专题02 机械振动机械波(四川专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理下学期期末真题分类汇编
2025-05-19
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内容正文:
专题02 机械振动 机械波
核心归纳
一、简谐运动的周期性与对称性
周期性
做简谐运动的物体的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化,变化周期就是简谐运动的周期T;动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为
对称性
(1)如图所示,做简谐运动的物体经过关于平衡位置O点对称的两点P、P'(OP=OP')时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等
(2)物体由P到O所用的时间等于由O到P'所用的时间,即tPO=tOP'
(3)物体往复运动过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOP=tPO
(4)相隔或(n为正整数)的两个时刻,物体位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度大小相等,方向相反
二、简谐运动、受迫振动和共振的比较
振动
项目
简谐运动
受迫振动
共振
受力情况
受回复力
受驱动力作用
受驱动力作用
振动周期、频率
由系统本身性质决定,即固有周期T0和固有频率f0
由驱动力的周期和频率决定,即T=T驱,f=f驱
T驱=T0,f驱=f0
振动
能量
振动系统的机械能不变
由产生驱动力的物体提供
振动物体获得的能量最大
常见
例子
弹簧振子或单摆(θ<5°)
机械工作时底座发生的振动
共振筛、声音的共鸣等
三、波的传播方向与质点振动方向的互判
“同侧”法
波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧
“上下坡”法
沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动
“微平移”法
将波形沿传播方向进行微小的平移,再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断质点振动方向
四、振动图像和波的图像的比较
比较项目
振动图像
波的图像
研究对象
一个质点
波传播方向上的所有质点
研究内容
某质点位移随时间的变化规律
某时刻所有质点在空间分布的规律
图像
横坐标
表示时间
表示各质点的平衡位置
物理意义
某质点在各时刻的位移
某时刻各质点的位移
振动方向
的判断
(看下一时刻的位移)
(“同侧”法、“上下坡”法、“微平移”法)
Δt后的
图形
随时间推移,图像延伸,但已有形状不变
随时间推移,图像沿波的传播方向平移,原有波形做周期性变化
联系
(1)纵坐标均表示质点的位移
(2)纵坐标的最大值均表示振幅
(3)波在传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动
机械振动
1.(23-24高二下·四川乐山·期末)战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时,有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波,如图1所示。某时刻开始计时,时两列波的图像如图2所示,P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波,O点为手握的绳子一段,向右为x轴正方向。已知绳波的速度为,求:
(1)甲、乙的绳端振动频率和之比;
(2)以图2所示为时刻,写出乙运动员的绳中,平衡位置为4m处质点的振动方程。
2.(23-24高二下·四川乐山·期末)做简谐运动的物体,当物体的位移为正值时,下列说法正确的是( )
A.速度一定为正值,回复力一定为正值
B.速度一定为负值,回复力一定为负值
C.速度不一定为正值,回复力一定为正值
D.速度不一定为正值,回复力一定为负值
3.(23-24高二上·四川南充·期末)如图甲,把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,该共振筛的共振曲线如图乙所示,已知仅增大电压,可使偏心轮转速提高;仅增大筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是2r/s,则( )
A.筛子现在振动的频率为0.8Hz
B.共振筛的固有频率为0.8Hz
C.仅增大电压,可以使筛子振幅增大
D.仅增大筛子质量,可以使筛子振幅增大
4.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)用轻绳栓往质量为m的小球组成单摆,如图甲所示。摆球在AB之间做小角度往复运动,当小球通过P点向B运动瞬间开始计时,小球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A.单摆的摆长约为1.0m
B.在t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
C.在t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
D.单摆的位移x随时间t变化的关系为
5.(23-24高二上·四川绵阳·期末)如图所示,为一个水平弹簧振子做简谐运动的振动图像,则该振子的速度—时间图像、加速度—时间图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二上·四川南充·期末)某同学用单摆测量重力加速度,如果最后测得的重力加速度比当地重力加速度的真实值偏大,他在实验过程中可能出现的失误是( )
A.选用的悬线的长度较大
B.把在时间t内的n次全振动误记为次
C.用悬线长作为摆长来计算
D.用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
7.(24-25高二上·四川凉山州·期末)如图所示,弹簧振子在B、C间做简谐运动,O为平衡位置,B、C为两侧的最大位置,若振子振幅为5cm,由B运动到C的时间为2s,则( )
A.振子从B到O运动过程中,弹簧振子机械能不变
B.振子从B到O运动过程中,速度和加速度均在增加
C.振子从O点再次回到O点为一次全振动
D.振子经过的路程为5cm时所用的时间一定为1s
8.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)手机是现代社会的高科技产物,其内置的加速度传感器可以测量手机运动时的加速度,小明学习了简谐振动的相关知识后,用质量为的手机和轻弹簧制作了一个如图甲所示的振动装置。并记录了手机在竖直方向振动过程中加速度a随时间t变化的关系图像,如图乙所示,若取竖直向下为正方向( )
A.时,弹簧弹力为0
B.时,弹簧的弹性势能最大
C.至,手机的动能不断增大
D.时,弹簧对手机的弹力大小为,方向竖直向上
9.(24-25高二上·四川南充·期末)弹簧振子在竖直方向做简谐运动,则( )
A.振子两次经过同一位置时速度一定相同
B.振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置
C.振子经过平衡位置时,速度最小
D.弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化
10.(24-25高二上·四川成都·期末)关于单摆做简谐振动,下列说法正确的是( )
A.摆球经过平衡位置时合力为零 B.摆球经过平衡位置时回复力不为零
C.仅增大摆球质量,单摆周期增大 D.仅增大摆长,单摆周期增大
11.(24-25高二上·四川川南川东北名校·期末)某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲,现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒,漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图乙所示,设竖直向上为正方向。求:
(1)A点振动的振幅和周期;
(2)A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。
12.(24-25高二上·四川成都蓉城联盟·期末)下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的弹簧振子,其速度增大时,加速度一定减小
B.同一弹簧振子振动的振幅越大,其振动的能量和周期越大
C.做简谐运动的单摆,摆球的回复力由其所受合力提供
D.做受迫振动的物体,振动稳定后的频率等于驱动力的频率
机械波
13.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)两个周期均为T的振源P、Q振动步调相同,振幅分别为A、2A,在空间中传播后形成两列简谐波,某时刻在两列波相遇的区域内形成如图的波形,实线为波峰,虚线为波谷。a、b、d三点为线线相交的位置,c点是a、b两点连线的中点。下列说法中正确的是( )
A.a点是静止的,它偏离平衡位置的位移总是3A
B.b点是振动的,其振幅为3A
C.c点是静止的,它偏离平衡位置的位移总是A
D.d点是振动的,其振幅为3A
14.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时的波形如图中实线所示,t=0.5s时的波形如图中虚线所示,求:
(1)该简谐横波的传播速度;
(2)x轴上的质点随波振动的周期。
15.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)一列简谐横波沿x轴传播,t=0.6s时的部分波形如图甲所示,P是介质中位于x=6cm处的一个质点,其振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.这列波的波速为10cm/s
B.这列波的传播方向沿x轴向右
C.t=1.2s时位于x=8cm处的质点沿y轴负方向运动
D.x=8cm处质点从t=0.6s开始至第5次到达波峰所需的时间为5.9s
16.(23-24高二下·四川成都·期末)图(a)为一列简谐横波在时刻的波形图,Q是平衡位置为处的质点,图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的周期是0.1s
B.该波的传播速度为40m/s
C.该波沿x轴负方向传播
D.从到,质点Q运动的路程为60cm
17.(23-24高二下·四川眉山仁寿第一中学校(北校区)·期末)图(a)是一列简谐横波在某时刻的波形图,该时刻横波恰好传播至P点,图(b)为质点M从该时刻开始的振动图像,下列说法正确的是( )
A.此波在该介质中的传播速度为1.25m/s
B.波源起振方向沿y轴正方向
C.此波传播至Q点的过程中,质点P的路程为0.5m
D.此波传播至Q点时,质点N位于cm位移处
18.(23-24高二下·四川泸州·期末)如图所示为弹簧纵波演示器,一根劲度系数较小的轻弹簧通过细线水平悬挂在空中,弹簧上有P、Q两点,初态弹簧静止时P、Q的平衡位置相距0.6m。现对弹簧左端施加一周期性外力,在弹簧上形成一列纵波。时刻观察到P点向右运动到离平衡位置最远位置处,Q点恰好在平衡位置处且向左运动,在时刻Q点向右运动到离平衡位置最远位置处。若该波的波长,则该波的波速可能为( )
A.0.4m/s B.1m/s C.2m/s D.2.4m/s
19.(23-24高二下·四川乐山·期末)古有“长袖善舞”之说,水袖作为我国戏曲的表现道具,体现了中国古典舞的气韵。图1是时水袖形成的一列简谐横波,图2是平衡位置位于处的质点M的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该列横波沿x轴正方向传播 B.该列横波传播速度为20cm/s
C.质点M的振动方程为 D.时,质点N回到平衡位置
20.(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图甲,位于坐标原点O的波源从时刻开始振动,形成了沿x轴正方向传播的简谐横波。时,平衡位置位于处的质点A第一次到达波峰,质点B的平衡位置位于处,波源O的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.质点A的起振方向沿y轴正方向
B.该波的波速为10m/s
C.从到的过程中,质点A运动的路程为12cm
D.时,质点B的加速度与速度同向
21.(23-24高二下·四川泸州·期末)水平面有一沿x轴正方向传播的简谐横波,如图所示的实线和虚线分别是和时的波形图,求:
(1)若已知波速,该波波长的最大值;
(2)若已知波长,该波波速的可能值。
22.(23-24高二下·四川泸州·期末)如图甲所示,A、B是两个振源,介质中的P点离A点的距离为10m,离B点的距离为8m。两列波源从t=0时刻开始同时起振,A点振动图像如图乙所示,B点振动图像如图丙所示,两列波在介质中的波速均为v=1m/s。则下列说法中正确的是( )
A.P点的起振方向向下 B.P点的起振方向向上
C.在0~12s内,P点运动的路程为30cm D.在0~12s内,P点运动的路程为10cm
23.(23-24高二下·四川德阳·期末)如图(a)所示,、为两个波源,同时开始振动,振动频率相同,形成的机械波在同种均匀介质中传播,以两波源开始振动为计时起点,、两波源的振动图像分别如图(b)、图(c)所示。为两波源连线上的一质点,与两个波源的距离分别是和,已知两波源的振动形式相隔2s先后到达质点,求:
(1)两列波的波长;
(2)波源振动10s的过程中,质点通过的路程。
24.一列简谐横波沿x轴方向传播,在t=0.6s时刻的波形图如图甲所示,此时质点P的位移为+2cm,质点Q的位移为-2cm,波上质点A的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴负方向传播
B.该简谐横波的波速为20m/s
C.质点Q的振动方程为y=4sin(2.5πt)(cm)
D.时,质点刚好在平衡位置
25.(23-24高二下·四川凉山州安宁河联盟·期末)图甲为一列简谐横波在t=1s时刻的波形图,A、B、P分别是平衡位置在 处的质点,图乙为质点 P 的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.该列波沿x轴正向传播
B.t=1s时质点A沿y轴正方向运动
C.时质点A 回到平衡位置
D.t=1s到t=2s的时间内, 质点 B 运动的路程为20cm
26.(23-24高二下·四川成都七中(高新校区)·模拟)下列有关机械振动和机械波的说法正确的是( )
A.在频率相同的两列波的叠加区域中,某位置到两波源的距离相等,则该位置一定是振动加强点
B.简谐运动的平衡位置就是合外力为零的位置
C.弹簧振子做简谐运动时,若某两个时刻位移相同,则这两个时刻的速度也一定相同
D.机械波中除振源外的各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息
27.(23-24高二下·四川成都石室中学·模拟)如图甲为一列简谐横波在t=0.2s时的波形图,如图乙为该波上A质点的振动图像。下列说法错误的是( )
A.这列波沿x轴负向传播,这列波的波速为0.5m/s
B.平衡位置x=0.1m处的质点在0.3s时的加速度沿y轴负方向
C.若此波遇到另一列简谐波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为2.5Hz
D.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象,则该障碍物的尺寸可能为20cm
28.(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期末)一简谐横波沿x轴负方向传播,时刻的波形图如图所示,此时该波恰好传到处。时,处的质点P第3次位于波峰。下列说法正确的是( )
A.时刻,处的质点正沿y轴负方向振动
B.该波的周期为
C.质点P在0到内通过的路程为
D.该波的传播速度为
29.(23-24高二上·四川南充·期末)两列机械波在同种均匀介质中传播,P(-10m,0)、Q(10m,0)为两列波的波源,以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系,某时刻的波形如图,经过足够长的时间,则( )
A.处质点振动加强,且位移始终为45cm
B.处质点振动减弱,且振幅为45cm
C.处质点振动减弱,且振幅为15cm
D.处质点振动加强,且位移始终为15cm
30.(23-24高二上·四川南充·期末)一列波源位于坐标原点的简谐横波沿x轴传播,图甲是时的波形图,图乙是平衡位置为处质点P的振动图像,则( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.在到质点P运动的路程为4m
C.该波遇到尺寸为3m的障碍物能发生明显的衍射现象
D.若有一位观察者从处沿x轴正方向运动,观察者接收到波的周期等于2s
31.(23-24高二上·四川眉山·期末)如图所示为一列简谐波在t=0时刻的波形图,此时波刚传到x=10m处,x=6m处的质点P已经振动了2s,Q点是平衡位置在x=9m处的质点,下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为v=3m/s
B.波源的起振方向为沿y轴正方向
C.质点Q点的振动方程为
D.从图示时刻开始,再经1.75s,P、Q两质点的位移相同
32.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)如图所示,水平面内有S1、S2两个波源,它们的位置坐标分别为(-4m,0)、(4m,0),M点为水平面内的一点,其位置坐标为(-4m,6m)。已知两波源同时从t=0时刻开始做简谐振动且振动情况完全一致,振动图像如图所示,两列波在介质中的传播速度均为v=10m/s。试求:
(1)两列波的波长;
(2)当两列波均传播到M点后,M点的振幅。
33.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)一列沿x轴方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图甲所示,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示x=6m处质点a的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为v=3m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.t=2s时,质点b的加速度沿y轴正方向
D.质点c的平衡位置坐标为(10m,0)
34.(23-24高二上·四川眉山·期末)如图所示,一列简谐波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别是时刻和时刻的波形。求:
(1)该波的振幅和波长;
(2)该波的波速。
35.(23-24高二上·四川巴中·期末)如图所示,握住弹性绳的一端周期性上下抖动,在绳上激发了一列简谐横波,P、Q是绳上的两个质点。从图示时刻开始计时,下列说法中正确的是( )
A.P点振动的周期可能比Q点振动的周期小
B.经过一个周期,质点P将运动至Q处
C.加快抖动,波的频率增大,传播速度不变
D.加快抖动,波的频率增大,传播速度增大
36.(23-24高二上·四川巴中·期末)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=1s时刻的波形图,P是平衡位置位于x=2m处的质点,其振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.波沿x轴负方向以1m/s的速度传播
B.波沿x轴正方向以2m/s的速度传播
C.质点P在0~7s内运动的路程为35cm
D.质点P在7s时的位置坐标为(2m,-5cm)
37.(23-24高二上·四川眉山·期末)战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动,人们在做战绳运动时,用手抓紧绳子,做出甩绳子的动作,使得绳子呈波浪状向前推进,形成横波(可视为简谐横波)。图甲为一列简谐横波在t=0.20s时刻的波形图,P点是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q点是平衡位置在x=4.0m处的质点,M点是平衡位置在x=8.0m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )
A.该波向左传播,波速为40m/s B.质点M与质点Q的运动方向总是相反
C.t=0.75s时,Q点的位移为10cm D.在0.50s时间内,质点M通过的路程为1.0m
38.(22-23高二下·四川内江·期末)一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是( )
A.这列波的波长是12m
B.平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅相等
C.如果波向右传播,平衡位置分别为B、C的2个质点,在此时刻的振动方向相反
D.若波速为240m/s那么,波的频率为30Hz
E.若虚线是简谐横波在时的波形图,波的传播速度一定为:(n=0,1,2,3,…)
39.(24-25高二上·四川南充·期末)一列简谐横波沿x轴方向传播,图甲是时波的图像,图乙为图甲中质点P的振动图像,则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度为
C.经过一个周期,质点P沿x轴运动
D.该波通过直径为的孔时,可观察到明显的衍射现象
40.(24-25高二上·四川自贡·期末)一列简谐横波沿轴正方向传播,波速为。在传播方向上有两质点,坐标分别为,。波传播到点时开始计时,该点的振动图像如图所示。求:
(1)该简谐波的波长;
(2)内,质点通过的路程;
(3)在何时质点第一次到达正向最大位移处。
41.(24-25高二上·四川凉山州·期末)一列简谐横波沿x轴传播,时刻的波形曲线如图所示,此时介质中质点b向y轴负方向运动,时质点b第一次到达波峰位置,求:
(1)该波的传播速度大小及方向;
(2)质点a从时刻开始至的过程中运动的路程;
(3)写出c点的振动方程。
42.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置为处的质点,Q是平衡位置为处的质点,M是平衡位置为处的质点,图乙为质点Q的振动图像。
(1)求到,该波沿x轴传播的距离x1;
(2)若从开始计时,求质点P第一次回到平衡位置与质点M第一次回到平衡位置的时间差;
(3)若从开始计时,当质点M通过的路程为时,求质点P通过的路程S。
43.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)下列说法正确的是( )
A.接触起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为创造了电荷
B.一切波都能发生衍射现象,当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长差不多或比波长小时,才能看到明显衍射现象
C.物体做受迫振动时,其振动频率仅与物体固有频率有关,与驱动频率无关
D.将地球视为磁体,地球地理南北极与地磁南北极重合
44.(23-24高二上·四川自贡·期末)同步振动、频率相同、振幅均为A的两列水波在水面上相遇后,在它们重叠的区域形成如图所示的图样,其中实线代表波峰,虚线代表波谷。在图示时刻,M为波峰与波峰相遇点、N为波谷与波谷相遇点、P为波峰与波谷相遇点。则以下说法正确的是( )
A.质点P是振动减弱的点,其位移大小始终等于0
B.质点M是振动减弱的点,但其振动并不始终减弱
C.质点N是振动减弱的点,其位移始终为0
D.振动加强和减弱的区域在水面上的位置不断变化
45.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)如图所示为两列同频率的简谐波在时刻的叠加情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为,波速为,波长为,C点是BE连线和FQ连线的交点,下列说法正确的是( )
A.D、Q两点是振动加强点
B.时刻,A、B两点的竖直高度差为
C.时,C点正在向下振动
D.时,B点位于平衡位置处
46.(24-25高二上·四川乐山普通高中·期末)一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在相互作用。如图是某绳波形成过程示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动质点2、3、4……各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。时,质点9刚要开始运动。下列说法正确的是( )
A.时,质点7的加速度方向向上
B.时,质点9开始向下运动
C.时,质点5的加速度达到最大
D.时,质点9第一次到达波峰
47.(24-25高二上·四川成都·期末)图(a)为一列简谐横波在t0时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x2m和x8m处的质点,图(b)为质点P的振动图像。则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的周期为1s
C.该波的传播速度大小为4m/s D.0~2.5s内,质点Q运动的路程为50cm
48.(24-25高二上·四川宜宾第三中学校·期末)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上B质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正向传播
B.A、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同
C.经过0.3s,B质点通过的路程大小为0.3m
D.若此波遇到另一列简谐横波并发生干涉现象,则所遇到的波的频率为2.5Hz
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专题02 机械振动 机械波
核心归纳
一、简谐运动的周期性与对称性
周期性
做简谐运动的物体的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化,变化周期就是简谐运动的周期T;动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为
对称性
(1)如图所示,做简谐运动的物体经过关于平衡位置O点对称的两点P、P'(OP=OP')时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等
(2)物体由P到O所用的时间等于由O到P'所用的时间,即tPO=tOP'
(3)物体往复运动过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOP=tPO
(4)相隔或(n为正整数)的两个时刻,物体位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度大小相等,方向相反
二、简谐运动、受迫振动和共振的比较
振动
项目
简谐运动
受迫振动
共振
受力情况
受回复力
受驱动力作用
受驱动力作用
振动周期、频率
由系统本身性质决定,即固有周期T0和固有频率f0
由驱动力的周期和频率决定,即T=T驱,f=f驱
T驱=T0,f驱=f0
振动
能量
振动系统的机械能不变
由产生驱动力的物体提供
振动物体获得的能量最大
常见
例子
弹簧振子或单摆(θ<5°)
机械工作时底座发生的振动
共振筛、声音的共鸣等
三、波的传播方向与质点振动方向的互判
“同侧”法
波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧
“上下坡”法
沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动
“微平移”法
将波形沿传播方向进行微小的平移,再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断质点振动方向
四、振动图像和波的图像的比较
比较项目
振动图像
波的图像
研究对象
一个质点
波传播方向上的所有质点
研究内容
某质点位移随时间的变化规律
某时刻所有质点在空间分布的规律
图像
横坐标
表示时间
表示各质点的平衡位置
物理意义
某质点在各时刻的位移
某时刻各质点的位移
振动方向
的判断
(看下一时刻的位移)
(“同侧”法、“上下坡”法、“微平移”法)
Δt后的
图形
随时间推移,图像延伸,但已有形状不变
随时间推移,图像沿波的传播方向平移,原有波形做周期性变化
联系
(1)纵坐标均表示质点的位移
(2)纵坐标的最大值均表示振幅
(3)波在传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动
机械振动
1.(23-24高二下·四川乐山·期末)战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时,有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波,如图1所示。某时刻开始计时,时两列波的图像如图2所示,P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波,O点为手握的绳子一段,向右为x轴正方向。已知绳波的速度为,求:
(1)甲、乙的绳端振动频率和之比;
(2)以图2所示为时刻,写出乙运动员的绳中,平衡位置为4m处质点的振动方程。
【答案】(1);(2)
【来源】四川省乐山市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测物理试题
【详解】(1)由波形图可知
,
由可得
(2)振动方程为,由波形图可知绳波乙的振幅
绳波乙的周期
平衡位置为4m位置处的质点,再过会运动到负向最大位移处可得
解得
所以平衡位置为4m位置处的质点的振动方程为
2.(23-24高二下·四川乐山·期末)做简谐运动的物体,当物体的位移为正值时,下列说法正确的是( )
A.速度一定为正值,回复力一定为正值
B.速度一定为负值,回复力一定为负值
C.速度不一定为正值,回复力一定为正值
D.速度不一定为正值,回复力一定为负值
【答案】D
【来源】四川省乐山市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测物理试题
【详解】当物体的位移为正值时,速度不一定为正值,回复力一定为负值,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.(23-24高二上·四川南充·期末)如图甲,把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,该共振筛的共振曲线如图乙所示,已知仅增大电压,可使偏心轮转速提高;仅增大筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是2r/s,则( )
A.筛子现在振动的频率为0.8Hz
B.共振筛的固有频率为0.8Hz
C.仅增大电压,可以使筛子振幅增大
D.仅增大筛子质量,可以使筛子振幅增大
【答案】B
【来源】四川省南充市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】B.由题图可知,该共振筛振幅最大的时候,其频率为0.8Hz,即发生共振的频率为0.8Hz,也就是说共振筛的固有频率为0.8Hz,故B项正确;
A.由于现在偏心轮的转速为2r/s,其频率为
筛子做受迫运动,所以其筛子此时的频率为2Hz,故A项错误;
C.由之前的分析可知,此时筛子的频率为2Hz,而由题意可知,电压增加,则频率增加,则筛子固有频率和驱动力频率的差值变大,筛子振幅减小,故C项错误;
D.由图可知,筛子固有频率为0.8Hz,增加筛子质量,筛子的固有周期增大,则固有频率减小,则固有频率和驱动力频率的差值变大,筛子振幅减小,故D项错误。
故选B。
4.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)用轻绳栓往质量为m的小球组成单摆,如图甲所示。摆球在AB之间做小角度往复运动,当小球通过P点向B运动瞬间开始计时,小球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A.单摆的摆长约为1.0m
B.在t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
C.在t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
D.单摆的位移x随时间t变化的关系为
【答案】A
【来源】四川省凉山州西昌市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】A.根据图乙可知,周期为2s,根据
解得
故A正确;
B.根据图乙可知,在t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球偏离平衡位置的位移减小,则重力势能减小,动能增大,故B错误;
C.根据图乙可知,在t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球偏离平衡位置的位移增大,根据
可知,回复力增大,故C错误;
D.根据图乙可知,单摆的位移x随时间t变化的关系为
故D错误。
故选A。
5.(23-24高二上·四川绵阳·期末)如图所示,为一个水平弹簧振子做简谐运动的振动图像,则该振子的速度—时间图像、加速度—时间图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【来源】四川省绵阳市2023-2024学年高二上学期期末教学质量测试物理试卷
【详解】AB.图像的斜率表示速度,根据图像可知,从0时刻开始,斜率为负值,且斜率的绝对值先减小,表明0时刻,速度为负的最大值,故A错误,B正确;
CD.对于简谐运动,根据牛顿第二定律有
则有
可知,加速度与位移大小成正比,方向相反,故C正确,D错误。
故选BC。
6.(24-25高二上·四川南充·期末)某同学用单摆测量重力加速度,如果最后测得的重力加速度比当地重力加速度的真实值偏大,他在实验过程中可能出现的失误是( )
A.选用的悬线的长度较大
B.把在时间t内的n次全振动误记为次
C.用悬线长作为摆长来计算
D.用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
【答案】D
【来源】四川省南充市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】由单摆周期公式得
摆长应为摆线长度加小球半径。
A.若选用的悬线的长度较大,不影响实验结果,故A错误;
B.把在时间t内的n次全振动误记为次,周期测量值偏大,测得的重力加速度偏小,故B错误;
C.用悬线长作为摆长来计算,忽略了小球的半径,摆长测量值偏小,故测得的重力加速度偏小,故C错误;
D.用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,摆长测量值偏大,故测得的重力加速度偏大,故D正确。
故选D。
7.(24-25高二上·四川凉山州·期末)如图所示,弹簧振子在B、C间做简谐运动,O为平衡位置,B、C为两侧的最大位置,若振子振幅为5cm,由B运动到C的时间为2s,则( )
A.振子从B到O运动过程中,弹簧振子机械能不变
B.振子从B到O运动过程中,速度和加速度均在增加
C.振子从O点再次回到O点为一次全振动
D.振子经过的路程为5cm时所用的时间一定为1s
【答案】A
【来源】四川省凉山州2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】A.振子从B到O运动过程中,弹簧的弹性势能转变成小球的动能,弹簧振子机械能守恒,保持不变,故A正确;
B.振子从B到O运动过程中,速度增大,加速度减小,故B错误;
C.振子从O点再次回到O点,有可能只振动了半个周期,也可能振动一个周期,故C错误;
D.由题知,由B运动到C的时间为2s,故周期为4s;只有当振子从最大位移处到平衡位置处或从平衡位置到最大位移处经过的路程为5cm时所用的时间一定为1 s,除此之外振子经过的路程为5cm时所用的时间不一定为1s,故D错误。
故选A。
8.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)手机是现代社会的高科技产物,其内置的加速度传感器可以测量手机运动时的加速度,小明学习了简谐振动的相关知识后,用质量为的手机和轻弹簧制作了一个如图甲所示的振动装置。并记录了手机在竖直方向振动过程中加速度a随时间t变化的关系图像,如图乙所示,若取竖直向下为正方向( )
A.时,弹簧弹力为0
B.时,弹簧的弹性势能最大
C.至,手机的动能不断增大
D.时,弹簧对手机的弹力大小为,方向竖直向上
【答案】BC
【来源】四川省达州市普通高中2024-2025学年高二上学期期末质量监测物理试题
【详解】A.时手机的加速度为零,弹簧弹力大小等于手机的重力,故A错误;
B.时,加速度大小为,方向竖直向上,由牛顿第二定律得
可知弹簧的弹力最大,又由,可知弹簧的形变量最大,弹簧的弹性势能最大,故B正确;
C.至,加速度逐渐减小,位移逐渐减小,手机的动能增大,平衡位置动能最大,故C正确;
D.时,手机的加速度大小为,方向竖直向下,由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向上,故D错误。
故选BC。
9.(24-25高二上·四川南充·期末)弹簧振子在竖直方向做简谐运动,则( )
A.振子两次经过同一位置时速度一定相同
B.振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置
C.振子经过平衡位置时,速度最小
D.弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化
【答案】B
【来源】四川省南充市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】A.简谐运动规律可知,振子两次经过同一位置时,速度大小一定相等,但方向可能相反,所以速度不一定相同,故A错误;
B.由简谐运动位移定义可知,振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置,故B正确;
C.振子经过平衡位置时,速度最大,故C错误;
D.竖直方向的弹簧振子在运动过程中,不仅有弹性势能和动能的相互转化,还有重力势能参与转化,故D错误。
故选B。
10.(24-25高二上·四川成都·期末)关于单摆做简谐振动,下列说法正确的是( )
A.摆球经过平衡位置时合力为零 B.摆球经过平衡位置时回复力不为零
C.仅增大摆球质量,单摆周期增大 D.仅增大摆长,单摆周期增大
【答案】D
【来源】四川省成都市2024-2025学年高二上学期期末物理试卷
【详解】AB.单摆做简谐运动的过程中,摆球经过平衡位置时,回复力为零,但所受的合力提供向心力,故所受合力不为零,故AB错误;
CD.由单摆周期公式
可知摆球质量对周期无影响,摆长越长,周期越大,故C错误,D正确。
故选D。
11.(24-25高二上·四川川南川东北名校·期末)某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲,现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒,漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图乙所示,设竖直向上为正方向。求:
(1)A点振动的振幅和周期;
(2)A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。
【答案】(1)0.05m,2s
(2)-0.05m,1m
【来源】四川省川南川东北地区名校2024-2025学年高二上学期期末联考物理试题
【详解】(1)由图乙可知,振幅
A=0.05m
周期
T=2s
(2)0~10s内振动的周期数
第10s时的位移
y=-0.05m
0~10s内通过的路程
s=n×4A
代入数据解得
s=1m
12.(24-25高二上·四川成都蓉城联盟·期末)下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的弹簧振子,其速度增大时,加速度一定减小
B.同一弹簧振子振动的振幅越大,其振动的能量和周期越大
C.做简谐运动的单摆,摆球的回复力由其所受合力提供
D.做受迫振动的物体,振动稳定后的频率等于驱动力的频率
【答案】AD
【来源】四川省成都市蓉城联盟2024-2025学年高二上学期12月期末物理试题
【详解】A.做简谐运动的弹簧振子,其速度增大时,靠近平衡位置,位移减小,根据
可知,其回复力、加速度与位移大小成正比,所以加速度一定减小,A正确;
B.同一弹簧振子振动的振幅越大,其振动的能量越大,但其振动的周期由弹簧振子的质量和弹簧的劲度系数决定,与振幅无关,B错误;
C.做简谐运动的单摆,摆球的回复力由其重力沿圆弧切线方向的分力提供,C错误;
D.做受迫振动的物体,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,D正确。
故选AD。
机械波
13.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)两个周期均为T的振源P、Q振动步调相同,振幅分别为A、2A,在空间中传播后形成两列简谐波,某时刻在两列波相遇的区域内形成如图的波形,实线为波峰,虚线为波谷。a、b、d三点为线线相交的位置,c点是a、b两点连线的中点。下列说法中正确的是( )
A.a点是静止的,它偏离平衡位置的位移总是3A
B.b点是振动的,其振幅为3A
C.c点是静止的,它偏离平衡位置的位移总是A
D.d点是振动的,其振幅为3A
【答案】B
【来源】四川省攀枝花市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】A.图中a点位置波峰与波峰叠加,表明其振动加强,其振动的振幅为3A,它偏离平衡位置的位移在之间变化,故A错误;
B.图中b点位置波峰与波峰叠加,表明其振动加强,其振动的振幅为3A,故B正确;
C.c点是a、b两点连线的中点,根据图像可知,a、b、c三点位于两波源连线的中垂线上,由于两波源振动步调相同,则c点是振动加强点,其振幅为3A,它偏离平衡位置的位移在之间变化,c点并不是静止的,故C错误;
D.图中d点位置波峰与波谷叠加,表明其振动减弱,由于两波源振幅分别为A、2A,则其振幅为A,它偏离平衡位置的位移在之间变化,故D错误。
故选B。
14.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时的波形如图中实线所示,t=0.5s时的波形如图中虚线所示,求:
(1)该简谐横波的传播速度;
(2)x轴上的质点随波振动的周期。
【答案】(1)波沿x轴正方向传播(n=0,1,2,3…),波沿x轴负方向传播(n=0,1,2,3…);(2)波沿x轴正方向传播(n=0,1,2,3…),波沿x轴负方向传播(n=0,1,2,3…)
【来源】四川省攀枝花市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】(1)若波沿x轴正方向传播,则传播的距离为
(n=0,1,2,3…)
则波速为
(n=0,1,2,3…)
若波沿x轴负方向传播,则传播的距离为
(n=0,1,2,3…)
则波速为
(n=0,1,2,3…)
(2)若波沿x轴正方向传播,则周期为
(n=0,1,2,3…)
若波沿x轴负方向传播,则周期为
(n=0,1,2,3…)
15.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)一列简谐横波沿x轴传播,t=0.6s时的部分波形如图甲所示,P是介质中位于x=6cm处的一个质点,其振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.这列波的波速为10cm/s
B.这列波的传播方向沿x轴向右
C.t=1.2s时位于x=8cm处的质点沿y轴负方向运动
D.x=8cm处质点从t=0.6s开始至第5次到达波峰所需的时间为5.9s
【答案】ABD
【来源】四川省攀枝花市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】A.由图甲可知波长为,由图乙可知周期为,所以波速为
故A正确;
B.由图乙可知,t=0.6s时质点P沿y轴负方向振动,由图甲根据“同侧法”可知,这列波的传播方向沿x轴向右,故B正确;
C.由图甲根据“同侧法”可知,t=0.6s时处的质点沿y轴负方向运动,经过时间到t=1.2s时根据简谐运动的对称性可知,处的质点沿y轴正方向运动,故C错误;
D.从t=0.6s开始第一次到达波峰,波需传播的距离为
第一次到达波峰所需时间为
第5次到达波峰所需的时间为
故D正确。
故选ABD。
16.(23-24高二下·四川成都·期末)图(a)为一列简谐横波在时刻的波形图,Q是平衡位置为处的质点,图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的周期是0.1s
B.该波的传播速度为40m/s
C.该波沿x轴负方向传播
D.从到,质点Q运动的路程为60cm
【答案】B
【来源】四川省成都市2023-2024学年高二下学期期末高中毕业班摸底测试零诊物理试题
【详解】A.由图(b)知,该波的周期是
T=0.2s
故A错误;
B.由图(a)知,该波波长
波速
40m/s
故B正确;
C.由图(b)知,时刻质点Q向上振动,根据同侧法,该波沿x轴正方向传播,故C错误;
D.从到,即经过时间,质点Q运动的路程为
s=5A=50cm
故D错误。
故选B。
17.(23-24高二下·四川眉山仁寿第一中学校(北校区)·期末)图(a)是一列简谐横波在某时刻的波形图,该时刻横波恰好传播至P点,图(b)为质点M从该时刻开始的振动图像,下列说法正确的是( )
A.此波在该介质中的传播速度为1.25m/s
B.波源起振方向沿y轴正方向
C.此波传播至Q点的过程中,质点P的路程为0.5m
D.此波传播至Q点时,质点N位于cm位移处
【答案】BC
【来源】四川省眉山市仁寿第一中学校(北校区)2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】A.根据图像可知波长为4m,周期为4s,则波速为
故A错误;
B.该时刻横波恰好传播至P点,根据波形平移法可知,P点起振方向沿y轴正方向,则波源起振方向沿y轴正方向, 故B正确;
C.此波传播至Q点所用时间为
因此P点路程为
故C正确;
D.由波形平移法可知,该时刻N点沿y轴负方向振动,设N点振动方程为
代入,,可得
解得
此波传播至Q点所用时间为
则此波传播至Q点时,质点N的位移为
故D错误。
故选BC。
18.(23-24高二下·四川泸州·期末)如图所示为弹簧纵波演示器,一根劲度系数较小的轻弹簧通过细线水平悬挂在空中,弹簧上有P、Q两点,初态弹簧静止时P、Q的平衡位置相距0.6m。现对弹簧左端施加一周期性外力,在弹簧上形成一列纵波。时刻观察到P点向右运动到离平衡位置最远位置处,Q点恰好在平衡位置处且向左运动,在时刻Q点向右运动到离平衡位置最远位置处。若该波的波长,则该波的波速可能为( )
A.0.4m/s B.1m/s C.2m/s D.2.4m/s
【答案】C
【来源】四川省泸州市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】根据题意有
(n=0,1,2……)
(m=0,1,2……)
解得
,,(n=0,1,2……)
当n=0时,有
当n=1时,有
当n=2时,有
故选C。
19.(23-24高二下·四川乐山·期末)古有“长袖善舞”之说,水袖作为我国戏曲的表现道具,体现了中国古典舞的气韵。图1是时水袖形成的一列简谐横波,图2是平衡位置位于处的质点M的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该列横波沿x轴正方向传播 B.该列横波传播速度为20cm/s
C.质点M的振动方程为 D.时,质点N回到平衡位置
【答案】BC
【来源】四川省乐山市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测物理试题
【详解】A.由图2可知时质点M向y轴负方向振动,结合图1可知该列横波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.由图1可知波长
由图2可知周期
则该列横波传播速度为
故B正确;
C.由图1可知振幅
又
由于时质点M向y轴负方向振动,所以时质点M在平衡位置向y轴正方向振动,质点M的振动方程为
故C正确;
D.由
由于波的传播也是波形的传播,由于波沿x轴负方向传播,时,图1中处的波形传播到处,即时,质点N在波峰位置,故D错误。
故选BC。
20.(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图甲,位于坐标原点O的波源从时刻开始振动,形成了沿x轴正方向传播的简谐横波。时,平衡位置位于处的质点A第一次到达波峰,质点B的平衡位置位于处,波源O的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.质点A的起振方向沿y轴正方向
B.该波的波速为10m/s
C.从到的过程中,质点A运动的路程为12cm
D.时,质点B的加速度与速度同向
【答案】BD
【来源】四川省宜宾市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】A.由图b可知,波源O的起振方向沿y轴负方向,所以质点A起振方向沿y轴负方向,故A错误;
B.由图b可知,周期为2s,则
解得该波的波速为
故B正确;
C.质点A经过1.5s开始起振,所以3s内,质点实际振动的时间为1.5s,即四分之三个周期,所以质点A运动的路程为
故C错误;
D.波传到质点B的时间为
则3.75s时,质点B的在y轴负半轴向平衡位置运动,所以速度沿y轴正方向,加速度沿y轴正方向,所以加速度与速度同向,故D正确。
故选BD。
21.(23-24高二下·四川泸州·期末)水平面有一沿x轴正方向传播的简谐横波,如图所示的实线和虚线分别是和时的波形图,求:
(1)若已知波速,该波波长的最大值;
(2)若已知波长,该波波速的可能值。
【答案】(1);(2)
【来源】四川省泸州市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】(1)设周期为T,则
解得
当时周期最大
该波波长的最大值
(2)若已知波长,该波波速的可能值
22.(23-24高二下·四川泸州·期末)如图甲所示,A、B是两个振源,介质中的P点离A点的距离为10m,离B点的距离为8m。两列波源从t=0时刻开始同时起振,A点振动图像如图乙所示,B点振动图像如图丙所示,两列波在介质中的波速均为v=1m/s。则下列说法中正确的是( )
A.P点的起振方向向下 B.P点的起振方向向上
C.在0~12s内,P点运动的路程为30cm D.在0~12s内,P点运动的路程为10cm
【答案】AC
【来源】四川省泸州市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
【详解】AB.由图可知,波的周期为4s,则波长为
由于P点离A点的距离为10m,离B点的距离为8m,即经过8s质点P开始振动,起振方向与B的起振方向相同,即P点的起振方向向下,故A正确,B错误;
CD.由于
由于两波源振动步调相反,所以P点为振动加强点,8s时P开始振动,即0~8s内P点运动的路程为0,8s~10s内运动路程为10cm,10~12s内运动的路程为20cm,所以在0~12s内,P点运动的路程为30cm,故C正确,D错误。
故选AC。
23.(23-24高二下·四川德阳·期末)如图(a)所示,、为两个波源,同时开始振动,振动频率相同,形成的机械波在同种均匀介质中传播,以两波源开始振动为计时起点,、两波源的振动图像分别如图(b)、图(c)所示。为两波源连线上的一质点,与两个波源的距离分别是和,已知两波源的振动形式相隔2s先后到达质点,求:
(1)两列波的波长;
(2)波源振动10s的过程中,质点通过的路程。
【答案】(1);(2)
【来源】四川省德阳市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题
【详解】(1)与两个波源的距离差
波速
由图(b)、图(c)可知,两波的周期
两波的波长
(2)波源开始振动经过波传到,则
波源开始振动经过波传到,则
由图(b)、图(c)可知,两波的振幅分别为
波源振动前4s,质点一直静止。波源振动4s-6s,质点通过的路程
由图(b)、图(c)可知,两波源振动步调相反,波源振动6s-10s,质点通过的路程
波源振动10s的过程中,质点通过的路程
24.一列简谐横波沿x轴方向传播,在t=0.6s时刻的波形图如图甲所示,此时质点P的位移为+2cm,质点Q的位移为-2cm,波上质点A的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴负方向传播
B.该简谐横波的波速为20m/s
C.质点Q的振动方程为y=4sin(2.5πt)(cm)
D.时,质点刚好在平衡位置
【答案】C
【来源】2024届四川省成都市金牛区成都外国语学校模拟预测物理试题
【详解】A.由质点A的振动图像可知,在t=0.6s时刻,质点A在平衡位置向下振动,结合波形图可知,该简谐横波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图可知,波长和周期分别为12m和0.8s,所以该简谐横波的波速为
故B错误;
C.质点Q的振动方程为
t=0.6s时,质点Q的位移为-2cm,且向上振动,则
解得
所以
故C正确;
D.同理可得质点P的振动方程为
由此可知,时,有
即此时质点P处于波峰,故D错误。
故选C。
25.(23-24高二下·四川凉山州安宁河联盟·期末)图甲为一列简谐横波在t=1s时刻的波形图,A、B、P分别是平衡位置在 处的质点,图乙为质点 P 的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.该列波沿x轴正向传播
B.t=1s时质点A沿y轴正方向运动
C.时质点A 回到平衡位置
D.t=1s到t=2s的时间内, 质点 B 运动的路程为20cm
【答案】D
【来源】四川省凉山州安宁河联盟2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题
【详解】A.由P点的振动图像可知,在t=1s时质点P在平衡位置沿y轴正向运动,结合波形图可知,该列波沿x轴负向传播,选项A错误;
B.由“同侧法”可知,t=1s时质点A沿y轴负方向运动,选项B错误;
C.波速
时波向左传播
则此时质点A 不在平衡位置,选项C错误;
D.t=1s到t=2s的时间内,即经过0.5T, 质点 B 运动的路程为2A=20cm,选项D正确。故选D。
26.(23-24高二下·四川成都七中(高新校区)·模拟)下列有关机械振动和机械波的说法正确的是( )
A.在频率相同的两列波的叠加区域中,某位置到两波源的距离相等,则该位置一定是振动加强点
B.简谐运动的平衡位置就是合外力为零的位置
C.弹簧振子做简谐运动时,若某两个时刻位移相同,则这两个时刻的速度也一定相同
D.机械波中除振源外的各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息
【答案】D
【来源】四川省成都七中(高新校区)2023-2024学年高二下学期零诊模拟测试物理试题
【详解】A.在两列波的叠加区域,某质点到两列波源的距离相等,若两个波源初相位相同,该质点的振动一定加强,而若两个波源初相位相反,则该点振动减弱,故A错误;
B.简谐运动的物体通过平衡位置时回复力为零,而物体在平衡位置时合力不一定为零,单摆在平衡位置时,合力不为零,故B错误;
C.弹簧振子做简谐运动时,若某两个时刻位移相同,则这两个时刻的速度大小相等,方向可能相同也可能相反,故C错误;
D.机械波中各个质点由相邻近的先振动的质点通过相互作用带动起来依次振动的,通过受迫振动的形式传递能量和信息,故D正确。
故选D。
27.(23-24高二下·四川成都石室中学·模拟)如图甲为一列简谐横波在t=0.2s时的波形图,如图乙为该波上A质点的振动图像。下列说法错误的是( )
A.这列波沿x轴负向传播,这列波的波速为0.5m/s
B.平衡位置x=0.1m处的质点在0.3s时的加速度沿y轴负方向
C.若此波遇到另一列简谐波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为2.5Hz
D.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象,则该障碍物的尺寸可能为20cm
【答案】B
【来源】四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期零诊模拟考试物理试卷
【详解】A.由振动图像可得,0.2s时质点A处于平衡位置且向上运动,根据“上下坡法”可得,波沿x轴负方向传播。由图可知,波长为0.2m,周期为0.4s,则
故A正确;
B.0.2s-0.30 s内,机械波向负方向传播
可知平衡位置x=0.1m处的质点在0.3 s时的振动情况,和平衡位置x=0.15m处的质点在0.2s时的振动情况相同,y<0,故加速度沿y轴正方向,故B错误。
C.若两列波能发生稳定的干涉现象,其频率相同,根据周期与频率的关系
故C正确;
D.当障碍物的尺寸和波长相比相差不多或者比波长更小时,即可以发生明显衍射,所以该障碍物的尺寸可能为20cm,故D正确。
故选B。
28.(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期末)一简谐横波沿x轴负方向传播,时刻的波形图如图所示,此时该波恰好传到处。时,处的质点P第3次位于波峰。下列说法正确的是( )
A.时刻,处的质点正沿y轴负方向振动
B.该波的周期为
C.质点P在0到内通过的路程为
D.该波的传播速度为
【答案】D
【来源】四川省成都市蓉城名校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题
【详解】A.根据同侧法,时刻,处的质点正沿y轴正方向振动,故A错误;
BD.由图知,波长
设周期T,则波速
波峰传到处的时间
时,处的质点P第3次位于波峰,则
联立得
故B错误,D正确;
C.波传到处的质点P需要时间,则内质点P振动了0.2s,即振动了,通过的路程为
故C错误。
故选D。
29.(23-24高二上·四川南充·期末)两列机械波在同种均匀介质中传播,P(-10m,0)、Q(10m,0)为两列波的波源,以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系,某时刻的波形如图,经过足够长的时间,则( )
A.处质点振动加强,且位移始终为45cm
B.处质点振动减弱,且振幅为45cm
C.处质点振动减弱,且振幅为15cm
D.处质点振动加强,且位移始终为15cm
【答案】C
【来源】四川省南充市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】AB.由波形图可知,两波源振动方向相反,因x=0处的质点到两个波最前端的距离之差为2m为半波长的一倍,可知该质点的振动加强,且振幅为30cm+15cm=45cm,但位移不是始终为45cm,位移随时间不断变化,选项AB错误;
CD.处质点平衡位置到两个波最前端的距离之差为4m,为波长的1倍,因起振相反可知该质点的振动减弱,且振幅为30cm-15cm=15cm,但位移不是始终为15cm,选项C正确,D错误。
故选C。
30.(23-24高二上·四川南充·期末)一列波源位于坐标原点的简谐横波沿x轴传播,图甲是时的波形图,图乙是平衡位置为处质点P的振动图像,则( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.在到质点P运动的路程为4m
C.该波遇到尺寸为3m的障碍物能发生明显的衍射现象
D.若有一位观察者从处沿x轴正方向运动,观察者接收到波的周期等于2s
【答案】AC
【来源】四川省南充市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】A.由振动图像可知处质点P在时向上振动,则在波形图中由同侧法可知波沿x轴负方向传播,故A正确;
B.由振动图像可知波的周期为,而到对应的时间为
则质点P从平衡位置向上振动一个周期,路程为4个振幅,有
故B错误;
C.由波形图可读出波的波长为,发生明显的衍射现象的条件为障碍物的尺寸和波长差不多或比波长更小,则尺寸为3m与比较满足明显衍射的条件,故C正确;
D.由多普勒效应可知,沿x轴正向远离波源运动时,接收到该波的频率小于波源的频率,则接受到的周期大于波源的周期2s,故D错误。
故选AC。
31.(23-24高二上·四川眉山·期末)如图所示为一列简谐波在t=0时刻的波形图,此时波刚传到x=10m处,x=6m处的质点P已经振动了2s,Q点是平衡位置在x=9m处的质点,下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为v=3m/s
B.波源的起振方向为沿y轴正方向
C.质点Q点的振动方程为
D.从图示时刻开始,再经1.75s,P、Q两质点的位移相同
【答案】BD
【来源】四川省眉山市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】A.波刚传到x=10m处,x=6m处的质点P已经振动了2s,则该波的传播速度为
故A错误;
B.根据波形平移法可知,处的起振方向为沿y轴正方向,则波源的起振方向为沿y轴正方向,故B正确;
C.质点振动的周期为
设质点Q点的振动方程为
由图可知,时刻,波动方程为
则处在时刻的位移为
则有
由于时刻质点Q沿y轴正方向振动,则有
所以质点Q点的振动方程为
故C错误;
D.由于时刻质点P沿y轴负方向振动,质点P点的振动方程为
从图示时刻开始,再经1.75s,P质点的位移为
Q质点的位移为
可知此时P、Q两质点的位移相同,故D正确。
故选BD。
32.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)如图所示,水平面内有S1、S2两个波源,它们的位置坐标分别为(-4m,0)、(4m,0),M点为水平面内的一点,其位置坐标为(-4m,6m)。已知两波源同时从t=0时刻开始做简谐振动且振动情况完全一致,振动图像如图所示,两列波在介质中的传播速度均为v=10m/s。试求:
(1)两列波的波长;
(2)当两列波均传播到M点后,M点的振幅。
【答案】(1);(2)
【来源】四川省凉山州西昌市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】(1)根据波的传播速度公式有
根据图乙可知,周期为0.4s,解得
(2)根据几何关系有
,
故两列波的波程差
由于波程差为波长的整数倍,故M点是振动加强点则其振幅为
33.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)一列沿x轴方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图甲所示,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示x=6m处质点a的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为v=3m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.t=2s时,质点b的加速度沿y轴正方向
D.质点c的平衡位置坐标为(10m,0)
【答案】AC
【来源】四川省凉山州西昌市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】B.根据图乙可知,0时刻,质点a的沿y轴负方向振动,根据图甲,利用同侧法可知,该波沿x轴正方向传播,故B错误;
A.根据图像可知,波长为12m,周期为4s,则波传播的速度为
故A正确;
C.根据同侧法,0时刻,质点b的沿y轴负方向振动,由于
根据质点做简谐运动的对称性可知,t=2s时,质点b相对于平衡位置的位移为负值,可知,此时b的加速度沿y轴正方向,故C正确;
D.一个完整规则的正弦波的函数为
当纵坐标为5cm时,解得在x轴正方向上距离原点最近的距离为
根据正弦图像的对称性可知,质点c距离原点的间距为
即质点c的平衡位置坐标为(11m,0),故D错误。
故选AC。
34.(23-24高二上·四川眉山·期末)如图所示,一列简谐波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别是时刻和时刻的波形。求:
(1)该波的振幅和波长;
(2)该波的波速。
【答案】(1),;(2)(,,)
【来源】四川省眉山市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】(1)由图像可知,振幅为
波长为
(2)简谐波沿x轴正方向传播,由图可知
(,,)
可得
(,,)
则该波的波速为
(,,)
35.(23-24高二上·四川巴中·期末)如图所示,握住弹性绳的一端周期性上下抖动,在绳上激发了一列简谐横波,P、Q是绳上的两个质点。从图示时刻开始计时,下列说法中正确的是( )
A.P点振动的周期可能比Q点振动的周期小
B.经过一个周期,质点P将运动至Q处
C.加快抖动,波的频率增大,传播速度不变
D.加快抖动,波的频率增大,传播速度增大
【答案】C
【来源】四川省巴中市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】A.机械波传播过程中,各个质点都在振源的作用下做受迫振动,则各个质点的周期都相等,选项A错误;
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;
CD.加快抖动,振源的振动频率加大,则波的频率增大,但因波速由介质决定,可知传播速度不变,选项C正确,D错误。
故选C。
36.(23-24高二上·四川巴中·期末)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=1s时刻的波形图,P是平衡位置位于x=2m处的质点,其振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.波沿x轴负方向以1m/s的速度传播
B.波沿x轴正方向以2m/s的速度传播
C.质点P在0~7s内运动的路程为35cm
D.质点P在7s时的位置坐标为(2m,-5cm)
【答案】B
【来源】四川省巴中市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】AB.由振动图像可知,t=1s时刻质点P在平衡位置向上振动,结合波形图可知,波沿x轴正方向传播,波速
选项A错误,B正确;
C.质点P在0~7s内,即3.5个周期内运动的路程为
s=3.5×4A=14×5cm=70cm
选项C错误;
D.质点P在7s时,即在t=1s时刻波形图的基础上再传播6s的时间,则P点仍在平衡位置,则质点P此时的位置坐标为(2m,0),选项D错误。
故选B。
37.(23-24高二上·四川眉山·期末)战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动,人们在做战绳运动时,用手抓紧绳子,做出甩绳子的动作,使得绳子呈波浪状向前推进,形成横波(可视为简谐横波)。图甲为一列简谐横波在t=0.20s时刻的波形图,P点是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q点是平衡位置在x=4.0m处的质点,M点是平衡位置在x=8.0m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )
A.该波向左传播,波速为40m/s B.质点M与质点Q的运动方向总是相反
C.t=0.75s时,Q点的位移为10cm D.在0.50s时间内,质点M通过的路程为1.0m
【答案】BD
【来源】四川省眉山市2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题
【详解】A.由图乙可知,当时,Q点在向上运动,根据“同侧法”可知,波沿x轴正方向,波速为
故A错误;
B.质点M与质点Q相差半个波长,则它们的运动方向总是相反,选项B正确;
C.时
Q点位移为-10cm,故C错误;
D.在0.50s时间内
则质点M通过路程为
故D正确。
故选BD。
38.(22-23高二下·四川内江·期末)一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是( )
A.这列波的波长是12m
B.平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅相等
C.如果波向右传播,平衡位置分别为B、C的2个质点,在此时刻的振动方向相反
D.若波速为240m/s那么,波的频率为30Hz
E.若虚线是简谐横波在时的波形图,波的传播速度一定为:(n=0,1,2,3,…)
【答案】BCD
【来源】四川省内江市2022-2023学年高二下学期期末检测理综物理试题
【详解】A.由图可知,这列波的波长是8m,故A错误;
B.简谐横波在传播过程中各个质点的振幅都相等,故B正确;
C.如果波向右传播,根据同侧法可知,平衡位置为B的质点沿y轴正向振动,平衡位置为C的质点沿y轴负向振动,在此时刻这两个质点的振动方向相反,故C正确;
D.若波速为240m/s,那么波的频率为
故D正确;
E.若虚线是简谐横波在时的波形图,若波沿x正向传播,那么波的传播速度为
(n=0,1,2,3,…)
若波沿x负向传播,那么波的传播速度为
(n=0,1,2,3,…)
故E错误。
故选BCD。
39.(24-25高二上·四川南充·期末)一列简谐横波沿x轴方向传播,图甲是时波的图像,图乙为图甲中质点P的振动图像,则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度为
C.经过一个周期,质点P沿x轴运动
D.该波通过直径为的孔时,可观察到明显的衍射现象
【答案】BD
【来源】四川省南充市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】A.从图乙中可以判断出时质点P的振动方向沿轴负方向,在图甲中根据同侧法可以判断出该波的传播方向为沿x轴负方向,A错误;
B.从图中可知,,
可得该波的传播速度为
B正确;
C.质点只在平衡位置附近往复振动,并不沿x轴方向运动,C错误;
D.发生明显衍射的条件是,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,可观察到明显的衍射现象,所以该波通过直径为的孔时,可观察到明显的衍射现象,D正确。
故选BD。
40.(24-25高二上·四川自贡·期末)一列简谐横波沿轴正方向传播,波速为。在传播方向上有两质点,坐标分别为,。波传播到点时开始计时,该点的振动图像如图所示。求:
(1)该简谐波的波长;
(2)内,质点通过的路程;
(3)在何时质点第一次到达正向最大位移处。
【答案】(1)2m
(2)20cm
(3)0.5s
【来源】四川省自贡市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】(1)题图可知波的周期,波速,则波长
(2)题图可知波的振幅,一个周期内质点通过的路程为4A,故内,质点通过的路程
(3)题意易得波第一次传到L点时用时
题图可知K质点起振方向向下,所以L质点的起振方向也向下,故质点第一次到达正向最大位移处的时刻
联立以上解得
41.(24-25高二上·四川凉山州·期末)一列简谐横波沿x轴传播,时刻的波形曲线如图所示,此时介质中质点b向y轴负方向运动,时质点b第一次到达波峰位置,求:
(1)该波的传播速度大小及方向;
(2)质点a从时刻开始至的过程中运动的路程;
(3)写出c点的振动方程。
【答案】(1)0.5m/s,方向沿x轴负方向传播
(2)14cm
(3)y=2sinm
【来源】四川省凉山州2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】(1)由图中可知λ=2m
根据
解得T=4s
解得
方向沿x轴负方向传播
(2)根据
由图中可知A=2cm
则有s=4A+3A=14cm
(3)令c点振动方程为y=Asin(ωt+φ)cm
由图中可知A=2cm
则圆频率为
当t=0时有-2=2sinφ
解得
则c点振动方程为
42.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置为处的质点,Q是平衡位置为处的质点,M是平衡位置为处的质点,图乙为质点Q的振动图像。
(1)求到,该波沿x轴传播的距离x1;
(2)若从开始计时,求质点P第一次回到平衡位置与质点M第一次回到平衡位置的时间差;
(3)若从开始计时,当质点M通过的路程为时,求质点P通过的路程S。
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】四川省达州市普通高中2024-2025学年高二上学期期末质量监测物理试题
【详解】(1)由图甲可知,波长,由图乙可知周期。则波速
则在到,该波在水平方向传播距离为
(2)由于M点处于最大位移处,则M点到平衡位置的最短时间为
由Q的振动图像可知该简谐波向左传播,质点P以最短时间振动到平衡位置与质点Q的振动形式传播到P点的时间相等。
则有
(3)由于质点M处于最大位移处,且M点经过的路程恰好为振幅的整数倍。则M点振动的次数为(次)
开始计时后P点的振动时间与M点的振动时间相同,P点振动时间为
一个周期内质点振动路程为。
由于质点P平衡位置为,根据波的图形为正弦函数图,在时,P的位移
并向最大位移处振动,根据振动图像为正弦函数图像可知,后质点P到最大位移处,再经过,再次回到处,故共振动路程
可知
43.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)下列说法正确的是( )
A.接触起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为创造了电荷
B.一切波都能发生衍射现象,当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长差不多或比波长小时,才能看到明显衍射现象
C.物体做受迫振动时,其振动频率仅与物体固有频率有关,与驱动频率无关
D.将地球视为磁体,地球地理南北极与地磁南北极重合
【答案】B
【来源】四川省达州市普通高中2024-2025学年高二上学期期末质量监测物理试题
【详解】A.不论是接触起电、摩擦起电还是感应起电,都是因为电子的转移,并没有创生了电荷,自然界中的电荷是守恒的,故A错误;
B.一切波都能发生衍射现象,当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长差不多或比波长小时,才能看到明显衍射现象,故B正确;
C.物体做受迫振动时,其振动频率仅与驱动频率有关,与物体固有频率无关,故C错误;
D.将地球视为磁体,地球地理南北极与地磁南北极不重合,存在磁偏角,故D错误。
故选B。
44.(23-24高二上·四川自贡·期末)同步振动、频率相同、振幅均为A的两列水波在水面上相遇后,在它们重叠的区域形成如图所示的图样,其中实线代表波峰,虚线代表波谷。在图示时刻,M为波峰与波峰相遇点、N为波谷与波谷相遇点、P为波峰与波谷相遇点。则以下说法正确的是( )
A.质点P是振动减弱的点,其位移大小始终等于0
B.质点M是振动减弱的点,但其振动并不始终减弱
C.质点N是振动减弱的点,其位移始终为0
D.振动加强和减弱的区域在水面上的位置不断变化
【答案】A
【来源】四川省自贡市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试卷
【详解】A.P为波峰与波谷相遇点,所以质点P是振动减弱的点,且两列水波的振幅相等,所以其位移大小始终等于0,故A正确;
B.M为波峰与波峰相遇点,所以质点M是振动加强的点,故B错误;
C.N为波谷与波谷相遇点,所以质点N是振动加强的点,故C错误;
D.振动加强和减弱的区域在水面上的位置稳定不变,故D错误。
故选A。
45.(24-25高二上·四川达州普通高中·期末)如图所示为两列同频率的简谐波在时刻的叠加情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为,波速为,波长为,C点是BE连线和FQ连线的交点,下列说法正确的是( )
A.D、Q两点是振动加强点
B.时刻,A、B两点的竖直高度差为
C.时,C点正在向下振动
D.时,B点位于平衡位置处
【答案】C
【来源】四川省达州市普通高中2024-2025学年高二上学期期末质量监测物理试题
【详解】A.D、Q两点分别为波峰与波谷叠加,为振动减弱点,故A错误;
B.时刻,A点在该时刻波峰与波峰叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为8cm,B点在该时刻波谷与波谷叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为-8cm,则A、B两点在该时刻的竖直高度差为16cm,故B错误;
C.波传播的周期
在时刻C点在平衡位置向上振动,在
C点正在向下振动,故C正确;
D.在时刻B点在波谷处,时,B点位于波峰处,故D错误。
故选C。
46.(24-25高二上·四川乐山普通高中·期末)一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在相互作用。如图是某绳波形成过程示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动质点2、3、4……各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。时,质点9刚要开始运动。下列说法正确的是( )
A.时,质点7的加速度方向向上
B.时,质点9开始向下运动
C.时,质点5的加速度达到最大
D.时,质点9第一次到达波峰
【答案】D
【来源】四川省乐山市普通高中2024-2025学年高二上学期期末质量监测物理试题
【详解】A.时,质点7的位移向上,则加速度方向向下,选项A错误;
BD.由同侧法可知,时,质点9开始向上运动,再经过时间即时,质点9第一次到达波峰,选项B错误,D正确;
C.时,质点5到达平衡位置,则此时质点5的加速度为零,选项C错误。
故选D。
47.(24-25高二上·四川成都·期末)图(a)为一列简谐横波在t0时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x2m和x8m处的质点,图(b)为质点P的振动图像。则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的周期为1s
C.该波的传播速度大小为4m/s D.0~2.5s内,质点Q运动的路程为50cm
【答案】CD
【来源】四川省成都市2024-2025学年高二上学期期末物理试卷
【详解】B.由乙图可知周期为
T2s
故B错误;
C.由甲图可知波长为8m,结合周期,可知波速为
解得
故C正确;
A.由乙图P点的振动图像可知P点之后向下振动,结合甲图的波形图,可知该波的传播方向为沿x轴负方向,故A错误;
D.由乙图可知周期2s,故完成
次全振动,故Q点通过的路程为
故D正确。
故选CD。
48.(24-25高二上·四川宜宾第三中学校·期末)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上B质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正向传播
B.A、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同
C.经过0.3s,B质点通过的路程大小为0.3m
D.若此波遇到另一列简谐横波并发生干涉现象,则所遇到的波的频率为2.5Hz
【答案】CD
【来源】四川省宜宾市第三中学校2024-2025学年高二上学期期末模拟考试物理试题
【详解】A.根据图乙可知,该时刻质点向下振动,结合图甲,由同侧法可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.由题图甲可知A、B两点间距为半个波长,振动情况始终相反,速度不可能相同,故B错误;
C.由图乙可知,质点振动的周期为,则经过0.3s,B质点通过的路程大小为
故C正确;
D.该波的频率为
则若此波遇到另一列简谐横波并发生干涉现象,则所遇到的波的频率为2.5Hz,故D正确。
故选CD。
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