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1、2022年高三物理第一輪復習 限時規(guī)范專題練 7 振動與波動的綜合應用 一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分) 1. 在波的傳播方向上有A、B兩質點，該兩質點在振動過程中，相對平衡位置的位移始終相同，該兩質點連線中點處的質點為C，則(　　) A. 該兩質點間的距離一定等于一個波長 B. 該兩質點的振動方向總是相同 C. 質點C的振動方向一定和A的振動方向相反 D. 當質點C處于波谷時，質點A、B一定處于波峰 解析： AB間的距離為波長的整數(shù)倍，A錯誤；兩質點的振動完全相同，質點C到A、B的距離可能為波長的整數(shù)倍，也可能為半波長的奇數(shù)倍，因此C、D錯誤。 答案：B

2、2. [xx·黃岡模擬](多選)如圖所示，實線和虛線分別表示一列簡諧橫波在傳播方向上相距為3 m的兩點P和Q的振動圖象，若P點離波源比Q點近，則該波的波長可能為(　　) A. m　　　　　　　　 B. m C. m D. m 解析：由兩質點的振動圖線可知t＝0時質點P位于波峰，Q位于平衡位置且向下振動，可得PQ間距Δx＝(n＋)λ(n＝0,1,2，…)，Δx＝3 m，解得AB正確。 答案：AB 3. 一列橫波沿x軸傳播，圖甲為t＝0.5 s時的波動圖象，圖乙為介質中質點P的振動圖象。對該波的傳播方向和傳播速度說法正確的是 ( 　　 ) A. 沿－x方向

3、傳播，波速為4.0 m/s B. 沿＋x方向傳播，波速為4.0 m/s C. 沿－x方向傳播，波速為8.0 m/s D. 沿＋x方向傳播，波速為8.0 m/s 解析：由圖乙知，在t＝0.5 s時P向上振動，再根據(jù)圖甲，由前一質點帶動后一質點運動的規(guī)律可得，該波沿＋x方向傳播，波速為v＝＝ m/s＝4.0 m/s，選B。 答案：B 4. [xx·河南開封一模](多選)在某一均勻介質中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖，其波速為5 m/s，則下列說法正確的是 ( 　　) A. 此時P、Q兩點運動方向相同 B. 再經過0.5 s質點N剛好在(－5 m

4、,20 cm)位置 C. 能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 Hz D. 波的頻率與波源的振動頻率無關 解析： 應用P、Q兩點關于波源O對稱，此時P、Q兩點運動方向相同，選項A正確；該波波長為2 m，周期為0.4 s，再經過0.5 s質點N剛好在(－5 m,20 cm)位置，選項B正確；根據(jù)波發(fā)生干涉的條件，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz，選項C錯誤；波的頻率與波源的振動頻率相同，選項D錯誤。 答案：AB 5. 下圖甲是一列簡諧橫波在t＝1.25 s時的波形圖，已知c位置的質點比a位置的晚0.5 s起振，則圖乙所示振動圖象對應的質點可能位于(　　) A.

5、 a

6、向傳播，由圖甲可知此時O點的振動方向向上，A、C兩點平衡位置間距為λ/2，所以從C點開始振動經T/2時間后A點從平衡位置向上振動，選項B正確。 答案：B 7. [xx·河南鄭州模擬]一列簡諧橫波，A為振源，在B點剛開始振動時的圖象如圖所示。圖中數(shù)據(jù)單位都是m，已知波的傳播速度為10 m/s，下列說法正確的是( 　　 ) A. 振源A開始振動時的速度方向向下 B. 從振源A開始振動到形成如圖所示波形，經過時間為1.6 s C. 此后再經過0.2 s，振源A到達波峰 D. 從M點開始振動到如圖所示時刻，M通過的路程為1.0 m 解析： 波向右傳播，則B點向上起振，振源A

7、的起振方向向上，A項錯誤；波由A點傳到B點，需要時間t＝＝ s＝1.6 s，B項正確；由題圖可知，波長為6 m，所以周期T＝λ/v＝0.6 s，圖示時刻振源A正向下運動，但還沒到波谷位置，所以要到達波峰需要的時間大于半個周期，即大于0.3 s，C項錯誤；由圖可知，M、B兩點相距兩個波長，即此時M點已振動了兩個周期，M點通過的路程應為8A＝0.8 m，D項錯誤。 答案：B 8. (多選)質點O振動形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻的波形圖如圖甲所示，當波傳到x＝3 m處的質點P時開始計時，質點P的振動圖象如圖乙所示，則(　　) A. 該波的頻率為25 Hz B. 該波的傳播速度為

8、2 m/s C. 質點O開始振動時沿y軸正方向 D. 從t時刻起，經過0.015 s，質點P將回到平衡位置 解析：根據(jù)題圖可知，該波的波長λ＝8 m，周期T＝0.04 s，所以波速v＝λ/T＝200 m/s，頻率f＝1/T＝25 Hz，選項A正確，B錯誤；根據(jù)甲圖， t時刻機械波剛好傳播到x＝8 m處的質點，已知機械波沿x軸正方向傳播，該質點的起振方向為y軸負方向，這與波源的起振方向相同，所以質點O開始振動時沿y軸負方向，也可利用乙圖看出質點P的起振方向沿y軸負方向，選項C錯誤；經過0.015 s波傳播的距離為x＝200×0.015 m＝3 m，從t時刻起經過0.015 s質點P左側距離

9、質點P 3 m遠的質點O的振動情況傳到P點，即P點回到平衡位置，選項D正確。 答案：AD 9. (多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.1 s時刻的波形如圖中的虛線所示。波源不在坐標原點O，P是傳播介質中離坐標原點2.5 m處的一個質點。則以下說法正確的是(　　) A. 波的頻率可能為7.5 Hz B. 波的傳播速度可能為50 m/s C. 質點P的振幅為0.1 m D. 在t＝0.1 s時刻與P相距5 m處的質點也一定向上振動 解析：從題圖中可以看出從實線傳播到虛線的時間為t＝(n＋)T(n＝0、1、2、…)，波的頻率為f＝＝＝ Hz＝

10、2.5(4n＋1) Hz(n＝0、1、2、…)，A錯誤；從圖中得出波長為λ＝4 m，波的傳播速度為v＝λf＝10(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)，當n＝1時，v＝50 m/s，B正確；從圖中可以看出質點P的振幅為0.1 m, C正確；從圖中可知t＝0.1 s時，質點P向上振動，與P相距5 m的質點與質點P相距1個波長，若該質點在P點左側，它正在向下振動，若該質點在P點右側，它正在向上振動，D錯誤。 答案：BC 10．[xx·山東高考](多選)一列簡諧橫波沿直線傳播。以波源O由平衡位置開始振動為計時零點，質點A的振動圖象如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m。以下判斷正確

11、的是(　　) A. 波長為1.2 m B. 波源起振方向沿y軸正方向 C. 波速大小為0.4 m/s D. 質點A的動能在t＝4 s時最大 解析：由圖可知波源起振后3 s質點A開始振動，故波速大小v＝＝＝0.3 m/s，C錯誤；由圖知波的周期即質點A的振動周期T＝4 s，故該波的波長λ＝vT＝1.2 m，A正確；因介質中各質點的起振方向與波源的起振方向相同，故由圖知B正確；由圖知t＝4 s時質點A處于正向最大位移處，此時質點A的速度為零、動能為零，故D錯誤。 答案：AB 11. 如圖所示，1,2,3…10各點之間的距離均是1 m。當t＝0時，點1開始向上振動

12、，t＝0.1 s時點1第一次到達平衡位置上方最大位移處，而振動向右傳播至點3，則以下結論正確的是(　　) A. 波的頻率是2.5 Hz，波的傳播速度是30 m/s B. t＝0.2 s時，點3位于平衡位置下方最大位移處 C. t＝0.45 s時波恰好傳播到點10 D. 波傳播到點10時，點1的位移大小正好是振幅的一半 解析： t＝0時，點1開始向上振動，t＝0.1 s時點1第一次到達平衡位置上方最大位移處，可知質點的振動周期是0.4 s，頻率是2.5 Hz。0.1 s內振動向右傳播至點3，而一個周期內波向前傳播一個波長，可知波長是8 m，由v＝λf可得波速是20 m/s，A

13、項錯誤；t＝0.1 s時振動向右傳播至點3，點3開始向上振動，經過0.1 s位于平衡位置上方最大位移處，B項錯誤；由t＝＝，可得t＝0.45 s時波恰好傳播到點10，C項正確；t＝0.45 s內，點1振動1個周期，此時點1的位移大小是A，D項錯誤。 答案：C 12. [xx·四川高考]如圖所示，甲為t＝1 s時某橫波的波形圖象，乙為該波傳播方向上某一質點的振動圖象，距該質點Δx＝0.5 m處質點的振動圖象可能是(　　) 解析：由甲、乙兩圖可以看出，該橫波的波長為2 m，周期為2 s，則波傳播到距離該質點0.5 m的質點時間間隔為0.5 s，即周期，只需要把圖乙向前或向后平移周期，就可

14、以得到質點的可能圖象。故選A。 答案：A 二、非選擇題(本題共2小題，共28分) 13. (10分)如圖為某一簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，此時質點a振動方向沿y軸正方向。從這一時刻開始，質點a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是________，若t＝0.02 s時，質點c第一次到達波谷處，從此時刻起開始計時，c點的振動方程為________cm。 解析：由t＝0時刻質點a振動方向沿y軸正方向可知，該波沿x軸正方向傳播，故質點b向y軸負方向振動、質點c也向y軸負方向振動，a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是c；由t＝0.02 s時，質點c第一次到達波谷處可知振動周期T＝0.04

15、 s，又A＝8 cm，初相位φ0＝－，所以c點的振動方程為y＝8sin(50πt－) cm。 答案：c　y＝8sin(50πt－) 14. (18分)如圖所示是某時刻一列橫波上A、B兩質點的振動圖象，該波由A傳向B，兩質點沿波的傳播方向上的距離Δx＝6 m，波長大于4.0 m，求： (1)再經過0.7 s，質點A通過的路程； (2)這列波的波速。 解析：(1)由振動圖象可知，質點振動周期T＝0.4 s，振幅A＝0.05 m 通過的路程為x＝×4A＝0.35 m (2)取t＝0時刻分析，質點A經平衡位置向上振動，質點B處于波谷，設波長為λ，則Δx＝nλ＋λ(n＝0,1,2,3，…)，所以該波波長為λ＝＝ 因為有λ>4.0 m的條件，所以取n＝0,1 當n＝0時，λ1＝24 m，波速v1＝＝60 m/s 當n＝1時，λ2＝4.8 m，v2＝＝12 m/s。 答案：(1)0.35 m　(2)見解析