x=4 m处质点沿y轴负方向运动 D.此时x=4 m处质点的加速度为
12、0,答案 D 由波动图像知,波的振幅为2 cm,A选项错误;波长=8 m,周期T= = s=2 s,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=4 m处质点此时向y轴正方 向运动,C选项错误;此时x=4 m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= 0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是 ( ) A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰
13、E.t=2 s时,x=2 m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=4 m,选项A错误;T0.5 s,则由题图知波在0.5 s内沿x轴正方向传播的距 离为 ,传播时间t= T=0.5 s,T= s,频率f= =1.5 Hz,选项C正确;波速v= =6 m/s,选项B正确;1 s = T,t=1 s时,x=1 m处的质点处于波谷,选项D错误;2 s=3T,t=2 s时,x=2 m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
14、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20 Hz,波速为16 m/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15.8 m、14.6 m。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
15、.8 m,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10 m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7 s
16、C.该波的传播速度可能为2 m/s D.该波的波长可能为6 m,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=6 s,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=7 s时n= ,故B错误;由v= = m/s知,当v=2 m/s 时n= ,故C错误;再由=vT= m知,当n=1时=6 m,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0.9 m。以下判断正确的是 ( ) A.波长为1.2 m B.波源起振方向沿y轴正方向 C.波速大小为0.4 m/s D.质点A的动能在t=4 s时最大,答案 A
