課標高考振動和波問題及變式訓(xùn)練

1、課標高考振動和波題型及變式訓(xùn)練1.(07年寧夏14)圖為沿x軸向右傳播的簡諧橫波在t=1.2s時的波形，位于坐標原點處的觀察者測到在4s內(nèi)有10個完整的波經(jīng)過該點（1）求該波的波幅、頻率、周期和波速（2）畫出平衡位置在x軸上P點處的質(zhì)點在0-0.6s內(nèi)的振動圖象2.（08年寧夏1 7）下列關(guān)于簡諧振動和簡諧波的說法正確的是（）A彈簧振子的周期與振幅有關(guān)B橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定C在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度D單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某一點的完整波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率3.（09年寧夏15）（1）某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動

2、，驅(qū)動力的頻率為f若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是（填入選項前的字母，有填錯的不得分）A當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅墮f增大而減小B當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f4.（10年寧夏13）（2）波源S1和S2振動方向相同，頻率均為4Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點處，OA=2m，如圖所示兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4m/s己知兩波源振動的初始相位相同求：（i）簡諧橫波的波長：（ii）OA間合振動振幅最小的點的位置5.（11年課標卷15）一振動周期為T、振幅為A、位于x=

3、0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是 （）A振幅一定為AB周期一定為TC速度的最大值一定為vD開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離E若P點與波源距離s=vT，則質(zhì)點P的位移與波源的相同6.（12年課標卷15）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(zhì)點的振動圖線如圖（b）所示，該質(zhì)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_m7.（13年課標1卷15

4、）如圖，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點，相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t=0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時a第一次到達最高點下列說法正確的是（）A在t=6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B在t=5s時刻質(zhì)點c恰好到達最高點C質(zhì)點b開始振動后，其振動周期為4sD在4st6s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動E當質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b一定向上運動8.（13年課標2卷15）15如圖，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0

5、當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則A_A0（填“”、“”或“=”），T _T0（填“”、“”或“=”）9.（14年課標1卷35）圖（a）為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖（b）為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點，下列說法正確的是（）A波速為0.5m/sB波的傳播方向向右C02s時間內(nèi)，P運動的路程為8cmD02s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動E當t=7s時，P恰好回到平衡位置10.（14年課標2卷16）圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的

6、質(zhì)點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點；圖（b）為質(zhì)點Q的振動圖象，下列說法正確的是（）A在t=0.10s時，質(zhì)點Q向y軸正方向運動B在t=0.25s時，質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同C從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負方向傳播了6mD從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cmE質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為y=0.10sin10t（國際單位）11. 圖2為某一報告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，S1、S2 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2所示報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫為了進免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上

7、適當?shù)奈恢茫谶@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？12.（2013海南）下列選項與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是（）A科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離B醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速C技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度E科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度13. （2014湖北二模）關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的有 （）A當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率不會發(fā)生變化B光波從空氣進入水中后

8、，更容易發(fā)生衍射C波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率低D不論機械波、電磁波，都滿足v=f，式中三參量依次為波速、波長、頻率E電磁波具有偏振現(xiàn)象14. （2015高安市校級一模）關(guān)于機械振動與機械波說法正確的是 （）A機械波的頻率等于振源的振動頻率B機械波的傳播速度與振源的振動速度相等C質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向D在一個周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離E機械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定15.（2014成都模擬）如圖所示為t=0時刻簡諧橫波a與b的波形圖，其中a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負方向傳播，波速都是10m/s，振動

9、方向都平行于y軸下圖畫出的是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點從t=0開始在一個周期內(nèi)震動的圖象，其中正確的是（）16. （2015江西二模）一列簡諧橫波從左向右以v=2m/s的速度傳播，某時刻的波形圖如圖所示，下列說法正確的是（）AA質(zhì)點再經(jīng)過一個周期將傳播到D點BB點正在向上運動CB點再經(jīng)過T回到平衡位置D該波的周期T=0.05sEC點再經(jīng)過T將到達波峰的位置17. （2014江西校級二模）如圖甲所示，在水平面內(nèi)，有三個質(zhì)點a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上，已知ab=6m，ac=8m在t1=0時刻a、b同時開始振動，振動圖象均如圖乙所示，所形成的機械波在水平面內(nèi)傳播，在t2=4s時c點開始

10、振動，則 （）A該機械波的傳播速度大小為2m/sBc點的振動頻率先是與a點相同，兩列波相遇后c點的振動頻率增大C該列波的波長是2mD兩列波相遇后，c點振動加強E兩列波相遇后，c點振動先加強后減弱18. （2014磐安縣校級模擬）如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于_，它們的最大加速度不能大于_19. （2014江蘇模擬）如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標原點O為平衡位置，MN=8cm從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一

11、次經(jīng)過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為_s，振動方程的表達式為_cm20. （2015上海二模）如圖所示，一條足夠長的水平張緊的彈性繩上，有兩列小振幅的簡諧橫波a（實線）和b（虛線），分別沿相反方向傳播，a波向右，b波向左兩列波的波長分別為a=3l，b=2l，振幅均為A圖為某一時刻兩列波相遇的情況，在此時刻，繩上P點的合位移恰好為零則兩列波的周期之比為_；從圖示時刻開始，P點第一次出現(xiàn)合位移為2A時，b波向左傳播的距離為_課標高考振動和波題型及變式訓(xùn)練1. 【分析】（1）波的振幅A等于y的最大值根據(jù)位于坐標原點處的觀察者測到在4s內(nèi)有10個完整的波經(jīng)過該（2）根據(jù)時間t=1.2s與周期

12、的關(guān)系，分析t=0時刻質(zhì)點P的位置和速度方向，即可畫出在0-0.6s內(nèi)的振動圖象【解答】解：（1）由圖知：振幅A=0.1m 由圖讀出波長=2m，則波速v=f=5m/s（2）t=1.2s=3T，則0時刻質(zhì)點P與狀態(tài)與t=1.2s時刻的狀態(tài)相等，由于波向右傳播，則知0時刻P向下運動，位移為0.08m，畫出其在0-0.6s內(nèi)的振動圖象如圖所示答：（1）該波的波幅是0.1m、頻率是2.5Hz、周期是0.4s、波速是5m/s（2）畫出平衡位置在x軸上P點處的質(zhì)點在0-0.6s內(nèi)的振動圖象如圖所示【點評】本題考查基本的讀圖能力，結(jié)合波形分析質(zhì)點P在t=0時刻的狀態(tài)，即可畫出振動圖象2. 【分析】振子在彈簧

13、作用下做簡諧運動，振子的振動周期與振幅無關(guān)波的傳播速度由介質(zhì)的本身性質(zhì)決定，且振動速度是變化的，在平衡位置速度最大簡諧波的振動周期與波的傳播周期相同【解答】解：A、彈簧振子的周期與振幅無關(guān)，而與振動的質(zhì)量及彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)故A錯誤；B、橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，固體比氣體傳播速度快故B正確；C、在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度與波的傳播速度沒有關(guān)系，若沒有介質(zhì)波不會傳播，但振動依然存在，故C錯誤；D、簡諧波的振動周期與波的傳播周期相同所以單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某一點的完整波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率，故D正確；故選：BD【點評】振子在回復(fù)力作用下做簡諧運動，回復(fù)力大小與位移

14、大小成正比，方向彼此相反質(zhì)點振動速度與波的傳播速度不同，而振動周期與傳播周期相同3. 【分析】（1）受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，系統(tǒng)達到共振，振幅達最大【解答】解：（1）解：A、當f=f0時，系統(tǒng)達到共振，振幅最大，故ff0時，隨f增大，振幅振大，f減小，振幅減小故A錯誤、B錯誤；C、該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故C錯誤；D、系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，系統(tǒng)的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率，故振動頻率等于f，故D正確故選D4. 【分析】（2）已知頻率及波速，則由波速公式可求得波長；要使振動振幅最小，則該點到兩波源的波程差應(yīng)為半波長的奇數(shù)倍，設(shè)距O

15、點為x，則可得出波程差的表達式，聯(lián)立可解得位置【解答】解：（2）（i）設(shè)波長為，頻率為，則v=，代入已知數(shù)據(jù)得：=1m；（ii）以O(shè)為坐標原點，設(shè)P為OA間任一點，其坐標為x，則兩波源到P點的波程差l=x-（2-x），0x2其中x、l以m為單位則可解得：x=0.25m0.75m，1.25m，1.75m故最小點的位置可以為0.25m，0.75m，1.25m，1.75m【點評】第二小題在于理解振幅最小的點應(yīng)滿足光程差相差半波長的奇數(shù)倍，再由數(shù)學(xué)關(guān)系可求得可能出現(xiàn)的位置，同時要明確本題具有多解性5. 【分析】波傳播過程中，各振動質(zhì)點的振動周期、振幅、起振方向都和波源質(zhì)點相同，質(zhì)點的振動速度大小跟波速

16、無關(guān)【解答】解：A、B、D波傳播過程中，各振動質(zhì)點的振動周期、振幅、起振方向都和波源質(zhì)點相同，A、B正確，D錯誤；C、質(zhì)點的振動速度大小跟波速無關(guān)，C錯誤；E、s=vT，則s等于一個波長，即P點與波源質(zhì)點相位相同，振動情況總相同，位移總相同，E正確故選ABE【點評】本題考查了波動和振動的區(qū)別和聯(lián)系，質(zhì)點振動的速度是呈周期性變化的6. 【分析】由圖b可知，質(zhì)點后面的時刻位移比t=0時刻位移大，所以質(zhì)點沿y軸正向運動，根據(jù)振動方程及波速與波長周期關(guān)系結(jié)合題中條件即可求解波長【解答】解：由圖b可知，t=0時刻，該質(zhì)點的位移為cm，在下一時刻，位移大于cm所以該質(zhì)點在t=0時刻的運動方向沿y軸正向由振

17、動方程得：解得：=0.8m,故答案為：正向；0.8【點評】本題首先考查讀圖的能力，要求同學(xué)們掌握振動方程及波速與波長周期關(guān)系公式，難度適中7. 【分析】由題“在t=0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時a第一次到達最高點”可確定出該波的周期根據(jù)a與d間的距離，由t=求出波從a傳到d的時間根據(jù)時間t=5s與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點c的狀態(tài)由波速公式求出波長，根據(jù)b、d間距離與波長的關(guān)系，分析當質(zhì)點d向下運動時質(zhì)點b的運動方向【解答】t=5s時刻質(zhì)點c已振動了2s，而c起振方向向下，故在t=5s時刻質(zhì)點c恰好經(jīng)過平衡位置向上故B錯誤C、質(zhì)點b的振動周期等于a的振動周期，即為4

18、s故C正確D、在4st6s的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點c已振動了1st3s，質(zhì)點c正從波谷向波峰運動，即向上運動故D正確E、波長為=vT=2×4m=8m，bd間距離為10m=1,結(jié)合波形得知，當質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b不一定向上運動故E錯誤故選ACD【點評】本題關(guān)鍵要抓住波在同一介質(zhì)中是勻速傳播的，由t=可求出波傳播的時間要抓住各個質(zhì)點的起振方向都與波源的起振方向相同，通過分析波的形成過程進行分析8. 【點評】本題關(guān)鍵要抓住彈簧振子的振幅與機械能的關(guān)系和周期公式進行分析9. 【分析】先根據(jù)質(zhì)點的振動圖象，判斷波的傳播方向，再根據(jù)波長和周期求波速；據(jù)波形成的條件和特點分析各質(zhì)點的振動情況【解答】

19、解：A、由圖（a）可知該簡諧橫波波長為2m，由圖（b）知周期為4s，故A正確；B、根據(jù)圖（b）的振動圖象可知，在x=1.5m處的質(zhì)點在t=2s時振動方向向下，所以該波向左傳播，故B錯誤；C、由于t=2s時，質(zhì)點P在波谷，且2s=0.5T，所以質(zhì)點P的路程為2A=8cm，故C正確；D、由于該波向左傳播，由圖（a）可知t=2s時，質(zhì)點P已經(jīng)在波谷，所以可知02s時間內(nèi)，P向y軸負方向運動，故D錯誤；E、當t=7s時，P恰好回平衡位置，故E正確故選：ACE【點評】熟練利用波形平移法判斷質(zhì)點的振動方向與傳播方向、利用周期表示時間，求質(zhì)點的路程、注意時間和空間周期性的對應(yīng)10. 【分析】根據(jù)甲、乙兩圖可

20、以讀出該波的波長和周期，從而求出波速，t=0.10s時Q點在平衡位置上，由乙圖知下一時刻向下振動，從而確定了該波向左傳播根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點P的位置和加速度，求出通過的路程根據(jù)x=vt求解波傳播的距離根據(jù)圖象讀出振幅A，結(jié)合數(shù)學(xué)知識寫出Q點的振動方程【解答】解：A、圖（b）為質(zhì)點Q的振動圖象，則知在t=0.10s時，質(zhì)點Q正從平衡位置向波谷運動，所以點Q向y軸負方向運動，故A錯誤；B、在t=0.10s時，質(zhì)點Q沿x軸負方向運動，根據(jù)波形平穩(wěn)法可知該波沿x軸負方向傳播，此時P點正向上運動【點評】本題有一定的綜合性，考察了波動和振動圖象問題，關(guān)鍵是會根據(jù)振動情況來判斷波的傳播方向，抓住振

21、動圖象和波動圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系要知道質(zhì)點做簡諧運動時，只有在平衡位置或波峰、波谷處的質(zhì)點，在個周期內(nèi)振動的路程才是3A11. 解：所以B點是加強點，因而0、B之間有兩個干涉相消點，由對稱性可知，AB上有4個干涉相消點答：講臺上這樣的位置有4個12. 【分析】多普勒效應(yīng)是為紀念奧地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了這一理論主要內(nèi)容為：接受到的物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產(chǎn)生變化多普勒效應(yīng)不僅僅適用于聲波，它也適用于所有類型的波，包括電磁波【解答】解：A、科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離是利用光速快，故A錯誤；B、醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速利用聲

22、波的多普勒效應(yīng)，故B正確；C、技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡是利用穿透能力強，故C錯誤；D、交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)，故D正確；E、科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度，是光的多普勒效應(yīng)，故E正確；故選：BDE【點評】本題考查了多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，是利用發(fā)射波與接受波間的波長變化（或者頻率變化）來判斷相對運動的情況13. 【分析】波發(fā)生折射時，頻率不會變化；當波長越長，才越容易發(fā)生衍射，再根據(jù)C=nv=f，可確定波長的變化；當間距變小時，則接收頻率比發(fā)射頻率高，反之，則低；只要是

23、波均滿足v=f的關(guān)系；當是橫波才具有偏振現(xiàn)象，而電磁波是橫波，從而即可求解【解答】解：A、波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波長與波速會變化，而頻率不會發(fā)生變化，故A正確；B、光波從空氣進入水中后，因折射率變大，則波速變小，根據(jù)v=f，可知，波長變小，因此不容易發(fā)生衍射，故B錯誤；C、波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高，故C錯誤；D、機械波、電磁波，都滿足v=f，故D正確；E、電磁波是橫波，則能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故E正確；故選：ADE【點評】考查光的折射與衍射現(xiàn)象，注意頻率的不變，而波長與波速成正比，理解多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，掌握電磁波是橫波，注意v=f公式適用一切波1

24、4.【分析】機械波形成要有兩個條件：一是機械振動，二是傳播振動的介質(zhì)有機械振動才有可能有機械波，波的傳播速度與質(zhì)點振動速度沒有直接關(guān)系橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定【解答】解：A、機械波的頻率是振源的振動頻率；故A正確；B、機械波的傳播速度與振源的振動速度無關(guān)；故B錯誤；C、波分橫波與縱波，縱波的質(zhì)點振動方向與波的傳播方在同一條直線上；故C錯誤；E、機械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定；故E正確；故選：ADE【點評】機械波產(chǎn)生的條件是振源與介質(zhì)質(zhì)點不隨波遷移，且質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向來區(qū)分橫波與縱波15. 【分析】兩列波的波速相等，波長相等，則頻率相等，能發(fā)生干涉，根據(jù)疊加

25、原理分析x=2m處的質(zhì)點的振動情況和振幅，確定圖象【解答】解：由題，兩列波的波速相等，波長相等，則頻率相等，能發(fā)生干涉過周期后，兩列波的波峰同時到達x=2m處的質(zhì)點，則此質(zhì)點振動總是加強，振幅為兩列波振幅之和，即為3cm，開始從平衡位置沿y軸正方向開始振動，所以圖象B正確故選：B【點評】本題考查對波的疊加原理的理解和應(yīng)用能力，抓住起振時質(zhì)點的位移和速度是關(guān)鍵16. 【分析】質(zhì)點不隨波傳播，波傳播的是能量和振動的方式根據(jù)橫波的圖象得出機械波的振幅，波長根據(jù)波長和波速求出周期，抓住質(zhì)點在一個周期內(nèi)路程等于4倍的振幅得出質(zhì)點在10s內(nèi)通過的路程【解答】解：A、質(zhì)點不隨波傳播，A錯；B、由波向右傳播可知B點向上振動，B對；C、B點向上振動靠近平衡位置平均速度大，所用時間小于八分之一周期，C錯；D、由T=可知周期為0.05秒，D對； E、C點向下運動，所以經(jīng)過四分之三周期到波峰，E對故選：BDE【點評】此題考查讀圖的能力，能由波動圖象可以直接讀出振幅、波長、加速度和回復(fù)力的方向及大小的變化，若知道波的傳播方向，還判斷出質(zhì)點的振動方向，考查理解波動圖象的能力17. 【分析】波在同一介質(zhì)中勻速傳播，a處振動先到達c點，由公式v=st求解波速；由圖讀出波長，根據(jù)路程差與