老高考新教材適用2025版高考物理二輪復習專題5振動與波光學分層突破練12振動與波

專題分層突破練12振動與波A組1.(2024山東威海教化教學探討中心模擬)下列說法正確的是()A.只有縫或孔的寬度比波長長才簡單視察到波的衍射現(xiàn)象B.橫波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向共線C.發(fā)生多普勒效應時,視察者接收到的頻率與波源的頻率不同D.物體做受迫振動時,受迫振動的頻率等于物體的固有頻率2.(2024廣東中山模擬)鋪設鐵軌時,每兩根鋼軌接縫處都留有肯定的間隙,勻速運行的列車經(jīng)過鋼軌接縫處時,車輪就會受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動。每根一般鋼軌長為L,列車固有振動周期為T。下列說法正確的是()A.列車的最佳行駛速率為LB.列車以速率v勻速行駛時,做受迫振動的頻率為LvC.列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D.增加鋼軌的長度有利于列車高速運行3.(2024北京卷)一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示。此后K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置。下列推斷正確的是()A.該簡諧橫波沿x軸負方向傳播B.此時K質(zhì)點沿y軸正方向運動C.此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的小D.此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小4.(2024山東菏澤模擬)如圖甲所示,物體置于光滑水平面上O點,左端連接一彈簧,彈簧左端固定于豎直墻上,用向左的力緩慢推動物體,使其壓縮彈簧至A點,撤去力并起先計時,其運動圖像如圖乙所示。則()A.t=0.8s時,物體的速度方向向右B.t=0.2s時,物體在O點右側(cè)6cm處C.t=0.2s和t=1.0s時,物體的加速度等大反向D.t=0.8s到t=1.2s的時間內(nèi),物體的速度漸漸減小5.(2024天津卷)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,傳播速度v=10m/s,t=0時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運動,下列圖形中哪個是t=0.6s時的波形()6.(2024全國乙卷)介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個點波源S1和S2,二者做簡諧運動的振幅相等,周期均為0.8s。當S1過平衡位置向上運動時,S2也過平衡位置向上運動。若波速為5m/s,則由S1和S2發(fā)出的簡諧橫波的波長均為m。P為波源平衡位置所在水平面上的一點,與S1、S2平衡位置的距離均為10m,則兩波在P點引起的振動總是相互(選填“加強”或“減弱”)的;當S1恰好在平衡位置向上運動時,平衡位置在P處的質(zhì)點(選填“向上”或“向下”)運動。

B組7.(多選)(2024山東濱州模擬)如圖甲所示,O點為單擺的固定懸點,在此處將力傳感器與擺線相連(圖甲中未畫出)?，F(xiàn)將擺球拉到A點,釋放擺球,擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回搖擺,其中B點為運動中的最低位置。圖乙為細線對擺球的拉力大小F隨時間t改變的曲線,其中t=0為擺球從A點起先運動的時刻,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是()A.單擺的擺長為0.2mB.小球的質(zhì)量為0.05kgC.小球在最低點的速度大約為0.258m/sD.小球運動到B點時回復力為08.(2024山東滕州期末)如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線,下列說法正確的是()A.若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行,且擺長相等,則圖線Ⅱ是月球上的單擺共振曲線B.若兩次受迫振動均發(fā)生在地球上同一地點,則兩次擺長之比為25∶4C.若圖線Ⅰ的擺長約為1m,則圖線Ⅰ對應的受迫振動是在地球表面上完成的D.圖線Ⅱ?qū)氖芷日駝尤羰窃诘厍虮砻嫔贤瓿傻?則該擺擺長約為2.5m9.(多選)(2024年浙江1月選考)兩列振幅相等、波長均為λ、周期均為T的簡諧橫波沿同一繩子相向傳播,若兩列波均由一次全振動產(chǎn)生,t=0時刻的波形如圖1所示,此時兩列波相距λ,則()A.t=T4B.t=T2C.t=3T4D.t=T時,波形如圖2丁所示10.(多選)(2024湖北卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播,在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點在0~1s內(nèi)運動的路程為4.5cm。下列說法正確的是()A.波沿x軸正方向傳播B.波源振動周期為1.1sC.波的傳播速度大小為13m/sD.t=1s時,x=6m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動11.(2024全國甲卷)勻稱介質(zhì)中質(zhì)點A、B的平衡位置位于x軸上,坐標分別為0和xB=16cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v=20cm/s,波長大于20cm,振幅為y0=1cm,且傳播時無衰減。t=0時刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同,運動方向相反,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時刻(t1>0),質(zhì)點A位于波峰。求:(1)從t1時刻起先,質(zhì)點B最少要經(jīng)過多長時間位于波峰;(2)t1時刻質(zhì)點B偏離平衡位置的位移。12.(2024山東煙臺模擬)一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時刻的波形如圖甲所示,此時質(zhì)點B剛起先振動。圖乙表示x=3m處的質(zhì)點A的振動圖像。(1)寫出質(zhì)點A的位移y隨時間t改變的關系式;(2)求質(zhì)點A從t=0到t=0.35s時間內(nèi)通過的路程;(3)求從t=0時刻起先,經(jīng)多長時間位于x=12m處的質(zhì)點C(圖中未畫出)通過的路程為0.4m?答案：專題分層突破練12振動與波1.C解析波發(fā)生衍射現(xiàn)象不須要條件,但只有縫或孔的寬度比波長短或跟波長相差不多才能視察到明顯的衍射現(xiàn)象,A錯誤;橫波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直,B錯誤;發(fā)生多普勒效應時,視察者接收到的頻率與波源的頻率不同,C正確;物體做受迫振動時,受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,與物體的固有頻率無關,D錯誤。2.D解析當列車以速率v0=LT行駛時,其做受迫振動的頻率等于列車的固有頻率,將發(fā)生共振,不利于列車行駛平安,A錯誤;列車以速率v勻速行駛時,做受迫振動的頻率為f=13.D解析由題知K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置,則K質(zhì)點應向下振,可知該波應沿x軸正方向傳播,A、B錯誤;圖示時刻L質(zhì)點在波谷處,則L質(zhì)點的速度為0,故此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的大,C錯誤;由于質(zhì)點在豎直方向做機械振動,依據(jù)F=-ky、F=ma,結(jié)合波的圖像可看出yL>yK,則此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小,D正確。4.C解析t=0.8s時,物體在負向最大位移處,速度為零,A錯誤;t=0.2s時,物體的位移為x=12cos0.21.6·2πcm=62cm,即此時物體在O點左側(cè)62cm處,B錯誤;t=0.2s和t=1.0s相差半個周期,所以物體在兩個時刻的位置關于O點對稱,物體的加速度等大反向,C正確;t=0.5.B解析由題圖可以看出該波的波長為λ=4m,依據(jù)v=λT可知該列波的周期為T=0.4s,又因為t=0時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運動,當t=0.6s時經(jīng)驗了1.5T,所以此時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y6.答案4加強向下解析因周期T=0.8s,波速為v=5m/s,則波長為λ=vT=4m;因兩波源到P點的距離之差為零,且兩波源振動方向相同,則P點的振動是加強的;因P與S1平衡位置的距離為10m,即2.5λ,則當S1恰好在平衡位置向上運動時,平衡位置在P點的質(zhì)點向下運動。7.BD解析依據(jù)周期公式有T=2πLg,由圖像知T=0.4π,解得L=0.4m,A錯誤;小球在最高點時有0.495N=mgcosθ,小球在最低點時0.510N-mg=mv2L,從最高點到最低點依據(jù)機械能守恒定律有mgL(1-cosθ)=12mv2,聯(lián)立解得m=0.05kg,v=08.B解析因在月球上重力加速度較小,依據(jù)T=2πLg可知在月球上時的固有周期較大,固有頻率較小,若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行,且擺長相等,則圖線Ⅰ是月球上的單擺共振曲線,A錯誤;若兩次受迫振動均發(fā)生在地球上同一地點,T=2πLg,由圖可知T1T2=f2f1=52,則兩次擺長之比為25∶4,B正確;若圖線Ⅰ的擺長約為1m,則依據(jù)單擺周期公式,圖線Ⅰ對應的重力加速度為g1=4π2L9.BD解析波長和波速的關系式為v=λT,t=T4時,兩列波各向前傳播的距離為λ4,故兩列波的波前還未相遇,A錯誤;t=T2時,兩列波各向前傳播的距離為λ2,故兩列波剛好相遇,B正確;t=3T4時,兩列波各向前傳播的距離為310.AC解析由題意,x=0處的質(zhì)點在0~1s的時間內(nèi)通過的路程為4.5cm,則結(jié)合圖可知t=0時刻x=0處的質(zhì)點沿y軸的負方向運動,則由質(zhì)點的振動和波的傳播方向關系可知,該波的傳播方向沿x軸的正方向,A正確;由題意可知,t=1s為1312T,解得T=1213s,由圖可知λ=12m,則v=λT=121213m/s=11.答案(1)0.8s(2)-0.5cm解析(1)由題意,若Δt表示一個周期,則波長為0.6×20cm=12cm<20cm,與題目要求不符,所以該波的周期T=2Δt=1.2s,波長λ=vT=24cm,xAB=23λ故振動狀態(tài)從A傳到B須要t=23T的時間,故B最少經(jīng)過t=23T=0(2)從t1時刻起先,質(zhì)點A的振動方程為yA=y0cos2πTt,質(zhì)點B的振動落后質(zhì)點A23T時間,故yB=