专题一 第4讲 振动与波（课时作业）-2022高考物理【优化探究】二轮专题复习（新教材新高考）

[A组　基础性训练] 1．(2021·浙江6月选考)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是(　　) A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同 B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置 C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形 D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形 解析：从甲图两列波的传播知两手开始振动时方向相同，且在分叉点处波程差为0，此处为振动加强位置，故A、B错误。由乙图可知，两列波振动方向相反，分叉点为振动减弱点，此后分叉点右侧无振动，所以分叉点右侧始终见不到明显的波形，故C正确，D错误。 答案：C 2．(2021·江苏如皋高三模拟)一波源位于原点O，其振动方程为y＝Asin(t＋π)，产生的机械波沿x轴正方向传播。下列图像中能表示T时刻波形图的是(　　) 解析：T时刻，根据振动方程可知，波源处于y＝Asin(×＋π)＝A位置，T时刻，波向前传播λ，故选A。 答案：A 3．(2021·山东济南模拟)某同学欲研究绳波的形成，他取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后，观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波，下列判断正确的是(　　) A．波形甲的振幅比波形乙大 B．波形甲的周期比波形乙大 C．波形甲的形成时间比波形乙早 D．波形甲的起振方向与波形乙相同 解析：由题图可知波形甲的振幅比波形乙小，A错误；甲、乙两绳波在同一介质中传播，波速相等，由题图知波形甲的波长比波形乙的大，根据v＝知，波形甲的周期大于波形乙的周期，B正确；波向右传播，波形乙的形成时间比波形甲早，C错误；波形甲的起振方向向下，波形乙的起振方向向上，D错误。 答案：B 4．(2021·适应性测试重庆卷)如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距为9 m，c在波谷，该波的波速为2 m/s。若此时a经平衡位置向上振动，则(　　) A．此波向右传播 B．b点振动周期为3 s C．c点运动速度大小为2 m/s D．此波在a、d两点之间传播需3 s 解析：此时a经平衡位置向上振动，根据“上下坡法”可知，波是向左传播的，故A错误；由题图可知，xad＝λ，则这列波的波长为λ＝xad＝6 m，该波的周期为T＝＝3 s，故B正确；c点在波谷，所以此时c点运动速度大小为0，故C错误；此波在a、d两点之间传播所需时间t＝＝4.5 s，故D错误。 答案：B 5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10 m/s，t＝0时刻的波形如图所示。下列说法正确的是(　　) A．0～0.6 s时间内，质点P运动的路程为18 cm B．t＝0.6 s时刻，质点P相对平衡位置的位移是6 cm C．t＝1.2 s时刻，质点Q的加速度最大 D．t＝1.4 s时刻，质点M沿y轴负方向运动 解析：机械波的周期为T＝＝0.8 s,0～0.6 s时间内，质点P运动的路程为3A＝18 cm，选项A正确；t＝0.6 s时刻质点P到达平衡位置，此时相对平衡位置的位移是0，选项B错误；因为t＝1.2 s＝1T，所以t＝1.2 s时刻，质点Q在平衡位置，则此时加速度为零，选项C错误；经过1.4 s波向前传播的距离x＝vt＝14 m＝1λ，则此时刻，质点M在平衡位置以下沿y轴正方向运动，选项D错误。 答案：A 6．(多选)(2020·浙江7月选考)如图所示，x轴上－2 m、12 m处有两个振动周期均为4 s、振幅均为1 cm的相同的波源S1、S2，t＝0时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4 m 沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上2 m、5 m和8.5 m的三个点，下列说法正确的是(　　) A．6.0 s时P、M、Q三点均已振动 B．8.0 s后M点的位移始终是2 cm C．10.0 s后P点的位移始终是0 D．10.5 s时Q点的振动方向竖直向下 解析：由v＝得两列波的波速均为1 m/s，且S1P＝4 m，S1M＝7 m，S1Q＝10.5 m，S2P＝10 m，S2M＝7 m，S2Q＝3.5 m。M点开始振动的时间t＝＝＝7 s，A错误；S1M－S2M＝0，故M点是振动加强点，振幅A＝2A0＝2 cm，但位移并不是始终为2 cm，如t＝9 s时，M点的位移为0，B错误；S2P－S1P＝6 m＝1λ，故P点为振动减弱点，位移始终为0，C正确；t＝10.5 s时，由于S1 Q＝10.5 m，故S1形成的波刚好传到Q点，即10.5 s时Q点由S1引起的振动为竖