2022年高三物理第一輪復習 限時規(guī)范專題練 7 振動與波動的綜合應用

上傳人:xt****7 文檔編號:105394506 上傳時間:2022-06-12 格式:DOC 頁數(shù):8 大小:226.02KB
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1、2022年高三物理第一輪復習 限時規(guī)范專題練 7 振動與波動的綜合應用 一、選擇題(本題共12小題,每小題6分,共72分) 1. 在波的傳播方向上有A、B兩質(zhì)點,該兩質(zhì)點在振動過程中,相對平衡位置的位移始終相同,該兩質(zhì)點連線中點處的質(zhì)點為C,則(  ) A. 該兩質(zhì)點間的距離一定等于一個波長 B. 該兩質(zhì)點的振動方向總是相同 C. 質(zhì)點C的振動方向一定和A的振動方向相反 D. 當質(zhì)點C處于波谷時,質(zhì)點A、B一定處于波峰 解析: AB間的距離為波長的整數(shù)倍,A錯誤;兩質(zhì)點的振動完全相同,質(zhì)點C到A、B的距離可能為波長的整數(shù)倍,也可能為半波長的奇數(shù)倍,因此C、D錯誤。 答案:B

2、2. [xx·黃岡模擬](多選)如圖所示,實線和虛線分別表示一列簡諧橫波在傳播方向上相距為3 m的兩點P和Q的振動圖象,若P點離波源比Q點近,則該波的波長可能為(  ) A. m         B. m C. m D. m 解析:由兩質(zhì)點的振動圖線可知t=0時質(zhì)點P位于波峰,Q位于平衡位置且向下振動,可得PQ間距Δx=(n+)λ(n=0,1,2,…),Δx=3 m,解得AB正確。 答案:AB 3. 一列橫波沿x軸傳播,圖甲為t=0.5 s時的波動圖象,圖乙為介質(zhì)中質(zhì)點P的振動圖象。對該波的傳播方向和傳播速度說法正確的是 (    ) A. 沿-x方向

3、傳播,波速為4.0 m/s B. 沿+x方向傳播,波速為4.0 m/s C. 沿-x方向傳播,波速為8.0 m/s D. 沿+x方向傳播,波速為8.0 m/s 解析:由圖乙知,在t=0.5 s時P向上振動,再根據(jù)圖甲,由前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點運動的規(guī)律可得,該波沿+x方向傳播,波速為v== m/s=4.0 m/s,選B。 答案:B 4. [xx·河南開封一模](多選)在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播,某時刻的波形如圖,其波速為5 m/s,則下列說法正確的是 (   ) A. 此時P、Q兩點運動方向相同 B. 再經(jīng)過0.5 s質(zhì)點N剛好在(-5 m

4、,20 cm)位置 C. 能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 Hz D. 波的頻率與波源的振動頻率無關 解析: 應用P、Q兩點關于波源O對稱,此時P、Q兩點運動方向相同,選項A正確;該波波長為2 m,周期為0.4 s,再經(jīng)過0.5 s質(zhì)點N剛好在(-5 m,20 cm)位置,選項B正確;根據(jù)波發(fā)生干涉的條件,能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz,選項C錯誤;波的頻率與波源的振動頻率相同,選項D錯誤。 答案:AB 5. 下圖甲是一列簡諧橫波在t=1.25 s時的波形圖,已知c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5 s起振,則圖乙所示振動圖象對應的質(zhì)點可能位于(  ) A.

5、 a

6、向傳播,由圖甲可知此時O點的振動方向向上,A、C兩點平衡位置間距為λ/2,所以從C點開始振動經(jīng)T/2時間后A點從平衡位置向上振動,選項B正確。 答案:B 7. [xx·河南鄭州模擬]一列簡諧橫波,A為振源,在B點剛開始振動時的圖象如圖所示。圖中數(shù)據(jù)單位都是m,已知波的傳播速度為10 m/s,下列說法正確的是(    ) A. 振源A開始振動時的速度方向向下 B. 從振源A開始振動到形成如圖所示波形,經(jīng)過時間為1.6 s C. 此后再經(jīng)過0.2 s,振源A到達波峰 D. 從M點開始振動到如圖所示時刻,M通過的路程為1.0 m 解析: 波向右傳播,則B點向上起振,振源A

7、的起振方向向上,A項錯誤;波由A點傳到B點,需要時間t== s=1.6 s,B項正確;由題圖可知,波長為6 m,所以周期T=λ/v=0.6 s,圖示時刻振源A正向下運動,但還沒到波谷位置,所以要到達波峰需要的時間大于半個周期,即大于0.3 s,C項錯誤;由圖可知,M、B兩點相距兩個波長,即此時M點已振動了兩個周期,M點通過的路程應為8A=0.8 m,D項錯誤。 答案:B 8. (多選)質(zhì)點O振動形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t時刻的波形圖如圖甲所示,當波傳到x=3 m處的質(zhì)點P時開始計時,質(zhì)點P的振動圖象如圖乙所示,則(  ) A. 該波的頻率為25 Hz B. 該波的傳播速度為

8、2 m/s C. 質(zhì)點O開始振動時沿y軸正方向 D. 從t時刻起,經(jīng)過0.015 s,質(zhì)點P將回到平衡位置 解析:根據(jù)題圖可知,該波的波長λ=8 m,周期T=0.04 s,所以波速v=λ/T=200 m/s,頻率f=1/T=25 Hz,選項A正確,B錯誤;根據(jù)甲圖, t時刻機械波剛好傳播到x=8 m處的質(zhì)點,已知機械波沿x軸正方向傳播,該質(zhì)點的起振方向為y軸負方向,這與波源的起振方向相同,所以質(zhì)點O開始振動時沿y軸負方向,也可利用乙圖看出質(zhì)點P的起振方向沿y軸負方向,選項C錯誤;經(jīng)過0.015 s波傳播的距離為x=200×0.015 m=3 m,從t時刻起經(jīng)過0.015 s質(zhì)點P左側(cè)距離

9、質(zhì)點P 3 m遠的質(zhì)點O的振動情況傳到P點,即P點回到平衡位置,選項D正確。 答案:AD 9. (多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形如圖中實線所示,t=0.1 s時刻的波形如圖中的虛線所示。波源不在坐標原點O,P是傳播介質(zhì)中離坐標原點2.5 m處的一個質(zhì)點。則以下說法正確的是(  ) A. 波的頻率可能為7.5 Hz B. 波的傳播速度可能為50 m/s C. 質(zhì)點P的振幅為0.1 m D. 在t=0.1 s時刻與P相距5 m處的質(zhì)點也一定向上振動 解析:從題圖中可以看出從實線傳播到虛線的時間為t=(n+)T(n=0、1、2、…),波的頻率為f=== Hz=

10、2.5(4n+1) Hz(n=0、1、2、…),A錯誤;從圖中得出波長為λ=4 m,波的傳播速度為v=λf=10(4n+1) m/s(n=0,1,2,…),當n=1時,v=50 m/s,B正確;從圖中可以看出質(zhì)點P的振幅為0.1 m, C正確;從圖中可知t=0.1 s時,質(zhì)點P向上振動,與P相距5 m的質(zhì)點與質(zhì)點P相距1個波長,若該質(zhì)點在P點左側(cè),它正在向下振動,若該質(zhì)點在P點右側(cè),它正在向上振動,D錯誤。 答案:BC 10.[xx·山東高考](多選)一列簡諧橫波沿直線傳播。以波源O由平衡位置開始振動為計時零點,質(zhì)點A的振動圖象如圖所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m。以下判斷正確

11、的是(  ) A. 波長為1.2 m B. 波源起振方向沿y軸正方向 C. 波速大小為0.4 m/s D. 質(zhì)點A的動能在t=4 s時最大 解析:由圖可知波源起振后3 s質(zhì)點A開始振動,故波速大小v===0.3 m/s,C錯誤;由圖知波的周期即質(zhì)點A的振動周期T=4 s,故該波的波長λ=vT=1.2 m,A正確;因介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同,故由圖知B正確;由圖知t=4 s時質(zhì)點A處于正向最大位移處,此時質(zhì)點A的速度為零、動能為零,故D錯誤。 答案:AB 11. 如圖所示,1,2,3…10各點之間的距離均是1 m。當t=0時,點1開始向上振動

12、,t=0.1 s時點1第一次到達平衡位置上方最大位移處,而振動向右傳播至點3,則以下結(jié)論正確的是(  ) A. 波的頻率是2.5 Hz,波的傳播速度是30 m/s B. t=0.2 s時,點3位于平衡位置下方最大位移處 C. t=0.45 s時波恰好傳播到點10 D. 波傳播到點10時,點1的位移大小正好是振幅的一半 解析: t=0時,點1開始向上振動,t=0.1 s時點1第一次到達平衡位置上方最大位移處,可知質(zhì)點的振動周期是0.4 s,頻率是2.5 Hz。0.1 s內(nèi)振動向右傳播至點3,而一個周期內(nèi)波向前傳播一個波長,可知波長是8 m,由v=λf可得波速是20 m/s,A

13、項錯誤;t=0.1 s時振動向右傳播至點3,點3開始向上振動,經(jīng)過0.1 s位于平衡位置上方最大位移處,B項錯誤;由t==,可得t=0.45 s時波恰好傳播到點10,C項正確;t=0.45 s內(nèi),點1振動1個周期,此時點1的位移大小是A,D項錯誤。 答案:C 12. [xx·四川高考]如圖所示,甲為t=1 s時某橫波的波形圖象,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點的振動圖象,距該質(zhì)點Δx=0.5 m處質(zhì)點的振動圖象可能是(  ) 解析:由甲、乙兩圖可以看出,該橫波的波長為2 m,周期為2 s,則波傳播到距離該質(zhì)點0.5 m的質(zhì)點時間間隔為0.5 s,即周期,只需要把圖乙向前或向后平移周期,就可

14、以得到質(zhì)點的可能圖象。故選A。 答案:A 二、非選擇題(本題共2小題,共28分) 13. (10分)如圖為某一簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,此時質(zhì)點a振動方向沿y軸正方向。從這一時刻開始,質(zhì)點a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是________,若t=0.02 s時,質(zhì)點c第一次到達波谷處,從此時刻起開始計時,c點的振動方程為________cm。 解析:由t=0時刻質(zhì)點a振動方向沿y軸正方向可知,該波沿x軸正方向傳播,故質(zhì)點b向y軸負方向振動、質(zhì)點c也向y軸負方向振動,a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是c;由t=0.02 s時,質(zhì)點c第一次到達波谷處可知振動周期T=0.04

15、 s,又A=8 cm,初相位φ0=-,所以c點的振動方程為y=8sin(50πt-) cm。 答案:c y=8sin(50πt-) 14. (18分)如圖所示是某時刻一列橫波上A、B兩質(zhì)點的振動圖象,該波由A傳向B,兩質(zhì)點沿波的傳播方向上的距離Δx=6 m,波長大于4.0 m,求: (1)再經(jīng)過0.7 s,質(zhì)點A通過的路程; (2)這列波的波速。 解析:(1)由振動圖象可知,質(zhì)點振動周期T=0.4 s,振幅A=0.05 m 通過的路程為x=×4A=0.35 m (2)取t=0時刻分析,質(zhì)點A經(jīng)平衡位置向上振動,質(zhì)點B處于波谷,設波長為λ,則Δx=nλ+λ(n=0,1,2,3,…),所以該波波長為λ== 因為有λ>4.0 m的條件,所以取n=0,1 當n=0時,λ1=24 m,波速v1==60 m/s 當n=1時,λ2=4.8 m,v2==12 m/s。 答案:(1)0.35 m (2)見解析

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