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2019-2020年高考物理母題題源系列 專題13 振動和波（含解析） 【母題來源一】 xx年四川卷第2題 【母題原題】2．平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波），在波的傳播方向上有相距3m的甲、乙兩小木塊隨波上下運動，測得兩個小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時，乙在波峰，且兩木塊之間有一個波峰。這列水面波： （ ） A．頻率是30Hz B．波長是3m C．波速是1m/s D．周期是0.1s 【母題來源二】 xx年北京卷第15題 【母題原題】15、周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖像如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動，則該波： （ ） A、沿x軸正方向傳播，波速v=20m/s B、沿x軸正方向傳播，波速v=10m/s C、沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=20m/s D、沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=10m/s 【命題意圖】通過兩種不同的圖象呈現(xiàn)題設(shè)信息，考查了考生的讀圖、識圖能力，對簡諧運動與波動圖象的基本知識的理解能力和綜合分析能力。 【考試方向】 高考對機械振動和機械波的考查重點在于波的傳播規(guī)律、波動圖象、振動圖象的轉(zhuǎn)換等方面，主要題型為選擇題、填空題為主。物理圖象是一種非常形象的信息呈現(xiàn)方式，能夠很好地反映各物理量之間的關(guān)系，將振動圖象與波動圖象結(jié)合命題，可以全面考查波動理論，是高考考查熱點。 【得分要點】 1.帶動法判斷質(zhì)點振動的方向：波的形成和傳播過程中，前一質(zhì)點的振動帶動后一相鄰質(zhì)點的振動，后一質(zhì)點重復(fù)前一質(zhì)點的振動形式。只要知道某點振動方向或波的傳播方向，再通過比較某質(zhì)點的位移與它相鄰質(zhì)點的位移，即可判斷波的傳播方向或確定該質(zhì)點的振動方向。 2.振動圖象與波動圖象的區(qū)別與聯(lián)系：（1）振動圖象描述的是某一質(zhì)點在不同時刻的振動情況，圖象上任意兩點表示同一質(zhì)點在不同時刻偏離平衡位置的位移；波的圖象描述的是波在傳播方向上無數(shù)質(zhì)點在某一時刻的振動情況，圖象上任意兩點表示不同的兩個質(zhì)點在同一時刻偏離平衡位置的位移。（2）振動圖象隨時間的延續(xù)將向著橫坐標(biāo)箭頭方向延伸，原圖象形狀不變；波的圖象隨著時間的延續(xù)，原圖象的形狀將沿橫坐標(biāo)方向整個兒地平移，而不是原圖象的延伸。（3）在不同時刻波的圖象是不同的；對于不同的質(zhì)點振動圖象是不同的。（4）從振動圖象上可以讀出振幅和周期；從波的圖象上可以讀出振幅和波長。 【母題1】在某一均勻介質(zhì)中，由波源O發(fā)出的簡諧橫波沿x軸正負(fù)方向傳播，某時刻的波形如圖，其波速為5m/s振幅為20cm。下列說法正確的是： （ ） A．波的頻率與波源的頻率無關(guān) B．此時P、Q兩質(zhì)點振動方向相同 C．再經(jīng)過0.5s，波恰好傳到坐標(biāo)為（-5m，0）的位置 D．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3Hz 【母題2】一列沿x正方向傳播的簡諧波t=0時刻的波形如圖所示，t=0.2s時C點開始振動，則： （ ） A．t=0.3s，波向前傳播了3m，質(zhì)點B將到達(dá)質(zhì)點C的位置 B．t=0.05s，質(zhì)點A的速度方向向上 C．t=0到t=0.6s時間內(nèi)，B質(zhì)點的平均速度大小為10m/s D．產(chǎn)生這列波的波源的起振方向是向上的 【答案】B 【解析】由于t=0.2s時C點開始振動，則波速．t=0.3s，波向前傳播了x=vt=3m，但是質(zhì)點B只是在自己平衡位置附近上下振動，不能到達(dá)質(zhì)點C的位置，選項A錯誤；波的周期為【母題3】一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧機械橫波，波速為2m/s。某時刻波形如圖所示，下列說法中正確的是： （ ） A．這列波的振幅為4cm B．這列波的周期為2s C．此時x = 4m處質(zhì)點沿y軸正方向運動 D．此時x = 4m處質(zhì)點的速度為0 【母題4】 如圖為某時刻簡諧橫波的圖像，波的傳播方向沿x軸正方向，下列說法正確的是： （ ） A.質(zhì)點A、D的振幅不相等 B.質(zhì)點B、E的速度大小和方向相同 C.質(zhì)點D正沿y軸負(fù)方向運動 D.質(zhì)點C、F的加速度為零 【母題5】（多選）一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為20m／s。某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是： （ ） A．這列波的頻率為2.5Hz B．這列波的振幅為4 cm C．此時x=4m處質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動 D．此時x=4m處質(zhì)點的加速度為0 【母題6】（多選）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=l m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，如圖乙所示為質(zhì)點Q的振動圖象，下列說法正確的是： （ ） A．t=0.15s時，質(zhì)點Q的加速度達(dá)到正向最大 B．t= 0.15s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負(fù)方向 C．t= 0.25s時，質(zhì)點P的動能在減少 D．從t=0.10 s到t= 0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m E．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為15 cm 【母題7】如圖所示，一簡諧波在x軸上傳播，實線和虛線分別是t1=0和t2=0.2s時刻的波形圖，則： （ ） A．若該波的傳播速度是35m／s，則該波沿-x方向傳播 B．若該波頻率為1.25Hz，則該波一定沿-x方向傳播 C．若該波沿+x方向傳播，則該波的波速一定為5 m/s D．若該波沿+x方向傳播，t1時刻x=6m處的質(zhì)點振動方向向下 【母題8】如圖所示，O是波源，a、b、c、d是波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置，且oa=ab=bc=cd，0時各質(zhì)點均靜止在平衡位置，波源O開始沿y軸正方向做簡諧運動，形成一列沿x軸正方向傳播的簡諧波。在0.3s，波源O第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處，簡諧波恰好傳到c點。下列說法正確的是： （ ） A．波的周期為1.2s B．0.3s，a質(zhì)點向y軸正方向運動 C．0.3s，b質(zhì)點的加速度達(dá)正向最大 D．當(dāng)d點開始振動時的起振方向沿y軸正方向 【母題9】（多選）水平繩上有相距L的兩個質(zhì)點a、b，在某時刻a、b均處于平衡位置，且a、b之間只有一個波谷，從此時刻開始計時，經(jīng)過t時間，a處第一次出現(xiàn)波峰，b處第一次出現(xiàn)波谷，則這列波的傳播速度可能是： （ ） A．L/2t B．L/4t C．L/6t D．L/8t 【答案】AC 【解析】（1）若a、b間沒有波峰，此刻a點向上振動，則波長為λ=2L，，則周期為 T=4t，波速為 若此刻a點向下振動，則波長為λ=2L，，則周期為 ，波速為； 【母題10】（多選）如圖所示，波源S從平衡位置y=0開始振動，運動方向豎直向上(y軸的正方向)，振動周期T=0.01s，產(chǎn)生的機械波向左、右兩個方向傳播，波速均為v=80m/s，經(jīng)過一段時間后，P、Q兩點開始振動，已知距離SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點，則在下圖所示的四幅振動圖象中，能正確描述S、P、Q三點振動情況的是： （ ） A.甲為Q點的振動圖象 B.乙為振源S點的振動圖象 C.丙為P點的振動圖象 D.丁為P點的振動圖象