新课标2020高考物理二轮复习选择题热点13机械振动与机械波练习含解析

新课标2020高考物理二轮复习选择题热点13机械振动与机械波练习含解析

热点13　机械振动与机械波 ‎(建议用时：20分钟)‎ ‎1．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是(　　)‎ A．该波沿－x方向传播 B．波速为2 m/s C．质点a经4 s振动的路程为1 m D．此时刻质点b的速度沿＋y方向 ‎2．图1为一列简谐横波在t＝0.10 s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＝6.0 m处的质点．图2为质点Q的振动图象，下列说法正确的是(　　)‎ A．这列简谐横波的波速为30 m/s B．质点Q做简谐运动的位移—时间关系式为y＝0.20·sint(m)‎ C．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴负方向运动 D．从t＝0.10 s到t＝0.20 s，质点Q通过的路程为20 cm ‎3．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，波上P、Q两质点的位移分别为yP＝－5 cm，yQ＝5 cm.已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5 s，下列说法正确的是(　　)‎ A．波速为2 m/s - 4 -‎ B．在t＝0.375 s时刻，质点P在波峰 C．经过0.5 s，质点P通过的路程为20 cm D．P、Q两质点在振动过程中任意时刻，加速度都相同 ‎4．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2 Hz，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∶1 ‎ B．乙波的传播速度为3 m/s C．两列波叠加后，x＝0处的质点振幅为20 cm D．t＝0.25 s时，x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动 ‎5．一弹簧振子做简谐运动，它所受回复力F随时间变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动 B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C．在t2＝5 s时和t3＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D．在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大 ‎6．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝2 s时刻的波形图．已知该波的波速v＝8 m/s，振幅A＝4 cm，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．t＝0时刻x＝8 m处的质点向下振动 B．该横波若与频率为1.5 Hz的波相遇，可能发生干涉 C．经过t＝1 s，x＝2 m处的质点位于平衡位置且向下振动 D．t＝2.75 s时刻x＝4 m处的质点位移为2 cm ‎7．关于电磁波，下列说法不正确的是(　　)‎ - 4 -‎ A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 ‎8．下列说法不正确的是(　　)‎ A．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量 B．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波 C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度 D．“隐身”战机使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、光的偏振现象可以说明光是横波 热点13　机械振动与机械波 ‎1．解析：选C.由图乙知：质点a在该时刻的振动方向沿y轴正方向，由微平移法可知波向＋x轴方向传播，故A错误；由甲图知：波长为 λ＝8 m，由乙图知：周期为 T＝8 s，所以波速为：v＝1 m/s，故B错误；质点a振动4 s，经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1 m，故C正确；由波形图可知，此时刻b的振动方向是沿y轴负方向，故D错误．‎ ‎2．解析：选C.由图1知该波的波长λ＝12 m，由图2知该波的周期T＝0.2 s，则该波的波速为：v＝＝ m/s＝60 m/s，故选项A错误；质点Q简谐运动的振幅为A＝20 cm＝0.2 m，t＝0时刻质点Q向y轴正方向运动，其简谐运动的表达式为y＝Asin t＝0.2sin t＝0.2sin 10πt(m)，故选项B错误；图2为质点Q的振动图象，则知在t＝0.10 s 时，质点Q正从平衡位置向波谷运动，所以在t＝0.10 s时，质点Q向y轴负方向运动，故选项C正确；从t＝0.10 s到t＝0.20 s经过的时间为：Δt＝0.10 s＝0.5T，则从t＝0.10 s到t＝0.20 s，质点Q通过的路程为s＝2A＝2×20 cm＝40 cm，故选项D错误．‎ ‎3．解析：选C.任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5 s，故周期T＝1 s；由图可得：波长λ＝4 m，故波速v＝＝4 m/s，故A错误；由yP＝－5 cm，振幅A＝10 cm可知，P质点的平衡位置为2 m，根据波的平移可知，质点P在波峰的时刻为：t＝ s＝ s，故B错误；经过0.5 s＝T，质点的路程为2A＝20 cm，故C正确；P、Q平衡位置间的距离不是波长的整数倍，故P、Q的振动不可能同步，所以，P、Q不可能在振动的过程中的任意时刻，加速度都相同，故D错误．‎ ‎4．解析：选D.甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，波速相等，由图知λ甲＝2 ‎ - 4 -‎ m，λ乙＝2 m，由v＝λf知甲、乙两波的频率之比为1∶1，故A错误；乙波的传播速度为v＝λ乙f乙＝2×2 m/s＝4 m/s，故B错误；两列波叠加后，x＝0处的质点振动加强，振幅为A0＝A甲＋A乙＝10 cm＋20 cm＝30 cm，故C错误；两波的周期为T＝＝ s＝0.5 s，t＝0时刻，x＝0处的质点处于平衡位置，且向上运动．因为t＝0.25 s＝，所以t＝0.25 s 时，x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动，故D正确．‎ ‎5．解析：选C.在t从0到2 s内，弹簧振子所受回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，A错误；从图中可以看出，在t1＝3 s和t2＝5 s时，振子所受的回复力大小相等，可知振子的速度大小相等，在这段时间内振子是从负向最大位移向正向最大位移运动，速度方向相同，B错误；从图中可以看出，在t2＝5 s 时和t3＝7 s 时，回复力大小相等，方向相同，则弹簧振子的位移大小相等，方向相同，C正确；从图中看出，t＝2 s时弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，D错误．‎ ‎6．解析：选D.本题考查机械振动和机械波．由图可知该波的波长为λ＝12 m，因波速为v＝8 m/s，故周期为T＝＝1.5 s，频率为 Hz，该波与频率为1.5 Hz的波不能发生干涉，选项B错误；经过2 s，波沿x轴传播16 m，即传播了λ＋4 m，所以波向x轴负方向传播，由微平移法可知，t＝0时刻x＝8 m处的质点在向上振动，选项A错误；经过1 s，波向左传播8 m，x＝2 m处的质点的振动情况与t＝0时刻x＝10 m处的质点的振动情况相同，即位于平衡位置且向上振动，选项C错误；2.75 s＝T，x＝4 m处的质点的位移为Asin＝4× cm＝2 cm，选项D正确．‎ ‎7．解析：选D.电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B正确；电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项C正确；电磁波可以通过光缆传输，选项D错误．‎ ‎8．解析：选A.机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故A错误；只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故B正确；在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度，故C正确；隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料，使反射的雷达电磁波很弱，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，飞机在雷达屏幕上很难被发现，故D正确．‎ - 4 -‎ - 4 -‎