


云南高考物理三年(2020-2022)模拟题知识点分类汇编-11机械振动与机械波
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这是一份云南高考物理三年(2020-2022)模拟题知识点分类汇编-11机械振动与机械波,共27页。试卷主要包含了多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、多选题
1.(2022·云南昆明·统考一模)下列说法正确的是( )
A.衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射
B.物体做受迫振动达到稳定后,其振动的频率等于驱动力的频率
C.当光从光密介质射入光疏介质时,可能出现反射光线消失,只剩折射光线的现象
D.用超声波被血流反射回来其频率发生变化测量血流速度,是多普勒效应的应用
E.杨氏双缝干涉实验中,在距离双缝的路程差为波长奇数倍处呈现暗条纹
2.(2022·云南昆明·统考一模)下列说法中正确的是( )
A.所有的波均能发生偏振现象
B.一质点做周期为T的简谐运动,时刻与t时刻的位移大小一定相等
C.一质点做简谐运动,在四分之一周期内,其路程可能大于振幅
D.电磁波在真空中传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
E.两列波发生干涉,振动加强区的质点的位移总是大于振动减弱区的质点的位移
3.(2022·云南昆明·统考模拟预测)如图所示,为一个水平弹簧振子的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该弹簧振子的振动方程为
B.t=1s到t=2s内,弹簧振子的动能不断减小
C.t=3s时,弹簧振子的加速度沿x轴负方向
D.t=9s时弹簧振子的位移为10cm
E.t=0到t=10s弹簧振子的路程为100cm
4.(2022·云南昆明·统考一模)图甲中实线和虚线分别为同一直线上两个波源、做简谐振动的图像,以所在直线为轴,波源a、b平衡位置的坐标分别为,,图乙为时刻的波形图,下列说法正确的是( )
A.波源、产生的机械波不能产生干涉
B.两列波的波速均为
C.内处的质点运动的路程为0
D.处的质点起振时刻为
E.时,处的质点位移为
5.(2022·云南曲靖·校考三模)如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的传播速度均为,两波源的振幅均为。图示为时刻两列波的图象(传播方向如图所示),此时刻平衡位置处于和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处,则下列正确的是( )
A.时刻,两列波开始相遇
B.时刻,质点P、Q都运动到M点
C.时刻,质点M的位移为4cm
D.时刻,质点Q的速度最大
E.质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向
6.(2022·云南·统考二模)如图所示的直角坐标系中,O点有一波源,时刻,波源从O点开始沿着y轴正方向振动,形成沿x轴正方向传播的简谐横波,经半个周期后刚好传播到P点。已知该波的周期为,振幅为,OP间的距离为,PQ间的距离为。则下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为
B.Q点开始振动时,P点的位移为
C.Q点开始振动时,O点的位移为
D.P点第一次到波谷时,Q点正在做加速运动
E.Q点开始振动后,P、Q两点在同一时刻的速度不可能相等
7.(2022·云南·模拟预测)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是( )
A.该水面波的频率为6Hz
B.该水面波的波长为3m
C.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
8.(2021·云南保山·统考一模)一列简谐横波在t=0.6s时刻的图象如图甲所示,此时P、Q两质点的位移均为-1 cm,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是( )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波的波速是
C.从t= 0.6 s开始,紧接着的 Δt=0.6s时间内,A质点通过的路程是 4cm
D.从t= 0.6s开始,质点Q比质点P早0.4s回到平衡位置
E.能与该波发生干涉的另一列波的频率为
9.(2021·云南·统考一模)一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图如图所示。均匀介质中xA=2m,xB=6m处的质点P、Q此后每隔0.1s偏离平衡位置的位移相同,下列说确的是( )
A.周期为0.1s
B.波速为80m/s
C.t=0时刻,质点P向下振动
D.0~0.1s时间内,质点Q的路程为40cm
E.t=0.1s时刻,质点P的速度方向沿y轴正方向
10.(2021·云南曲靖·统考二模)如图甲所示,均匀介质中两波源、分别位于x轴上、m处,质点P位于x轴上m处,时刻两波源同时由平衡位置开始振动,、的振动图象分别如图乙、丙所示,传播速度大小均为m/s,下列说法正确的是( )
A.波源发出的波经过4s到达P点
B.0~4s内质点P通过的路程为16cm
C.s时刻质点P位于波谷
D.当两列波叠加后质点P的振动是加强的
E.当两列波叠加后质点P的振幅为6cm
11.(2021·云南·统考二模)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形,该波的周期为 T,此时两个质点P、Q到平衡位置的距离相等,位置如图所示。关于P、Q两质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.此时刻两质点的速度大小相等
B.此时刻两质点的位移相同
C.此时刻两个质点的加速度大小相等,方向相反
D.两质点将同时回到平衡位置
E.再经过T两质点到平衡位置的距离不相等
12.(2020·云南昆明·统考一模)一列简谱横波沿x轴负方向传播,如图为时刻的波形,P、Q为该波上的两个质点,P的横坐标,Q的横坐标,已知时,Q质点第一次回到该位置。下列说法正确的是_____。
A.该波的周期为
B.该波的波速大小为
C.时刻质点P的加速度沿y轴负方向
D.内质点P通过的路程为
E.时刻质点P的纵坐标为
13.(2020·云南·统考一模)如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的速度大小均为,两列波的振幅均为。图示为时刻两列波的图像(传播方向如图所示),该时刻平衡位置位于和的P、Q两质点刚开始振动,另有一质点M,平衡位置处于处。关于各质点运动情况的判断正确的是( )
A.两波源的起振方向均为y轴负方向
B.t=0时刻质点P、Q均沿y轴负方向运动
C.t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到x=0.5m处
D.t=1s时刻,质点M的位移为-4cm
E.t=ls时刻,质点M的位移为4cm
14.(2020·云南曲靖·模拟预测)如下图1所示,一根水平拉直弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1.0m,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动,并产生沿x轴正方向传播的波,O质点的振动图象如图2所示,当O质点第一次达到正向最大位移时,P质点刚开始振动,则( )
A.质点Q的起振方向为y轴正向
B.O、P两质点之间的距离为半个波长
C.这列波传播的速度为1.0m/s
D.在一个周期内,质点O通过的路程为0.4m
E.t=2s时P质点第一次到达波峰位置
15.(2020·云南·统考三模)下列说法正确的是( )
A.驱动力的频率越高,受迫振动的振幅越大
B.在地球上接收到来自遥远星球的光波波长变长,可判断该星球正在远离地球
C.激光测距是应用了激光平行度好的特点
D.变化的磁场一定产生变化的电场
E.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中光的传播速度均相同
16.(2020·云南红河·一模)一列简谐横波沿x轴负方向传播,在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是_________。
A.波长为0.08m
B.波速为0.40m/s
C.x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波峰
D.x=16cm处的质点经过半个周期运动到x=8cm处
E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s,则它在该介质中的波长为0.32m
17.(2020·云南·统考模拟预测)下列说法中正确的是
A.物体做受迫振动,驱动力频率越高,物体振幅越大
B.机械波从一种介质进入另一种介质传播时,其频率保持不变
C.质点做简谐运动,在半个周期的时间内,合外力对其做功一定为零
D.用单摆测重力加速度的实验时,在几个体积相同的小球中,应选择质量大的小球
E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波,测得返回警车的超声波频率为,则
18.(2020·云南·统考模拟预测)一简谐机械横波沿x轴负方向传播,已知波的波长为8 m,周期为2 s,t=0 s时刻波形如图甲所示,a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图象,则下列说法正确的是
A.图乙可以表示质点b的振动
B.在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内,质点b运动位移相同
C.该波传播速度为v=16m/s
D.质点a在t=1s时位于波谷
E.质点d 简谐运动的表达式为y=0.1sinπt(m)
19.(2020·云南·统考一模)如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷.已知两列波的振幅均为2 cm,波速为2 m/s,波长为8 cm,E点是B、D和A、C连线的交点,下列说法中正确的是( )
A.A、C两处两质点是振动减弱的点
B.B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm
C.E处质点是振动减弱的点
D.经0.02 s,B处质点通过的路程是8 cm
E.经0.01 s,D处质点的位移为零
20.(2020·云南曲靖·统考二模)一列横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形曲线如图所示.已知这列波的质点P从t=0时刻起第一次达到波峰的时间为0.6s,质点PQ的坐标分别为(1,0)和(7,0),则有( )
A.这列波的频率为
B.这列波的波长为5m
C.这列波的传播速度为
D.当时,质点P的位移
E.质点Q到达波峰时,质点P恰好到达波谷
21.(2020·云南·统考三模)如图1所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图2为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象.P是平衡位置在x=2m处的质点,则下列说法正确的是( )
A.t=2s时,x=1.5m处质点的振动速度为0.5m/s
B.t=2s时,x=1.0m处质点的位移为4cm
C.该简谐横波沿x轴的负方向传播
D.0~1s时间内,P向y轴正方向运动
E.0~3s时间内,P运动的路程为12cm
二、填空题
22.(2021·云南昆明·统考三模)如图所示,实线和虚线分别为一简谐横波在时刻和时刻的波形图,内,处的质点速度一直减小,则该波沿x轴_______方向传播(填“正”或“负”),波速大小为_______,在时,处的质点的位移为_______。
23.(2021·云南昆明·统考一模)一简谐横波以的速度沿轴正方向传播。已知时刻的波形如图所示,此时质点的位移为,再过质点P第一次到达波峰。则这列波的周期为___________,波长为___________ ,在这段时间内质点通过的路程为___________。
三、解答题
24.(2022·云南昆明·统考一模)一列简谐横波在介质中沿x轴传播,图甲是t=0.2s时的波形图,图线与y轴的交点纵坐标为-0.25cm,图线与x轴的两个交点间距为6.00cm。图中标出介质中的两个质点M、N,质点M此时位于平衡位置。图乙是质点N的振动图像。
(1)说明波的传播方向并求出波的传播速度;
(2)求质点N平衡位置的横坐标。
25.(2021·云南昆明·统考二模)已知在处的质点在沿轴方向上做简谐运动,形成沿轴正方向传播的简谐波。时质点开始振动,当时波刚好传到质点处,形成了如图所示的波形,此时质点的位移为。求:
Ⅰ.再经过多长时间处的质点振动后第一次回到平衡位置;
Ⅱ.从质点开始振动到处的质点第一次回到平衡位置过程中质点通过的路程。
26.(2021·云南·统考一模)一简谐横波向x正方向传播,x轴上有平衡位置坐标相距10m的a、b两质点(图中未标出),该波的振幅A=80cm。t=0时刻质点a位移为+40cm,速度向y轴负方向。t=0.5s时a第一次回到平衡位置,此时质点b的位移为-40cm,速度向y轴正方向。求该波的周期和波速。
27.(2020·云南·统考二模)如图甲所示,x=0处的质点从t=0时刻开始做简谐运动,其振动图象如图乙所示。振动沿x轴正方向传播,位于x=6m处的质点在t=1.5s时开始振动。求:
(1).这列简谐波的波长;
(2).位于x轴正向的某质点P(图中未画出),从零时刻起,在t=7.75s时恰好出现第二次波谷,试计算P点的坐标值。
28.(2020·云南昆明·统考一模)如图甲所示,一列简谐波沿x轴传播,A、B为平衡位置相距4m的两个质点,它们的振动图像如图乙所示。求该波的波速。
参考答案:
1.ABD
【详解】A.衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射,符合事实,故A正确;
B.物体做受迫振动达到稳定后,其振动的频率等于驱动力的频率,故B正确;
C.光从光密介质射入光疏介质时,任何时候反射光线都不会消失,当入射角大于临界角时,折射光线会消失,故C错误;
D.用超声波被血流反射回来其频率发生变化测量血流速度,利用了多普勒效应,故D正确;
E.杨氏双缝干涉实验中,在距离双缝的路程差为半波长奇数倍处呈现暗条纹,故E错误。
故选ABD。
2.BCD
【详解】A.并非所有的波都能发生偏振现象,比如纵波就不能发生偏振现象,故A错误;
B.一质点做周期为T的简谐运动,时刻与t时刻,即相差半个周期,位移大小一定相等,故B正确;
C.根据简谐运动的对称性知,一个周期内的路程一定是4倍振幅,但四分之一周期内的路程不一定是一个振幅,与物体的初始位置有关,如果初始位置在平衡位置附近,则路程可能大于振幅,故C正确;
D.电磁波是横波,每一处的电场强度和磁感应强度总是相互垂直的,在真空中自由传播时,与波的传播方向垂直,故D正确;
E.两列波发生干涉,振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大,不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大,故E错误;
故选BCD。
3.ACE
【详解】A.由图像可知
由图像可得振动方程为
故A正确;
B.由图可知t=1s到t=2s内,弹簧振子向平衡位置振动,故动能不断增大,故B错误;
C.t=3s时,弹簧振子位于最大正向位移处,即加速度沿x轴负方向,故C正确;
D.由图知周期为
所以t=9s时弹簧振子处于负向最大位移处,即位移为-10cm,故D错误;
E.因为弹簧振子一个周期内的路程为
t=0到t=10s弹簧振子的路程为
故E正确。
故选ACE。
4.BCE
【详解】A.由图甲可知波源、产生的机械波的周期均为
则频率均为
可知两列波具有相同的频率,相位差恒定,故能产生干涉现象,A错误;
B.由图乙可知两列波的波长均为,则两列波的波速均为
B正确;
C.由图乙可知当波源的波谷传到处时,波源的波峰也刚好传到处,可知处为振动减弱点,且两列波的振幅相同,故处的质点一直处于平衡位置,即内处的质点运动的路程为,C正确;
D.由图乙可知波源的振动先传到处,则有
可知处的质点起振时刻为
D错误;
E.由图乙可知波源在处的起振方向向上,从时间内,由于
可知时,波源的振动使得处的质点的位移为,在内波向前传播的距离为
由图乙可知,时,波源的波谷刚好传到处,故时,处的质点位移为,E正确;
故选BCE。
5.ADE
【详解】A.两列波开始相遇时各传播3m,则经过的时间为
选项A正确;
B.质点只能在自己平衡位置附近振动,而不随波迁移,选项B错误;
C.波的周期
则在时刻,两列波均使质点M振动0.25s,即两列波都使质点M向下振动,由叠加可知,此时质点M的位移为-4cm,选项C错误;
D.时刻,左面波没有传播到Q点,即从图示位置经过一个周期,质点Q再次回到平衡平衡位置,此时的速度最大,选项D正确;
E.根据t=0时刻的波形图可知,质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向,选项E正确。
故选ADE。
6.ACE
【详解】A.由题可知,波从O传播到P的过程,波的传播速度
故A正确;
B.由题意
,A=8cm,P点与O点间距半个波长,是反相点的关系,所以P质点的振动方程为
波从P传播到Q,历时
代入P的振动方程可得
故B错误;
C.同理,O点的振动方程为
波从O传播到Q历时
代入O点的振动方程可得
故C正确;
D.P从起振至第一次处于波谷历时,波从P传播到Q历时,所以P点第一次到波谷时,Q点振动了
由于起振方向沿y轴正方向,所以此刻Q点在平衡位置上方向最大位移处运动,在做减速运动,故C错误;
E.Q点开始振动后,P、Q两点振动相位上相差,所以在同一时刻的速度不可能相等,故E正确。
故选ACE。
7.BD
【详解】A.由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s,可得知振动的周期
频率为
故A错误;
B.该水面波的波长为
故B正确;
C.参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动,并不会“随波逐流”,但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。故C错误,D正确。
故选BD。
8.BCE
【详解】A.由题图乙读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向,由题图甲判断出波的传播方向为沿x轴正方向,故A错误;
B.由图甲读出波长为λ=20m,由乙图知周期T=1.2s则波速为
故B正确;
C.质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程为4倍振幅,由于
所以在内A质点通过的路程是
故C正确;
D.图示时刻质点P沿y轴正方向运动,质点Q沿y轴负方向运动,所以质点P将比质点Q早回到平衡位置,将此图象与正弦曲线进行对比可知,P点的横坐标为,Q点的横坐标,根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡位置时间为
故D错误;
E.该波频率为
频率相同是两列波可以发生干涉的必要条件,故E正确。
故选BCE。
9.BCE
【详解】A.因为质点P、Q此后每隔0.1s偏离平衡位置的位移相同,可知
周期为
T=0.2s
选项A错误;
B.波速为
选项B正确;
C.根据“同侧法”可知,t=0时刻,质点P向下振动,选项C正确;
D.0~0.1s时间内,质点Q振动半个周期,则通过的路程为2A=20cm,选项C错误;
E.t=0.1s时刻,质点P振动到与t=0时刻关于x轴对称的位置,可知P的速度方向沿y轴正方向,选项E正确。
故选BCE。
10.BDE
【详解】A.波源发出的波到达P点的时间
选项A错误;
B.0~4s内质点P振动2s,通过的路程为4A1=16cm,选项B正确;
C.s时刻由S1在质点P引起的振动位于平衡位置,此时刻由波源S2引起的振动刚刚传到P点,则此时质点P位移平衡位置,选项C错误;
DE.两列波的波长均为
λ=vT=4m
因P点到两波源的距离差等于6m=,因两列波起振的方向相反,可知当两列波叠加后质点P的振动是加强的,则当两列波叠加后质点P的振幅为
A=A1+A2=6cm
选项DE正确。
故选BDE。
11.ACD
【详解】A.由于质点P、Q到平衡位置的距离相等,所以此时刻两质点的速度大小相等,方向相反,故A正确;
B.此时刻两质点位移大小相同,方向相反,则位移不相同,故B错误;
C.此时刻由于两质点位移大小相等,则两质点的加速度大小相等,方向相反,故C正确;
D.简谐横波沿x轴正方向传播,如图所示的时刻P点向上振动,Q点向下振动,两点同时回到平衡位置,故D正确;
E.由于P、Q的位移总是大小相等、方向相反,所以再经过T,两个质点到平衡位置的距离相等,故E错误。
故选ACD。
12.BCE
【详解】AB.根据图像可知该波的波长为
质点Q由平衡位置再次回到该位置历时半个周期,则该波的周期为
所以波速为
故A错误,B正确;
C.因为质点受到的合力的方向总是指向平衡位置,所以质点P在时刻加速度沿y轴负方向,故C正确;
D.由图像可知,质点振幅为2cm,质点在一个周期内的路程为振幅的4倍,的时间正好为一个周期,所以内质点P通过的路程为
故D错误;
E.根据图像可确定质点P的振动方程满足
把代入质点P的振动方程,可得
故E正确。
故选BCE。
13.ABD
【详解】A B.根据波形平移法可知:时刻质点P、Q均沿y轴的负方向运动,则质点P、Q的起振方向均沿y轴的负方向运动,两波源的起振方向均为y轴负方向,故AB正确;
C.质点P、Q在平衡位置附近振动,不会沿波的传播方向运动,故C错误;
DE.由图知波长,由得,该波的周期为
则时刻,两列波谷都传播到点,质点的位移为
故D正确,E错误。
故选ABD。
14.ACE
【详解】A.由振动图像可知,质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向,各个质点的起振方向都与波源的起振方向相同,所以质点Q的起振方向沿y轴正方向,故A正确;
B.O质点振动,P质点开始振动,由于质点的振动周期与波的传播周期相等,知OP间的距离为四分之一个波长,故B错误;
C.由振动图像得周期
而波长
解得
故C正确;
D.一个周期内质点O用过的路程为
故D错误;
E.t=1s时O点到达波峰位置,而OP间的距离为四分之一波长,即t=2s时,P质点第一次到达波峰位置,故E正确。
故选ACE。
15.BCE
【详解】A.驱动力的频率越接近物体的固有频率,受迫振动的振幅越大,选项A错误;
B.根据多普勒效应,在地球上接收到来自遥远星球的光波波长变长,频率变小,则可判断该星球正在远离地球,选项B正确;
C.激光测距是应用了激光平行度好的特点,选项C正确;
D.根据麦克斯韦电磁理论,均匀变化的磁场产生稳定的电场,选项D错误;
E.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中光的传播速度均相同,选项E正确。
故选BCE。
16.BCE
【详解】AB.波沿x轴负方传播,根据波形图可知
该波的周期T>0.20s,n只能等于0,故
由图可知,波长λ=16cm=0.16m,故波速
故A错误,B正确;
C.x=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向下振动,经过t=0.70s时即经过,所以t=0.70s时x=0.08m处的质点位于波峰,故C正确;
D.介质中的质点不会随波逐流,只能在各自平衡位置附近振动,故D错误;
E.若此波传入另一介质中波的频率不变即周期不变,则波长为
故E正确。
故选BCE。
17.BCD
【详解】A. 物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅达最大,这种现象称为共振。故A错误;
B. 机械波从一种介质进入另一种介质传播时,其频率保持不变,故B正确;
C. 振子做简谐运动,在半个周期时间内,振子的速率不变,根据动能定理得知合外力做的功一定为0,故C正确;
D.为了减小阻力的影响,用单摆测重力加速度的实验时,在几个体积相同的小球中,应选择质量大的小球,故D正确;
E. 交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波,测得返回警车的超声波频率为,因为相互远离,根据开普勒效应可知,故E错误。
故选BCD。
18.ADE
【详解】A.由图乙知,t=0时刻质点经过位置向下运动,图甲是t=0时刻的波形,此时a位于波峰,位移最大,与图乙中t=0时刻质点的状态不符,而质点b在t=0时刻经过平衡位置向下运动,与图乙中t=0时刻质点的状态相符,所以图乙不能表示质点d的振动,可以表示质点b的振动,故A正确;
B.由于质点做简谐振动,并不是匀速直线运动,则在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内,质点b运动位移不相同,故B错误;
C.由图可知,波的波长为8m,周期为2s,故传播速度
故C错误;
D.因周期T=2s,那么质点a在t=1s时,即振动半个周期,其位于波谷,故D正确;
E.根据平移法可知,质点d下一时刻沿着y轴正方向运动,振幅
而
因此质点d简谐运动的表达式为
故E正确。
故选ADE。
19.ADE
【详解】A、由题图可知,A、C两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方,是振动减弱的点,故A正确.
B、B、D两点都是振动加强的点,振幅都是4 cm,此时D点处于波峰,B点处于波谷,则B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8 cm,故B错误.
C、B、D两点都是振动加强的点,根据波的叠加原理,振动加强的与振动减弱的相互间隔,它们的连线上各点振动也加强,所以E处质点是振动加强的点,故C错误.
D、由T==s=0.04 s,0.02 s为半个周期,则经半个周期B处质点从波谷到达波峰,通过的路程是s=2A=24 cm=8 cm,故D正确.
E、0.01 s为T,而在t=0时刻D处质点处于波峰,故再经过T,D处质点回在平衡位置,位移为零,故E正确.
20.ADE
【详解】波沿x轴正方向传播,由传播方向与振动方向的关系可知t=0时刻P振动的方向向下,则P质点经过=0.6s第一次到达波峰,所以可知周期为0.8s,波的频率为:=1.25Hz,故A正确;从波形图象可知此波的波长是4 m,故B错误;波速为:,故C错误;在t=0时刻P在平衡位置,经0.8s即一个周期回到原位置,故D正确;P、Q两质点相距6 m,即个波长,P、Q两质点振动步调相反,故E正确.
21.BCE
【详解】由图可知波长λ=2m,T=4s,则波速;此为波的传播速度,并非质点的振动速度,选项A错误;质点的振幅为4cm,t=2s时,x=1m处质点位于波峰位置,位移为A=4cm选项B正确;t=2s时,x=1.5m处质点沿y轴负方向运动,则该波沿x轴负方向传播,选项C正确;0-1s时间内,质点p由波峰向平衡位置运动,沿y轴负方向运动,选项D错误;t=0时,质点P位于波峰,故经过3s质点P经过的路程为s=3A=12cm,选项E正确;故选BCE.
22. 正 0.5
【详解】[1][2]处的质点速度一直减小,结合图像可知,处的质点在0时刻沿y轴正方向运动,由“上下坡法”可知,该波沿x轴正方向传播;且有
得
则波速为
[3]处的质点振动方程为
则在时,处的质点的位移为
23.
【详解】由图可知,波向轴正方向传播,根据同侧法,点将向上振动,此时位置为振幅的一半,设振动周期为,则到达波峰用时
解得
根据得
在内,前内质点运动了一个周期,经过了个振幅,则前内质点通过的路程
另剩下,则质点从处到达波峰,再从波峰回到处,最后内质点通过的路程
故在这段时间内质点通过的路程为
24.(1)x轴负方向传播,12cm/s;(2)3.4cm
【详解】(1)根据图乙可知,t=0.2s时质点N向上振动,根据同侧法,则波沿x轴负方向传播
根据图乙可知, ,根据图甲可知, ,则波速
(2)设质点M、N平衡位置的x坐标分别是 、 根据图甲可知, 处
因此
由图乙可知,在 时N点处于平衡位置,经过,其振动状态向x轴负方向传播到M处,可得M、N 间平衡位置距离
质点N平衡位置的横坐标
25.Ⅰ.;Ⅱ.
【详解】Ⅰ.由图像可知,机械振动的周期,机械波的传播速度
机械波传播到处的质点时间
当的质点振动后第一次回到平衡位置时间
综合上式,解得
Ⅱ.从质点开始振动时计时,质点的振动方程为
当时
当时
质点在一个周期内振动的路程为
质点运动的总路程为
解得
26.4s;(n=0,1,2,3……)
【详解】据题意,从t=0时刻开始,质点a经可回到平衡位置,因此
解得
T=4s
a、b平衡位置相距10m,据题意可得
(n=0,1,2,3……)
解得
(n=0,1,2,3……)
27.(1).;(2).xP=11m
【详解】(1).波速
波长
(2).经分析,P点第一次出现波谷的时间是t=3.75s时刻,说明在此前1s,振动首次传递到P点,(因振动传到某点时质点起振的方向向下),也就是经过∆t=2.75s波从坐标原点传递到P点,因此
xP=v△t=4×2.75m=11m
故P点坐标为xP=11m.
28.(n=0,1,2,3)或(n=0,1,2,3)
【详解】根据图乙知,该列波周期:
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴正方向传播,振动由质点A传播到质点B所需的时间为
(n=1,2,3……)
根据波速定义式有
联立解得
(n=0,1,2,3)
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴负方向传播,振动由质点B传播到质点A所需的时间为
(n=0,1,2,3)
根据波速定义式有:
联立解得
(n=0,1,2,3)
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