專題14機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波（講義）

專題14機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波TOC\o"13"\h\u01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖 102考情分析·解密高考 203高頻考點(diǎn)·以考定法 2 2高考考向1機(jī)械振動(dòng) 2高考考向2機(jī)械波的傳播規(guī)律及圖像分析 3高考考向3機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng) 4 4 7考向1：彈簧振子模型的綜合運(yùn)用 7考向3：振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的綜合運(yùn)用 10考向4：波特有現(xiàn)象的綜合分析與計(jì)算 1204核心素養(yǎng)·難點(diǎn)突破 1305創(chuàng)新好題·輕松練 23新情景1：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用 23考點(diǎn)內(nèi)容要求學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)械振動(dòng)II1.掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題；2.掌握機(jī)械波的傳播規(guī)律、圖形分析技巧和機(jī)械波的多解問(wèn)題；3.理解并區(qū)分波所特有的現(xiàn)象并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和判斷。機(jī)械波的傳播規(guī)律及圖像分析II機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)II高考考向1機(jī)械振動(dòng)1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)規(guī)律（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒。物體通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)時(shí)，加速度（回復(fù)力、位移）大小相等，方向相反；速度大小相等，方向不一定相反；動(dòng)能相等，勢(shì)能相等。（2）做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為4A，在半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為2A，但在四分之一周期內(nèi)通過(guò)的路程不一定為A，是否為A與起點(diǎn)位置有關(guān)。（3）做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，回復(fù)力一定為零，但所受合力不一定為零。2．共振：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)物體的固有頻率相等時(shí)，物體做受迫振動(dòng)的振幅最大。3．單擺的幾種拓展模型：等效擺長(zhǎng)及等效重力加速度（1）l′——等效擺長(zhǎng)：擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離。如圖甲所示的雙線擺的等效擺長(zhǎng)l′＝r＋Lcosα。圖乙中小球（可看作質(zhì)點(diǎn)）在半徑為R的光滑圓槽中A點(diǎn)的附近振動(dòng)，其等效擺長(zhǎng)為l′＝R。（2）g′——等效重力加速度：與單擺所處物理環(huán)境等有關(guān)。①在不同星球表面：g′＝eq\f(GM,R2)，M為星球的質(zhì)量，R為星球的半徑。（忽略星球自轉(zhuǎn)的影響）②單擺處于超重或失重狀態(tài)下的等效重力加速度分別為g′＝g＋a和g′＝g－a，a為超重或失重時(shí)單擺系統(tǒng)整體豎直向上或豎直向下的加速度大小。③單擺在傾角為α的光滑斜面上的等效重力加速度g′＝gsinα。4．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)多解問(wèn)題的成因（1）振動(dòng)方向的不確定性。（2）時(shí)間間隔與周期關(guān)系的不確定性。（3）傳播方向不確定。高考考向2機(jī)械波的傳播規(guī)律及圖像分析1．機(jī)械波在一個(gè)周期的時(shí)間向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。2．介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同。介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移，振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同。3.巧解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問(wèn)題的基本方法4．波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法方法內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判斷振動(dòng)方向5.機(jī)械波多解問(wèn)題的成因及解題思路成因解題思路質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的不確定性質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)兩方向分別分析傳播方向的不確定性波傳播兩方向分別分析時(shí)間間隔Δt與周期T關(guān)系的不確定性Δt＝（a＋n）T，（0<a<1，n＝0，1，2，…）傳播距離Δx與波長(zhǎng)λ關(guān)系的不確定性Δx＝（a＋n）λ，（0<a<1，n＝0，1，2，…）高考考向3機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1．波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)差不多。2．兩列波發(fā)生干涉的條件：（1）頻率相同；（2）相位差恒定；（3）振動(dòng)方向相同。3．多普勒效應(yīng)的規(guī)律：當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率增加；當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變小。4．偏振是橫波特有的現(xiàn)象。干涉現(xiàn)象中介質(zhì)中某點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)還是減弱的判斷兩波源振動(dòng)步調(diào)到兩相干波源的距離差Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系振動(dòng)情況相同Δx＝nλ（n＝0，1，2，…）加強(qiáng)Δx＝(n+12)減弱相反Δx＝nλ（n＝0，1，2，…）減弱Δx＝(n+12)加強(qiáng)【典例1】（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然后將A管拉長(zhǎng)，在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小，其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比，不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失，則（

）A．聲波的波長(zhǎng) B．聲波的波長(zhǎng)C．兩聲波的振幅之比為 D．兩聲波的振幅之比為【答案】C【詳解】CD．分析可知A、B兩管等長(zhǎng)時(shí)，聲波的振動(dòng)加強(qiáng)，將A管拉長(zhǎng)后，兩聲波在點(diǎn)減弱，根據(jù)題意設(shè)聲波加強(qiáng)時(shí)振幅為20，聲波減弱時(shí)振幅為10，則，可得兩聲波的振幅之比，故C正確，D錯(cuò)誤；AB．根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得，，解得，，故AB錯(cuò)誤。故選C?！镜淅?】（多選）（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）“球鼻艏”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對(duì)輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）A．插入水中的筷子、看起來(lái)折斷了 B．陽(yáng)光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺(tái)的火車，汽笛音調(diào)變高 D．振動(dòng)音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來(lái)折斷了是光的折射造成的，與該問(wèn)題的物理原理不相符；陽(yáng)光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問(wèn)題的物理原理相符；駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問(wèn)題的物理原理不相符；振動(dòng)音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問(wèn)題的物理原理相符。故選BD。【典例3】（多選）（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，沿水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，依次通過(guò)相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半，B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，該振動(dòng)的振幅和周期可能是（

）A． B． C． D．【答案】BC【詳解】AB．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時(shí)有，，可得；或者因此可知第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，，解得此時(shí)位移關(guān)系為，解得，，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時(shí)有解得或者（由圖中運(yùn)動(dòng)方向舍去），或者當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，則解得，此時(shí)位移關(guān)系為，解得，C正確D錯(cuò)誤；故選BC?！镜淅?】（多選）（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）在均勻介質(zhì)中，位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源從時(shí)刻開(kāi)始沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，時(shí)的波形如圖所示，此刻平衡位置在x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的有（）A．該波在次介質(zhì)中波速 B．處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于波谷C．波源的位移表達(dá)式為D．經(jīng)過(guò)半個(gè)周期處的質(zhì)點(diǎn)向左遷移半個(gè)波長(zhǎng)【答案】BC【詳解】A．由圖中可知時(shí)，波傳播的距離為x=2.5m，故波的速度為，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知該波的波長(zhǎng)為，所以波的周期為波傳播到需要的時(shí)間由圖可知該波的起振方向向下，該波振動(dòng)了0.1s，即，所以位于波谷，故B正確；C．根據(jù)圖像可知該波的振動(dòng)方程為，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng)，不隨波左右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC?？枷?：彈簧振子模型的綜合運(yùn)用1．（2024·廣西·統(tǒng)考一模）如圖甲，彈簧振子的平衡位置O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，小球在M、N兩點(diǎn)間做振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其圖像如圖乙，小球的速度，加速度為a，質(zhì)量為m，動(dòng)能為，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧振子的彈性勢(shì)能為，彈簧對(duì)小球做功的功率為P，下列描述該運(yùn)動(dòng)的圖像正確的是（）A．B．C．D．【答案】C【詳解】A．小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度可知在t=0時(shí)速度最大，小球位于平衡位置，此時(shí)加速度為0，位移為0，動(dòng)能最大，彈性勢(shì)能為0，彈簧的彈力為0，對(duì)小球做功的功率為0，故A錯(cuò)誤；BC．由可知，則小球速度變化周期為所以動(dòng)能和勢(shì)能的周期為小球的最大速度，則最大動(dòng)能根據(jù)機(jī)械能守恒可知最大彈性勢(shì)能，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由圖像可知小球的位移彈簧對(duì)小球做功的功率可見(jiàn)功率的最大值為，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2023·陜西咸陽(yáng)·?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示的彈簧振子，物塊A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧振子振動(dòng)的周期為；讓A在光滑的水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為v0，當(dāng)A的速度最大時(shí)，把另一個(gè)質(zhì)量為m的物塊B輕輕的放在A上，兩者合二為一立即達(dá)到共同速度。下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊B未放置到A上之前，A由最左端運(yùn)動(dòng)到最右端需要的時(shí)間為B．放上B后，整體第一次運(yùn)動(dòng)到彈性勢(shì)能最大處，需要的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C．兩物塊合二為一后，彈簧的最大彈性勢(shì)能為D．物塊B放置到A上，在兩者達(dá)到共同速度的短暫過(guò)程，A對(duì)B的沖量為【答案】B【詳解】A．由簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律可得A由最左端運(yùn)動(dòng)到最右端需要的時(shí)間為半個(gè)周期，由彈簧振子的振動(dòng)周期可得這段時(shí)間為，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)彈簧振子的周期公式可得，放上B后，彈簧振子的周期發(fā)生改變，變?yōu)槎?dāng)A的速度最大時(shí)，即A位于平衡位置，此時(shí)把物塊B輕輕的放在A上，整體第一次運(yùn)動(dòng)到彈性勢(shì)能最大處，需要的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為四分之一周期，可得這段時(shí)間為，故B正確；C．兩物塊合二為一，由動(dòng)量守恒定律可得，最大動(dòng)能為由機(jī)械能守恒定律可得最大的彈性勢(shì)能為，綜合可得，，故C錯(cuò)誤；D．物塊B放置到A上，在兩者達(dá)到共同速度的短暫過(guò)程，由動(dòng)量定理可得，A對(duì)B的沖量為，故D錯(cuò)誤。故選B?？枷?：?jiǎn)螖[模型的綜合運(yùn)用3．（多選）（2024·云南曲靖·統(tǒng)考一模）惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與重力加速度的二次方根成反比”。為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論，某同學(xué)創(chuàng)設(shè)了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。如圖1所示，在水平地面上固定一傾角可調(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的點(diǎn)，使擺線平行于斜面。拉開(kāi)擺球至A點(diǎn)，靜止釋放后，擺球在之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角為。擺球自然懸垂時(shí)，通過(guò)力傳感器（圖中未畫出）測(cè)得擺線的拉力為，擺球擺動(dòng)過(guò)程中，力傳感器測(cè)出擺線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，其中、、均已知。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤Ｏ铝羞x項(xiàng)正確的是（）A．多次改變圖1中角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度B．單擺次全振動(dòng)的時(shí)間為C．多次改變擺角，只要得出就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立D．在圖2的測(cè)量過(guò)程中，滿足的關(guān)系【答案】AD【詳解】A．對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球的垂直于斜面的分力始終與斜面的支持力平衡，令等效重力加速度為g0，則有，解得，可知，多次改變圖1中角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度，故A正確；B．單擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A、C兩位置擺線的拉力最小，根據(jù)圖2可知，相鄰兩個(gè)擺線拉力最小的位置的時(shí)間間隔為半個(gè)周期，可知，單擺次全振動(dòng)的時(shí)間為，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)單擺周期公式有，可知，多次改變斜面傾角，只要得出就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)[球自然懸垂時(shí)，通過(guò)力傳感器（圖中未畫出）測(cè)得擺線的拉力為，根據(jù)平衡條件有，在圖2的測(cè)量過(guò)程中，擺球在A位置有擺球在B位置有擺球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置過(guò)程有，解得，故D正確。故選AD。4．（2024·甘肅·統(tǒng)考一模）圖為兩單擺的振動(dòng)圖像，為擺線偏離豎直方向的角度。兩單擺的擺球質(zhì)量相同，則（）A．?dāng)[長(zhǎng)之比 B．?dāng)[長(zhǎng)之比C．?dāng)[球的最大動(dòng)能之比 D．?dāng)[球的最大動(dòng)能之比【答案】D【詳解】AB．根據(jù)兩單擺的振動(dòng)圖像知，兩單擺的周期之比為，根據(jù)單擺周期公式，可得，故有擺長(zhǎng)之比，故AB錯(cuò)誤；CD．甲、乙兩個(gè)單擺的擺球完全相同，擺線的最大擺角相同，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理有故擺球的最大動(dòng)能之比，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D?？枷?：振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的綜合運(yùn)用5．（多選）（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）“波”字最早用于描述水紋起伏之狀，唐代詩(shī)人有“微風(fēng)動(dòng)柳生水波”的描述。圖甲為一列可看成簡(jiǎn)諧橫波的水波在時(shí)的波形圖，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）A．水波沿x軸負(fù)方向傳播 B．水波的波速為C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的位移為 D．質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)【答案】AD【詳解】A．根據(jù)圖乙可知0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)甲圖可知水波沿x軸負(fù)方向傳播，A正確；B．根據(jù)甲乙圖像可知波長(zhǎng)為12cm，周期為1.2s，則，解得波速為，B錯(cuò)誤；C．從圖示的甲圖到t=1.0s波形向左移動(dòng)根據(jù)對(duì)稱性可知，此時(shí)Q點(diǎn)到平衡位置的距離與P點(diǎn)到平衡位置的距離相等，所以Q點(diǎn)位移為，C錯(cuò)誤；D．甲圖中質(zhì)點(diǎn)P位移為，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)P再經(jīng)過(guò)0.1s回到平衡位置，那么波形向左移動(dòng)，所以則質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為，故選AD。6．（2024·云南昭通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，如圖9甲所示為該橫波在t=0.4s時(shí)的波形圖，A、B為橫波上的兩質(zhì)點(diǎn)，坐標(biāo)分別為xA=15m、xB=25m，如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（

）A．該橫波的傳播方向沿x軸正方向 B．該橫波的傳播速度大小為31.25m/sC．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到波峰位置 D．再經(jīng)0.2s，質(zhì)點(diǎn)A將沿x軸運(yùn)動(dòng)5m【答案】C【詳解】A．由圖乙可知，t=0.4s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，由同側(cè)法可知，該橫波的傳播方向沿x軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．該橫波的傳播速度，故B錯(cuò)誤；C．已知，則質(zhì)點(diǎn)B將運(yùn)動(dòng)到波峰位置，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)A不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。故選C。考向4：波特有現(xiàn)象的綜合分析與計(jì)算7．（2024·廣東茂名·統(tǒng)考一模）戰(zhàn)繩訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員抖動(dòng)戰(zhàn)繩一端，使其上下振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。如圖所示，足夠長(zhǎng)的戰(zhàn)繩兩端，兩位運(yùn)動(dòng)員均以的頻率、相同的起振方向同時(shí)上下抖動(dòng)戰(zhàn)繩，在戰(zhàn)繩上傳播的波速為，下列說(shuō)法正確的是（）A．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振幅都相同 B．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率都為C．戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)相距為 D．戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)相距為【答案】C【詳解】A．兩列波的干涉過(guò)程中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的振幅和減弱區(qū)的振幅不同，故A錯(cuò)誤；B．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率不變，都為，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)波長(zhǎng)與波速和頻率的關(guān)系可得，起振方向相同，則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)是波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍的位置，振動(dòng)減弱區(qū)是波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的位置，則相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)都相距半波長(zhǎng)，即為1m，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8．（多選）（2023·四川成都·石室中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）關(guān)于下列五幅圖像所對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖1：彈簧振子的加速度大小與位移大小成正比B．圖2：若把單擺從北京移到赤道上，則單擺的振動(dòng)頻率會(huì)增加C．圖3：任意時(shí)刻M、N、P三點(diǎn)的位移都相同D．圖4：如圖甲為汽車消音器，圖乙為其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖，聲音從入口進(jìn)入，經(jīng)a、b傳播后從出口排出，消音原理主要是干涉E．圖5：觀察者不動(dòng)，波源S向右運(yùn)動(dòng)，相等的時(shí)間內(nèi)，左邊觀察者接收到波的個(gè)數(shù)比右邊的少【答案】ADE【詳解】A．彈簧振子的加速度與回復(fù)力成正比，回復(fù)力大小與位移大小成正比，所以加速度大小與位移成正比，故A正確；B．根據(jù)單擺的振動(dòng)頻率，可知若把單擺從北京移到赤道上，重力加速度減小，因此單擺的振動(dòng)頻率減小，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)題圖3，M、N兩點(diǎn)的平衡位置的距離小于一個(gè)波長(zhǎng)，位移有時(shí)相同，有時(shí)不相同，而M、P兩點(diǎn)的平衡位置的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，位移總是相同，故C錯(cuò)誤：D．該消聲器的消聲原理為波的干涉；利用聲波沿兩個(gè)通道傳播的路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，就能產(chǎn)生穩(wěn)定的消聲效果，故D正確；E．對(duì)題圖5，觀察者不動(dòng)，波源向右運(yùn)動(dòng)，相等的時(shí)間內(nèi)，左邊觀察者接收到波的個(gè)數(shù)比右邊的少，這就是多普勒效應(yīng)，故E正確。故選ADE。1．（多選）（2023上·河北滄州·高三泊頭市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量均為的、兩物體之間有少量黏合劑，能承受的最大拉力為，其中為重力加速度。勁度系數(shù)為的輕彈簧一端連接物體，另一端固定在傾角為的光滑斜面底端。現(xiàn)用外力作用在上，使、緩慢向下移動(dòng)到某一位置后撤去外力，兩物體被彈到最高點(diǎn)時(shí)恰好分離。已知彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為，式中表示彈簧的形變量。下列說(shuō)法正確的是（）A．、兩物體分離時(shí)，彈簧剛好處于原長(zhǎng)B．、兩物體分離前，兩物體的最大速度為C．、兩物體由靜止釋放時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能D．、兩物體分離時(shí)，的加速度為【答案】BD【詳解】AD．、兩物體分離時(shí)，、之間的拉力達(dá)到最大值，且、具有相同的加速度。分離時(shí)，對(duì)進(jìn)行受力分析有 ，可得知的加速度也是，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，對(duì)進(jìn)行受力分析則有則，故A錯(cuò)誤，D正確；B．兩物體速度最大時(shí)，加速度為零，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)、整體有，可得從速度最大到最高點(diǎn)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有，可得，故B正確；C．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知釋放位置的加速度大小也是，方向沿斜面向上，由牛頓第二定律有，可得兩物體由靜止釋放時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能故C錯(cuò)誤。故選BD。2．（多選）（2024·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一列周期為沿軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的部分波形如圖所示，、、為波上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)、坐標(biāo)分別為、，質(zhì)點(diǎn)正沿軸負(fù)方向振動(dòng)，則（）A．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng) B．該波沿軸負(fù)方向傳播C．質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總相反 D．該波的波速為6m/s【答案】BD【詳解】AB．由于該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)正沿軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，波沿軸負(fù)方向傳播，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由于質(zhì)點(diǎn)、不是相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的點(diǎn)，故振動(dòng)方向并不是總相反，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)該時(shí)刻簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為將質(zhì)點(diǎn)、的坐標(biāo)分別代入波動(dòng)方程可得，，由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)、均向下振動(dòng)，則有，，聯(lián)立兩式解得，波速故D正確。故選BD。3．（多選）（2023·四川樂(lè)山·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，一列波從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2中繼續(xù)傳播，A、B、C為傳播方向上的三個(gè)點(diǎn)，圖乙為時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A右側(cè)介質(zhì)1中的部分波形，此時(shí)該波恰好傳播至介質(zhì)2中的B點(diǎn)，圖丙為該時(shí)刻之后質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)圖像，已知B、C兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為0.75cm，波在介質(zhì)2中的傳播速度為，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該列波質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向B．從介質(zhì)1進(jìn)入到介質(zhì)2，該列波頻率減小C．在介質(zhì)1中，該列波的傳播速度為D．從質(zhì)點(diǎn)B開(kāi)始振動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)C第一次到達(dá)波谷的時(shí)間間隔為E．質(zhì)點(diǎn)C到達(dá)波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B正經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)【答案】ACD【詳解】A．由圖3可知質(zhì)點(diǎn)B起振速度方向?yàn)閥軸負(fù)方向，質(zhì)點(diǎn)A、B、C三點(diǎn)的起振方向相同，故這列波的質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)速度方向?yàn)閥軸負(fù)方向，故A正確；B．因?yàn)椴ǖ念l率由波源決定，所以從介質(zhì)1進(jìn)入到介質(zhì)2，該列波頻率不變，故B錯(cuò)誤；C．圖2可知在介質(zhì)1中波長(zhǎng)為由圖3可知質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)周期為T=1.0x105s得頻率為那么在介質(zhì)1中該列波的傳播速度為代入數(shù)據(jù)解得，故C正確；DE．已知B、C兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為波在介質(zhì)2中從B到C的時(shí)間為可知時(shí)質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)的時(shí)間為即時(shí)質(zhì)點(diǎn)C第一次到達(dá)波谷，而此過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)B振動(dòng)的時(shí)間，可知質(zhì)點(diǎn)B剛好振動(dòng)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)B正經(jīng)過(guò)平衡位置振動(dòng)方向與起振方向相同，為y軸負(fù)方向，故D正確，E錯(cuò)誤。故選ACD。4．（多選）（2024·河北邯鄲·統(tǒng)考二模）光滑水平面上放有一根勁度系數(shù)較小的軟彈簧，彈簧上有M、N兩點(diǎn)，初態(tài)彈簧靜止時(shí)M、N的平衡位置相距60cm?，F(xiàn)用一周期性外力拍打彈簧的左端，在彈簧上形成一列縱波，觀察到M點(diǎn)向右回到平衡位置時(shí)，N點(diǎn)恰向左運(yùn)動(dòng)到最大位移處，且0.25s后N點(diǎn)向右回到平衡位置。已知波的周期T>0.25s，則該波的波速可能為（）A．4.8m/s B．2.4m/s C．0.96m/s D．0.48m/s【答案】BD【詳解】以向右為正方向，點(diǎn)向右回到平衡位置時(shí)，在波的圖像上正處于平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)正處于負(fù)向位移最大處，之間小于一個(gè)波長(zhǎng)的圖像如圖所示所以有解得由0.25s后N點(diǎn)向右回到平衡位置，有由于周期所以，解得周期波速易知時(shí)，時(shí)，故選BD。5．（多選）（2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，時(shí)完整的波形如圖甲所示，如圖乙所示為x軸上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，已知介質(zhì)中a、c兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．圖乙可能為質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)圖像B．該波的傳播速度為時(shí)波源已振動(dòng)了C．再經(jīng)過(guò)，x軸上的處的質(zhì)點(diǎn)起振D．從計(jì)時(shí)開(kāi)始到質(zhì)點(diǎn)c迎來(lái)第二個(gè)波峰的時(shí)間內(nèi)波源通過(guò)的路程為【答案】BD【詳解】A．根據(jù)圖甲可知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)c振動(dòng)方向沿y軸正方向，所以圖乙不可能為質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)圖像，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖甲可知波長(zhǎng)根據(jù)圖乙可知周期由波長(zhǎng)與波速關(guān)系得，解得根據(jù)圖甲可知t=0時(shí)波傳播的距離為14m，所以t=0時(shí)波源振動(dòng)了，B正確；C．x軸上的處的質(zhì)點(diǎn)起振，波需再傳播需要的時(shí)間為，C錯(cuò)誤；D．從計(jì)時(shí)開(kāi)始到質(zhì)點(diǎn)c迎來(lái)第二個(gè)波峰的時(shí)間為，從t=0開(kāi)始，波源在周期內(nèi)的路程為波源在一個(gè)周期內(nèi)的路程為所以從計(jì)時(shí)開(kāi)始到質(zhì)點(diǎn)c迎來(lái)第二個(gè)波峰的時(shí)間內(nèi)波源通過(guò)的路程為D正確，故選BD。6．（多選）（2023上·浙江·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示是某水域的剖面圖，A、B兩區(qū)域最大水深分別為點(diǎn)O處于兩部分水面分界線上，M和N分別是處在A、B兩區(qū)域水面上的兩點(diǎn)。若t=0時(shí)刻M點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，N點(diǎn)從平衡位置向下振動(dòng)，形成以M、N點(diǎn)為波源向左、右傳播的水波（可看作簡(jiǎn)諧橫波），兩波源振動(dòng)頻率均為2Hz，其波速跟水深關(guān)系為式中h為兩區(qū)域水的最大深度。當(dāng)t=1s時(shí)，O點(diǎn)開(kāi)始向上振動(dòng)。已知A、B區(qū)域水波的振幅均為5cm，水深O、M間距離為3m，O、N間距離為6m。下列說(shuō)法正確的是（）A． B．A、B兩區(qū)域水波的波長(zhǎng)之比為4：3C．t=1.5s時(shí)，O點(diǎn)經(jīng)平衡位置向上振動(dòng) D．t=2.5s后，MN之間存在10個(gè)振幅為10cm的點(diǎn)【答案】AD【詳解】?jī)刹ㄔ凑駝?dòng)頻率均為2Hz，故兩波源振動(dòng)周期A．t=0時(shí)刻M點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，N點(diǎn)從平衡位置向下振動(dòng)。當(dāng)t=1s時(shí)，O點(diǎn)開(kāi)始向上振動(dòng)，說(shuō)明M點(diǎn)形成的水波先傳到O點(diǎn)。A區(qū)域的波速為又，解得，得，故A正確；B．B區(qū)域的波速為，又，得，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)t=1s時(shí)，波源M點(diǎn)的水波剛傳到O點(diǎn)且向上振動(dòng)，再經(jīng)即一個(gè)周期，O點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)。波源N點(diǎn)的水波傳到O點(diǎn)用時(shí)該水波使O點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，又已知A、B區(qū)域水波的振幅均為5cm。根據(jù)波的疊加原理，t=1.5s時(shí)，O點(diǎn)經(jīng)平衡位置既不向上振動(dòng)也不向下振動(dòng)。故C錯(cuò)誤；D．M波源發(fā)出的波到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間同理N波源發(fā)出的波到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間A區(qū)域水波的波長(zhǎng)M、N點(diǎn)為波源振動(dòng)步調(diào)相反。把N點(diǎn)波源等效到O點(diǎn)，M、O兩波源的疊加振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)滿足（n=0，1，2，……）OM間有4個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，即振幅為10cm的點(diǎn)。B區(qū)域水波的波長(zhǎng)把M點(diǎn)波源等效到O點(diǎn)，O、N兩波源的疊加振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)滿足（n=0，1，2，……）ON間有6個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，即振幅為10cm的點(diǎn)。即t=2.5s后，MN之間存在10個(gè)振幅為10cm的點(diǎn)。故D正確。故選AD。7．（多選）（2024上·湖南張家界·高三統(tǒng)考期末）如圖所示，傾角為、間距為d的光滑導(dǎo)軌的上端連接一自感系數(shù)為的線圈，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)將一根質(zhì)量為的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，由于電路中的總電阻極小，此后導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒的最大速度等于角速度與振幅的乘積，即，重力加速度大小為，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為 B．回路中的最大電流為C．導(dǎo)體棒的最大動(dòng)能為 D．導(dǎo)體棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為【答案】AD【詳解】A．導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)始終等于線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)，設(shè)導(dǎo)體棒的速度為v時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為e，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為x時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度為a，電路中的電流為i，結(jié)合牛頓第二定律有，即兩邊求和得，，，解得作出圖像如圖所示解得，，故A正確；B．回路中的最大電流為，故B錯(cuò)誤；CD．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積的兩倍等于導(dǎo)體棒速度的平方，當(dāng)導(dǎo)體棒處于時(shí)，最大動(dòng)能為最大速度為，解得，，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8．（2023上·江蘇鹽城·高二鹽城中學(xué)?？计谀┤鐖D，在均勻介質(zhì)中存在兩個(gè)點(diǎn)波源S1和S2，都沿y軸方向振動(dòng)。S1位于（3m，0）處，其振動(dòng)方程為；S2位于（3m，0）處，其振動(dòng)方程為。已知波速為40m/s，則（

）A．波源S1的相位比波源S2的相位落后 B．Q（1m，0）處為振動(dòng)減弱處C．坐標(biāo)原點(diǎn)P處質(zhì)點(diǎn)的振幅為0.2m D．t=0時(shí)刻波源S1和S2的加速度方向相同【答案】B【詳解】A．根據(jù)振動(dòng)方向可知波源的相位比波源的相位超前，故A錯(cuò)誤；B．由振動(dòng)圖像可知周期為Q處質(zhì)點(diǎn)到兩波源的距離差為波源的振動(dòng)傳到Q處所需時(shí)間差為，結(jié)合兩波源的相位差，可知Q處為振動(dòng)減弱處，故B正確；C．P處質(zhì)點(diǎn)到兩波源的距離差為0，由于兩波源的相位差，所以P點(diǎn)振幅為0，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)刻波源和的位移相反，則加速度方向相反，故D錯(cuò)誤。故選B。9．（多選）（2024上·河北保定·高三統(tǒng)考期末）如圖所示，豎直輕彈簧兩端連接質(zhì)量均為m的兩個(gè)小物塊A、B，置于水平地面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小物塊C從A的正上方h處由靜止釋放，物塊C與A碰后粘在一起繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。已知在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B剛好要離開(kāi)地面。重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（

）A．此彈簧的勁度系數(shù)為B．此彈簧的勁度系數(shù)為C．物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最高點(diǎn)距離其初始位置為D．物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最低點(diǎn)距離其初始位置為【答案】ACD【詳解】C．根據(jù)動(dòng)能定理有可得，碰前C的速度為C、A碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒有可得，碰撞后C、A一起的速度為碰撞前，對(duì)A分析，根據(jù)平衡條件有當(dāng)A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)B分析，根據(jù)平衡條件有則碰撞后瞬間與A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)瞬間，彈簧彈力大小相等，彈簧的彈性勢(shì)能相同，則根據(jù)能量守恒有可得，物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最高點(diǎn)距離其初始位置的距離為，故C正確；AB．由上述分析可知，則彈簧的勁度系數(shù)為，故A正確，B錯(cuò)誤；D．碰撞后C、A一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可知，最高點(diǎn)的合力等于最低點(diǎn)的合力，則有，解得，最低點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量為則物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最低點(diǎn)距離其初始位置的距離為，故D正確。故選ACD。10．（多選）（2023·山東濰坊·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端懸掛一質(zhì)量為M的托盤，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的粘性小球自距盤面高度為h處無(wú)初速釋放，與盤發(fā)生碰撞后未反彈，碰撞時(shí)間極短。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球與盤運(yùn)動(dòng)的最大速度為B．小球與盤碰后向下運(yùn)動(dòng)距離時(shí)，盤的速度達(dá)到最大C．小球與盤向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能一直減小D．當(dāng)小球與盤的加速度向上且大小為時(shí)，其速度大小為【答案】BD【詳解】A．對(duì)小球下落h的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，解得與盤碰撞前小球速度為小球與盤碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒解得碰后瞬間二者速度為碰后小球與盤的重力大于彈簧彈力，二者將繼續(xù)向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零，彈力與二者重力相等時(shí)，速度達(dá)到最大，故最大速度大于，A錯(cuò)誤；B．設(shè)初始時(shí)刻彈簧形變量為，速度最大時(shí)彈簧形變量為，則有，下落距離為，聯(lián)立可得，B正確；C．碰后小球與盤做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由題中信息無(wú)法判斷簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)彈簧的形變狀態(tài)，彈簧可能處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，也可能處于壓縮狀態(tài)，故小球與盤向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能不一定一直減小，C錯(cuò)誤；D．碰后瞬間，對(duì)小球與盤整體應(yīng)用牛頓第二定律，有，解得方向向下。由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知，當(dāng)小球與盤的加速度向上且大小為時(shí)，小球速度大小為，D正確。故選BD。新情景1：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用一、單選題1．（2024·山西晉城·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，通過(guò)戰(zhàn)斗繩進(jìn)行高效全身訓(xùn)練是健身房的最新健身潮流之一、健身愛(ài)好者訓(xùn)練時(shí)，手持繩的一端上下甩動(dòng)形成的繩波可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧橫波，手的平衡位置在x=0處，手從平衡位置開(kāi)始甩動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t=0.5s時(shí)繩的波形圖如圖乙所示，此時(shí)繩波剛好傳播到x=6m處，下列說(shuō)法正確的是（）A．繩波傳播的速度大小為12m/sB．繩波第一次從x=0處傳到x=6m處的過(guò)程中，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為1.2mC．手從平衡位置開(kāi)始甩動(dòng)時(shí)起振方向沿y軸正方向D．t=0.5s時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的加速度最大【答案】A【詳解】A．繩波傳播的速度，故A正確；B．根據(jù)圖乙可知，波長(zhǎng)為6m，即周期為0.5s，繩波第一次從x=0處傳到x=6m處的過(guò)程中，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)只振動(dòng)了半個(gè)周期，經(jīng)過(guò)的路程為2個(gè)振幅，即x=3m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為s=2A=60cm=0.6m故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)同側(cè)法可知，x=6m處的質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向，由于所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向均與波源的起振方向相同，可知，手從平衡位置開(kāi)始甩動(dòng)時(shí)起振方向沿y軸負(fù)方向，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)上述可知，t=0.5s時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置剛剛開(kāi)始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)位移為0，可知質(zhì)點(diǎn)的加速度也為0，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）小孩在果園里，搖動(dòng)細(xì)高的果樹(shù)的樹(shù)干，想把果子搖下來(lái)，下列說(shuō)法正確的是（）A．小孩用相同的頻率搖不同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定不同B．小孩用相同的頻率搖不同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定相同C．對(duì)同一棵樹(shù)，小孩搖動(dòng)的頻率增大，樹(shù)干振動(dòng)的幅度一定增大D．對(duì)同一棵樹(shù)，小孩搖動(dòng)的頻率減小，樹(shù)干振動(dòng)的幅度一定增大【答案】B【詳解】AB．小孩在果園里搖動(dòng)樹(shù)干，則樹(shù)干是受迫振動(dòng)，樹(shù)干的振動(dòng)頻率取決于驅(qū)動(dòng)頻率，因此樹(shù)干振動(dòng)的頻率與小孩搖動(dòng)樹(shù)干的頻率相同，則可知小孩用相同的頻率搖不同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定相同，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)于受迫振動(dòng)，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率越接近固有頻率時(shí)，振動(dòng)幅度才越大，故CD錯(cuò)誤。故選B。3．（2024·廣東佛山·統(tǒng)考一模）主動(dòng)降噪耳機(jī)能根據(jù)環(huán)境中的噪聲（縱波）產(chǎn)生相應(yīng)的降噪聲波，降噪聲波與環(huán)境噪聲同時(shí)傳入人耳，兩波相互疊加，達(dá)到降噪的目的。下列說(shuō)法正確的是（）A．降噪聲波與環(huán)境噪聲的波長(zhǎng)相同B．耳膜振動(dòng)方向與環(huán)境噪聲傳播方向垂直C．降噪聲波和環(huán)境噪聲發(fā)生干涉，耳膜振動(dòng)加強(qiáng)D．環(huán)境噪聲頻率越高，從耳機(jī)傳播到耳膜的速度越快【答案】A【詳解】A．降噪聲波與環(huán)境噪聲疊加后實(shí)現(xiàn)降噪，根據(jù)波的干涉條件可知，降噪聲波與環(huán)境噪聲頻率相同，速度相同，波長(zhǎng)相同，相位相反，A正確；B．聲波是屬于縱波，縱波是振動(dòng)方向與波的傳播方向一致，B錯(cuò)誤；C．降噪聲波和環(huán)境噪聲發(fā)生干涉，耳膜振動(dòng)減弱，C錯(cuò)誤；D．聲波傳播的速度取決于介質(zhì)，與其頻率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。4．（2023·江蘇·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一單擺在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)。擺球從左側(cè)最高點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線被懸點(diǎn)O（未畫出）正下方的釘子P擋住，之后球運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最高點(diǎn)B，該過(guò)程中的頻閃照片如圖所示，已知閃光的時(shí)間間隔相等，PC=l。則O、P兩點(diǎn)間的距離為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設(shè)相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為，則擺球在左側(cè)的擺動(dòng)周期為擺球在右側(cè)的擺動(dòng)周期為，可得根據(jù)單擺周期公式，可解得則O、P兩點(diǎn)間的距離為故選B。二、多選題5．（2024·四川南充·統(tǒng)考一模）杜甫在《曲江》中寫到：穿花蛺蝶深深見(jiàn)，點(diǎn)水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一列水波向四周傳播（可視為簡(jiǎn)諧波），A、B、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。圖示時(shí)刻，A在波谷與水平面的高度差為H，B、C在不同的波峰上。己知波速為v，A、B在水平方向的距離為a，則下列說(shuō)法正確的是（）A．水波通過(guò)尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射B．點(diǎn)振動(dòng)頻率為C．到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，C比A滯后D．從圖示時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)時(shí)間，B、C之間的距離增大E．從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，點(diǎn)的振動(dòng)方程是【答案】ACE【詳解】A．圖示時(shí)刻，A在波谷，B在波峰上，A、B連線在水平方向的距離為a，可知水波的波長(zhǎng)為水波通過(guò)尺寸小于波長(zhǎng)的障礙物能發(fā)生明顯衍射，故A正確；B．A點(diǎn)振動(dòng)頻率為，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知C比A距離波源多到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，C比A滯后，故C正確；D．由于質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng)，不隨波傳播方向遷移，則B、C之間的距離保持不變，故D錯(cuò)誤；E．圖示時(shí)刻A處于波谷，振幅為H，角速度為則點(diǎn)的振動(dòng)方程是，故E正確。故選ACE。6．（2024·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，“球鼻艏”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻艏和船首均可推起水波。一水波可視為簡(jiǎn)諧橫波，在t=1s時(shí)的波形如圖乙所示，傳播速度為4m/s，則（）A．該水波的周期為4sB．該水波的周期為8sC．坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程可能是D．坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程可能是【答案】ACD【詳解】AB．由圖可知，水波的波長(zhǎng)為，則水波的周期為，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．若波沿x軸正方向傳播，時(shí)坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)位于波峰位置，其振動(dòng)方程為若波沿x軸負(fù)方向傳播，時(shí)坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)位于波谷位置，其振動(dòng)方程為，故CD正確。故選ACD。7．（2024·四川內(nèi)江·統(tǒng)考一模）花樣游泳被譽(yù)為水中芭蕾，某運(yùn)動(dòng)員在花樣游泳比賽中，有一場(chǎng)景：用手拍皮球，水波向四周散開(kāi)，這個(gè)場(chǎng)景可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，波源O起振方向向下，振幅的水波沿垂直于水平介質(zhì)平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。當(dāng)時(shí)，離O點(diǎn)10m的質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始振動(dòng)；當(dāng)時(shí)，離O點(diǎn)20m的質(zhì)點(diǎn)B開(kāi)始振動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A第3次（剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)記為0次）回到平衡位置.下列說(shuō)法正確的是（