高考二輪復(fù)習(xí)物理課件專題分層突破練專題分層突破練12振動(dòng)與波

專題分層突破練12振動(dòng)與波12345678910111213A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023全國(guó)新課標(biāo)卷)船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時(shí)的(

)A.波速和波長(zhǎng)均不同B.頻率和波速均不同C.波長(zhǎng)和周期均不同D.周期和頻率均不同A解析

聲波在空氣中和水中傳播時(shí),頻率相同,周期相同,波速不同,波長(zhǎng)不同,選項(xiàng)A正確。123456789101112132.(2023浙江6月選考)如圖所示,置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng),O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位,然后將A管拉長(zhǎng)d=15cm,在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小,其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅二次方成正比,不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失,則(

)A.聲波的波長(zhǎng)λ=15cmB.聲波的波長(zhǎng)λ=30cmC.兩聲波的振幅之比為3∶1D.兩聲波的振幅之比為2∶1C12345678910111213123456789101112133.(2023山東濟(jì)南一模)某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn),在水面上放置波源和浮標(biāo),兩者的間距為L(zhǎng)。t=0時(shí)刻,波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡(jiǎn)諧波),t1時(shí)刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動(dòng),此時(shí)波源剛好位于正向最大位移處,波源和浮標(biāo)的振動(dòng)圖像分別如圖中的實(shí)線和虛線所示,則(

)A.浮標(biāo)的振動(dòng)周期為4t1A12345678910111213123456789101112134.(2023黑龍江大慶二模)有兩個(gè)釣魚時(shí)所用的不同的魚漂P和Q分別漂浮于平靜水面上的不同位置,平衡時(shí)狀態(tài)均如圖甲所示?，F(xiàn)因魚咬鉤而使魚漂P和Q均在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)圖像如圖乙所示,以豎直向上為正方向,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.魚漂P和Q振動(dòng)形成的水波疊加后會(huì)形成干涉圖樣B.t=0.6s時(shí)魚漂P和Q的速度都為0C.t=1.0s時(shí)魚漂P和Q的速度方向相同D.t=1.0s時(shí)魚漂P和Q的加速度方向相同D12345678910111213解析

兩列波的周期不相等,不滿足干涉條件,所以不能形成干涉圖樣,A錯(cuò)誤;t=0.6

s時(shí),魚漂P和Q都經(jīng)過平衡位置,此時(shí)它們的速度均為最大值,B錯(cuò)誤;t=1.0

s時(shí),魚漂P的速度方向?yàn)檎?Q的速度方向?yàn)樨?fù),即方向相反,C錯(cuò)誤;t=1.0

s時(shí),魚漂P和Q的位移方向均為負(fù),所以加速度方向均為正,此時(shí)兩者的加速度方向相同,D正確。123456789101112135.(多選)(2023全國(guó)乙卷改編)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,圖甲是t=0時(shí)刻的波形圖;P是介質(zhì)中位于x=2m處的質(zhì)點(diǎn),其振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.波速為2m/sB.波向左傳播C.x=3m處的質(zhì)點(diǎn)在t=7s時(shí)位于平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為70cmABD12345678910111213解析

簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,由題圖甲的波形圖可知波長(zhǎng)λ=4

m,振幅A=5

cm,由題圖乙的振動(dòng)圖像可知周期T=2

s,波速v==2

m/s,選項(xiàng)A正確。由題圖乙可知P在t=0時(shí)刻向下振動(dòng),由題圖甲,根據(jù)同側(cè)法(或波形微平移法)可知簡(jiǎn)諧橫波向左傳播,選項(xiàng)B正確。t=0時(shí),x=3

m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷,7

s=3T+,所以7

s時(shí),該質(zhì)點(diǎn)位于波峰,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。s=14A=70

cm,選項(xiàng)D正確。123456789101112136.(2023湖南郴州三模)有一列簡(jiǎn)諧橫波的波源在O處,某時(shí)刻沿x軸正方向傳播的振動(dòng)形式傳到20cm處,此時(shí)x軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)0.2s,質(zhì)點(diǎn)P距離O處80cm,如圖所示,取該時(shí)刻為t=0,下列說(shuō)法正確的是(

)A.質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的速度方向沿y軸正方向B.波的傳播速度為1m/sC.經(jīng)過1.5s,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰D.在0~0.1s時(shí)間內(nèi),x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度逐漸增大C12345678910111213解析

波沿x軸正方向傳播,根據(jù)波形平移法可知,質(zhì)點(diǎn)A起振方向沿y軸負(fù)方向,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向均相同,故質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)方向,A錯(cuò)誤;根據(jù)題圖可知波長(zhǎng)為20

cm,此時(shí)x軸上10

cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)123456789101112137.均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上,坐標(biāo)分別為0和xB=16cm。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v=20cm/s,波長(zhǎng)大于20cm,振幅為y0=1cm,且傳播時(shí)無(wú)衰減。t=0時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同,運(yùn)動(dòng)方向相反,此后每隔Δt=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時(shí)刻(t1>0),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求:(1)從t1時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間位于波峰;(2)t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移。答案

(1)0.8s(2)-0.5cm1234567891011121312345678910111213B組素能提升練8.(2023山東日照一模)如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波在xOy平面內(nèi)沿x軸負(fù)方向傳播,波速為8m/s,振幅為4m,M、N是平衡位置相距4m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)刻,M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s,則下列說(shuō)法正確的是(

)B.從t=0到t=0.5s,M向左移動(dòng)了4mC.在t=0.5s時(shí),N的速度也一定為8m/sD.從t=0到t=0.5s,N的路程為4mD12345678910111213123456789101112139.(多選)(2022浙江1月選考)兩列振幅相等、波長(zhǎng)均為λ、周期均為T的簡(jiǎn)諧橫波沿同一繩子相向傳播,若兩列波均由一次全振動(dòng)產(chǎn)生,t=0時(shí)刻的波形如圖1所示,此時(shí)兩列波相距λ,則(

)BD123456789101112131234567891011121310.(多選)(2023山東濰坊一模)M、N兩質(zhì)點(diǎn)分別位于x軸上的xM=0、xN=12m處,兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)開始沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),0.5s后第一次回到各自平衡位置。振動(dòng)產(chǎn)生的兩列波相向傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,一段時(shí)間后兩列波在M、N之間疊加,下列說(shuō)法正確的是(

)A.兩質(zhì)點(diǎn)起振方向相同B.兩列波波速均為4m/sC.兩波疊加后M、N間有5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.兩波疊加后x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振幅為6cmBD12345678910111213解析

由圖可知,以M點(diǎn)為波源的波傳播到x=4

m處,該點(diǎn)此時(shí)振動(dòng)方向向下,由同一列波上的點(diǎn)起振方向與波源相同,可知M點(diǎn)的起振方向向下;同理,N點(diǎn)的起振方向向上,A錯(cuò)誤。由圖可知,兩列波波長(zhǎng)均為λ=4

m,波源起振后12345678910111213x1=1

m、x2=3

m、x3=5

m、x4=7

m、x5=9

m、x6=11

m,所以兩波疊加后M、N間有6個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),C錯(cuò)誤。兩波疊加后x=3

m處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅A'=2A=6

cm,D正確。1234567891011121311.如圖甲所示,做課間操時(shí),與人耳等高的正前方有兩個(gè)相隔一定距離的揚(yáng)聲器C、D,某同學(xué)最初站立在兩揚(yáng)聲器中垂線上M處,N、P、M位于平行于C、D連線的同一直線上。某段時(shí)間內(nèi)C、D兩揚(yáng)聲器輸出的振動(dòng)圖像如圖乙所示,振動(dòng)周期均為T,實(shí)線為C揚(yáng)聲器振動(dòng)圖像,虛線為D揚(yáng)聲器振動(dòng)圖像。若聲音在空氣中傳播速度為v,已知NC=10vT,12345678910111213A.在M點(diǎn)聽到的聲音比在N點(diǎn)聽到的聲音弱B.在N點(diǎn)聽到的聲音比在P點(diǎn)聽到的聲音強(qiáng)C.在P點(diǎn)聽到的聲音比在M點(diǎn)聽到的聲音強(qiáng)D.在M點(diǎn)聽到的聲音和在N點(diǎn)聽到的聲音一樣強(qiáng)答案

C123456789101112131234567891011121312.(多選)(2023湖南張家界二模)如圖甲所示,在x軸上有S1和S2兩個(gè)波源分別位于x1=-0.2m和x2=1.2m處,振動(dòng)方向與xOy平面垂直并向周圍空間(介質(zhì)分布均勻)傳播,波速為v=2m/s。t=0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始振動(dòng),圖像分別如圖乙、丙所示。M為xOy平面內(nèi)一點(diǎn),Δr=lMS2-lMS1。下列說(shuō)法正確的是(

)甲

乙丙12345678910111213A.(0.2m,0)處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向沿z軸負(fù)方向B.兩列波相遇后,(0.6m,0)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)C.兩列波相遇后,(0.5m,0)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)D.若Δr=0.2m,從兩列波在M點(diǎn)相遇開始計(jì)時(shí),M點(diǎn)振動(dòng)方程為z=0.4sin(10πt+π)m答案

BD12345678910111213解析

(0.2

m,0)處的質(zhì)點(diǎn),離S1波源更近,故該質(zhì)點(diǎn)先按S1波源的振動(dòng)形式振動(dòng),S1波源開始向上振動(dòng),故該質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)也是先向上振動(dòng),A錯(cuò)誤;兩列波的振動(dòng)周期、波速均相等,故波長(zhǎng)也相等,為λ=Tv=0.2×2

m=0.4

m,由圖可知兩列波的起振方向相反,故質(zhì)點(diǎn)離兩波源距離差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,為振動(dòng)減弱點(diǎn),奇數(shù)倍為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),(0.6

m,0)處的質(zhì)點(diǎn)離兩波源的距離差為0.2

m,為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,故為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),B正確;(0.5

m,0)處的質(zhì)點(diǎn),離兩波源的距離差為零,為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,故為振動(dòng)減弱點(diǎn),C錯(cuò)誤;若Δr=0.2

m,為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為A=2×0.2

m=0.4

m,ω=

rad/s=10π

rad/s,φ=π,故其振動(dòng)方程為z=Asin

(ωt+φ)=0.4sin

(10πt+π)

m,D正確。12345678