專題五機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)熱學(xué)原子物理高考真題衍生卷·命題區(qū)間13題型一1．解析：根據(jù)簡諧振動的位移公式y(tǒng)＝－Acos2πTt，則t＝T8時，有y＝－Asin2πT×T8＝－22A，所以小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離為Δy＝A－22A＝2-22A＜12A答案：小于最大2．C[機(jī)械波在同一介質(zhì)中波速相同，由題意知波長λ＝4m，由題圖(b)知周期T＝4s，則v＝λT＝1m/s，A錯誤；由題圖(a)知C波源發(fā)出的波最先傳到質(zhì)點(diǎn)D，tCD＝DCv＝3s，B錯誤；當(dāng)t＝3s時，質(zhì)點(diǎn)D開始振動，然后重復(fù)波源的運(yùn)動，A、B兩列波經(jīng)5s才能傳到質(zhì)點(diǎn)D，t＝4.5s時質(zhì)點(diǎn)D的振動情況與C波源t＝1.5s時的相同，則t＝1.5s時，質(zhì)點(diǎn)D向y軸負(fù)方向運(yùn)動，C正確；t＝6s時三列波都已傳到質(zhì)點(diǎn)D，但A、C兩波源引起的振動完全抵消，相當(dāng)于只有B波引起的振動，t＝6s時質(zhì)點(diǎn)D的振動情況與B波源1s時的相同，則t＝6s時，質(zhì)點(diǎn)D到平衡位置的距離是2cm，D3．解析：設(shè)擺球離平衡位置的最大距離為s，擺線長為l，s近似等于擺球沿圓弧移動時的路程，則有s2πl(wèi)＝5°360°，解得s≈設(shè)新單擺周期為T'，原單擺周期為T則T'解得l'＝96.8cm。答案：7.096.8題型二1．ABD[由O點(diǎn)的振動圖像可知，周期為T＝12s，設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y＝Asin2πTt＋φ，則10＝20sinφ，解得φ＝π6，在t＝7s時刻，y7＝20·sin2π12×7＋π6cm＝－103cm≈－17.3cm，因7s＝12T＋112T，則在t＝7s時刻質(zhì)點(diǎn)在y2．解析：經(jīng)過半個周期，波向右傳播半個波長，而M點(diǎn)只在平衡位置附近上下振動，恰好運(yùn)動到最低點(diǎn)P點(diǎn)。波速是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)，波的頻率增大，而波速度仍保持不變。答案：P不變3．解析：設(shè)波的表達(dá)式為y＝Asin2π由題知A＝2cm，波的圖像過點(diǎn)(0，2)和(1.5，0)，代入表達(dá)式有y＝2sinπ2x＋即λ＝4m由于該波的波速v＝2m/s，則f＝vλ＝24Hz＝0由于該波的波速v＝2m/s，則T＝λv＝2由于題圖為t＝0時刻的波形圖，則t＝2s時刻振動形式和零時刻相同，根據(jù)“上坡、下坡”法可知質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動。答案：40.5向下運(yùn)動4．解析：由題圖知λ＝20cm，若波沿x軸正方向傳播，則0.3s＝34T＋nT(n＝0，1，2，…)，解得T＝1.24n＋3s，因?yàn)門＞0.3s，所以T＝0.4s，波速為v＝λT＝0.5m/s；若波沿x軸負(fù)方向傳播，則0.3s＝14T＋nT(n＝0，1，2，…)，解得T＝1.24n＋1s，因?yàn)門＞0.3答案：0.50.41.2題型三1．解析：因周期T＝0.8s，波速為v＝5m/s，則波長為λ＝vT＝4m；因兩波源到P點(diǎn)的距離之差為2m＝λ2，且兩波源振動方向相同，則P點(diǎn)的振動是削弱的；因S1P＝6m＝1.5λ，則當(dāng)S1恰好在平衡位置向上運(yùn)動時，平衡位置在P答案：4削弱向下2．BCE[看到閃電后，過一會兒才能聽到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯誤；探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化，是由血液發(fā)生流動，探測器與血液的觀測點(diǎn)的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低是由列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確；聲波在空氣中和水中的傳播速度不同，是由進(jìn)入不同介質(zhì)，波長發(fā)生變化引起的，故D錯誤；觀察者與雙星的距離發(fā)生變化，接收到的頻率發(fā)生變化，產(chǎn)生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應(yīng)，故E正確。]3．C[題圖甲中兩手開始振動時的方向相同，則題圖甲中分叉點(diǎn)是