2025届高考物理二轮总复习专题分层突破练12振动与波习题.docx
专题分层突破练12振动与波
选择题:每小题6分,共66分
基础巩固
1.(2024湖北武汉一模)“喷水鱼洗”是我国珍贵的古代文物,具有很高的科学价值、历史价值和艺术价值。鱼洗是在先秦时期普遍使用的一种金属制盥洗用具。“喷水鱼洗”大约出现在唐代。“喷水鱼洗”的大小像一个洗脸盆,底部是扁平的,盆沿左右各有一个把柄,称为双耳。“喷水鱼洗”最奇妙的地方是,用双手快速且有节奏地摩擦双耳,盆内水波荡漾;摩擦得法,可喷出水柱。下列说法正确的是()
A.该现象是波的衍射形成的
B.“喷水鱼洗”中的水位越低,振动越明显,喷出的水柱越高
C.“喷水鱼洗”做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和“喷水鱼洗”振动的频率相等或十分接近时,“喷水鱼洗”产生了共振而使水剧烈振荡
D.“喷水鱼洗”中的水做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和水波振动的频率相等或十分接近时,水产生了共振而剧烈振荡
答案C
解析“喷水鱼洗”做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和“喷水鱼洗”振动的频率相等或十分接近时,“喷水鱼洗”产生了共振而使水剧烈振荡,“喷水鱼洗”中的水位越低,则水与“喷水鱼洗”接触部分越少,水的振动越不明显,则越不容易喷出水柱,A、B、D错误,C正确。
2.(2024福建卷)某简谐运动的y-t图像如图所示,则以下说法正确的是()
A.振幅为2cm
B.频率为2.5Hz
C.0.1s时速度为0
D.0.2s时加速度方向竖直向下
答案B
解析由题图可知,该简谐运动的振幅是1cm,周期是0.4s,所以频率是f=1T=2.5Hz,选项A错误,B正确。y-t图像的斜率大小表示速度大小,0.1s时速度方向竖直向下,大小不为0,选项C错误。简谐运动的加速度方向与位移方向相反,故0.
3.(2024浙江温州三模)蜻蜓在水面上“点水”激起一圈圈波纹,如图所示。水面上有一开有两小孔A、B的挡板,A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm,AB间距为50cm,O为AB中点,AB中垂线上的C点,距O点100cm。波源在水面处振动形成的水波视为简谐横波,t=0时,波源自平衡位置起振。已知波速为20cm/s,小孔A处质点第一次处于波谷时,小孔B处质点刚好第一次处于波峰,下列说法正确的是()
A.波源S起振方向向下
B.t=4s时,A、B两处质点振动方向相反
C.OC线段的中点为加强点
D.若蜻蜓点水的频率增大,则波速增大
答案B
解析A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm,A离波源S较近,则A先振动,小孔A处质点第一次处于波谷时,小孔B处质点刚好第一次处于波峰,可知波源S起振方向向上,且A、B两处质点振动方向总相反,故t=4s时,A、B两处质点振动方向相反,OC线段的中点到A、B两点距离相等,则该点为减弱点,A、C错误,B正确;波速只与介质有关,若蜻蜓点水的频率增大,波速不变,D错误。
4.(多选)(2024新课标卷)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5m处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则()
A.波的周期是0.1s
B.波的振幅是0.2m
C.波的传播速度是10m/s
D.平衡位置在x=4.5m处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置
答案BC
解析本题考查简谐运动、简谐波以及相应图像的理解。由题图可知,T=0.2s,A=0.2m,选项A错误,B正确。波源恰好第2次处于波谷,说明已振动了134周期,所以v=st=3.50.35m/s=10m/s,选项C正确。波从P
5.(2023浙江6月选考)如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长d=15cm,在O处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅二次方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则()
A.声波的波长λ=15cm
B.声波的波长λ=30cm
C.两声波的振幅之比为3∶1
D.两声波的振幅之比为2∶1
答案C
解析假设沿A管传播的声波的振幅为AA,沿B管传播的声波的振幅为AB,根据题意AA+ABAA-AB2=400100,解得AA
6.(2024河北模拟预测)鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示,当鱼漂静止时,P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压,松手后,鱼漂在竖直方向上做简谐运动,其振动图像如图乙所示,取竖直向上为位移的正方向,则()
A.在t=0.3s时刻,鱼漂的速度方向竖直向下
B.在t=0.3s时刻,鱼漂的加速度方向竖直向上
C.鱼漂的振动频率为1.25Hz
D.鱼漂在振动的