新高考物理二轮复习讲练测专题15 机械振动与机械波(练习)(2份打包,原卷版+解析版)
展开TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc156150244" 01 机械振动及振动图像 PAGEREF _Tc156150244 \h 2
\l "_Tc156150245" 考向一 简谐运动的表达式及图像 PAGEREF _Tc156150245 \h 2
\l "_Tc156150246" 02 机械波的传播及波的图像 PAGEREF _Tc156150246 \h 3
\l "_Tc156150247" 考向一 波的传播与图像 PAGEREF _Tc156150247 \h 3
\l "_Tc156150248" 考向二 波的图像与振动图像的关联应用 PAGEREF _Tc156150248 \h 8
\l "_Tc156150249" 考向三 波的衍射、干涉和多普勒效应 PAGEREF _Tc156150249 \h 12
01 机械振动及振动图像
考向一 简谐运动的表达式及图像
1.(2024·河北邯郸·统考二模)(多选)光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧,弹簧上有M、N两点,初态弹簧静止时M、N的平衡位置相距60cm。现用一周期性外力拍打弹簧的左端,在弹簧上形成一列纵波,观察到M点向右回到平衡位置时,N点恰向左运动到最大位移处,且0.25s后N点向右回到平衡位置。已知波的周期T>0.25s,则该波的波速可能为( )
A.4.8m/sB.2.4m/sC.0.96m/sD.0.48m/s
02 机械波的传播及波的图像
考向一 波的传播与图像
1.(2023·天津·高考真题)(多选)一列机械波的波源是坐标轴原点,从 SKIPIF 1 < 0 时波源开始振动, SKIPIF 1 < 0 时波形如图,则下列说法正确的有( )
A.在这种介质中波速 SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 处质点在 SKIPIF 1 < 0 时位于波谷
C.波源振动方程 SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0 处质点半个周期内向左位移半个波长
2.(2022·浙江·高考真题)(多选)位于 SKIPIF 1 < 0 的波源p从 SKIPIF 1 < 0 时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方向传播,在 SKIPIF 1 < 0 时波源停止振动, SKIPIF 1 < 0 时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置 SKIPIF 1 < 0 ,质点b的平衡位置 SKIPIF 1 < 0 。下列说法正确的是( )
A.沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B. SKIPIF 1 < 0 时,波源的位移为正
C. SKIPIF 1 < 0 时,质点a沿y轴负方向振动
D.在0到2s内,质点b运动总路程是2.55m
3.(2022·山东·高考真题)(多选)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当 SKIPIF 1 < 0 时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
4.(2022·北京·高考真题)在如图所示的 SKIPIF 1 < 0 坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处的质点 SKIPIF 1 < 0 开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。 SKIPIF 1 < 0 时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 时,质点 SKIPIF 1 < 0 沿y轴负方向运动B. SKIPIF 1 < 0 时,质点 SKIPIF 1 < 0 的速度最大
C. SKIPIF 1 < 0 时,质点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 相位相同D.该列绳波的波速为 SKIPIF 1 < 0
5.(2021·重庆·高考真题)简谐横波沿x轴正方向传播,题图为某时刻波形图。波源位于 SKIPIF 1 < 0 处,其位移随时间变化的关系为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.此波的波长为 SKIPIF 1 < 0 B.此波的频率为 SKIPIF 1 < 0
C.此波的波速为 SKIPIF 1 < 0 D.此时波源沿y轴正方向运动
6.(2021·天津·高考真题)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,下列图形中哪个是 SKIPIF 1 < 0 时的波形( )
A.
B.
C.
D.
7.(2021·湖北·高考真题)(多选)一列简谐横波沿 x轴传播,在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波源振动周期为1.1 s
C.波的传播速度大小为13 m/s
D.t=1 s时,x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
8.(2021·全国·高考真题)均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上,坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v=20cm/s,波长大于20cm,振幅为A=1cm,且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻(t1>0),质点A位于波峰。求
(1)从t1时刻开始,质点B最少要经过多长时间位于波峰;
(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。
9.(2024·福建·一模)(多选)同一均匀介质中,位于x=0和x=1.2m处的两个波源沿y轴振动,形成了两列相向传播的简谐横波a和b,a波沿x轴正方向传播,b波沿x轴负方向传播。在t=0时两波源间的波形如图所示,A、B为介质中的两个质点,a波的波速为2m/s,则( )
A.b波的周期为0.2s
B.A质点开始振动时沿y轴负方向运动
C.t=0.25s时,B质点位于平衡位置
D.t=0.125s时,x=0.65m的质点的位移为-4cm
10.(2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测)(多选)如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,M、N两点的坐标分别为(-2,0)和(-7,0),已知t=0.5s时,M点第一次出现波谷。下列说法正确的是( )
A.波源的起振方向沿y轴正方向
B.波的传播速度v=8m/s
C.从t=0时刻起,N点第一次出现波峰的时间 SKIPIF 1 < 0
D.当N点第一次出现波谷时,M点通过的路程s=0.3m
11.(2024·西藏拉萨·校联考一模)(多选)一列沿x轴传播的简谐横波在 SKIPIF 1 < 0 时的波形图如图所示,此时刻后介质中质点Р回到平衡位置时间比质点Q回到平衡位置早0.8s,已知 SKIPIF 1 < 0 时P、Q两质点相对平衡位置位移相同,均为5cm,波的振幅为10cm,下列说法正确的是( )
A.波的传播方向沿x轴正方向
B.波的传播速度为10m/s
C. SKIPIF 1 < 0 时质点Р做加速运动
D.P、Q两质点间的距离始终不变
E.质点Р回到平衡位置的最短时间为0.2s
考向二 波的图像与振动图像的关联应用
12.(2023·湖北·高考真题)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为 SKIPIF 1 < 0 ,振幅为 SKIPIF 1 < 0 。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 处。某时刻b质点的位移为 SKIPIF 1 < 0 ,且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时,a质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
13.(2023·湖南·高考真题)如图(a),在均匀介质中有 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 四点,其中 SKIPIF 1 < 0 三点位于同一直线上, SKIPIF 1 < 0 垂直 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 时,位于 SKIPIF 1 < 0 处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面 SKIPIF 1 < 0 垂直,已知波长为 SKIPIF 1 < 0 .下列说法正确的是( )
A.这三列波的波速均为 SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处的质点开始振动
C. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处的质点向 SKIPIF 1 < 0 轴负方向运动
D. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处的质点与平衡位置的距离是 SKIPIF 1 < 0
14.(2022·湖南·高考真题)(多选)下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿竖直方向做频率为 SKIPIF 1 < 0 的简谐运动:与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动,如图(a)所示。以木棒所受浮力F为纵轴,木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系,浮力F随水平位移x的变化如图(b)所示。已知河水密度为 SKIPIF 1 < 0 ,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.x从 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的过程中,木棒的动能先增大后减小
B.x从 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的过程中,木棒加速度方向竖直向下,大小逐渐变小
C. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 时,木棒的速度大小相等,方向相反
D.木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 SKIPIF 1 < 0
E.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波,波速为 SKIPIF 1 < 0
15.(2021·山东·高考真题)(多选)一列简谐横波沿x轴传播,如图所示,实线为 SKIPIF 1 < 0 时的波形图,虚线为 SKIPIF 1 < 0 时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像,可能正确的是( )
A.B.
C.D.
16.(2021·湖南·高考真题)(多选)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆。t = 0时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( )
A.该波从A点传播到B点,所需时间为 SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处质点位于波峰
C. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处质点振动速度方向竖直向上
D. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处质点所受回复力方向竖直向上
E. SKIPIF 1 < 0 处质点起振后, SKIPIF 1 < 0 内经过的路程为 SKIPIF 1 < 0
17.(2021·海南·高考真题)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0 ~ 4s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。
(1)求这列横波的波长;
(2)求波源在4s内通过的路程;
(3)在图(b)中画出t = 4s时刻的波形图。
18.(2024·云南红河·统考一模)图甲为一列简谐横波在 SKIPIF 1 < 0 时的波形图,图乙为平衡位置位于 SKIPIF 1 < 0 的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波的传播方向向右B. SKIPIF 1 < 0 时,P恰好在波峰
C. SKIPIF 1 < 0 时,P运动到了 SKIPIF 1 < 0 处D.4~5.5s内,P运动的路程为6 SKIPIF 1 < 0
19.(2024·陕西渭南·统考一模)(多选)图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图,图乙为平衡位置在x=2m处质点P的振动图像。质点Q的平衡位置在x=0.5m处,对该列波下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.在t=0时刻,质点Q偏离平衡位置的位移为y=-0.1m
C.从t=0到t=0.1s时间内,质点P与质点Q路程相等
D.在0.1s时间内波传播的距离是0.4m
E.在t=0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
20.(2024·四川雅安·统考一模)(多选)图(a)和图(b)分别是一列简谐横波在传播方向上相距8m的两个质点a、b的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波的振幅为5cm
B.波的周期为5s
C.波的波速可能为0.8m/s
D. SKIPIF 1 < 0 时刻,a质点的振动方向沿y轴正方向
E. SKIPIF 1 < 0 时刻,a、b两质点平衡位置连线中点处的质点一定在波峰
21.(2024·湖南·校联考二模)(多选)一列机械波沿x轴正向传播,如图甲所示为 SKIPIF 1 < 0 时刻的波形图,图乙是介质中质点M的振动图像,已知 SKIPIF 1 < 0 时的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的是( )
A.该机械波的波速为 SKIPIF 1 < 0
B.M点的横坐标可能为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 处的质点的坐标仍为 SKIPIF 1 < 0
D.该机械波遇到 SKIPIF 1 < 0 的障碍物时,不能发生明显的衍射现象
考向三 波的衍射、干涉和多普勒效应
22.(2023·辽宁·高考真题)(多选)“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是( )
A.插入水中的筷子、看起来折断了
B.阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
C.驶近站台的火车,汽笛音调变高
D.振动音叉的周围,声音忽高忽低
23.(2023·浙江·高考真题)主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号,并产生相应的抵消声波,某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示,取得最好降噪效果的抵消声波(声音在空气中的传播速度为 SKIPIF 1 < 0 )( )
A.振幅为 SKIPIF 1 < 0
B.频率为 SKIPIF 1 < 0
C.波长应为 SKIPIF 1 < 0 的奇数倍
D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
24.(2022·天津·高考真题)在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和 SKIPIF 1 < 0 处的两个波源O和P,沿y轴振动,形成了两列相向传播的简谐横波a和b,某时刻a和b分别传播到 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 处,波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.a与b的频率之比为 SKIPIF 1 < 0 B.O与P开始振动的时刻相同
C.a与b相遇后会出现干涉现象D.O开始振动时沿y轴正方向运动
25.(2022·浙江·高考真题)(多选)两列振幅相等、波长均为 SKIPIF 1 < 0 、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播,若两列波均由一次全振动产生,t=0时刻的波形如图1所示,此时两列波相距 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 时,波形如图2甲所示 B. SKIPIF 1 < 0 时,波形如图2乙所示
C. SKIPIF 1 < 0 时,波形如图2丙所示 D. SKIPIF 1 < 0 时,波形如图2丁所示
26.(2021·浙江·高考真题)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同,分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是( )
A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
27.(2021·浙江·高考真题)两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播,在相遇区域发生了干涉,在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄,依次获得1、2、3、4、5五个波形,如图所示,且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s,下列说法正确的是( )
A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24mB.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m
28.(2021·浙江·高考真题)(多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率,工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置,如图甲、乙所示。则( )
A.针对不同树木,落果效果最好的振动频率可能不同
B.随着振动器频率的增加,树干振动的幅度一定增大
C.打击杆对不同粗细树干打击结束后,树干的振动频率相同
D.稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
新高考物理二轮复习讲练测模块五 机械振动与机械波、光学、电磁波综合测试卷(2份打包,原卷版+解析版): 这是一份新高考物理二轮复习讲练测模块五 机械振动与机械波、光学、电磁波综合测试卷(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考物理二轮复习讲练测模块五机械振动与机械波光学电磁波综合测试卷原卷版doc、新高考物理二轮复习讲练测模块五机械振动与机械波光学电磁波综合测试卷解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共32页, 欢迎下载使用。
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新高考物理二轮复习讲练测专题19 力学实验(练习)(2份打包,原卷版+解析版): 这是一份新高考物理二轮复习讲练测专题19 力学实验(练习)(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考物理二轮复习讲练测专题19力学实验练习原卷版doc、新高考物理二轮复习讲练测专题19力学实验练习解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共37页, 欢迎下载使用。

