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一、单项选择题
1.(2019·高考全国卷Ⅲ,改编)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片
上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面
上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,
下列说法不正确的是( )
A.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
B.不同质点振动的频率都相同
C.不同质点振动的相位都相同
D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
解析:选 C.同一质点到两波源的距离确定,故波程差恒定,即相位差保持不变,A 正确;
沿波的传播方向上,波不停地向外传播,故各质点的相位不都相同,C 项错误;两波源振动频
率相同,其他各质点均做受迫振动,故频率均与振源频率相同,周期均与振动片的周期相同,
B、D 项正确.
2.(2018·高考北京卷)如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q 两质点平衡位置相距 0.15
m.当 P 运动到上方最大位移处时,Q 刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是
( )
A.0.60 m B.0.30 m
C.0.20 m D.0.15 m
解析:选 B.由题意,P、Q 两点之间的距离为
λ
2 +nλ=0.15 m,n=0,1,2,…,故 n=0
时,λ=0.30 m,n=1 时,λ=0.10 m,选项 B 正确,其余选项错误.
3.(2019·高考天津卷,改编)一列简谐横波沿 x 轴传播,已知 x 轴上 x 1=1 m 和 x2=7 m
处质点的振动图象分别如图 1、图 2 所示,则此列波的传播速率可能是( )
A.7 m/s B.2 m/s
C.1.5 m/s D.1 m/s
解析:选 B.由两质点的振动图象可知,t=0 时刻,x1=1 m 处的质点处在平衡位置向下运
动,x2=7 m 处的质点位于波峰处,该波的传播周期为 T=4 s.若该简谐横波沿 x 轴正方向传播,则两质点间的距离为(n+
1
4)λ=6 m(n=0、1、2、…),则 λ=
24
4n+1 m,由波速的公式得 v=
λ
T=
6
4n+1 m/s(n=0、1、2、…),n=0 时,v=6 m/s;n=1 时,v=1.2 m/s;n=2 时,v=
2
3 m/s.
若该简谐横波沿 x 轴负方向传播,则两质点间的距离为(n+
3
4)λ=6 m(n=0、1、2、…),则 λ=
24
4n+3 m,由波速的公式得 v=
λ
T =
6
4n+3 m/s(n=1、2、…),n=0 时,v=2 m/s;n=1 时,v
=
6
7 m/s,B 正确,A、C、D 错误.
4.(2018·高考全国卷Ⅲ,改编)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 t=0 和 t=0.20 s 时的
波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期 T>0.20 s.下列说法正确的是( )
A.波速为 0.80 m/s
B.波长为 0.08 m
C.x=0.08 m 的质点在 t=0.70 s 时位于波谷
D.x=0.08 m 的质点在 t=0.12 s 时位于波谷
解析:选 C.根据波形图可知,波长 λ=16 cm=0.16 m,选项 B 错误;根据 t=0 时刻和 t=
0.20 s 时刻的波形图和该波的周期 T>0.20 s 可知,该波的周期 T=0.40 s,波速 v=
λ
T =0.40 m/s,
选项 A 错误;简谐波沿 x 轴正方向传播,x=0.08 m 的质点在 t=0 时刻沿 y 轴正方向振动,
在 t=0.70 s 时位于波谷,在 t=0.12 s 时位于 y>0 的某位置(不是位于波谷),选项 C 正确,D
错误.
5.(2019·烟台模拟)如图甲所示,O、P 为介质中的两点,O 为波源,OP 间距为 6 m.t=
0 时刻 O 点由平衡位置开始向上振动,向右产生沿直线传播的简谐横波,图乙表示 t=0 时刻
开始 P 点振动的图象.则以下说法不正确的是( )
A.该波的波长为 12 m
B.该波的波速为 2 m/s
C.该波的周期为 4 s
D.从开始振动到 t=10 s,质点 P 经过的路程为 1.6 m
解析:选 B.由图乙所示的 P 点振动的图象可知波动周期为 T=4 s,选项 C 正确;波动从 O传播到 P 点需要时间为 2 s(半个周期),OP=
λ
2 ,该波的波长 λ=12 m,该波的波速为 v=
λ
T =3
m/s,选项 A 正确,B 错误;从开始振动到 t=10 s,质点 P 振动了 8 s,两个周期,经过的路
程为 s=2×4A=2×4×0.2 m=1.6 m,选项 D 正确.
6.(2019·黄山一模)如图甲为一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图,P 是平衡位置在 x=1.0
m 处的质点,Q 是平衡位置在 x=4.0 m 处的质点,图乙为质点 Q 的振动图象,则下列说法正
确的是( )
A.这列波的波长是 8 m,周期是 0.2 s,振幅是 10 m
B.在 t=0 时,质点 Q 向 y 轴负方向运动
C.从 t=0.1 s 到 t=0.25 s,该波沿 x 轴正方向传播了 6 m
D.从 t=0.1 s 到 t=0.25 s,质点 P 通过的路程为 30 cm
解析:选 C.由图象可知,这列波的波长是 8 m,周期是 0.2 s,振幅是 10 cm,选项 A 错
误;由 Q 点的振动图象可知,在 t=0 时,质点 Q 向 y 轴正方向运动,可知波向 x 轴正方向传
播,选项 B 错误;波速 v=
λ
T =
8
0.2 m/s=40 m/s,从 t=0.1 s 到 t=0.25 s,该波沿 x 轴正方向
传播了 x=vt=40×0.15 m=6 m,选项 C 正确;从 t=0.1 s 到 t=0.25 s 经历了 0.15 s=3
4T,但
是因 P 点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动,则质点 P 通过的路程不等于 3A=
30 cm,选项 D 错误.
二、非选择题
7.有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的 DIS
系统较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长 l 的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由
计算机绘制了 T2-l 图象,如图甲所示,去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选
填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了 a、b 两个摆球的振动图象(如
图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比
la
lb=________.在 t=1 s 时,b 球振动的方向是
__________.解析:由单摆的周期公式 T=2π l
g得:T2=4π2
g l,即图象的斜率 k=4π2
g ,重力加速度越大,
斜率越小,我们知道北京的重力加速度比南京的大,所以去北大的同学所测实验结果对应的
图线是 B;从题图乙可以得出 Tb=1.5Ta,由 T=2π l
g知,两单摆摆长之比
la
lb=
4
9;从题图乙可
以看出,t=1 s 时 b 球正在向负最大位移处运动,所以 b 球的振动方向沿 y 轴负方向.
答案:B
4
9 沿 y 轴负方向