2015年高考物理真题分类汇编：机械振动和机械波

2012015年高考物理真题分类汇编：年高考物理真题分类汇编：机械振动和机械波机械振动和机械波(2015(2015新课标新课标I-3434（2）)【物理【物理—选修选修3-4】（10分）甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为25m/s，两列波在t=0时的波形曲线如图所示,求（i）t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标（ii）从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间【答案】（【答案】（i）X=(50+300n)cmn=0,1,2············（ii）t=0.1s【考点】【考点】横波的图像;波速、波长和频率（周期）的关系【解析】【解析】（i）t=0时，在x=50cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16cm,两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm。从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为：λ1=50cm,λ2=60cm·······○1(2分)甲、乙两列波波峰的x坐标分别为：X1=50+k1λ1,k1=0,1,2······○2(1分)X2=50+k2λ2,k2=0,1,2······○3(1分)由○1○2○3式得，介质中偏离平衡位置为16cm的所有质点的x坐标为：X=(50+300n)cmn=0,1,2······○4(2分)（ii）只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16cm,t=0时，两列波谷间的x坐标之差为：Δx/=[50+(2m2+1)]······○5(1分)式中m1和m2均为整数，将○1代入○5式得：Δx/=10(6m2–5m1)+5·······○6由于m1和m2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为：Δx/=5cm······○7(1分)从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间为：t=·······○8(1分)代入数值得：t=0.1s······○9(1分)【2015新课标II-34】（2）（10分）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与Q的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点