2015屆高考物理第二輪精講精練檢測24

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。課時沖關練(十二)振動波動(45分鐘,100分)選擇題(本大題共16小題,1～12每小題6分,13～16每小題7分,共100分)1.(2014·漳州模擬)如圖所示,一彈簧振子在B、C兩點間做簡諧運動,B、C間距為12cm,O是平衡位置,振子從C點第一次運動到B點的時間為0.5s,則下列說法中正確的是()A.該彈簧振子的周期為1sB.該彈簧振子的頻率為2HzC.該彈簧振子的振幅為12cmD.振子從O點出發(fā)第一次回到O點的過程就是一次全振動【解析】選A。振子從C點第一次運動到B點的時間為半個周期,因此該彈簧振子的周期為1s,頻率為0.5Hz,振幅為6cm,A對,B、C錯;振子從O點出發(fā)第一次回到O點的過程是半個全振動,D錯。2.(2014·龍巖模擬)如圖所示為受迫振動的演示裝置,當單擺A振動起來后,通過水平懸繩迫使單擺B、C振動,則下列說法正確的是()A.只有單擺A、C的振動周期相等B.單擺A的振幅比單擺B小C.單擺B的振幅比單擺C大D.單擺A、B、C的振動周期相等【解析】選D。當單擺A振動起來后,單擺B、C做受迫振動,做受迫振動的物體的固有周期(或頻率)等于驅動力的周期(或頻率),選項A錯誤,D正確;當物體的固有頻率等于驅動力的頻率時,發(fā)生共振現(xiàn)象,選項B、C錯誤。3.(2014·廈門模擬)為了研究樂音的物理規(guī)律,某同學用計算機同時錄制下優(yōu)美的笛聲do和sol,然后在電腦上用軟件播放,分別得到如圖甲和圖乙的兩個振動圖像,由此可以判斷()A.do和sol的周期之比約為2∶3B.do和sol的頻率之比約為2∶3C.do和sol在空氣中傳播的波速之比為3∶2D.do和sol在空氣中傳播的波長之比為2∶3【解析】選B。由圖像可以觀察得到當do完成2個周期時,sol完成3個周期,故do和sol的周期之比約為3∶2,故A錯誤;根據(jù)f=QUOTE,結合A的分析可知:do和sol的頻率之比約為2∶3,故B正確;由于兩列波都是聲波,都在空氣中傳播,故速度相同,故C錯誤;根據(jù)λ=QUOTE及A、C的分析可知:do和sol在空氣中傳播的波長之比為3∶2,故D錯誤。4.(2014·寧德二模)如圖所示,一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波,當波傳到0點時開始計時,t=7.0s時剛好傳到x=3.5m處。下列判斷正確的是()A.波源的起振方向向上B.該波的波速為2m/sC.波源的振動頻率為0.25HzD.再經(jīng)過1.0s,x=1.8m處質點通過的路程是20cm【解析】選C。v=QUOTE=0.5m/s,f=QUOTE=0.25Hz,B錯,C對;由圖像可知波傳到x=3.5m時振動方向向下,波源的起振方向向下,A錯;再經(jīng)過1.0s即經(jīng)過QUOTE,x=1.8m處質點通過路程大于20cm,D錯。5.(2014·莆田一模)如圖所示是一列簡諧波在t=0時刻的波形圖,介質中質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin5πt(cm)。關于這列簡諧波,下列說法中正確的是()A.周期為5s B.振幅為20cmC.傳播速度為25cm/s D.沿x軸正方向傳播【解析】選D。該簡諧波振幅為10cm,波長為4m,由y=10sin5πt(cm)可得周期為T=QUOTE=0.4s,波速v=QUOTE=10m/s,質點P沿y軸方向振動,由逆向描圖法可得出波沿x軸正方向傳播,D正確。6.(2014·泉州一模)一列簡諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形如圖甲所示。則a質點的振動圖像為圖乙中的()【解析】選D。由甲圖可知:波長為4m,求得周期T=QUOTEs=0.4s,0時刻質點a的位移為0,波的傳播方向向右,用逆向描圖法得出質點a的振動方向為y軸負向,故D正確。7.(2014·漳州一模)一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波,波速為2m/s。某時刻波形如圖所示,下列說法正確的是()A.這列波的振幅為4cmB.這列波的周期為3sC.此時x=1m處質點的加速度為0D.此時x=2m處質點運動方向沿y軸正方向【解析】選D。縱軸有振幅A=2cm,A錯誤;橫軸有波長λ=4m,周期為T=2s,B錯誤;x=1m處質點位于波峰,其加速度為最大值,C錯誤;由逆向描圖法得出x=2m處質點運動方向沿y軸正方向,D正確。8.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,傳到M點時波形如圖所示,再經(jīng)0.6s,N點開始振動,則該波的振幅A和頻率f為()A.A=1m,f=5HzB.A=0.5m,f=5HzC.A=1m,f=2.5HzD.A=0.5m,f=2.5Hz【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)明確波動圖像的物理意義。(2)理解波長、波速和周期的關系以及波的傳播距離、波速和傳播時間的關系?！窘馕觥窟xD。(1)波的振幅A的分析:振幅是振動質點偏離平衡位置的最大距離。波動圖像的橫軸表示質點的平衡位置,縱軸表示質點離開平衡位置的距離,圖像反映了在波傳播的過程中,某時刻介質中各質點離開平衡位置的距離,由圖像的物理意義可以看出該波的振動質點偏離平衡位置的最大距離為0.5m,即振幅A=0.5m。(2)波的頻率的分析:在波的傳播方向上,兩個相鄰的振動步調總相同的質點間的距離就是波長,在簡諧橫波中,兩個相鄰的波峰(或波谷)間的距離等于波長,因此由波的圖像可知波長為4m。波傳到M點再經(jīng)0.6s,N點開始振動,說明波在0.6s內向前傳播了6m,所以由波的傳播距離、波速和傳播時間的關系可知波的傳播速度v=QUOTE=QUOTE=10m/s,又由波長、波速和周期的關系可得此波的周期為:T=QUOTE=QUOTE=0.4s,則頻率f=QUOTE=2.5Hz,故D正確,A、B、C錯誤?！痉椒记伞坎ㄔ趥鞑ミ^程中波長、波速、頻率的決定關系(1)頻率(f)由振源決定,與介質無關且穩(wěn)定不變。(2)波速(v)由介質決定。(3)波長(λ)由介質和振源頻率共同決定。9.如圖所示為兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的水波的疊加情況,它們振動同步且振幅均為5cm,在圖示范圍內振幅不變,波速均為1m/s,波長均為0.5m,實線和虛線分別表示某一時刻的波峰和波谷,a、b、d在同一直線上,c點是bd連線的中點,下列說法中正確的是()A.圖中c、d兩點都始終保持靜止不動B.圖示時刻a、b兩點的豎直高度差為10cmC.圖示時刻c點正處于平衡位置且向上運動D.圖示時刻起經(jīng)0.25s,b點通過的路程為10cm【解題指南】解答本題應注意以下三點:(1)圖中顯示是某個時刻各質點的振動情況。(2)振動加強點與減弱點是振幅不同,但每個質點都在振動。(3)加強區(qū)中的質點都是振動加強點?！窘馕觥窟xC。由題圖可知a、b、c、d都是振動加強點,各點在各自的平衡位置附近振動,A錯;質點a在波峰,振幅為10cm,質點b在波谷,因此兩點豎直高度差為20cm,B錯;b為波谷,d為波峰,且波由d向a傳播,因此圖示時刻c點正處于平衡位置且向波峰方向運動,C對;據(jù)v=λf知f=2Hz,T=0.5s,圖示時刻起經(jīng)0.25s,b點通過的路程為20cm,D錯。故選C。10.(2014·福州一模)一列簡諧波沿直線水平向右傳播,某時刻該直線上a、b兩質點的位置如圖所示。若用實線表示a質點的振動圖線,虛線表示b質點的振動圖線,則正確的振動圖像是()【解析】選A。由波動圖像得出在該時刻質點a在波峰,質點b在平衡位置,速度為y軸負方向,現(xiàn)在計時的振動圖像沒有;四分之一周期時,質點b在波谷,質點a在平衡位置速度為y軸負方向,現(xiàn)在計時的振動圖像沒有;半周期時,質點a在波谷,質點b在平衡位置速度為y軸正方向,現(xiàn)在計時的振動圖像沒有;四分之三周期時,質點b在波峰,質點a在平衡位置速度為y軸正方向,現(xiàn)在計時的振動圖像為A。11.(2014·漳州二模)處于坐標原點的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速v=200m/s。已知t=0時,波剛傳播到x=40m處,波形如圖所示。在x=400m處有一接受器(圖中未畫出),則下列說法正確的是()A.波源開始振動時方向沿y軸正方向B.接受器在t=2s時才能接受此波C.若波源向x軸正方向勻速運動,接受器收到波的頻率為10HzD.從t=0開始經(jīng)0.15s,x=40m的質點運動的路程為0.6m【解析】選D。t=0時波剛傳播到x=40m處,質點向下振動,波源開始振動時方向沿y軸負方向,且接受器在t=1.8s時才能接受此波,A、B錯;據(jù)v=λf可知波的頻率為10Hz,周期為0.1s,若波源向x軸正方向勻速運動向接受器靠近,接受器收到波的頻率大于10Hz,C錯;從t=0開始經(jīng)0.15s,即經(jīng)過QUOTE,質點運動的路程為0.6m,D對。12.(2014·泉州模擬)沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形曲線如圖所示,其波速為10m/s,該時刻波恰好傳播到x=6m的位置。介質中有a、b兩質點,下列說法中正確的是()A.t=0時刻,b質點的運動方向向上B.t=0時刻,b質點的速度大于a質點的速度C.t=0時刻,b質點的加速度大于a質點的加速度D.t=0.2s時刻,x=9m處的質點位于波谷【解析】選B。根據(jù)“同側法”可知t=0時刻,b質點的運動方向向下,A錯;b質點靠近平衡位置速度大,B對;a質點的位移大加速度大,C錯;經(jīng)過0.2s波傳到8m處,D錯?！究偨Y提升】橫波的傳播方向與質點的振動方向判斷“三法”(1)“上、下坡”法:沿著波的傳播方向,“上坡”時質點向下振動,“下坡”時質點向上振動。(2)同側法:質點的振動方向與波的傳播方向在波的圖像的同一側。(3)微平移法:沿波的傳播方向將波的圖像進行一微小平移,再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點來判斷。13.一簡諧波在如圖所示的x軸上傳播,實線和虛線分別是t1=0和t2=0.2s時刻的波形圖。則()A.若該波在t1=0時刻已沿+x方向恰傳播到x=6m處,則波源起振方向向下B.若該波與另一頻率為1.25Hz的簡諧波相遇時發(fā)生干涉,則該波沿-x方向傳播C.若該波在t1=0.2s時刻,x=2.5m處的質點向-y方向運動,則該波向+x方向傳播D.若該波的傳播速度是75m/s,則該波沿-x方向傳播【解析】選D。根據(jù)“同側法”可知A、C錯;若該波與另一頻率為1.25Hz的簡諧波相遇時發(fā)生干涉,則波速為5m/s,Δx=vΔt=1m,該波沿+x方向傳播,B錯;若該波的傳播速度是75m/s,Δx=15m,即3QUOTEλ,結合圖像可知該波沿-x方向傳播,D對。14.(2014·龍巖一模)一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,t=0時刻的波動圖像如圖甲所示,x=0.3m處質點的振動圖像如圖乙所示,則該波的波長可能為()A.0.3mB.0.6mC.0.9mD.1.2m【解析】選A。圖甲所示橫波沿x軸負方向傳播,由逆向描圖法得出整波長處的質點的振動方向為y軸正方向,與質點的0時刻的位移、速度都相同,所以波長關系:nλ=0.3,λ=QUOTE,n=1、2、3…,A正確。15.(2014·廈門一模)一列波長大于3.6m的簡諧橫波沿直線方向由a向b傳播,a、b相距6m,a、b兩質點的振動圖像如圖所示。由此可知()A.3s末a、b兩質點的位移相同B.該波的波長為4mC.該波的波速為2m/sD.該波由a傳播到b歷時1.5s【解析】選C。由振動圖像直接得出A錯誤;由圖可知0時刻,質點a在平衡位置,振動方向為y軸的正方向,質點b在波峰位置,由波動得出6=(n+QUOTE)λ,且λ>3.6m,解得:n=0,λ=8m,B錯誤;波速v=QUOTE=2m/s,C正確;該波由a傳播到b歷時四分之三周期即3s,D錯誤。16.一列簡諧橫波沿直線傳播,已知介質中a、b兩質點平衡位置間的距離為2m,a、b兩質點的振動情況如圖所示,則下列說法中錯誤的是()A.波長可能為QUOTEm B.波長一定大于QUOTEmC.波速可能為QUOTEm/s D.波速可能大于QUOTEm/s【解析】選B。波的傳播具有雙向性,若波從a向b傳播,由題圖可知,質點b比a落后QUOTET,因此波長滿足2=(n+QUOTE)λ,即λ=QUOTEm(n=0,1,2…),B錯;波速v=QUOTE=QUOTEm/s(n=0,1,2…),C對;若波由b向a傳播,則波長滿足2=(n+QUOTE)λ