新课标2020高考物理二轮复习专题七第1讲机械振动与机械波课后演练含解析

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新课标2020高考物理二轮复习专题七第1讲机械振动与机械波课后演练含解析

第1讲 机械振动与机械波 ‎(建议用时:35分钟)‎ 一、单项选择题 ‎1.(2019·高考全国卷Ⅲ,改编)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法不正确的是(  )‎ A.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化 B.不同质点振动的频率都相同 C.不同质点振动的相位都相同 D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 解析:选C.同一质点到两波源的距离确定,故波程差恒定,即相位差保持不变,A正确;沿波的传播方向上,波不停地向外传播,故各质点的相位不都相同,C项错误;两波源振动频率相同,其他各质点均做受迫振动,故频率均与振源频率相同,周期均与振动片的周期相同,B、D项正确.‎ ‎2.(2018·高考北京卷)如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m.当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是(  )‎ A.0.60 m         B.0.30 m C.0.20 m D.0.15 m 解析:选B.由题意,P、Q两点之间的距离为+nλ=0.15 m,n=0,1,2,…,故n=0时,λ=0.30 m,n=1时,λ=0.10 m,选项B正确,其余选项错误.‎ ‎3.(2019·高考天津卷,改编)一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=1 m和x2=7 m处质点的振动图象分别如图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是(   )‎ ‎ ‎ A.7 m/s B.2 m/s C.1.5 m/s D.1 m/s 解析:选B.由两质点的振动图象可知,t=0时刻,x1=1 m处的质点处在平衡位置向下运动,x2=7 m处的质点位于波峰处,该波的传播周期为T=4 s.若该简谐横波沿x - 4 -‎ 轴正方向传播,则两质点间的距离为(n+)λ=6 m(n=0、1、2、…),则λ= m,由波速的公式得v== m/s(n=0、1、2、…),n=0时,v=6 m/s;n=1时,v=1.2 m/s;n=2时,v= m/s.若该简谐横波沿x轴负方向传播,则两质点间的距离为(n+)λ=6 m(n=0、1、2、…),则λ= m,由波速的公式得v== m/s(n=1、2、…),n=0时,v=2 m/s;n=1时,v= m/s,B正确,A、C、D错误.‎ ‎4.(2018·高考全国卷Ⅲ,改编)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期T>0.20 s.下列说法正确的是(  )‎ A.波速为0.80 m/s B.波长为0.08 m C.x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷 D.x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷 解析:选C.根据波形图可知,波长λ=16 cm=0.16 m,选项B错误;根据t=0时刻和t=0.20 s时刻的波形图和该波的周期T>0.20 s可知,该波的周期T=0.40 s,波速v==0.40 m/s,选项A错误;简谐波沿x轴正方向传播,x=0.08 m的质点在t=0时刻沿y轴正方向振动,在t=0.70 s时位于波谷,在t=0.12 s时位于y>0的某位置(不是位于波谷),选项C正确,D错误.‎ ‎5.(2019·烟台模拟)如图甲所示,O、P为介质中的两点,O为波源,OP间距为6 m.t=0时刻O点由平衡位置开始向上振动,向右产生沿直线传播的简谐横波,图乙表示t=0时刻开始P点振动的图象.则以下说法不正确的是(  )‎ A.该波的波长为12 m B.该波的波速为2 m/s C.该波的周期为4 s D.从开始振动到t=10 s,质点P经过的路程为1.6 m 解析:选B.由图乙所示的P点振动的图象可知波动周期为T=4 s,选项C正确;波动从 - 4 -‎ O传播到P点需要时间为2 s(半个周期),OP=,该波的波长λ=12 m,该波的波速为v==3 m/s,选项A正确,B错误;从开始振动到t=10 s,质点P振动了8 s,两个周期,经过的路程为s=2×4A=2×4×0.2 m=1.6 m,选项D正确.‎ ‎6.(2019·黄山一模)如图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则下列说法正确的是(  )‎ A.这列波的波长是8 m,周期是0.2 s,振幅是10 m B.在t=0时,质点Q向y轴负方向运动 C.从t=0.1 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 m D.从t=0.1 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm 解析:选C.由图象可知,这列波的波长是8 m,周期是0.2 s,振幅是10 cm,选项A错误;由Q点的振动图象可知,在t=0时,质点Q向y轴正方向运动,可知波向x轴正方向传播,选项B错误;波速v== m/s=40 m/s,从t=0.1 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了x=vt=40×0.15 m=6 m,选项C正确;从t=0.1 s到t=0.25 s经历了0.15 s=T,但是因P点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动,则质点P通过的路程不等于3A=30 cm,选项D错误.‎ 二、非选择题 ‎7.有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-l图象,如图甲所示,去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比=________.在t=1 s时,b球振动的方向是__________.‎ - 4 -‎ 解析:由单摆的周期公式T=2π得:T2=l,即图象的斜率k=,重力加速度越大,斜率越小,我们知道北京的重力加速度比南京的大,所以去北大的同学所测实验结果对应的图线是B;从题图乙可以得出Tb=1.5Ta,由T=2π知,两单摆摆长之比=;从题图乙可以看出,t=1 s时b球正在向负最大位移处运动,所以b球的振动方向沿y轴负方向.‎ 答案:B  沿y轴负方向 - 4 -‎
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