专题09机械振动机械波(解析版)—2023年高考物理试题分类解析.docxVIP

专题09机械振动机械波（解析版） —2023年高考物理试题分类解析 湖南卷3.如图(a), 在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC= BC=4m， DC=3m, DC垂直AB。 t=0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m.下列说法正确的是 A.这三列波的波速均为2m/s B. t=2s时，D处的质点开始振动 C. t=4.5s 时，D处的质点向y轴负方向运动 = D.t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm 【答案】C 【解析】A.这三列波的波速均为v=λT= B. 根据x=vt,t=2s时，x=2m,这3列波均未到达D处，所以D处的质点没有开始振动，B错误； C. t=4.5s 时，C处的波使D处的质点振动了4.5s-3s=1.5s，从图（b）可以看出：D处的质点向y轴负方向运动，所以C正确； D.t=6s时，C处的波使D处的质点振动了6s-3s=3s，处波谷位置，使D处的质点与平衡位置的距离是-2m，,A、B处的波使D处的质点振动了6s-5s=1s，处波峰位置，使D处的质点与平衡位置的距离是2m+2m=4m,所以t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是4m-2m=2m,所以D错误。 所以本题选C. 全国甲卷34. 【物理——选修3-4】（2）（10分）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波PQ的振动方向相同，振幅均为5cm，波长均为8m，波速均为4m/s。t==0时刻，P波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传播到x=10m处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。 （i）在答题卡给出的坐标图上分别画出PQ两列波在t=2.5s时刻的波形图（P波用虚线，Q波用实线） （ii）求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。 【答案】（i） （ii）图示范围x=1m、x=5m、x=9m振幅最小；x=3m、x=7m振幅最大。 【解析】（i）由x=vt可知2.5s时刻P波传播到x=10m处，Q波传播到x=0处。2.5s时刻波形图如图。 （ii）根据波的叠加原理，图示范围x=1m、x=5m、x=9m振幅最小；x=3m、x=7m振幅最大。 【易错】由于题中的两列波反相，振动加强点为路程差为半波长的奇数倍；振动减弱点为路程差为波长的整数倍。 全国乙卷34 （选修3-4） （1）（5分） 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向左传播 C. 波的振幅是 D. 处的质点在时位于平衡位置 E. 质点P在0~7s时间内运动的路程为 【答案】ABE 【解析】由图（a）可知波长λ=4m，由图（b）可知，周期T=2s，波速v=λ/T=2m/s，A正确；由于x=2m处质点t=0时沿y轴负方向运动，所以波向左传播，B正确；波的振幅是5cm，C错误；x=3m处质点在t=7s时即经过3.5个周期位于波峰位置，D错误；质点P在0~7s时间内运动的路程s=3.5×4A=70cm，E正确。 新课标卷1. 船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的（　　） A. 波速和波长均不同 B. 频率和波速均不同 C. 波长和周期均不同 D. 周期和频率均不同 【答案】A 【解析】 声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系可知，波长也不同。故A正确，BCD错误。 所以选A。 湖北卷7. 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 ab之间的距离为 此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为，则有 解得或（舍去，向下振动） 由ab之间的距离关系可知 则，可知a点此时的位移为 且向下振动，即此时的波形图为 所以选A。