【精品解析】江苏省六合高级中学2025-2026学年高三上学期期初检测(一)物理试题

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江苏省六合高级中学2025-2026学年高三上学期期初检测(一)物理试题
1.(2025高三上·六合月考)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(  )
A.弹簧上形成的波是横波
B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播;横波的图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】本题主要是考查机械波的传播,关键是理解横波和纵波的概念,知道波速计算公式,知道机械波传播过程中是能量的传播。A.弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波,故A错误;
B.同一介质中,波的传播速度相同,则波的传播速度不变,推、拉弹簧的周期越小,波的周期越小,由公式可知,波长越短,故B错误;
C.标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度是波在介质中的传播速度,二者不是同一个速度,故C错误;
D.标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波使得能量传递给标记物,则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量,故D正确。
故选D。
【分析】根据横波和纵波的概念进行分析;波速是由介质决定的,由公式λ=vT进行分析;质点振动的速度和机械波的传播速度不同;机械波能传递能量。
2.(2025高三上·六合月考)如图所示,小球在竖直平面内的摆动可视为简谐运动,振动周期为0.6s,图示的位置为小球运动过程的最左侧位置。现每隔0.2s记录一次小球的位置,则一个周期内所记录的小球位置可能是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】ABD、单摆的周期为0.6s,若从最左侧位置开始计时,小球到最低点位置时的时间是0.15s,因为每隔0.2s记录一次小球的位置,所以第一次记录小球的位置在最低点的右侧,根据简谐运动的对称性可知,第二次记录的位置还是刚才第一次记录的位置,这样再经过一个0.2s正好是一个周期,小球回到开始计时的位置,故AD错误,B正确;
C、若是从最低点的左侧某一位置(该位置不是最左侧位置)开始计时,因为周期是0.6s,但是是经过0.2s记录一次位置,所以记录的小球应该有三个位置,不可能是两个位置,故C错误。
故答案为:B。
【分析】根据从最左侧位置开始计时,四分之一个周期是0.15s,结合小球做一次全振动分析小球可能出现的位置;如果是从最低点的左侧但不是最大位移处开始计时,记录的小球位置可能有三个也有可能有2个位置。
3.(2025高三上·六合月考)一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示,P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点,质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s,则下列说法正确的是(  )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的振幅是40cm
C.t=0s时,质点Q正在做加速运动
D.t=1s时,质点P刚好运动到x=4m处
【答案】C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A.由题可知此时P点沿y轴负方向振动,根据“上下坡法”,可知波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图可知该波的振幅是20cm,故B错误;
C.t=0s时,根据“上下坡法”,质点Q正向y轴负方向振动,衡位置 ,故正在做加速运动,故C正确;
D.质点不会随波传播,只会在平衡位置上下振动,故D错误。
故答案为:C。
【分析】结合 “上下坡法” 判断波的传播方向,通过波形图读取振幅,分析质点振动方向与运动性质(加速 / 减速),明确质点不随波迁移的特点。
4.(2025高三上·六合月考)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示,波谷用虚线表示,P点位于其最大正位移处,曲线ab上的所有点均为振动减弱点,则下列图中可能满足以上描述的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】本题考查了波的干涉现象的干涉图样。掌握干涉图样中振动加强区域与振动减弱区域的判断。根据题意P点位于其最大正位移处,故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处;根据干涉规律可知,相邻波峰与波峰,波谷与波谷连线上的点都是加强点,故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点,不符合题意。
故选C。
【分析】P点位于其最大正位移处,则P点为两列波的波峰与波峰相遇的点;曲线ab上的所有点均为振动减弱点,根据干涉图样中振动减弱区域作出判断。
5.(2025高三上·六合月考)甲、乙两同学各用一只手握着水平轻绳的一端,上、下振动分别形成A、B两列绳波,在时刻的波形如图所示,此时,A波传播到P点,B波传播到Q点,绳上O点到P、Q的距离相等,则下列判断正确的是(  )
A.A波先传播到O点
B.两同学的手同时开始振动
C.两同学的手起振的方向均向上
D.两列波叠加后,O点为振动加强点
【答案】C
【知识点】横波的图象;波的叠加
【解析】【解答】A.两列波沿绳传播的速度一样快, A波传播到P点,B波传播到Q点,绳上O点到P、Q的距离相等,因此两列波同时传播到O点,故A错误;
B.时刻,B波传播的距离远,因此乙同学的手先振动,故B错误;
C.根据题意可知,由P、Q的起振方向可知,两同学的手起振的方向均向上,故C正确;
D.根据波能产生稳定干涉的条件可知,由于两列波的波长不同,频率不同,叠加后不能形成稳定的干涉,因此不能形成稳定的振动加强点,故D错误。
故选C。
【分析】根据题目描述,两列波在相同介质中传播,因此波速相同。通过分析波形图,可以判断波的传播方向、起振方向以及两列波在特定点的叠加情况。
6.(2025高三上·六合月考)波源处于坐标原点的一机械波沿x轴正方向传播,质点P的坐标为,质点Q的坐标为,质点P、Q的振动图像分别如图(a)(b)所示,时刻,质点P、Q间只有一个波峰,下列说法正确的是(  )
A.该机械波的波长为12m
B.该机械波的波速是3m/s
C.时,质点P在平衡位置向上振动
D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离是5m
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】本题考查振动图像,解题关键是会从振动图像中分析质点的运动情况。AB.由于Q、P两个质点振动方向相反,且质点P、Q间只有一个波峰,则可知两者间距离满足
解得波长为
由振动图像可知周期为,
则波速为
故AB错误;
C.由振动图像可知周期为,在时质点P的振动与时相同,由质点P的振动图像可看出,质点P在平衡位置向下振动,故C错误;
D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离为
故D正确。
故选D。
【分析】根据图像得到周期,通过比较两点的振动情况求解波长,进而求解速度;根据振动图像和振动的周期性分析质点的振动方向;根据x=vt求解波传播的距离。
7.(2025高三上·六合月考)歼-20的光学着陆系统中用到了双缝干涉的知识。某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做双缝干涉实验,通过目镜观察到屏上的条纹如图乙所示。只改变一个条件,使观察到的条纹如图丙所示,则改变的条件是(  )
A.换用长度更长的遮光筒 B.增大单缝到双缝的距离
C.换用间距更小的双缝 D.红色滤光片换成紫色滤光片
【答案】D
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】根据相邻条纹间距公式
可知,若要减小条纹间距 x,则可以减小光屏到双缝的距离L,减小波长λ,增大双缝间距d,由于红光波长比紫光更长,所以可以将红色滤光片换成紫色滤光片,减小波长。
故答案为:D。
【分析】根据双缝干涉条纹间距公式 ,对比乙、丙图可知条纹间距变小,分析各选项对 的影响,找出能使条纹间距减小的操作。
8.(2025高三上·六合月考)上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨,有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动,振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是(  )
A.振动周期越来越小 B.t=4s时的动能为零
C.t=8s时沿x轴负方向运动 D.t=10s时加速度沿x轴负方向
【答案】D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】本题主要是考查了振动的图像;解答此类问题的关键是要理解振动图像的物理意义,能够根据图像直接读出振幅和质点的振动方向。A.由图可知,振动周期不变,故A错误;
B.t=4s时正好经过平衡位置,速度最大,动能最大,故B错误;
C.t=8s时图线切线的斜率为正,则沿x轴正方向运动,故C错误;
D.由图可知,t=10s时位移达到正向最大,则加速度最大,方向沿x轴负方向,故D正确。
故选D。
【分析】根据振动图像可知振动周期是否变化、t=4s时的动能大小、以及振动方向;根据质点的位置确定加速度正负。
9.(2025高三上·六合月考)水面有相距较近的甲、乙两个波源,时刻,甲、乙两个波源同时开始振动,甲、乙的振动图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲波源形成的机械波传播速度大
B.甲、乙波源形成的机械波的周期之比为2∶1
C.甲、乙波源形成的机械波在相遇区域会产生稳定的干涉现象
D.甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2
【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系;波的干涉现象
【解析】【解答】本题主要考查波的图像的应用,理解波传播过程中的特点是解题关键。A.波速由介质决定,同种介质中机械波的传播速度相等,即两个波源形成的机械波传播速度相等,故A错误;
B.由甲、乙的振动图像看出,甲、乙波源形成的机械波的周期分别为、,周期之比为1∶2,B错误;
C.机械波在相遇区域产生稳定的干涉现象的条件是两机械波的频率相同,甲、乙波源形成的机械波的周期不同,频率不同,在相遇区域不能产生稳定的干涉现象,C错误;
D.由波速,结合波长和周期关系可知甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2,D正确。
故选D。
【分析】波速由介质决定,在同一种均匀介质中匀速传播;由图像得到两列波传播周期;波产生干涉的条件为:频率相同;由得到波长比值。
10.(2025高三上·六合月考)如图甲所示,凸透镜放置在水平玻璃板上,波长为的单色光竖直向下照射,呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环,P处位于亮环上。下列说法正确的是(  )
A.仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜,P处仍位于亮环上
B.对凸透镜施加向下的压力,同一级亮环的半径将变小
C.仅将入射光的波长调整为,则P处位于暗环上
D.空气膜厚度为(k=1,2,3…)的位置均位于暗环上
【答案】A
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】A.P处位于亮环上,P处干涉加强,根据薄膜干涉原理有(m=1,2,3…)
仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜,上述表达式仍然成立,只是整数m将增大,可知,P处仍然为干涉加强位置,即P处仍位于亮环上,故A正确;
B.对凸透镜施加向下的压力,凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小,结合上述可知,同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移,可知,同一级亮环的半径将变大,故B错误;
C.根据薄膜干涉原理可知,仅将入射光的波长调整为,则P处位于亮环上,故C错误;
D.空气膜厚度为(k=1,2,3…),若该处为干涉减弱,根据薄膜干涉原理有(m=1,2,3…)
k为奇数时的位置均位于暗环上。k为偶数时的位置均位于亮环上,故D错误。
故答案为:A。
【分析】利用牛顿环的薄膜干涉原理,分析空气膜厚度、光程差与干涉条纹亮暗的关系,再结合透镜形状、压力、入射光波长的变化,判断 P 点条纹性质和环半径的变化。
11.(2025高三上·六合月考)如图甲所示,太空舱中弹簧振子沿轴线自由振动,一垂直于的弹性长绳与振子相连,沿绳方向为轴,沿弹簧轴线方向为轴,弹簧振子振动后,某时刻记为时刻,振子的位移随时间变化的关系式为,绳上产生一列沿轴传播的简谐横波,如图乙所示,实线为时刻绳子的波形,虚线为时刻绳子的波形,为绳上处的质点。求:
(1)绳波的传播速度;
(2)在时刻,质点所处位置的坐标。
【答案】(1)解:振源在坐标原点,绳子上产生的波只能向右传播,由t0到t0+0.2s波传播的距离
则波速
(2)解:由题意得0.2s=nT+T()

已知振子的位移y随时间t变化的关系式为
所以在t0+1.0s时刻,质点P位移
质点P所处位置的坐标为(4,-0.1)。
【知识点】简谐运动的表达式与图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】1. 波传播方向的判断
振子在 处振动,波只能沿 轴正方向传播
由波形图可知,虚线相比实线向右平移,确认波向右传播
考点: 波源位置决定传播方向 + 波形图比较判断传播方向
2. 波速计算
波在 内传播的距离 由波形图读出,实线与虚线对应同一质点位移相同的位置的位移
由波形图,可读出 (或由图上直接读)波速
考点: 波速公式 ,由波形图平移距离得到
3. 周期与波长的确定
由振子方程 得角频率 ,周期
波长
考点: 振动方程求周期 + 波长公式
4. 时间与周期的关系
由波形图,到 ,波传播 ,对应时间 符合
说明 到 经历了半个周期
考点: 波形变化与周期关系
5. 质点位移的确定
求 时 处质点的位移1.0 s = (因为 )
波向右传播, 处质点的振动比振源滞后时间
即该质点振动相位比振源滞后 (一个周期),故其振动方程与振源相同
因此,在 时刻,该质点位移等于振源在 时的位移
由振源方程 代入 ,但 ,需由波形图确定 时刻振源相位
考点: 波传播引起的相位延迟 + 质点振动与波源振动的关系 + 由波形图推初相
(1)振源在坐标原点,绳子上产生的波只能向右传播,由t0到t0+0.2s波传播的距离
则波速
(2)由题意得0.2s=nT+T()

已知振子的位移y随时间t变化的关系式为
所以在t0+1.0s时刻,质点P位移
质点P所处位置的坐标为(4,-0.1)。
12.(2025高三上·六合月考)在海洋气象观测中,一列沿x轴传播的海浪(可视为简谐波)被监测站记录,t=0时刻的波形图如图甲所示,浮标P和Q分别位于和处。浮标P的振动图像如图乙所示。求:
(1)海浪沿x轴传播的速度大小;
(2)从t=0开始,浮标Q到达波峰的时间。
【答案】(1)解: 由图乙可知,浮标P的振动周期T=1s
由图甲可知,波长λ=12m
根据波速、波长、周期的关系
代入数据解得v=12m/s
(2)解: 由图甲、乙可判断海浪沿x轴正向传播,传播距离Δx=(12n+2)m(n=0,1,2…)
浮标Q到达波峰的时间
解得
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】(1)由图甲得到波长大小,由图乙得到周期大小,利用波速公式可求得波速大小;
(2)根据海浪沿x轴正向传播,结合传播距离和时间的关系分析求解。
(1)由图乙可知,浮标P的振动周期T=1s
由图甲可知,波长λ=12m
根据波速、波长、周期的关系
代入数据解得v=12m/s
(2)由图甲、乙可判断海浪沿x轴正向传播,传播距离Δx=(12n+2)m(n=0,1,2…)
浮标Q到达波峰的时间
解得
1 / 1江苏省六合高级中学2025-2026学年高三上学期期初检测(一)物理试题
1.(2025高三上·六合月考)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(  )
A.弹簧上形成的波是横波
B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
2.(2025高三上·六合月考)如图所示,小球在竖直平面内的摆动可视为简谐运动,振动周期为0.6s,图示的位置为小球运动过程的最左侧位置。现每隔0.2s记录一次小球的位置,则一个周期内所记录的小球位置可能是(  )
A. B.
C. D.
3.(2025高三上·六合月考)一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示,P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点,质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s,则下列说法正确的是(  )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的振幅是40cm
C.t=0s时,质点Q正在做加速运动
D.t=1s时,质点P刚好运动到x=4m处
4.(2025高三上·六合月考)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示,波谷用虚线表示,P点位于其最大正位移处,曲线ab上的所有点均为振动减弱点,则下列图中可能满足以上描述的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2025高三上·六合月考)甲、乙两同学各用一只手握着水平轻绳的一端,上、下振动分别形成A、B两列绳波,在时刻的波形如图所示,此时,A波传播到P点,B波传播到Q点,绳上O点到P、Q的距离相等,则下列判断正确的是(  )
A.A波先传播到O点
B.两同学的手同时开始振动
C.两同学的手起振的方向均向上
D.两列波叠加后,O点为振动加强点
6.(2025高三上·六合月考)波源处于坐标原点的一机械波沿x轴正方向传播,质点P的坐标为,质点Q的坐标为,质点P、Q的振动图像分别如图(a)(b)所示,时刻,质点P、Q间只有一个波峰,下列说法正确的是(  )
A.该机械波的波长为12m
B.该机械波的波速是3m/s
C.时,质点P在平衡位置向上振动
D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离是5m
7.(2025高三上·六合月考)歼-20的光学着陆系统中用到了双缝干涉的知识。某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做双缝干涉实验,通过目镜观察到屏上的条纹如图乙所示。只改变一个条件,使观察到的条纹如图丙所示,则改变的条件是(  )
A.换用长度更长的遮光筒 B.增大单缝到双缝的距离
C.换用间距更小的双缝 D.红色滤光片换成紫色滤光片
8.(2025高三上·六合月考)上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨,有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动,振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是(  )
A.振动周期越来越小 B.t=4s时的动能为零
C.t=8s时沿x轴负方向运动 D.t=10s时加速度沿x轴负方向
9.(2025高三上·六合月考)水面有相距较近的甲、乙两个波源,时刻,甲、乙两个波源同时开始振动,甲、乙的振动图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲波源形成的机械波传播速度大
B.甲、乙波源形成的机械波的周期之比为2∶1
C.甲、乙波源形成的机械波在相遇区域会产生稳定的干涉现象
D.甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2
10.(2025高三上·六合月考)如图甲所示,凸透镜放置在水平玻璃板上,波长为的单色光竖直向下照射,呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环,P处位于亮环上。下列说法正确的是(  )
A.仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜,P处仍位于亮环上
B.对凸透镜施加向下的压力,同一级亮环的半径将变小
C.仅将入射光的波长调整为,则P处位于暗环上
D.空气膜厚度为(k=1,2,3…)的位置均位于暗环上
11.(2025高三上·六合月考)如图甲所示,太空舱中弹簧振子沿轴线自由振动,一垂直于的弹性长绳与振子相连,沿绳方向为轴,沿弹簧轴线方向为轴,弹簧振子振动后,某时刻记为时刻,振子的位移随时间变化的关系式为,绳上产生一列沿轴传播的简谐横波,如图乙所示,实线为时刻绳子的波形,虚线为时刻绳子的波形,为绳上处的质点。求:
(1)绳波的传播速度;
(2)在时刻,质点所处位置的坐标。
12.(2025高三上·六合月考)在海洋气象观测中,一列沿x轴传播的海浪(可视为简谐波)被监测站记录,t=0时刻的波形图如图甲所示,浮标P和Q分别位于和处。浮标P的振动图像如图乙所示。求:
(1)海浪沿x轴传播的速度大小;
(2)从t=0开始,浮标Q到达波峰的时间。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播;横波的图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】本题主要是考查机械波的传播,关键是理解横波和纵波的概念,知道波速计算公式,知道机械波传播过程中是能量的传播。A.弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波,故A错误;
B.同一介质中,波的传播速度相同,则波的传播速度不变,推、拉弹簧的周期越小,波的周期越小,由公式可知,波长越短,故B错误;
C.标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度是波在介质中的传播速度,二者不是同一个速度,故C错误;
D.标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波使得能量传递给标记物,则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量,故D正确。
故选D。
【分析】根据横波和纵波的概念进行分析;波速是由介质决定的,由公式λ=vT进行分析;质点振动的速度和机械波的传播速度不同;机械波能传递能量。
2.【答案】B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】ABD、单摆的周期为0.6s,若从最左侧位置开始计时,小球到最低点位置时的时间是0.15s,因为每隔0.2s记录一次小球的位置,所以第一次记录小球的位置在最低点的右侧,根据简谐运动的对称性可知,第二次记录的位置还是刚才第一次记录的位置,这样再经过一个0.2s正好是一个周期,小球回到开始计时的位置,故AD错误,B正确;
C、若是从最低点的左侧某一位置(该位置不是最左侧位置)开始计时,因为周期是0.6s,但是是经过0.2s记录一次位置,所以记录的小球应该有三个位置,不可能是两个位置,故C错误。
故答案为:B。
【分析】根据从最左侧位置开始计时,四分之一个周期是0.15s,结合小球做一次全振动分析小球可能出现的位置;如果是从最低点的左侧但不是最大位移处开始计时,记录的小球位置可能有三个也有可能有2个位置。
3.【答案】C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A.由题可知此时P点沿y轴负方向振动,根据“上下坡法”,可知波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图可知该波的振幅是20cm,故B错误;
C.t=0s时,根据“上下坡法”,质点Q正向y轴负方向振动,衡位置 ,故正在做加速运动,故C正确;
D.质点不会随波传播,只会在平衡位置上下振动,故D错误。
故答案为:C。
【分析】结合 “上下坡法” 判断波的传播方向,通过波形图读取振幅,分析质点振动方向与运动性质(加速 / 减速),明确质点不随波迁移的特点。
4.【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】本题考查了波的干涉现象的干涉图样。掌握干涉图样中振动加强区域与振动减弱区域的判断。根据题意P点位于其最大正位移处,故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处;根据干涉规律可知,相邻波峰与波峰,波谷与波谷连线上的点都是加强点,故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点,不符合题意。
故选C。
【分析】P点位于其最大正位移处,则P点为两列波的波峰与波峰相遇的点;曲线ab上的所有点均为振动减弱点,根据干涉图样中振动减弱区域作出判断。
5.【答案】C
【知识点】横波的图象;波的叠加
【解析】【解答】A.两列波沿绳传播的速度一样快, A波传播到P点,B波传播到Q点,绳上O点到P、Q的距离相等,因此两列波同时传播到O点,故A错误;
B.时刻,B波传播的距离远,因此乙同学的手先振动,故B错误;
C.根据题意可知,由P、Q的起振方向可知,两同学的手起振的方向均向上,故C正确;
D.根据波能产生稳定干涉的条件可知,由于两列波的波长不同,频率不同,叠加后不能形成稳定的干涉,因此不能形成稳定的振动加强点,故D错误。
故选C。
【分析】根据题目描述,两列波在相同介质中传播,因此波速相同。通过分析波形图,可以判断波的传播方向、起振方向以及两列波在特定点的叠加情况。
6.【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】本题考查振动图像,解题关键是会从振动图像中分析质点的运动情况。AB.由于Q、P两个质点振动方向相反,且质点P、Q间只有一个波峰,则可知两者间距离满足
解得波长为
由振动图像可知周期为,
则波速为
故AB错误;
C.由振动图像可知周期为,在时质点P的振动与时相同,由质点P的振动图像可看出,质点P在平衡位置向下振动,故C错误;
D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离为
故D正确。
故选D。
【分析】根据图像得到周期,通过比较两点的振动情况求解波长,进而求解速度;根据振动图像和振动的周期性分析质点的振动方向;根据x=vt求解波传播的距离。
7.【答案】D
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】根据相邻条纹间距公式
可知,若要减小条纹间距 x,则可以减小光屏到双缝的距离L,减小波长λ,增大双缝间距d,由于红光波长比紫光更长,所以可以将红色滤光片换成紫色滤光片,减小波长。
故答案为:D。
【分析】根据双缝干涉条纹间距公式 ,对比乙、丙图可知条纹间距变小,分析各选项对 的影响,找出能使条纹间距减小的操作。
8.【答案】D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】本题主要是考查了振动的图像;解答此类问题的关键是要理解振动图像的物理意义,能够根据图像直接读出振幅和质点的振动方向。A.由图可知,振动周期不变,故A错误;
B.t=4s时正好经过平衡位置,速度最大,动能最大,故B错误;
C.t=8s时图线切线的斜率为正,则沿x轴正方向运动,故C错误;
D.由图可知,t=10s时位移达到正向最大,则加速度最大,方向沿x轴负方向,故D正确。
故选D。
【分析】根据振动图像可知振动周期是否变化、t=4s时的动能大小、以及振动方向;根据质点的位置确定加速度正负。
9.【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系;波的干涉现象
【解析】【解答】本题主要考查波的图像的应用,理解波传播过程中的特点是解题关键。A.波速由介质决定,同种介质中机械波的传播速度相等,即两个波源形成的机械波传播速度相等,故A错误;
B.由甲、乙的振动图像看出,甲、乙波源形成的机械波的周期分别为、,周期之比为1∶2,B错误;
C.机械波在相遇区域产生稳定的干涉现象的条件是两机械波的频率相同,甲、乙波源形成的机械波的周期不同,频率不同,在相遇区域不能产生稳定的干涉现象,C错误;
D.由波速,结合波长和周期关系可知甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2,D正确。
故选D。
【分析】波速由介质决定,在同一种均匀介质中匀速传播;由图像得到两列波传播周期;波产生干涉的条件为:频率相同;由得到波长比值。
10.【答案】A
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】A.P处位于亮环上,P处干涉加强,根据薄膜干涉原理有(m=1,2,3…)
仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜,上述表达式仍然成立,只是整数m将增大,可知,P处仍然为干涉加强位置,即P处仍位于亮环上,故A正确;
B.对凸透镜施加向下的压力,凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小,结合上述可知,同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移,可知,同一级亮环的半径将变大,故B错误;
C.根据薄膜干涉原理可知,仅将入射光的波长调整为,则P处位于亮环上,故C错误;
D.空气膜厚度为(k=1,2,3…),若该处为干涉减弱,根据薄膜干涉原理有(m=1,2,3…)
k为奇数时的位置均位于暗环上。k为偶数时的位置均位于亮环上,故D错误。
故答案为:A。
【分析】利用牛顿环的薄膜干涉原理,分析空气膜厚度、光程差与干涉条纹亮暗的关系,再结合透镜形状、压力、入射光波长的变化,判断 P 点条纹性质和环半径的变化。
11.【答案】(1)解:振源在坐标原点,绳子上产生的波只能向右传播,由t0到t0+0.2s波传播的距离
则波速
(2)解:由题意得0.2s=nT+T()

已知振子的位移y随时间t变化的关系式为
所以在t0+1.0s时刻,质点P位移
质点P所处位置的坐标为(4,-0.1)。
【知识点】简谐运动的表达式与图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】1. 波传播方向的判断
振子在 处振动,波只能沿 轴正方向传播
由波形图可知,虚线相比实线向右平移,确认波向右传播
考点: 波源位置决定传播方向 + 波形图比较判断传播方向
2. 波速计算
波在 内传播的距离 由波形图读出,实线与虚线对应同一质点位移相同的位置的位移
由波形图,可读出 (或由图上直接读)波速
考点: 波速公式 ,由波形图平移距离得到
3. 周期与波长的确定
由振子方程 得角频率 ,周期
波长
考点: 振动方程求周期 + 波长公式
4. 时间与周期的关系
由波形图,到 ,波传播 ,对应时间 符合
说明 到 经历了半个周期
考点: 波形变化与周期关系
5. 质点位移的确定
求 时 处质点的位移1.0 s = (因为 )
波向右传播, 处质点的振动比振源滞后时间
即该质点振动相位比振源滞后 (一个周期),故其振动方程与振源相同
因此,在 时刻,该质点位移等于振源在 时的位移
由振源方程 代入 ,但 ,需由波形图确定 时刻振源相位
考点: 波传播引起的相位延迟 + 质点振动与波源振动的关系 + 由波形图推初相
(1)振源在坐标原点,绳子上产生的波只能向右传播,由t0到t0+0.2s波传播的距离
则波速
(2)由题意得0.2s=nT+T()

已知振子的位移y随时间t变化的关系式为
所以在t0+1.0s时刻,质点P位移
质点P所处位置的坐标为(4,-0.1)。
12.【答案】(1)解: 由图乙可知,浮标P的振动周期T=1s
由图甲可知,波长λ=12m
根据波速、波长、周期的关系
代入数据解得v=12m/s
(2)解: 由图甲、乙可判断海浪沿x轴正向传播,传播距离Δx=(12n+2)m(n=0,1,2…)
浮标Q到达波峰的时间
解得
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】(1)由图甲得到波长大小,由图乙得到周期大小,利用波速公式可求得波速大小;
(2)根据海浪沿x轴正向传播,结合传播距离和时间的关系分析求解。
(1)由图乙可知,浮标P的振动周期T=1s
由图甲可知,波长λ=12m
根据波速、波长、周期的关系
代入数据解得v=12m/s
(2)由图甲、乙可判断海浪沿x轴正向传播,传播距离Δx=(12n+2)m(n=0,1,2…)
浮标Q到达波峰的时间
解得
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