2015高考物理二輪復習教學案專題13機械振動機械波（教師版）

2015高考物理二輪復習精品資料專題13機械振動、機械波 【2015老綱解讀】 本專題解決兩大類問題：一是機械振動和機械波；二是光和電磁波，作為選修模塊之一，每年高考試題中都獨立于其他模塊而單獨命題，《考試說明》中除對波的圖像、波速公式的應用和折射率要求較高外，其它內容要求都較低，命題方式仍然是小題的拼盤。 高考對本部分內容考查的重點和熱點有以下幾方面：1波的圖像；2波長、波速和頻率及其相互關系；3光的折射及全反射；4光的干涉、衍射及雙縫干涉實驗；5簡諧運動的規律及振動圖像；6電磁波的有關性質。 機械波是高中物理的一個比較重要的知識，也是每年高考的必考內容，高考中的熱點內容主要包括振動和波的關系；波長、頻率和波速的關系；波的圖象及其應用等.高考中機械波相關試題的特點是:(1)試題容量大、綜合性強，一道題往往要考查多個概念或多個規律；(2)用圖象考查理解能力和推理能力，特別是對波的圖象的理解和應用。本章所占的分值約為全卷總分的5%，個別年份將達到10%以上,因此要認真對待，熟練掌握相關內容。【重點知識整合】一、機械振動1．簡諧運動的對稱性(1)振動質點經過關于平衡位置對稱的兩點時，位移x、回復力F、速度v、加速度a、動能Ek、勢能Ep的大小都相等，其中回復力F、加速度a與位移x方向相反，速度與位移x的方向可能相同，也可能相反．(2)振動質點通過關于平衡位置對稱的兩段等長線段的時間相等．2．簡諧運動的周期性(1)周期性：簡諧運動的位移x、速度v、加速度a、回復力F、動能Ek和勢能Ep都隨時間作周期性變化，x、v、a、F的變化周期為T，Ek和Ep的變化周期為eq\f(T,2).(2)質點在任意時刻開始計時的一個周期內通過的路程s＝4A(A為振幅)，半個周期內通過的路程s＝2A.但從不同時刻開始計時的四分之一周期內，路程不一定等于振幅二、機械波1．波長、波速與頻率(周期)的關系v＝λf＝eq\f(λ,T)波的頻率(周期)等于振源的頻率(周期)，與介質無關，波從一種介質進入另一種介質，頻率(周期)是不變的；波在介質中的傳播速度v由介質的性質決定；波長等于波在一個周期內向外傳播的距離，其大小取決于波的頻率及介質的性質(波速v)．波速也可用公式v＝eq\f(Δx,Δt)計算，其中Δx為Δt時間內波沿傳播方向傳播的距離．2．振動圖象與波的圖象的比較振動圖象反映了一個質點的位移x(位置坐標)隨時間t變化的關系，波動圖象反映了一系列質點在某一時刻相對其平衡位置的位移隨質點的平衡位置變化的關系；由振動圖象可確定周期T、振幅A、各時刻的位移及速度方向，由波動圖象可確定波長λ、振幅A、波峰和波谷的位置、各個質點的位置及速度方向(結合傳播方向)．注意：(1)簡諧運動與其在介質中的傳播形成的簡諧波的振幅、頻率均相同．(2)簡諧振動和簡諧波的圖象均為正弦(或余弦)曲線．(3)振動和波動的圖象中質點振動方向判斷方法不同．3．波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，某些區域的振動減弱，而且振動加強的區域和振動減弱的區域互相隔開，這種現象叫波的干涉．路程差Δx＝eq\f(2n＋1,2)λ(n＝0,1,2…)的點為振動減弱點；路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2…)的點為振動加強點．4．波的衍射：波繞過障礙物繼續傳播的現象．發生明顯衍射的條件是，波長大于障礙物、小孔的尺寸或差不多．三、光1．光的折射定律：光從真空(或空氣)射入透明介質時，eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n；光從透明介質射入真空(或空氣)時，eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(1,n).2．折射率n：n＝eq\f(c,v)(v為透明介質中的光速)，折射率是表征透明介質的光學性質的物理量．3．全反射和臨界角(1)發生全反射的條件：①光從光密介質進入光疏介質；②入射角不小于臨界角．(2)臨界角C：sinC＝eq\f(1,n).【高頻考點突破】考點一基本概念和規律的理解例1有以下說法 A．在“探究單擺的周期與擺長的關系”實驗中，為減小偶然誤差,應測出單擺作n次全振動的時間t，利用T＝eq\f(t,n)求出單擺的周期 B．如果質點所受的合外力總是指向平衡位置，質點的運動就是簡諧運動 C．變化的磁場一定會產生變化的電場 D．圖1振蕩電路中的電容器正處于放電狀態 E．X射線是比紫外線頻率低的電磁波F．只有波長比障礙物的尺寸小的時候才會發生明顯的衍射現象G．在同種均勻介質中傳播的聲波，頻率越高，波長越短其中正確的是________．題型2波動和振動關系的應用例2、在O點有一波源，t＝0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2mB．該橫波的周期為4sC．該橫波的波速為1m/sD．距離O點為1m的質點第一次開始向上振動的時刻為6s末解析：設波速為v，橫波波長為λ，周期為T，則eq\f(x1,v)＋eq\f(T,4)＝t1 ①eq\f(x2,v)＋eq\f(3T,4)＝t2 ②解①②得v＝1m/s，T＝4s則λ＝vT＝4m，距O點1m的質點第一次開始向上振動的時刻為1s末．答案：BC題型3兩種圖象和波速公式的理解及應用例3、漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位，已知某超聲波的頻率為1.0×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖3所示．①從該時刻開始計時，畫出x＝7.5×10－3m②現測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用的時間為4s，求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運動)．圖3解析：①因為超聲波的頻率為f＝1.0×105Hz，所以質點振動周期T＝eq\f(1,f)＝10－5sx＝7.5×10－3m處的質點在圖示時刻處于波谷，所以可畫出該質點做簡諧運動的圖象如圖所示．②因為超聲波的頻率為f＝1.0×105Hz，由波的圖象可知超聲波的波長λ＝15×10－3m，由v＝λf可得超聲波的速度v＝λf＝15×10－3×1.0×105m所以魚群與漁船間的距離x＝eq\f(vt,2)＝eq\f(1500×4,2)m＝3000m答案：①見解析中圖②3000m【難點探究】難點一振動圖象與波動圖象問題1．由振動圖象判定質點在某時刻的振動方向振動圖象中質點在某時刻的振動方向可根據下一個時刻(遠小于eq\f(T,4))質點的位移(位置坐標)確定，也可根據圖象中該時刻對應的曲線斜率的正負確定．2．波動圖象中質點的振動方向與波的傳播方向(1)“上下坡法”：將波形想象成一段坡路，沿著波傳播的方向看，位于“上坡”處的各質點振動方向向下，位于“下坡”處的各質點振動方向向上．(2)微平移法：波的傳播過程其實是波形沿傳播方向的平移，作出微小時間Δt后的波形，可確定各質點經Δt后到達的位置，由此可確定各質點的振動方向．3．振動圖象與波動圖象結合解答振動圖象和波動圖象結合的問題，應注意兩種圖象意義的理解，波動圖象是某時刻一系列質點的振動情況的反映，振動圖象是某一質點在不同時刻的振動情況的反映；其次要從一種圖象中找到某一質點的振動信息，由此結合題設條件及相應的振動或波動規律推導另一種圖象的相關情況．關鍵提醒：要特別關注波動圖象是哪個時刻的圖象，振動圖象是哪個質點的圖象．例1、介質中坐標原點O處的波源在t＝0時刻開始振動，產生的簡諧波沿x軸正向傳播，t0時刻傳到L處，波形如圖5－12－1所示．圖5－12－2中能描述x0處質點振動的圖象是()圖5－12－1ABCD圖5－12－2【答案】C【解析】由波動圖象知，L處質點的振動方向沿y軸負方向，故x0處質點起振方向沿y軸負方向，A、B錯誤；又由波動圖象知，t0時刻x0處質點沿y軸負方向運動，C正確，D錯誤．【點評】解答本題的關鍵是，明確振動圖象是波動圖象中x0處質點的振動圖象，波動圖象是t＝t0時的波動圖象．解題時應根據波動圖象中x0處質點的振動方向確定振動圖象t＝0及t＝t0時刻的振動情況．下面的變式題則是根據振動圖象中某時刻質點的振動情況確定波動圖象中某位置質點的振動方向．【變式探究】如圖5－12－3甲所示，一條水平張緊的彈性長繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q等質點，相鄰兩質點間距離為1m，t＝0時刻質點O從平衡位置開始沿y軸正方向振動，并產生分別向左、向右傳播的簡諧橫波，質點O振動圖象如圖乙所示．當質點O第一次到達正方向最大位移時刻，質點P剛開始振動，則下列說法正確的是()甲乙圖5－12－3A．這列波的波長為2m，傳播速度為2m/sB．當質點O′第二次達到正向最大位移時，質點O已經走過35cm路程C．t＝3s時，質點P、P′均在平衡位置且向上運動D．t＝2s時，質點P位于波峰，質點P′則位于波谷【變式探究】一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為1.2m，振幅為A.當坐標為x＝0處質元的位移為－eq\f(\r(3),2)A且向y軸負方向運動時，坐標為x＝0.4m處質元的位移為eq\f(\r(3),2)A.當坐標為x＝0.2m處的質元位于平衡位置且向y軸正方向運動時，x＝0.4m處質元的位移和運動方向分別為()A．－eq\f(1,2)A、沿y軸正方向B．－eq\f(1,2)A、沿y軸負方向C．－eq\f(\r(3),2)A、沿y軸正方向D．－eq\f(\r(3),2)A、沿y軸負方向【答案】C【解析】根據題意，畫出此時坐標的波形圖，可以看到，此時坐標為x＝0.2m處的質元正在平衡位置且向y軸負方向運動．再經過半個周期，坐標為x＝0.2m處的質元回到平衡位置且向y軸正方向運動，在這半個周期當中，坐標為x＝0.4m處的質元已經過了波谷且正在向著平衡位置運動，根據簡諧運動的對稱性，此時的位移與半個周期之前的位移大小相等．所以C正確．【歷屆高考真題】【2012高考】（2012·大綱版全國卷）20.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖（a）是t=0時刻的波形圖，圖（b）和圖（c）分別是x軸上某兩處質點的振動圖像。由此可知，這兩質點平衡位置之間的距離可能是A.mB.mC.1mD.m【答案】B【解析】根據題述及波形圖和兩處質點的振動圖像，圖（b）所示質點在t=0時在正向最大位移處，圖（c）所示質點在t=0時，x=0.05m，,運動方向沿y軸負方向，結合波形圖找到對應的點，如圖所示。若圖（c）所示質點為圖中左側波峰上的點，這兩質點平衡位置之間的距離是λ/2+λ/6=2λ/3=m，選項D正確；若圖（c）所示質點若為圖中右側波峰上的點，這兩質點平衡位置之間的距離可能是λ/4+λ/12=λ/3=m，選項B正確。【考點定位】考查波圖象、振動圖象及其相關知識。18.模塊34試題（12分）（1）（2012·海南）某波源s發出一列簡諧橫波，波源s的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點，它們到s的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知①波長λ=m。②當B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離開平衡位置的位移是cm。（2012·福建）13、.一列簡諧波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖甲所示，此時質點P正沿y軸負方向運動，其振動圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是A．沿x軸負方向，60m/sB．沿x軸正方向，60m/sC．沿x軸負方向，30m/sD．沿x軸正方向，30m/s【答案】A【解析】從甲圖的波動圖像可知，質點P向y軸負方向運動說明波沿x軸負方向傳播，從圖中還可在波長為24m,周期為0.4秒，可得到波速為60m/s;所以答案選A【考點定位】波動圖像和振動圖像，會讀圖和處理波長、波速、周期三者的關系。較容易。（2012·浙江）16、用手握住較長軟繩的一端連續上下抖動，形成一列簡諧橫波。某一時刻的波形圖如圖所示，繩上a、b兩質點均處于波鋒位置。下列說法正確的是A.a、b兩點之間的距離為半個波長B.a、b兩點開始時刻相差半個周期C.b點完成全振動的次數比a點多一次D.b點完成全振動的次數比a點少一次【答案】D【解析】由圖可知：A、B之間距離為一個波長，開始時刻相差1個周期，a點振動先于b點，所以D正確。【考點定位】振動和波、波的基本特征（2012·天津）7．沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，M為介質中的一個質點，該波的傳播速度為40m/s，則t=140sA．質點M對平衡位置的位移一定為負值B．質點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C．質點M的加速度方向與速度方向一定相同D．質點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反（2012·四川）19．在xoy平面內有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s，振幅為A。M、N是平衡位置相距2m的兩個質點，如圖所示。在t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。則A．該波的周期為53B．在t=13s時，N的速度一定為2mC．從t=0到t=1s，M向右移動了2mD．從t=13s到t=23s，【答案】D【解析】在t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處，且該波的周期大于1s。則34λ=2m，可得λ=83m，周期T=λv=43s，A錯誤。質點振動速度不同于波的傳播速度，B錯誤。質點不隨波的傳播而遷移，C錯誤。從t=13s到【考點定位】本題考查機械波。（2012·北京）17．一個彈簧振子沿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，經過四分之一的周期，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，關系的圖像是【答案】A【解析】彈簧振子所受回復力F=—kx，加速度a=-kx相反，四分之一周期時，振子具有沿x軸正方向的最大加速度，偏離平衡位置的位移為負方向最大值，所以A正確。【考點定位】本題考查彈簧振子做簡諧運動時，位移、回復力、加速度的關系，屬簡單題。（2012·全國新課標卷）34.[物理——選修34]（15分）（1）（6分）一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質點的振動圖線如圖（b）所示，該質點在t=0時刻的運動方向沿y軸_________（填“正向”或“負向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_______m。（2）（9分）一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發出的光線只經過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。【答案】（1）正向0.8（2）π/4【解析】（1）根據振動圖像可知在t=0后的很小一段時間內，位移增大，故物體在t=0時向上運動；由圖（a）、圖（b）及題意可知21/2=2sin3π/4，所以此質點距O點距離為波長的3/8，即3/8λ=0.30m；得λ=0.8m（2012·上海）24．如圖，簡諧橫波在t時刻的波形如實線所示，經過Δt=3s，其波形如虛線所示。己知圖中x1與x2相距1m，波的周期為T，且2T<Δt<4T。則可能的最小波速為____________m/s，最小周期為____________s。（2012·安徽）15.一列簡諧被沿X軸正方向傳播，在t=0j時波形如圖1所示，已知波速度為10m/s。則t=0.1s時正確的波形應是圖2中的（）【答案】C【解析】由波形圖知波長為4.0m，波長除以波速的周期為0.4s，所以0.1s是四分之一周期，則用質點振動法結合波形圖中上下坡法判斷0.1s時的波形圖應為c。【考點定位】機械振動和機械波（2012?重慶）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，然后由靜止釋放并開始計時，在一定時間內試管在豎直方向近似做簡諧運動．若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動的圖象中可能正確的是()【答案】D【解析】根據題中規定的正方向，開始計時時刻位移為正的最大值，由于簡諧運動的圖象是正弦或余弦曲線，可知D正確．【考點定位】機械振動【2011高考】1.（全國）一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為1.2m，振幅為A。當坐標為x=0處質元的位移為eq\f(eq\r(3),2)A且向y軸負方向運動時，坐標為x=0.4m處質元的位移為eq\f(eq\r(3),2)A。當坐標x=0.2m處的質元位于平衡位置且向y軸正方向運動時，x=0.4m處質元的位移和運動方向分別為（）A．eq\f(1,2)A、沿y軸正方向 B．eq\f(1,2)A、沿y軸負方向C．eq\f(eq\r(3),2)A、沿y軸正方向 D．eq\f(eq\r(3),2)A、沿y軸負方向【答案】C2．（北京）介質中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質點（）A．它的振動速度等于波的傳播速度B．它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C．它在一個周期內走過的路程等于一個波長D．它的振動頻率等于波源的振動頻率答案：D解析：介質中某個振動質點做簡諧運動，其速度按正弦（或余弦）規律變化，而在同一介質中波的傳播速度是不變的，振動速度和波的傳播速度是兩個不同的速度，A錯誤；在橫波中振動方向和波的傳播方向垂直，在縱波中振動方向和波的傳播方向在一條直線上，B錯誤；振動質點在一個周期內走過的路程為4個振幅，C錯誤；波在傳播的過程中，頻率不變為波源的頻率，D正確。3.（重慶）介質中坐標原點0處的波源在t=0時刻開始振動，產生的簡諧波沿x軸正向傳播，t0時刻傳到L處，波形如題17圖所示。下列能描述x0處質點振動的圖象是（）4．（浙江）關于波動，下列說法正確的是（）A.各種波均會發生偏振現象B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質中質點的運動速度等于聲波的傳播速度D.已知地震波得縱波速度大于橫波速度，此性質可用于橫波的預警【答案】BD【解析】只有橫波才能發生偏振現象，故A錯誤；用白光做單縫衍射與雙縫衍射，都可以觀察到彩色條紋，故B正確；聲波在傳播過程中，介質中質點的速度并不等于聲波的傳播速度，故C錯誤；已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質可用于橫波的預警，故D正確。5．（天津）位于坐標原點處的波源A沿y軸做簡諧運動，A剛好完成一次全振動時，在介質中形成的簡諧橫波的波形如圖所示，B是沿波傳播方向上介質的一個質點，則（）A．波源A開始振動時的運動方向沿y軸負方向B．此后周期內回復力對波源A一直做負功C．經半個周期時間質點B將向右遷移半個波長D．在一個周期時間內A所受回復力的沖量為零【解析】由A剛好完成一次全振動時的圖線可知波源A的起振方向沿y軸負方向，A選項正確；經過周期之后質點A將向負向最大位移運動，回復力做負功，B正確；質點不隨波遷移，C選項錯誤；由簡諧運動的對稱性可知回復力在一個周期內的沖量為零，D選項正確。【答案】ABD6．（四川）如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形圖，當Q點在t=0時的振動狀態傳到P點時，則（）A.1cm＜x＜3cm范圍內的質點正在向y軸的負方向運動B.Q處的質點此時的加速度沿y軸的正方向C.Q處的質點此時正在波峰位置D.Q處的質點此時運動到p處【答案】C.(A)在兩波相遇的區域中會產生干涉(B)在兩波相遇的區域中不會產生干涉(C)點的振動始終加強(D)點的振動始終減弱【答案】B.【答案】2，0【2010高考】一、選擇題1．2010·重慶·14一列簡諧波在兩時刻的波形如題14圖中實踐和虛線所示，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。A．0.1m，B．0.1m,8sC．0.2m，D．0.2m，8s8．2010·北京·17一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質中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，若經過周期開始計時，則圖2描述的是（）A.a處質點的振動圖象B.b B.b處質點的振動圖象C.c處質點的振動圖象 D.d處質點的振動圖象【答案】B【解析】由波的圖像經過周期a到達波谷，b到達平衡位置向下運動，c到達波峰，d到達平衡位置向上運動，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。9.2010·上海物理·16如右圖，一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，實線和虛線分別答案：D（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13．2010·海南物理·18(2)右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．為了進免嘯叫，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。【2009高考】一、選擇題1.（09·全國Ⅰ·20）一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質點的橫坐標分別為x=1.5m和x=4.5m。P點的振動圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點的振動圖像可能是（）答案：BC2.（09·全國卷Ⅱ·14）下列關于簡諧振動和簡諧波的說法，正確的是（）A．媒質中質點振動的周期一定和相應的波的周期相等B．媒質中質點振動的速度一定和相應的波的波速相等C．波的傳播方向一定和媒質中質點振動的方向一致D．橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質點振幅的兩倍答案：AD解析：本題考查機械波和機械振動.介質中的質點的振動周期和相應的波傳播周期一致A正確.而各質點做簡諧運動速度隨時間作周期性的變化,但波在介質中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯.對于橫波而言傳播方向和振動方向是垂直的,C錯.根據波的特點D正確。3.（09·北京·15）類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學習效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下列內容，其中不正確的是（）A．機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用B．機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現象C．機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播D．機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波4.（09·北京·17）一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為。若在x=0處質點的振動圖像如右圖所示，則該波在t=T/2時刻的波形曲線為（）答案：A解析：從振動圖上可以看出x=0處的質點在t=T/2時刻處于平衡位置，且正在向下振動，四個選項中只有A圖符合要求，故A項正確。5.（09·上海物理·4）做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質量增加為原來的4倍，擺球經過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的（）A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變答案：C6.（09·天津·8）某質點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關系式為x＝Asin，則質點（）A.第1s末與第3s末的位移相同B.第1s末與第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同答案：AD8.（09·四川·19）圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，虛線為t＝0.6s時的波形圖，波的周期T＞0.6s，則（）A.波的周期為2.4sB.在t＝0.9s時，P點沿y軸正方向運動C.經過0.4s，P點經過的路程為4mD.在t＝0.5s時，Q點到達波峰位置答案：D解析：根據題意應用平移法可知T＝0.6s，解得T＝0.8s，A錯；由圖可知振幅A＝0.2m、波長λ＝8m。t＝0.9s＝1T，此時P點沿y軸負方向運動，B錯；0.4s＝T，運動路程為2A＝0.4m，C錯；t＝0.5s＝T＝T＋T，波形圖中Q正在向下振動，從平衡位置向下振動了T，經T到波谷，再過T到波峰，D對。9.（09·福建·17）圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質點，Q是平衡位置為x=4m處的質點，圖乙為質點Q的振動圖象，則（）A.t=0.15s時，質點Q的加速度達到正向最大B.t=0.15s時，質點P的運動方向沿y軸負方向C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD.從t=0.10s到t=0.25s，質點P通過的路程為30cm答案：AB解析：由yt圖像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負方向運動，可以推斷波沒x負方向傳播，所以C錯；從t=0.10s到t=0.15s時，Δt=0.05s=T/4，質點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達負最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達到正向最大，而P點從圖甲所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿y軸負方向，所以A、B都對；振動的質點在t=1T內，質點運動的路程為4A；t=T/2，質點運動的路程為2A；但t=T/4，質點運動的路程不一定是1A；t=3T/4，質點運動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內，Δt=0.15s=3T/4，P點的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時間內的路程不是A．波長為mC．末、兩質點的位移相同D．末點的振動速度大于點的振動速度二、非選擇題11.（09·上海物理·12）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。答案：20，2.7512.（09·廣東物理·14）（2）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起，A管兩側各有一小孔。聲波從左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅。答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：（2）聲波從左側小孔傳入管內向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。答案：B.（2）4正10【2008高考】1.（08全國Ⅰ16）一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T.t=0時刻的波形如圖所示.此時平衡位置位于x=3m處的質點正在向上運動,若a、b兩質點平衡位置的坐標分別為xa=2.5m,xb=5.5m,則 ()A.當a質點處在波峰時,b質點恰在波谷B.t=T/4時,a質點正在向y軸負方向運動C.t=3T/4時,b質點正在向y軸負方向運動D.在某一時刻,a、b兩質點的位移和速度可能相同答案：C解析：a、b兩質點的平衡位置間的距離為Δx=xbxa=5.5m-2.5m=3m,從