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(新高考)高考物理一轮复习课件第12章限时规范专题练(五)《振动与波动问题综合应用》(含解析)
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这是一份(新高考)高考物理一轮复习课件第12章限时规范专题练(五)《振动与波动问题综合应用》(含解析)，共36页。PPT课件主要包含了－005等内容，欢迎下载使用。
限时规范专题练(五) 振动与波动问题综合应用
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～2题为单选，3～10题为多选)1．(2020·天津市和平区高三下模拟考试三)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形中质点a最早到达波谷的是( )
2. (2021·江苏省扬州市高三上适应性练习)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波恰好传到M点，已知该波的频率为5 Hz，下列说法正确的是( )A．振幅为10 cmB．波速为20 m/sC．经过一段时间质点M运动到ND．N点的起振方向沿y轴负方向
解析 振幅是质点偏离平衡位置的最大距离，根据波形图可知该列波的振幅为5 cm，A错误；从波形图可知该列波的波长λ＝4 m，则波速v＝λf＝4×5 m/s＝20 m/s，B正确；质点不会随波迁移，只会在平衡位置附近振动，C错误；t＝0时刻波恰好传到M点，由波沿x轴正方向传播结合波形图可知M点此刻向上振动，由于各质点的起振方向均相同，故N点起振方向也应沿y轴正方向，D错误。
3．(2020·内蒙古鄂尔多斯市模拟)以下说法正确的是( )A．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同B．两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大C．一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象D．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发出的频率高E．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
解析 在真空中传播的电磁波速度都等于光速，无论频率是否相同，传播的速度都相同，A错误；两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点振幅最大，但位移不总是最大，B错误；干涉和衍射是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射现象，C正确；根据多普勒效应，火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率比声源发出的频率高，D正确；偏振是横波所特有的现象，电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，E正确。
A．t＝0时刻，x＝7 cm处的质点振动方向沿y轴负方向B．此列波的周期T＝2 sC．0～0.03 s时间内，质点P的速度不断增大D．t＝0.47 s时，质点P运动到负方向最大位移处
4．(2020·浙江省五校联考)如图所示是一列沿x轴正方向传播的机械波在t＝0时的波形图，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速v＝0.5 m/s，下列说法正确的是( )
5．(2021·天津河西区高三上期末质量调查)一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10 m/s，在t＝0时的波形图如图所示，下列说法正确的是( )A．此时x＝1.25 m处的质点正在做加速度增大的加速运动B．x＝0.7 m处的质点比x＝0.6 m处的质点先运动到波峰的位置C．x＝0处的质点再经过0.05 s可运动到波峰位置D．x＝0.3 m处的质点再经过0.08 s可运动至波峰位置
6．(2021·八省联考湖南卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝6 s时的波形如图a所示。在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A点，其振动图像如图b所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是( )
A．平衡位置在x＝3 m与x＝7 m的质点具有相同的运动状态B．A点的平衡位置与原点的距离在0.5 m到1 m之间C．t＝9 s时，平衡位置在x＝1.7 m处的质点加速度方向沿y轴正方向D．t＝13.5 s时，平衡位置在x＝1.4 m处的质点位移为负值E．t＝18 s时，平衡位置在x＝1.2 m处的质点速度方向沿y轴负方向
7．(2020·山东省泰安市四模)如图甲所示，a、b为一列简谐横波上平衡位置之间相距6 m的两个质点，两质点的振动图像如图乙所示，实线为a质点的振动图像，虚线为b质点的振动图像。已知两质点平衡位置之间的距离不小于一个波长。关于该简谐波，下列说法正确的是( )A．波长最大值为24 mB．波长最大值为4.8 mC．波速最大值为1.2 m/sD．波速最大值为6.0 m/s
8. (2020·天津市耀华中学第二次模拟)如图，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，其波长为λ、周期为T。某时刻，在该波传播方向上的P、Q两质点(图中未画出，P点比Q点更靠近波源)偏离各自平衡位置的位移大小相等、方向相反，则下列说法正确的是( )
A．该波遇到长度为3 m的障碍物时会发生明显衍射现象B．1.5 s
10. (2020·四川省攀枝花市统一考试改编)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示。当t＝1 s时，质点P恰好通过平衡位置，关于该列波的下列说法中正确的是( )A．波长为6 mB．波速可能为7 m/sC．t＝2 s时，质点P通过平衡位置D．介质质点的振动周期可能为6 s
二、非选择题(本题共4小题，共30分)11．(2021·八省联考广东卷)(5分)一列简谐波沿AB方向传播，A、B两点相距20 m。A每分钟上下振动15次，这列波的周期是________ s；当A点位于波峰时，B点刚好位于波谷，此时A、B间有两个波峰，这列波的传播速率是________ m/s。
12．(2020·陕西省咸阳市3月第二次模拟)(5分)一列简谐横波在t＝0.8 s时的图像如图甲所示，其x＝0处质点的振动图像如图乙所示，由图像可知：简谐波沿x轴________方向传播(填“正”或“负”)，波速大小为________ m/s，t＝10.0 s时刻，x＝4 m处质点的位移为________ m。
13．(2020·河北省张家口市一模)(10分)一简谐横波从波源O沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图甲所示，波刚好传到质点b。图乙表示x＝2 m处的质点a的振动图像。求：(1)质点a在0.35 s时到平衡位置的距离及0～0.35 s时间内路程(计算结果保留两位有效数字)；(2)从t＝0时刻开始再经多长时间甲图中x＝7.5 m处的质点c(图中未标出)运动路程达到0.4 m。
答案 (1)0.14 m 0.66 m (2)0.55 s
14．(2020·贵州省贵阳市3月调研)(10分)如图a，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0 m和x2＝4.0 m的两质点。图b为质点Q的振动图像，求：(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式。
限时规范专题练(五) 振动与波动问题综合应用
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～2题为单选，3～10题为多选)1．(2020·天津市和平区高三下模拟考试三)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形中质点a最早到达波谷的是( )
2. (2021·江苏省扬州市高三上适应性练习)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波恰好传到M点，已知该波的频率为5 Hz，下列说法正确的是( )A．振幅为10 cmB．波速为20 m/sC．经过一段时间质点M运动到ND．N点的起振方向沿y轴负方向
解析 振幅是质点偏离平衡位置的最大距离，根据波形图可知该列波的振幅为5 cm，A错误；从波形图可知该列波的波长λ＝4 m，则波速v＝λf＝4×5 m/s＝20 m/s，B正确；质点不会随波迁移，只会在平衡位置附近振动，C错误；t＝0时刻波恰好传到M点，由波沿x轴正方向传播结合波形图可知M点此刻向上振动，由于各质点的起振方向均相同，故N点起振方向也应沿y轴正方向，D错误。
3．(2020·内蒙古鄂尔多斯市模拟)以下说法正确的是( )A．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同B．两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大C．一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象D．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发出的频率高E．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
解析 在真空中传播的电磁波速度都等于光速，无论频率是否相同，传播的速度都相同，A错误；两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点振幅最大，但位移不总是最大，B错误；干涉和衍射是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射现象，C正确；根据多普勒效应，火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率比声源发出的频率高，D正确；偏振是横波所特有的现象，电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，E正确。
A．t＝0时刻，x＝7 cm处的质点振动方向沿y轴负方向B．此列波的周期T＝2 sC．0～0.03 s时间内，质点P的速度不断增大D．t＝0.47 s时，质点P运动到负方向最大位移处
4．(2020·浙江省五校联考)如图所示是一列沿x轴正方向传播的机械波在t＝0时的波形图，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速v＝0.5 m/s，下列说法正确的是( )
5．(2021·天津河西区高三上期末质量调查)一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10 m/s，在t＝0时的波形图如图所示，下列说法正确的是( )A．此时x＝1.25 m处的质点正在做加速度增大的加速运动B．x＝0.7 m处的质点比x＝0.6 m处的质点先运动到波峰的位置C．x＝0处的质点再经过0.05 s可运动到波峰位置D．x＝0.3 m处的质点再经过0.08 s可运动至波峰位置
6．(2021·八省联考湖南卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝6 s时的波形如图a所示。在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A点，其振动图像如图b所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是( )
A．平衡位置在x＝3 m与x＝7 m的质点具有相同的运动状态B．A点的平衡位置与原点的距离在0.5 m到1 m之间C．t＝9 s时，平衡位置在x＝1.7 m处的质点加速度方向沿y轴正方向D．t＝13.5 s时，平衡位置在x＝1.4 m处的质点位移为负值E．t＝18 s时，平衡位置在x＝1.2 m处的质点速度方向沿y轴负方向
7．(2020·山东省泰安市四模)如图甲所示，a、b为一列简谐横波上平衡位置之间相距6 m的两个质点，两质点的振动图像如图乙所示，实线为a质点的振动图像，虚线为b质点的振动图像。已知两质点平衡位置之间的距离不小于一个波长。关于该简谐波，下列说法正确的是( )A．波长最大值为24 mB．波长最大值为4.8 mC．波速最大值为1.2 m/sD．波速最大值为6.0 m/s
8. (2020·天津市耀华中学第二次模拟)如图，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，其波长为λ、周期为T。某时刻，在该波传播方向上的P、Q两质点(图中未画出，P点比Q点更靠近波源)偏离各自平衡位置的位移大小相等、方向相反，则下列说法正确的是( )
A．该波遇到长度为3 m的障碍物时会发生明显衍射现象B．1.5 s
10. (2020·四川省攀枝花市统一考试改编)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示。当t＝1 s时，质点P恰好通过平衡位置，关于该列波的下列说法中正确的是( )A．波长为6 mB．波速可能为7 m/sC．t＝2 s时，质点P通过平衡位置D．介质质点的振动周期可能为6 s
二、非选择题(本题共4小题，共30分)11．(2021·八省联考广东卷)(5分)一列简谐波沿AB方向传播，A、B两点相距20 m。A每分钟上下振动15次，这列波的周期是________ s；当A点位于波峰时，B点刚好位于波谷，此时A、B间有两个波峰，这列波的传播速率是________ m/s。
12．(2020·陕西省咸阳市3月第二次模拟)(5分)一列简谐横波在t＝0.8 s时的图像如图甲所示，其x＝0处质点的振动图像如图乙所示，由图像可知：简谐波沿x轴________方向传播(填“正”或“负”)，波速大小为________ m/s，t＝10.0 s时刻，x＝4 m处质点的位移为________ m。
13．(2020·河北省张家口市一模)(10分)一简谐横波从波源O沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图甲所示，波刚好传到质点b。图乙表示x＝2 m处的质点a的振动图像。求：(1)质点a在0.35 s时到平衡位置的距离及0～0.35 s时间内路程(计算结果保留两位有效数字)；(2)从t＝0时刻开始再经多长时间甲图中x＝7.5 m处的质点c(图中未标出)运动路程达到0.4 m。
答案 (1)0.14 m 0.66 m (2)0.55 s
14．(2020·贵州省贵阳市3月调研)(10分)如图a，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0 m和x2＝4.0 m的两质点。图b为质点Q的振动图像，求：(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式。
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