高考二轮复习物理课件专题分层突破练专题分层突破练12振动与波

专题分层突破练12振动与波12345678910111213A组基础巩固练1.(2023全国新课标卷)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的(

)A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同A解析

声波在空气中和水中传播时,频率相同,周期相同,波速不同,波长不同,选项A正确。123456789101112132.(2023浙江6月选考)如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长d=15cm,在O处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅二次方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则(

)A.声波的波长λ=15cmB.声波的波长λ=30cmC.两声波的振幅之比为3∶1D.两声波的振幅之比为2∶1C12345678910111213123456789101112133.(2023山东济南一模)某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。t=0时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),t1时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则(

)A.浮标的振动周期为4t1A12345678910111213123456789101112134.(2023黑龙江大庆二模)有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q分别漂浮于平静水面上的不同位置,平衡时状态均如图甲所示。现因鱼咬钩而使鱼漂P和Q均在竖直方向上做简谐运动,振动图像如图乙所示,以竖直向上为正方向,则下列说法正确的是(

)A.鱼漂P和Q振动形成的水波叠加后会形成干涉图样B.t=0.6s时鱼漂P和Q的速度都为0C.t=1.0s时鱼漂P和Q的速度方向相同D.t=1.0s时鱼漂P和Q的加速度方向相同D12345678910111213解析

两列波的周期不相等,不满足干涉条件,所以不能形成干涉图样,A错误;t=0.6

s时,鱼漂P和Q都经过平衡位置,此时它们的速度均为最大值,B错误;t=1.0

s时,鱼漂P的速度方向为正,Q的速度方向为负,即方向相反,C错误;t=1.0

s时,鱼漂P和Q的位移方向均为负,所以加速度方向均为正,此时两者的加速度方向相同,D正确。123456789101112135.(多选)(2023全国乙卷改编)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图;P是介质中位于x=2m处的质点,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)A.波速为2m/sB.波向左传播C.x=3m处的质点在t=7s时位于平衡位置D.质点P在0~7s时间内运动的路程为70cmABD12345678910111213解析

简谐横波沿x轴传播,由题图甲的波形图可知波长λ=4

m,振幅A=5

cm,由题图乙的振动图像可知周期T=2

s,波速v==2

m/s,选项A正确。由题图乙可知P在t=0时刻向下振动,由题图甲,根据同侧法(或波形微平移法)可知简谐横波向左传播,选项B正确。t=0时,x=3

m处的质点位于波谷,7

s=3T+,所以7

s时,该质点位于波峰,选项C错误。s=14A=70

cm,选项D正确。123456789101112136.(2023湖南郴州三模)有一列简谐横波的波源在O处,某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20cm处,此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s,质点P距离O处80cm,如图所示,取该时刻为t=0,下列说法正确的是(

)A.质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向B.波的传播速度为1m/sC.经过1.5s,质点P第一次到达波峰D.在0~0.1s时间内,x=10cm处的质点振动的速度逐渐增大C12345678910111213解析

波沿x轴正方向传播,根据波形平移法可知,质点A起振方向沿y轴负方向,各个质点的起振方向均相同,故质点P开始振动时的速度方向沿y轴负方向,A错误;根据题图可知波长为20

cm,此时x轴上10

cm处的质点已振动123456789101112137.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y0=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Δt=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。答案

(1)0.8s(2)-0.5cm1234567891011121312345678910111213B组素能提升练8.(2023山东日照一模)如图所示,一列简谐横波在xOy平面内沿x轴负方向传播,波速为8m/s,振幅为4m,M、N是平衡位置相距4m的两个质点。t=0时刻,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s,则下列说法正确的是(

)B.从t=0到t=0.5s,M向左移动了4mC.在t=0.5s时,N的速度也一定为8m/sD.从t=0到t=0.5s,N的路程为4mD12345678910111213123456789101112139.(多选)(2022浙江1月选考)两列振幅相等、波长均为λ、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λ,则(

)BD123456789101112131234567891011121310.(多选)(2023山东潍坊一模)M、N两质点分别位于x轴上的xM=0、xN=12m处,两质点同时开始沿y轴方向做简谐运动,0.5s后第一次回到各自平衡位置。振动产生的两列波相向传播,某时刻的波形如图所示,一段时间后两列波在M、N之间叠加,下列说法正确的是(

)A.两质点起振方向相同B.两列波波速均为4m/sC.两波叠加后M、N间有5个振动加强点D.两波叠加后x=3m处质点的振幅为6cmBD12345678910111213解析

由图可知,以M点为波源的波传播到x=4

m处,该点此时振动方向向下,由同一列波上的点起振方向与波源相同,可知M点的起振方向向下;同理,N点的起振方向向上,A错误。由图可知,两列波波长均为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,所以两波叠加后M、N间有6个振动加强点,C错误。两波叠加后x=3

m处质点是振动加强点,振幅A'=2A=6

cm,D正确。1234567891011121311.如图甲所示,做课间操时,与人耳等高的正前方有两个相隔一定距离的扬声器C、D,某同学最初站立在两扬声器中垂线上M处,N、P、M位于平行于C、D连线的同一直线上。某段时间内C、D两扬声器输出的振动图像如图乙所示,振动周期均为T,实线为C扬声器振动图像,虚线为D扬声器振动图像。若声音在空气中传播速度为v,已知NC=10vT,12345678910111213A.在M点听到的声音比在N点听到的声音弱B.在N点听到的声音比在P点听到的声音强C.在P点听到的声音比在M点听到的声音强D.在M点听到的声音和在N点听到的声音一样强答案

C123456789101112131234567891011121312.(多选)(2023湖南张家界二模)如图甲所示,在x轴上有S1和S2两个波源分别位于x1=-0.2m和x2=1.2m处,振动方向与xOy平面垂直并向周围空间(介质分布均匀)传播,波速为v=2m/s。t=0时刻两波源同时开始振动,图像分别如图乙、丙所示。M为xOy平面内一点,Δr=lMS2-lMS1。下列说法正确的是(

)甲

乙丙12345678910111213A.(0.2m,0)处的质点开始振动方向沿z轴负方向B.两列波相遇后,(0.6m,0)处的质点振动加强C.两列波相遇后,(0.5m,0)处的质点振动加强D.若Δr=0.2m,从两列波在M点相遇开始计时,M点振动方程为z=0.4sin(10πt+π)m答案

BD12345678910111213解析

(0.2

m,0)处的质点,离S1波源更近,故该质点先按S1波源的振动形式振动,S1波源开始向上振动,故该质点开始振动时也是先向上振动,A错误;两列波的振动周期、波速均相等,故波长也相等,为λ=Tv=0.2×2

m=0.4

m,由图可知两列波的起振方向相反,故质点离两波源距离差为半波长的偶数倍,为振动减弱点,奇数倍为振动加强点,(0.6

m,0)处的质点离两波源的距离差为0.2

m,为半波长的奇数倍,故为振动加强点,B正确;(0.5

m,0)处的质点,离两波源的距离差为零,为半波长的偶数倍,故为振动减弱点,C错误;若Δr=0.2

m,为半波长的奇数倍,为振动加强点,振幅为A=2×0.2

m=0.4

m,ω=

rad/s=10π

rad/s,φ=π,故其振动方程为z=Asin

(ωt+φ)=0.4sin

(10πt+π)

m,D正确。12345678