2020高考物理一轮复习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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1、振动与波动问题综合应用　　时间：45分钟　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，均为多选)1．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是(　　)A．机械振动在介质中的传播形成机械波B．做机械振动的物体，其振动周期与振幅无关C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，频率改变D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同E．当观察者远离波源时，观察者感觉到波的频率变大答案　ABD解析　机械波的实质就是机械振动在介质中的传播，A正确；做机械振动的物体，周期与频率相关，与振幅无关，B正确；只有频率相同的两列波相遇时才会发生干涉现象，D正确；波的频率等于波源的频率，在传播过程

2、中波的频率保持不变，C错误；由多普勒效应可知，观察者远离波源时，观察者会感觉波的频率减小，E错误。2．(2016·全国卷Ⅰ)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是(　　)A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6HzC．该水面波的波长为3mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移答案　ACE解析　水面波是一种机械波，传播过程中各质点只在平衡位置上下往复运动，不随波的传

3、播而迁移，因此水面波不会将该同学推向岸边，故D错误，A、E正确。由题意可知该波的周期T＝s＝s，频率f＝＝0.6Hz，波长λ＝vT＝1.8×m＝3m，故B错误，C正确。3．(2016·天津高考)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sin，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12m处，波形图象如图所示，则(　　)A．此后再经6s该波传播到x＝24m处B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y＝－3m处所需时间是2s答案　AB解析　由波源振动表达式可知ω＝，而ω＝，所以T＝4s

4、，由波形图知λ＝8m，波速v＝＝2m/s，Δx＝vΔt＝12m，故A项正确；经过Δt′＝3s＝T，M点振动方向沿y轴正方向，B项正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，x＝12m处质点的起振方向沿y轴正方向，可得波源起振方向沿y轴正方向，C项错误；此时M点在y＝3m处且沿y轴负方向振动，由于<＝sin，所以第一次到达y＝－3m处所用时间小于，故D项错误。4．(2018·广州调研)甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则下列判断错误的是(　　)A．甲速度为零时，乙加速度最大B．甲加速度为零时，乙速度最小C．任一时刻两个振子受到的回复力都不相同D．两个振子的振动频率之比f

5、甲∶f乙＝1∶2E．两个振子的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1答案　ABC解析　由题图可知，甲运动到最大位移处速度为零时，乙刚好运动到平衡位置，加速度为零，速度最大，A错误；甲运动到平衡位置加速度为零时，乙也运动到平衡位置，速度最大，B错误；由题图易知，两弹簧振子在2.0s时同时到达平衡位置，此时两振子的回复力都为零，C错误；根据甲、乙两弹簧振子的振动图象可知，甲的简谐运动周期为T甲＝2.0s，乙简谐运动的周期T乙＝1.0s，两个振子的振动周期之比T甲∶T乙＝2∶1，根据周期与频率成反比关系，可知两个振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2，D正确；甲的振幅A甲＝10cm，乙的振幅A乙＝5cm，两个

6、振子的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1，E正确。5．(2018·河北石家庄质检一)甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t＝0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则(　　)A．甲、乙两波的频率之比为2∶1B．乙波的传播速度为4m/sC．两列波叠加后，x＝0处的质点振幅为20cmD．t＝0.25s时，x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动E．两列波叠加后，x＝2m处为振动加强点答案　BDE解析　两列机械波在同种均匀介质中传播的速度相同，且v＝λf，由图可得λ甲＝2m，λ乙＝2m，得f甲∶f乙＝λ乙∶λ甲＝1∶1，则A项错误

7、。v乙＝λ乙f乙＝2×2m/s＝4m/s，B项正确。由图可知x＝0处是振动加强点，振幅A＝A甲＋A乙＝10cm＋20cm＝30cm，C项错误。周期T＝＝0.5s，当t＝0.25s＝时x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动，D项正确。由图可知，两列波叠加后，x＝2m处为振动加强点，E项正确。6．(2018·武汉调研)关于机械振动和机械波，下列说法正确的是(　　)A．一个振动，如果回复力与偏离平衡位置的位移的平方成正比而且方