专题跟踪检测(二十八) 振动和波(选修3－4)（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测(二十八)　振动和波(选修3－4) 1．(2023·海南高考)如图所示分别是一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是(　 ) A．该波的周期是5 s B．该波的波速是3 m/s C．4 s时P质点向上振动 D．4 s时Q质点向上振动 解析：选C　由振动图像可看出该波的周期是4 s，A错误；由于Q、P两个质点振动方向相反，则可知两者间距离满足λ＝6 m，n＝0,1,2，…，则v＝＝ m/s，n＝0,1,2，…，B错误；由P质点的振动图像可看出，在4 s时P质点在平衡位置向上振动，C正确；由Q质点的振动图像可看出，在4 s时Q质点在平衡位置向下振动，D错误。 2．(多选)如图甲所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端与一质量为m的物体相连，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧处于原长状态。现在突然撤去托盘，在物体竖直向下运动的整个过程中，其加速度a与弹簧的伸长量x间的关系如图乙所示。已知x2＝2x1，设弹簧的劲度系数为k，根据图中提供的信息，下列说法正确的是(　 ) A．a1>a2 B．x2＝ C．当弹簧的伸长量为x1 时，物体的速度大小为 D．弹簧的伸长量从零增大到x2 的过程中，弹簧弹力对物体做的功与重力做的功相同 解析：选BC　由简谐振动的对称性可知，a1＝a2，A错误；当x＝x1时，对物体受力分析有kx1＝mg则x2＝2x1＝，B正确；0～x1过程中图像与坐标轴围成的面积等于速度平方的一半，所以v2＝2·＝a1x1，解得伸长量为x1时，物体的速度v＝，C正确；弹簧的伸长量从零增大到x2的过程中，弹簧弹力对物体做负功，重力对物体做正功，两力对物体做功不相同，D错误。 3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是(　 ) A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向 C．此后周期内通过的路程为A D．此后周期内沿x轴正方向迁移为λ 解析：选A　题中为某时刻波形图，因为传播方向沿x轴正方向，由同侧法可知该时刻质点P运动方向沿y轴正方向，故A正确；质点P位于x轴上方，加速度方向指向平衡位置，该时刻加速度方向沿y轴负方向，故B错误；此后周期内质点P的速度先向上减小后向下增大，通过的路程小于A，故C错误；质点P的运动是上、下振动，不会沿x轴方向运动，故D错误。 4．B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t＝0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz，下列说法正确的是(　 ) A．0～1.25×10－7 s内质点M运动的路程为2.4 mm B．超声波在血管中的传播速度为1.4×105 m/s C．质点M开始振动的方向沿y轴正方向 D．t＝1.5×10－7 s时质点N恰好处于负向最大位移处 解析：选D　波的周期为T＝＝1×10－7s，易知1.25×10－7 s＝1.25T，则质点M运动的路程为s＝1.25×4A＝2.0 mm，故A错误；根据图像可得该波的波长为λ＝14×10－2 mm＝1.4×10－4 m，由波速与波长的关系式可得v＝λf＝1 400 m/s，故B错误；由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向，故C错误；由题图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为x＝35 mm－14 mm＝21 mm，波谷传播到N点的时间为t＝＝1.5×10－7 s，故D正确。 5．(2023·浙江杭州模拟)(多选)在纸面上有两个波源S1和S2，振动方向相同，振幅均为2 cm，S1的频率为2 Hz，S2的频率为4 Hz，以S1为原点建立如图所示的坐标轴，t＝0时波源S1从平衡位置开始垂直纸面向外做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播，t＝0.25 s时，波源S2也从平衡位置开始垂直纸面向外做简谐运动，t时刻两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。下列说法中正确的是(　 ) A．两列波相遇后，坐标(4,0)的质点振动加强 B．波的传播速度为 m/s C．图示波形对应的t时刻t＝ s D．t＝1.25 s时，坐标(4,0)的质点位移为2 cm 解析：选BC　根据题意可知，两个波源频率不同，不会发生干涉，故A错误；设波的传播速度为v，根据题意及公式λ＝，由图中数据有－＝0.25v，解得v＝ m/s，故B正确；根据题意可知，图示波形对应的t时刻为波源S1的传播时间，则t＝＝ s，故C正确；t＝1.25 s时，波源S1引起坐标(4,0)质点的位移为零，波源S2引起坐标(4,0)质点的位移为－2 cm，根据叠加得到，t＝1.25 s时，坐标(4,0)的质点位移为－2