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

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 -‎