1、A组基础题1(2018福建永安三中月考)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( D )A简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置B横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定C当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了D当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长解析:单摆运动的平衡位置合外力并不为零,传播速度由介质决定与波源无关,当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变高了,故A、B、C错误;当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波速增大,由vf知波长变长,D正确2(2019天津大良中学月考)如图所示,图甲为一列简谐波在t0时的波形图,图乙是这列波中x200 cm处P点的
2、振动图象,那么该波的传播速度大小和方向分别是( B )Av50cm/s ,沿x轴正方向传播Bv50cm/s ,沿x轴负方向传播Cv25cm/s ,沿x轴正方向传播Dv25cm/s ,沿x轴负方向传播解析:由图甲和图乙知,100 cm,T2 s,所以v50cm/s.根据振动图象知,P质点在t0时处于平衡位置向上振动,由“上下坡”法知,波沿x轴负方向传播故选B.3如图所示是一列简谐波在t0时的波形图象,波速为v10 m/s,此时波恰好传到I点,下列说法中错误的是( D )A此列波的周期为T0.4 sB质点B、F在振动过程中位移总是相等C质点I的起振方向沿y轴负方向D当t5.1 s时,x10 m的质
3、点处于平衡位置处4如图所示为一列简谐横波的波形图,其中实线是t11.0 s 时的波形,虚线是t22.0 s 时的波形,已知(t2t1)小于一个周期关于这列波,下列说法中正确的是( C )A它的振幅为10 cm,波长为6 mB它一定是向x轴正方向传播C它的周期可能是4.0 sD它的传播速度可能是10 m/s5(多选)一振动周期为T、位于x0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,关于在x处的质点P,下列说法正确的是( BCD )A质点P振动周期为T,速度的最大值为vB若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源速度方向沿y轴正方向C质点
4、P开始振动的方向沿y轴正方向D当P开始振动后,若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷E若某时刻波源在波谷,则质点P也一定在波谷6(多选)如图所示,空间同一平面内有A、B、C三点,AB5 m,BC4 m,AC3 mA、C两点处有完全相同的波源做简谐振动,振动频率为1 360 Hz,波速为340 m/s.下列说法正确的是( CDE )AB点的位移总是最大BA、B间有7个振动加强的点C两列波的波长均为0.25 mDB、C间有8个振动减弱的点E振动减弱点的位移总是为零B组能力题7(多选)(2019内蒙古集宁一中月考)如图甲所示,O点为振源,OPs,t0时刻O点由平衡位置开始振动,产生向右沿直线传播的简
5、谐横波图乙为从t0时刻开始描绘的质点P的振动图象下列判断中正确的是( ADE )At0时刻,振源O振动的方向沿y轴正方向Btt2时刻,P点的振动方向沿y轴负方向Ctt2时刻,O点的振动方向沿y轴正方向D这列波的频率为E这列波的波长为解析:由题图乙可知P点先沿y轴正向运动,故振源O在t0时刻沿y轴正向运动,故A正确;由题图乙可知,t2时刻P点振动方向沿y轴正向,故B错误;因不知t1与周期T的倍数关系,故不能判断t2时刻O点的振动情况,故C错误;结合图甲、乙可知,振动从O传到P,用时t1,传播距离为s,故波速为v,波的周期为Tt2t1,故波的频率为 f,波长vT,故D、E正确8(多选)(2019河
6、南中原名校质检)如图所示为一列简谐横波的波形图,实线为该波在t1时刻的波形,虚线为该波在t2时刻的波形,己知t0.2 s,P、Q分别为实线波形上位移相同的两个质点下列说法可能正确的是( ACE )A该波沿x轴正方向传播,波速为25 m/sB该波沿x轴负方向传播,波速为25 m/sC若P质点比Q质点先回到平衡位置,该波沿x轴正方向传播D若Q质点比P质点先回到平衡位置,该波沿x轴正方向传播E若0.1 sT0.2 s (T为周期),该波沿x轴负方向传播,波速为35 m/s解析:由图知该波的波长为4 m,若波沿x轴正方向传播,则有tT,(n0,1,2,)得T s,波速为v5(4n1)m/s,当n1时,
7、v25 m/s,同理,若波沿x轴负方向传播,则有tT,(n0,1,2,)得Ts,波速为v5(4n3)m/s,因为n取整数,所以v不可能为25 m/s,A正确,B错误;若P质点比Q质点先回到平衡位置,则P质点向上运动,由“上下坡”法知该波沿x轴正方向传播,C正确;若Q质点比P质点先回到平衡位置,则Q质点向上运动,由“上下坡”法知该波沿x轴负方向传播,D错误;若0.1 sT0.2 s(T为周期),由以上分析知n只能取1,该波沿x轴负方向传播,波速为v5(4n3)35 m/s,E正确9(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s.已知介质中P、
8、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m,P、Q开始振动后,下列判断正确的是( BDE )AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰解析:根据题意可知0.8 m,P、Q两质点距离波源的距离之差为x(15.814.6) m1.2 m3,为半个波长的奇数倍,所以P、Q两质点振动步调相反,P、Q两质点运动的方向始终相反,A错误,B正确;SP15.8
9、m(19),SQ14.6 m(18),所以当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点一个在波峰,一个在波谷,C错误;由SP15.8 m(19)可知,当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰,D正确;SQ14.6 m(18),当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰,E正确10(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图已知t10.3 s时,质点P首次位于波谷,质点Q的坐标是(1.5,0),质点M的坐标是(13,0)(图中未画出),则以下说法正确的是( BCD )A波的传播速度为0.3 m/sB从t0开始,质点Q一定比P先到达波峰C每经0.2 s,质点Q的路程一定是10 cmD在t
10、21.6 s时刻,质点M第二次位于波峰EP、Q两质点的速度方向始终相同解析:由题图可知波长为4 cm,v0.1 m/s,故A错误;因为该波沿x轴正方向传播,质点Q在质点P的左侧,由题图可知质点Q一定比P先到达波峰,故B正确;波的周期T0.4 s,每经0.2 s即半个周期,质点Q运动的路程s2A25 cm10 cm,故C正确;波峰第一次到达质点M的时间t3 s1.2 s,再经过一个周期即t21.6 s时,质点M第二次位于波峰,故D正确;P、Q两质点相距x0.5 cm,不是同相位点,故选项E错误11. (2019兰州一中期中)如图甲所示,是一列简谐横波在均匀介质中传播时t0时刻的波动图象,质点A的
11、振动图象如图乙所示A、B两点皆在x轴上,两者相距s20 m求:(1)此简谐波的传播速度;(2)t20 s时质点B运动的路程解析:(1)由图甲可知,此波的波长为4 m,由图乙可知,此波的周期T0.4 s,所以v10 m/s,根据t0时刻质点A的振动方向可知,此波沿x轴正向传播;(2)此波传播到B点所需的时间t1.8 s4.5 T,由图象可知此波的振幅A0.1 m,质点B每个周期运动的路程为0.4 m,所以020 s内质点B运动的路程为s(504.5)0.4 m18.2 m.答案:(1)10 m/s,波沿x轴正向传播(2)18.2 m12有两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播
12、两列波在t0时刻的波形曲线如图所示,已知a波的周期Ta1 s求:(1)两列波的传播速度;(2)从t0时刻开始,最短经过多长时间x1.0 m的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?解析:(1)由图可知a、b两列波的波长分别为a2.5 m,b4.0 m两列波在同种介质中的传播速度相同,为v2.5 m/s.(2)a波的波峰传播到x1.0 m的质点经历的时间ta,b波的波峰传播到x1.0 m的质点经历的时间tb,又tatbt,联立解得5m8n1(式中m、n均为正整数),分析知,当m5、n3时,x1.0 m的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m时经过时间最短,将m5代入t,解得t5.4 s.答案:(1)均为2.5 m/s(2)5.4 s