11-19年高考物理真题分专题汇编之专题033波形图中的多解问题.docx

第 33 节波形图中的多解问题1.2018 年北京卷、16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（ B）vA0.60 mB0.30 mPQC0.20 mD0.15 mvQP解析：画出 PQ 间的波形如图示，则有 xPQ= (k + 1 )l2，（k=0,1,2）整理可得l=2xPQ(2k + 1)，（k=0,1,2）当 k =0 时，=0.3m；当 k =1 时，=0.1m，故选项 B 正确，ACD 错误。2.2013 年天津卷7一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距 9m 的a、b 两质点的振动图象如右图所示。下列描述该波的图象可能正确的是30y/cmabT/2T t/sO-3030O-30y/cm2A4 x/m30O-30y/cm4B8x/m30O-30y/cm6C12 x/m30O-30y/cm8D16 x/m【答案】AC情况 1ab情况 2【解析】本题考查机械波的图象及多解性。a、b 两点之间的波形图可以有图中两种形式。对于情况 1： (n +1 )l= 9m4l=36m 4n + 13对于情况 2： (n +)l= 9m4l=36m 4n + 3代入自然数 n 可知 A、C 选项正确。3.2012 年理综四川卷19在 xOy 平面内有一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速为 2m/s，振幅为 A。M、N 是平衡位置相距 2m 的两个质点，如图所示。在 t=0 时，M 通过其平衡位置沿 y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于 1s。则y/mOMNx/mA该波的周期为 5 s3B在t=1 3s 时,N 的速度一定为 2m/sC从 t=0 到 t=1s，M 向右移动了 2m=D从 t 132s 到 t=3s，M 的动能逐渐增大答案：Dy/mOMN解析：由题意可知波源起振方向沿 y 轴正方向，周期大于 1s， 可画出 t=0 时的波形图如图，则波长=8m/3，周期 T=/v=4/3s, 则 A 错；质点的振动速度与波速是两个不同的概念，B 错；质点不会随波迁移，C 也错误；1s/3 就是 T/4，可以画出 T/4 时的波形图就可以判断只有 D 项正确。4.2012 年物理上海卷y/cm0x1 x2714x/m24如图，简谐横波在 t 时刻的波形如实线所示，经过t=3s，其波形如虚线所示。己知图中 x1 与 x2 相距 1m， 波的周期为 T，且 2T<t<4T 。则可能的最小波速为 m/s，最小周期为 s。答案： 5，7/9，x/m解析：从图中可知波长=7m，波可能向右传播也可能向左传播，由于 2T<t<4T，若向右传播，传播的距离为s1=2+1=15m 或s2=3+1=22m；若向左传播，传播的距离为s3=2+6=20m 或s4=3+6=27m，根据v = s , 知传播距离最短的波速最小，这时最小波速为： v = 15 = 5m/s,。t3根据v = l 可知波速度最大时周期最小，而最大波速度v= s4 = 27 = 9m/s,，此时对应的最小周期T =,tl = 7 s.Mt3vM95.2015 年理综福建卷 16. 简谐横波在同一均匀介质中沿 x 轴正方向传播，波速为 v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点 a、b 相距为 s，a、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起， 下列四幅波形图中质点 a 最早到达波谷的是（ D ）yO abxOy abxyyOO ab xab xABCD解析：由图 A 可知，波长=2s，周期T1= 2s ，质点 a 向上振动，经过 3T1/4 第一次到达波谷，历时vt = 3T1 = 3s ；由图 B 可知，波长=s，周期T = s ，质点 a 向下振动，经过 T2 /4 第一次到达波谷，142v2v历时t= T2 = s ；由图 C 可知，波长=s，周期T = s ，质点 a 向上振动，经过 3T2 /4 第一次到244v2v达波谷，历时t= 3T2= 3s ； 由图 D 可知，波长l = 2 s ，周期T= 2s ，质点 a 向下振动，经344v1343v过 T4/4 第一次到达波谷，历时t4= T44= s ；可见质点 a 最早到达波谷的是 D 图。6v