2020高考物理一輪復習限時規(guī)范專題練(五)振動與顛簸問題綜合應用(含分析)2020高考物理一輪復習限時規(guī)范專題練(五)振動與顛簸問題綜合應用(含分析)11/11膂PAGE11葿芁袇莁裊芆蝕羇羋2020高考物理一輪復習限時規(guī)范專題練(五)振動與顛簸問題綜合應用(含分析)

振動與顛簸問題綜合應用

時間：45分鐘滿分：100分

一、選擇題(本題共10小題，每題7分，共70分，均為多項選擇)

1．關于機械振動和機械波，以下說法正確的選項是()

A．機械振動在介質中的流傳形成機械波

B．做機械振動的物體，其振動周期與振幅沒關

C．當波從一種介質流傳到另一種介質中時，頻率改變

D．當兩列波產生干涉現象時，這兩列波的頻率必然相同

E．當觀察者遠離波源時，觀察者感覺到波的頻率變大

答案ABD

剖析機械波的實質就是機械振動在介質中的流傳，A正確；做機械振動的物體，周期

與頻率相關，與振幅沒關，B正確；只有頻率相同的兩列波相遇時才會發(fā)生干涉現象，D正

確；波的頻率等于波源的頻率，在流傳過程中波的頻率保持不變，C錯誤；由多普勒效應可

知，觀察者遠離波源時，觀察者會感覺波的頻率減小，E錯誤。

2．(2016·全國卷Ⅰ)某同學飄揚在海面上，誠然水面波正平穩(wěn)地以的速率向

著海灘流傳，但他其實不向海灘湊近。該同學發(fā)現從第1個波峰到第10個波峰經過身下的時

間間隔為15s。以下說法正確的選項是()

A．水面波是一種機械波

B．該水面波的頻率為6Hz

C．該水面波的波長為3m

D．水面波沒有將該同學推向岸邊，是由于波流傳時能量不會傳達出去

E．水面波沒有將該同學推向岸邊，是由于波流傳時振動的質點其實不隨波遷移答案ACE

剖析水面波是一種機械波，流傳過程中各質點只在平衡地址上下往來運動，不隨波的流傳而遷移，因此水面波不會將該同學推向岸邊，故D錯誤，A、E正確。由題意可知該波的周期＝155f1＝5s＝s，頻率＝＝0.6Hz，波長λ＝1.8×m＝3m，故B錯誤，CT93TvT3正確。3．(2016·天津高考)在均勻介質中坐標原點O處有一波源做簡諧運動，其表達式為y＝5sinπt，它在介質中形成的簡諧橫波沿x軸正方向流傳，某時辰波恰好流傳到＝12m2x處，波形圖象以下列圖，則()

1

A．此后再經6s該波流傳到x＝24m處B．M點在此后第3s末的振動方向沿y軸正方向C．波源開始振動時的運動方向沿y軸負方向D．此后點第一次到達y＝－3m地方需時間是2sM答案ABπ2π剖析由波源振動表達式可知ω＝2，而ω＝T，因此T＝4s，由波形圖知λ＝8m，λ3波速v＝T＝2m/s，x＝vt＝12m，故A項正確；經過t′＝3s＝4T，M點振動方向沿y軸正方向，B項正確；在波的流傳過程中，各質點的起振方向都與波源的起振方向相同，x＝12m處質點的起振方向沿y軸正方向，可得波源起振方向沿y軸正方向，C項錯誤；此32π時M點在y＝3m處且沿y軸負方向振動，由于5<2＝sin4，因此第一次到達y＝－3m處T所用時間小于2，故D項錯誤。

4．(2018·廣州調研)甲、乙兩彈簧振子，振動圖象以下列圖，則以下判斷錯誤的選項是()

A．甲速度為零時，乙加速度最大

B．甲加速度為零時，乙速度最小

C．任一時辰兩個振子碰到的回復力都不相同

D．兩個振子的振動頻率之比f甲∶f乙＝1∶2

E．兩個振子的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1

答案ABC

剖析由題圖可知，甲運動到最大位移處速度為零時，乙恰好運動到平衡地址，加速度為零，速度最大，A錯誤；甲運動到平衡地址加速度為零時，乙也運動到平衡地址，速度最

2

大，B錯誤；由題圖易知，兩彈簧振子在時同時到達平衡地址，此時兩振子的回復力

都為零，C錯誤；依照甲、乙兩彈簧振子的振動圖象可知，甲的簡諧運動周期為T甲＝，

乙簡諧運動的周期T乙＝，兩個振子的振動周期之比T甲∶T乙＝2∶1，依照周期與頻率

成反比關系，可知兩個振子的振動頻率之比f甲∶f乙＝1∶2，D正確；甲的振幅A甲＝10cm，

乙的振幅A乙＝5

cm，兩個振子的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1，E正確。

5．(2018·河北石家莊質檢一)甲、乙兩列簡諧橫波在同種均勻介質中流傳，以下列圖

為t＝0時辰兩列波恰幸好坐標原點相遇時的波形圖，甲波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳

播，乙波沿x軸負方向流傳，則()

A．甲、乙兩波的頻率之比為2∶1

B．乙波的流傳速度為4m/s

C．兩列波疊加后，x＝0處的質點振幅為20cm

D．t＝時，x＝0處的質點處于平衡地址，且向下運動

E．兩列波疊加后，x＝2m處為振動加強點

答案BDE

剖析兩列機械波在同種均勻介質中流傳的速度相同，且v＝λf，由圖可得λ甲＝2m，

乙＝2m，得f甲∶f乙＝λ乙∶λ甲＝1∶1，則A項錯誤。v乙＝λ乙f乙＝2×2m/s＝4m/s，

B項正確。由圖可知x＝0處是振動加強點，振幅A＝A甲＋A乙＝10cm＋20cm＝30cm，C項1T錯誤。周期T＝2Hz＝，當t＝＝2時x＝0處的質點處于平衡地址，且向下運動，D項正確。由圖可知，兩列波疊加后，x＝2m處為振動加強點，E項正確。6．(2018·武漢調研)關于機械振動和機械波，以下說法正確的選項是()A．一個振動，若是回復力與偏離平衡地址的位移的平方成正比而且方向與位移相反，

就能判斷它是簡諧運動

B．若是測出單擺的擺長L、周期T，作出L－T2圖象，圖象的斜率就等于重力加速度g

的大小

C．當系統(tǒng)做受迫振動時，若是驅動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，受迫振動的振幅最

大

D．游泳時耳朵在水動聽到的音樂與在岸上聽到的是相同的，說明機械波從一種介質進

入另一種介質，頻率其實不改變

E．多普勒效應在科學技術中有廣泛的應用，比方交警向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的

3

超聲波，同時測量反射波的頻率，依照反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度

答案CDE

剖析一個振動，若是回復力與偏離平衡地址的位移成正比而且方向與位移相反，就能

Lg2判斷它是簡諧運動，A錯誤；依照T＝2πg可得L＝4π2T，則若是測出單擺的擺長L、2g周期T，作出L－T圖象，圖象的斜率為4π2，B錯誤；當系統(tǒng)做受迫振動時，若是驅動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，產生共振，此時受迫振動的振幅最大，C正確；游泳時耳朵在水動聽到的音樂與在岸上聽到的是相同的，說明機械波從一種介質進入另一種介質，頻率不變，D正確；易知E中應用的就是多普勒效應，E正確。7．(2018·湖南六校聯(lián)考)以下說法中正確的選項是()A．產生多普勒效應的原因是波源頻率發(fā)生了變化

B．發(fā)生干涉現象時，介質中振動加強的點，振動能量最大，減缺點振動能量可能為零

C．振動圖象和波的圖象中，橫坐標所反響的物理意義是不相同的D．超聲波比次聲波更簡單發(fā)生衍射

E．在地球表面上走得很準的擺鐘搬到月球表面上，其搖動周期變大答案BCE

剖析當波源與觀察者互相湊近或互相遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化，這種

現象叫做多普勒效應，波源的頻率并沒有發(fā)生變化，A錯誤；介質中振動加強的點振動能量

最大，振動減弱的點，能量可能為零，B正確；波的圖象表示介質中的“各個質點”在“某

一時辰”的位移，橫坐標表示各質點的平衡地址，振動圖象則表示介質中“某個質點”在

“各個時辰”的位移，橫坐標表示時間，C正確；由v＝λf可知，當波速相同時，頻率越

小，波長越長，越簡單發(fā)生衍射現象，因此次聲波更簡單發(fā)生衍射，D錯誤；由＝2πL，Tg由于g月小于g地，因此擺鐘由地球搬到月球上時，搖動周期變大，E正確。8．(2018·南昌一模)如圖甲為一列簡諧橫波在某一時辰的波形圖，圖乙為介質中x＝2m處的質點P以此時辰為計時起點的振動圖象。以下說法正確的選項是()

A．這列波的流傳方向是沿x軸正方向

B．這列波的流傳速度是20m/s

C．經過，質點P沿x軸的正方向流傳了3m

D．經過時，質點Q的運動方向沿y軸正方向

E．經過時，質點Q距平衡地址的距離小于質點P距平衡地址的距離

4

答案ABE

剖析依照題圖甲的顛簸圖象和題圖乙介質中x＝2m處的質點在此時辰開始計時的振

動圖象可知，這列波的流傳方向是沿x軸正方向，A正確；由題圖甲所示的顛簸圖象可知，

λ波長λ＝4m，由題圖乙所示的振動圖象可知，周期為，這列波的流傳速度v＝T＝

m/s，B正確；依照波的流傳規(guī)律，介質中的質點只在平衡地址周邊振動，不隨波遷移，

T3C錯誤；經過0.1s(2)時，質點Q的運動方向沿y軸負方向，D錯誤；經過0.35s(14T)時，

質點P振動到波峰，因此質點Q距平衡地址的距離小于P點距平衡地址的距離，E正確。

9．以下列圖為一列簡諧橫波在t＝時的波形圖，A、B、C、D是介質中的四個質

點，且質點B的振動方程為yB＝10sin5πt(cm)，以下關于這列簡諧波的說法正確的選項是()

A．該列波沿x軸正方向流傳

B．該列波沿x軸負方向流傳

C．質點A的振動速度必然為5m/s

D．質點D比質點C先回到平衡地址

E．再經過，質點B的行程為20cm

答案BDE

剖析由質點B的振動方程可知，下一時辰質點B位移為負，即質點B此時正沿y軸負

2π方向運動，即可得波沿著x軸負方向流傳，A錯誤，B正確；該波的周期T＝ω＝，

λ則該波的流傳速度v＝T＝5m/s，波的流傳速度其實不等于質點的振動速度，C錯誤；由于質

點D朝著平衡地址振動，質點C遠離平衡地址振動，故質點D先回到平衡地址，D正確；在時間內，質點B的行程s＝2A＝2×10cm＝20cm，E正確。

10．(2019·唐山摸底考)波源在坐標原點上下振動，形成沿x軸正、負方向流傳的兩列

簡諧橫波，t1＝0時辰的波形如圖中實線所示，t2＝時辰的波形如圖中虛線所示，P、Q

是此時位于平衡地址的兩個質點。以下說法正確的選項是()

5

A．t1＝0時辰波源的振動方向向下

B．t2＝時辰P、Q質點的振動方向相反

C．波從波源分別向x軸正、負方向的流傳速度之比為4∶3

D．t3＝時x＝10m處的質點處于波峰地址

E．從t2時辰起到x＝10m處的質點第一次到波峰，質點P走過的行程為40cm

答案ACE

剖析依照題述和波形圖可知，t1＝0時辰，波源的振動方向向下，A正確；t2＝

時辰，、質點的振動方向都向下，B錯誤；由波形圖可知，沿x軸正方向流傳的簡諧橫波，PQ波長為4m，沿x軸負方向流傳的簡諧橫波，波長為3m，周期相等，由λ＝vT可知，波從T波源分別沿x軸正、負方向流傳的速度之比為4∶3，C正確；由t＝＝4，可得周期T＝2s，則沿x軸正方向流傳的波的波速為2m/s，波從0時辰流傳到x＝10m處需要3s，t＝時辰，x＝10m處的質點已經振動了5D43錯誤；t2＝時辰，波峰在x＝2m處，再經過2個周期波峰流傳到x＝10m處的質點，即x＝10m處質點第一次到達波峰，則質點P走過的行程為8個振幅，即為8×5cm＝40cm，E正確。

二、非選擇題(本題共2小題，共30分)

11．(15分)以下列圖，原點O處波源沿y軸振動，形成的橫波沿x軸正方向流傳。某時辰振動恰好傳到Q點，且O點波源恰好處于平衡地址，P、Q間只有一個完滿波形，O、P之間波形未畫出，波長未知，M質點平衡地址的橫坐標為11m，P質點平衡地址的橫坐標為

10m。從圖示時辰起再經過，M質點第一次到達平衡地址，求：

這列波的波速；

這列波的波長。

答案(1)5m/s(2)見分析

6

剖析(1)處于平衡地址的質點的振動狀態(tài)從x＝10m傳到x＝11m，位移為x＝1m，

經歷時間t＝，則

波速v＝

x

t

解得v＝5m/s。

(2)波沿x軸正方向流傳，題圖中所示時辰P質點位于平衡地址，沿y軸負方向振動若O點波源處于平衡地址也沿y軸負方向振動時，則有OP＝nλ(n＝1,2,3，)x<λ4，即λ>4m＝10mOP則當n＝1時，λ1＝10m＝2時，λ2＝5mn同理，若O點波源處于平衡地址沿y軸正方向振動時，則有

1OP＝(n－2)λ(n＝1,2,3，)

則當n＝1時，λ1＝20m

20n＝2時，λ2＝3m。

12．(2018·太原二模)(15分)以下列圖，a、b兩列簡諧橫波分別沿x軸正、負方向傳

播，t＝0時，兩列波恰好分別傳到4m、6m處。t1＝時，波a驅動x＝0的質點運動

到波谷。已知兩列波的周期相同，且介于與之間，求：

(1)波a的流傳速度；(2)波