高考模拟理综物理选编机械波解析版

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乐陵一中机械波 一、单选题（本大题共5小题，共30分）‎ 1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图所示，已知波速为10m/s，则t=0.1s时正确的波形是图中的（　　） ‎ A. B. C. D. ‎ ‎（2019物理备课组整理）C ‎（备课组长指导）解：根据图象可知，波长λ=4m，所以T= 所以t=0.1s时，波形向右平移个波长，所以C正确． 故选C 先根据图象得到波长，根据波长和波速的关系求出周期，进而即可求解． 本题采用波形平移法研究波形图的，是经常运用的方法．抓住波形经过一个周期向前平移一个波长． ‎ 2. ‎​一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图线如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s．此质点从t=0开始振动，经过0.3s后此质点立即停止运动，则在t=0.4s时刻，波形图将是下图中的（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎（2019物理备课组整理）C ‎（备课组长指导）解：根据振动图象得知，t=0时刻质点沿y轴正方向振动，即波源的起振方向沿y轴正方向，则介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，与波最前头的质点振动方向相同．起振后0.3s此质点立即停止运动，形成波长的波形．由振动图象读出周期T=0.4s，波长λ=vT=0.4m，则再经过0.1s后，即t=0.4s时波总共传播的距离为S=vt=0.4m，传到x=0.4x处，故C正确，ABD错误． 故选：C． 根据振动图象t=0时刻质点的振动方向确定波传播时各质点起振的方向．由振动图象读出周期，求出波长，分析再经过0.1s后，即总共经过0.4s 时波传播的距离，确定波形图． 本题要抓住质点的振动与波动之间关系的理解．根据时间与周期的关系、波传播距离与波长的关系分析． ‎ 1. 位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示．B是沿波传播方向上介质的一个质点，则以下说法不正确的是（　　）‎ A. 波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向 B. 经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长 C. 此后的周期内回复力对波源A一直做负功 D. 在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零 ‎（2019物理备课组整理）B ‎（备课组长指导）解：A、波向右传播，图示时刻波最右端质点的振动方向沿y轴负方向，所以波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向．故A正确．     B、波向右传播过程中，质点B不向右迁移．故B错误．    C、此后的周期内A点的回复力向上，位移向下，则回复力对波源A一直做负功．故C正确．     D、在一个周期时间内A的动量变化量为零，根据动量定理得，A所受回复力的冲量为零．故D正确． 本题选错误的，故选B 简谐波传播过程中，质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同．波在同一均匀介质中匀速传播，振动在一个周期内传播一个波长．但质点不随波迁移．当回复力方向与质点运动的位移方向相同时，回复力做正功，否则，回复力做负功．在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零． 本题应用到机械波两个基本特点：一是机械波向前传播时，介质中质点不随波迁移；二是介质中质点起振方向与波源起振方向相同． ‎ 2. 某一列简谐横波中的质点a的振动图象如图甲所示，这列简谐横波在t=1.0s时的波形图如图乙所示，则（　　） ‎ ‎ A. 这列波沿x轴负方向传播，波度v=0.02m/s B. 这列波沿x轴负方向传播，波度v=0.5m/s C. t=0至t=1s的时间内，质点a的位移始终在增大 D. t=4s时刻，a质点经平衡位置向下振动 ‎（2019物理备课组整理）B ‎（备课组长指导）解：A、B、根据甲图得到质点a的振动周期为2s，1s时刻向下振动；运用波形平移法可知波向-x方向传播； 波长为1m，故波速为：v=；故A错误，B正确； ‎ C、从甲图可以看出，t=0至t=1s的时间内，质点a的位移先增大后减小，故C错误； D、x-t图象的斜率表示速度，从甲图可以看出，t=4s时刻，a质点经平衡位置向上振动，故D错误； 故选B． 根据甲图得到质点a的振动情况和周期，根据乙图得到波长，运用波形平移法得到波形的平移方向． 本题关键是明确波动图象与振动图象的关系，波动图反映了不同质点同一时刻的运动情况，而振动图象反映一个质点各个不同时刻的运动情况． ‎ 1. 图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（　　） ‎ ‎ A. 在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向 B. 质点Q简谐运动的表达式为x=10sint（cm） C. 从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4m D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm ‎（2019物理备课组整理）A ‎（备课组长指导）解：A、由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确． B、，则质点Q简谐运动的表达式为y=10sin10πt（cm），故B错误． C、根据图象可以看出波在向左传播，故C错误． D、由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误． 故选：A． t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图确定Q的运动方向，从而确定了该波向左传播，结合经历的时间确定质点P的位置，从而得出质点P的运动方向．根据周期得出角速度，从而得出振动的表达式．根据波长求出波速，结合经历的时间求出波传播的距离． 本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析． ‎ 二、多选题（本大题共4小题，共24分）‎ 2. 如图所示，甲图是一列沿z轴正方向传播的简谐机械横波在t=2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x ‎1=3m和x2=5m的两个质点，下列说法正确的是（　　） ‎ ‎ A. 该波的波速是2m/s B. 在t=2s时刻，a、b两质点的速度相同 C. 在0～4s内，a质点运动的路程为20cm D. x=200m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0 25Hz E. 若该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象 ‎（2019物理备课组整理）ACE ‎（备课组长指导）解：A、根据波形图知波长λ=8m，由振动图象知周期T=4s，频率，该波的波速，故A正确； B、在t=2s时刻，a质点沿y轴正方向振动，b质点沿y轴负方向振动，a、b两质点速度大小相等，方向相反，故B错误； C、在0～4s内，一个周期的时间通过的路程为4A=4×5cm=20cm，故C正确； D、根据多普勒效应，观察者与波源靠近，接收到该波的频率大于20Hz，故D错误； E、发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，所以遇到另一列频率为0.25Hz的波时，可能发生稳定的干涉现象，故E正确； 故选：ACE 由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率．根据时间与周期的关系求质点a通过的路程；根据多普勒效应判断接收到的频率与波实际频率的关系；发生干涉的必要条件：两列波频率相同． 本题关键要把握两种图象的联系，知道质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系求解质点通过的路程． ‎ 1. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5s．关于该简谐波，下列说法正确的是（　　）‎ ‎ A. 波长为2 m B. 波速为6 m/s C. 频率为1.5Hz D. t=1s时，x=1m处的质点处于波峰 E. t=2s时，x=2m处的质点经过平衡位置 ‎（2019物理备课组整理）BCE ‎（备课组长指导）解：A、由图象可知，波长为λ=4m，故A错误； BC、由题意知：（n+）T=0.5，所以周期为T==，因为该简谐波的周期大于0.5s ‎．＞0.5，解得：n＜，即当n=0时，T=s，频率f==1.5Hz，波速为：v===6m/s，故BC正确； D、t=0时x=1 m处的质点位于波峰，经t=1 s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误； E、t=0时x=2 m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2 s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确． 故选：BCE． 根据图中实线与虚线之间的关系，得到t=0.5s与波的周期关系，结合0.5s＜T，求得周期，读出波长，再求得波速．周期与频率互为倒数，可求频率．根据时间与周期的关系分析P点的位置，确定其速度大小和方向．根据时间与周期的关系分析x=1 m和x=2m处的状态和位置． 根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值． ‎ 1. 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图象如图所示．则（　　） ‎ ‎ A. 甲乙两波的起振方向相反 B. 甲乙两波的频率之比为3：2 C. 再经过3s，平衡位置在x=7m出的质点振动方向向下 D. 再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零 ‎（2019物理备课组整理）ABD ‎（备课组长指导）解：A、根据上下坡法知，甲波的起振方向向下，乙波的起振方向向上，可知甲乙两波的起振方向相反，故A正确． B、两列波的波速相同，甲波的波长为4m，乙波的波长为6m，则两列波的波长之比为2：3，根据f=知，频率之比为3：2，故B正确． C、再经过3s，甲乙两波传播的距离x=2×3m=6m，即波谷到达x=7m处，乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7m处，根据叠加知，该质点向上振动，故C错误； D、根据波的叠加知，此时除了波源还有x=9m处、x=6-7m处、x=6m处、x=5-6m处、x=2-3m处质点位移为零，故D正确． 故选：ABD． 根据上下坡法判断甲乙两波的起振方向，根据波长关系，结合波速相等，求出甲乙两波的频率之比，根据3s内两波传播的距离，通过波的叠加分析x=7m处质点的振动方向以及合位移为零的位置． 本题考查了波长、波速、频率之间的关系以及波的叠加，会根据波的传播方向判断振动方向，知道质点的实际位移等于两列波单独传播时引起位移的矢量和． ‎ 1. 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图a所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5m和x=6.5m．P点的振动图象如图b所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（　　）‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎（2019物理备课组整理）AB ‎（备课组长指导）解：由波动图象读出波长λ=4cm．由题，P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5cm和x=6.5cm，两者平衡位置相距为△x=6cm=λ．在t=0时刻，由P点的振动图象读出，P点经平衡位置沿y轴正方向振动．波若向右传播，结合波形得到，P点在平衡位置向上振动，则Q点处于平衡位置沿y轴负方向振动；若波向左传播，P点在平衡位置向下振动，则Q点处于平衡位置沿y轴正方向振动，故AB正确． 故选：AB 由波动图象读出波长．由题，P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5cm和x=6.5cm，两者平衡位置相距为△x=6m，根据△x与波长的关系，结合波形，分别分析波沿x轴正方向和负方向传播时在同一时刻P、Q两点状态的关系，选择Q的振动图象． 本题考查理解和把握振动与波关系的能力，根据两质点平衡位置间的关系，常常画出波形，分析状态间的关系． ‎ 三、填空题（本大题共1小题，共5分）‎ 2. 如图所示，在坐标轴x=0和x=20m处有两个连续振动的波源，在介质中形成相同传播的两列波，t=0时刻两列波刚好传到x=2m和x=16m处，已知两列波的波速均为2.5m/s。求： （1）从t=0到t=2.5s这段时间内，x=7m处质点运动的路程； （2）t=10s时，x=12m处质点的位移。‎ ‎（2019物理备课组整理）解：①由图象得左侧波：λ=2m，A=0.02m    周期为：T===0.8s 角频率为：ω===2.5π  rad/s 振动方程为：y左=-0.02sint（m）    左侧波经2s传播到x=7m处的质点，该质点从2s开始振动， 则由振动方程得该质点2.5s时的位移为：y左=-0.02sint（m）=cm 右侧波经3.6s传播到x=7m处的质点，2.5s时还没有传播到x=7m 处的质点 则该质点经过的路程为：s=2×2cm+cm=（4+）cm     ②由图象得右侧波：λ′=4m，A=0.02m 周期为：T′===1.6s 角频率为：ω′==π rad/s 振动方程为：y右=-0.02sinπt（m） 经过10s，左侧、右侧的波都传到了x=12m处， 此时：y左=-0.02sint（m）=-0.02sin×10=0 y左=-0.02sint（m）=-0.02sin×10=-0.02m=-2cm 根据波的叠加原理可得：y=-2cm        答：（1）从t=0到t=2.5s这段时间内，x=7m处质点运动的路程是（4+）cm； （2）t=10s时，x=12m处质点的位移是-2cm。‎ ‎（备课组长指导）（1）由图读出波长、振幅。由波速公式求出周期，写出左侧波的振动方程。由此确定t=2.5s质点的位移，再求这段时间内x=7m处质点运动的路程； （2）用同样的方法求出右侧波的振动方程，求t=10s时x=12m处质点的位移，再根据波的叠加原理求解。 根据振幅、周期、初相位写出振动方程是解决本题的关键，同时要熟练运用波的叠加原理求解质点的位移。 ‎ 四、实验题探究题（本大题共2小题，共25分）‎ 1. ‎（1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比________．‎ A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变 ‎（2）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功为W0．当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出．‎ ‎①关于该实验，下列说法正确的是 A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6V B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W：依次做出W－vm、W－vm2、W－vm3、W2－vm、W3－vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系．‎ ‎②下图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65cm，OB＝7.12cm，OC＝8.78cm，OD＝10.40cm，OE＝11.91cm．己知相邻两点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm＝________m／s．‎ ‎（3）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：‎ 电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）‎ 电流表（量程为250mA，内阻约5Ω）‎ 电压表（量程为3V，内阻约3kΩ）‎ 电键一个、导线若干．‎ ‎①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________（填字母代号）．‎ A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）‎ B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）‎ ‎②实验的电路图应选用下列的图________（填字母代号）．‎ ‎③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W．‎ ‎（2019物理备课组整理）（1）BC ‎ ‎（ 2）①CD  ②0.83 ‎ ‎（ 3）①A   ②B   ③0.1 ‎ ‎（备课组长指导）（1）‎ ‎【分析】‎ 根据声音的多普勒效应分析回答，声源移向观察者时接收频率变高，即距离声源越远，频率越低，距离声源越近，频率越高。‎ 对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；即高亢表示远离，低沉表示靠近。‎ ‎【解答】‎ AB .渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，波速由介质决定，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比波速不变，故A错误，B正确；‎ CD .根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高，故C正确，D误。‎ ‎（ 2）‎ ‎【分析】‎ ‎①实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系；‎ ‎②橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：的关系，所以当小车质量一定时：w与v2成正比。‎ 实验原理是：，实验中要清楚是如何改变w，如何获得的速度v即可。‎ ‎【解答】‎ ‎①A .打点计时器使用的交流电源，故A错误；‎ B .实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系，故B错误；‎ C .小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出，故C正确；‎ D .橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：的关系，所以当小车质量一定时：w与v2成正比，所以最好做w与v2的关系，实验时需要画多个图象找最好的，故D正确。‎ ‎②从纸带上我们可判断出打C点时，小车具有最大的速度vC可由B到D的平均速度求出：。‎ ‎（ 3）‎ ‎【分析】‎ ‎①根据滑动变阻器的接法可选择对应的滑动变阻器；‎ ‎②根据实验的要求可以选择滑动变阻器的接法；根据灯泡及电表的电阻关系可以选择电流表的接法；‎ ‎③结合曲线算出小灯泡的电阻，然后根据功率的公式计算小灯泡的实际功率。‎ 要熟记电学实验基本要求：伏安法测电阻时注意电流表内外接法的选择方法，当待测电阻值远小于电压表内阻时，电流表用外接法；当待测电阻值远大于电流表内阻时，电流表用内接法；在要求电流或电压值从零调时，滑动变阻器应用分压式，此时应选阻值小的变阻器。‎ ‎【解答】‎ ‎①因实验中采用分压接法，故滑动变阻器应选择小电阻，故选A；‎ ‎②实验中要求电压从零开始变化，则必须采用滑动变阻器分压接法，而由于灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法，故选B；‎ ‎③电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端的电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；‎ 根据交点坐标（ 1.0V，0.1A）可以计算出小灯泡消耗的功率为：P=UI=1×0.1=0.1W。‎ 故答案为：（ 1）BC；‎ ‎（ 2）①CD；②0.83；‎ ‎（ 3）①A；②B；③0.1。‎ 1. ‎（1）如图2所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．则x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式为______cm；该处质点在0～5.5s内通过的路程为______cm． （2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前．提出了以下几种猜想①W∝，②W∝v，③W∝v2．他们的实验装置如2甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次物体从初始位置处由静止释放．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体的质量．只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了．大家经过讨论采纳了该同学的建议． ①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？（不考虑物体与木板间的摩擦）______． ②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L ‎3、L4…•，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4…．并绘制了如图3所示的L一v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系．他们下一步应怎么做？______． ③在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？______． （3）由于电表的内阻会给实验结果带来影响，一同学为了精确测量某一电阻的阻值，先测出某一电表的内阻再测量未知电阻的阻值．该同学设计的测量电路如图4所示，实验步骤如下： ①按电路图连接好电路，闭合开关S后，闭合开关______．调节滑动变阻器滑动头至适当位置．读出电压表的读数为U1，电流表的读数为I1； ②再闭合开关______，调节滑动变阻器滑动头至适当位置，读出电压表的读数为U2电流表的读数为I2．由实验数据测出电压表内阻Rv为______，精确计算待测电阻R的阻值为______． ‎ ‎（2019物理备课组整理）5cos2πt；110；因为外力对物体做的功W=mgLsinθ与物体初始位置到速度传感器的距离L成正比；下一步应该绘制L-图象，判断W是否与成正比；因为重力和摩擦力的合力对物体做的总功W=mgL（sinθ-μcosθ）也与距离L成正比；；；．；‎ ‎（备课组长指导）解：（1）由y-x图象可知波长λ=2m，所以周期T==s=1s，所以x=0.5m处的质点的振动表达式为x=5cos=5cos2πt（cm），质点在0～5.5s内通过的路程为s= ==110cm （2）①因为外力对物体做的功W=mgLsinθ与物体初始位置到速度传感器的距离L成正比，所以不需要测量物体的质量． ②由于L-v图象是曲线，因而不能确定L与v的具体关系，下一步应该绘制L-图象，判断W是否与成正比． ③不会，因为重力和摩擦力的合力对物体做的总功W=mgL（sinθ-μcosθ）也与距离L成正比． （3）①闭合开关S后，先闭合开关，则此时电压表与电流表串联，则电压表内阻为=，再闭合，由欧姆定律可得待测电阻阻值为R=，将=代入并整理可得R=． 故答案为（1）5cos2πt，110 （2）①因为外力对物体做的功W=mgLsinθ与物体初始位置到速度传感器的距离L成正比． ②下一步应该绘制L-图象，判断W是否与成正比． ③因为重力和摩擦力的合力对物体做的总功W=mgL（sinθ-μcosθ）也与距离L成正比． （3）①，②，，． （1）题的关键是先求出波的周期，也就是质点的振动周期，然后再写出x=0.5m 处质点的振动方程，进而可求出质点振动的总路程． （2）题的关键是画出L-v图象是曲线时不能确定它们之间到底是什么关系，此时可尝试画出L-图象、L-图象、L-图象等，直到出现“线性关系”为止． （3）题的关键是时可求出电压表的内阻，再闭合后，根据欧姆定律可求出待测电阻的精确值． 掌握基本概念和规律，是解决问题的关键，对于题（1）要注意波的图象与质点振动图象的区别；对于题（2）注意用图象探究物理量间的规律时，只有图象是线性关系才能确定正比或反比关系；对于题（3）关键是看清电路图即各元件的串并联关系，然后在求解． ‎ 五、计算题（本大题共4小题，共48分）‎ 1. 如图所示，一列简谐波在均匀介质中传播，图甲表示t=0时刻的波形图，图乙表示图甲中质点D从t=0时刻开始的振动图象，试求： ①这列波传播的速度和方向； ②t=2.5s时，质点P偏离平衡位置的位移．‎ ‎（2019物理备课组整理）解：①由甲图知波长λ=6m，由乙图知周期T=4s， 所以波速═1.5m/s  传播方向为沿x轴负方向   ②质点P的简谐运动方程为cm 所以t=2.5s时，cm 答：①这列波传播的速度是1.5m/s，方向沿x轴负方向； ②t=2.5s时，质点P偏离平衡位置的位移是cm．‎ ‎（备课组长指导）①由甲图得到波长，由乙图得到周期，根据v=求解波速，根据波的平移法即可确定传播的方向； ②写出质点P的振动方程，代入时间即可求出2.5s时，质点P偏离平衡位置的位移． 本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向，同时要知道简谐运动质点的振动图象． ‎ 2. 如图所示，甲为某一波在t=0时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象． （1）试确定波的传播方向； （2）求该波的波速v； （3）求再经过3.5s时P质点的路程s和位移．‎ ‎（2019物理备课组整理）解：（1）从题图乙中可以看出，t=0时P点经过平衡位置向下振动，由题图甲可以判断出此波沿-x方向传播． （2）由题图甲知λ=4 m， 由题图乙知T=1.0 s， 所以波速v=λ/T=4.0 m/s ‎． （3）求路程：因为n===7 所以路程：s=2An=2×0.2×7 m=2.8 m 求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变．所以只需考查从图示时刻P质点经时的位移即可，所以经3.5 s质点P的位移仍为零． 答：（1）波的传播方向沿着x轴负方向； （2）该波的波速v为4.0 m/s； （3）再经过3.5s时P质点的路程s为2.8m，位移为零．‎ ‎（备课组长指导）（1）在振动图象上读出t=0s时P质点的振动方向，再判断波的传播方向； （2）由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，求出波速． （3）根据时间与周期的关系求出再经过3.5s时P质点的路程s和位移．质点做简谐运动时，一个周期内通过的路程是四个振幅． 本题考查识别、理解振动图象与波动图象的意义，及把握两种图象联系的能力，根据波形的平移法画波形是基本方法． ‎ 1. 一列简谐横波的波形如图所示，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.1s时刻的波形图．该波的周期为T． ①若2T＞t2-t1＞T，求：该列波的传播速度． ②若波速为700m/s，求波的传播方向？‎ ‎（2019物理备课组整理）解：①由图知波长 λ=8m 若2T＞t2-t1＞T，波传播的距离在这个范围：λ＜△x＜2λ 若波沿x轴正方向传播，则波传播的距离为△x=λ+=8m+2m=10m 波速为v1===100m/s 若波沿x轴负向传播，则波传播的距离为△x=λ+λ=8m+6m=14m 波速为：v2==140m/s． ②在△t=0.1s内波传播的距离：△x=v△t=700×0.1m=70m    则：△x=λ=8λ+λ             所以由波形平移法可知，波沿x轴负向传播．             答： ①若波沿x轴正向传播，传播速度为100m/s，若波沿x轴负向传播为140m/s． ②波沿x轴负向传播．‎ ‎（备课组长指导）①波可能沿x轴正方向传播，也可能沿x轴负方向传播．根据波在一个周期内传播的距离是一个波长，确定出波传播的距离，再求解波速． ②由图读出波长．根据△x=v△t求波在0.1s内传播的距离，分析与波长的关系，再判断波的传播方向． 本题根据波传播的距离确定波传播的方向，也可以得出波向右与向左传播波速的两个通项，再进行判断． ‎ 2. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图（a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1‎ 的振动方程． ‎ ‎（2019物理备课组整理）解：由波的图象得λ=0.8m 设波的周期为T，由题得 质点1的振动方程为x=-0.2sin（10πt）m 答：质点1的振动方程为x=-0.2sin（10πt）m ‎（备课组长指导）质点1开始向下运动，则其振动方程为x=-Asinωt，圆频率ω=，读出振幅，即可写出振动方程 本题是关键是确定时间t=0.3s与周期的关系，容易产生的错误是认为t=0.2s=T，要抓住各质点起振方向都相同．根据振幅、圆频率、初相位三要素写出振动方程． ‎