专题十六 课时作业 原子物理中的三条知识主线（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

专题十六 课时作业｜振动和波的四类图像问题 1．(2023·新课标卷)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的(　 ) A．波速和波长均不同　 B．频率和波速均不同 C．波长和周期均不同 D．周期和频率均不同 解析：选A　声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系v＝λf可知，波长也不同，故A正确，B、C、D错误。 2．如图甲所示，弹簧一端固定，另一端与物块B相连，B上放一个物块A，AB一起以O点为平衡位置，沿光滑水平面在M、N两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，物块的位移x与时间t的关系图像如图乙所示，下列描述正确的是(　 ) A．t＝1 s时，物块A的加速度最大，方向水平向右 B．t＝2 s时，物块A的速度最大，方向水平向右 C．t＝3 s时，物块A所受的摩擦力最大，方向水平向左 D．物块A所受摩擦力也随时间做周期性的变化，周期为4 s 解析：选D　t＝1 s时，位移最大，则物块A的加速度最大，方向指向平衡位置，即水平向左，A错误；t＝2 s时，物块A的速度最大，方向水平向左，B错误；t＝3 s时，加速度向右最大，则物块A所受的摩擦力最大，方向水平向右，C错误；根据a＝可知，物块A所受摩擦力Ff＝maa＝x，则物块A受的摩擦力也随时间做周期性的变化，周期为4 s，D正确。 3．(2022·辽宁高考)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．(2023·苏州三模)警报器固定于水平面上的A处并持续发出1 000 Hz的声波，某时刻一观察者经过B处，该观察者接收到的声波频率为1 030 Hz，则该观察者的运动情况可能是(　 ) A．做匀速直线运动远离A B．做匀速直线运动接近A C．以A为圆心逆时针做匀速圆周运动 D．以A为圆心顺时针做匀速圆周运动 解析：选B　根据多普勒效应可知，当观察者相对波源彼此靠近时，接收到的频率增大，当观察者相对波源彼此远离时，接收到的频率减小，由于该观察者接收到的声波频率为1 030 Hz，大于警报器发出声波的频率1 000 Hz，表明观察者相对波源彼此靠近，故选B。 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＝15 cm，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平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则(　 ) A．声波的波长 λ＝15 cm B．声波的波长λ＝30 cm C．两声波的振幅之比为3∶1 D．两声波的振幅之比为2∶1 解析：选C　分析可知A、B两管等长时，两声波在O处振动加强，将A管拉长d＝15 cm后，两声波在O处振动减弱，设沿A管传播的声波振幅为AA，沿B管传播的声波振幅为AB，根据题意可得2＝，解得＝3，C正确，D错误；把A管拉长d，在O处第一次探测到声波强度最小，故2d＝λ，解得λ＝60 cm，A、B错误。 6．(2023·南京六校联合调研)一列简谐横波在介质中沿x轴传播，M、N是波上的两个质点，图甲是t＝1.0 s时该简谐横波的波形图，图乙是x＝4 m处质点的振动图像，下列说法正确的是(　 ) A．该列简谐横波沿着x轴的正方向传播，波速为4 m/s B．当t＝1.0 s时，质点M沿y轴负方向振动 C．x＝4 m处质点经过2 s沿波的传播方向运动了8 m D．当t＝3.5 s时，质点N在波谷，加速度最大 解析：选D　根据题图乙知，x＝4 m处质点在t＝1.0 s时向上振动，根据“上下坡”法可判断该简谐横波沿x轴负方向传播，由图可知该简谐横波的波长和周期分别为λ＝8 m、T＝2 s，可得该波传播速度为v＝＝4 m/s，t＝1.0 s时，质点M沿y轴正方向振动，故A、B项错误；介质中的质点只在平衡位置附近做简谐运动，而不会随波向前移动，故C项错误；t＝1.0 s时，质点N由平衡位置向下振动，t＝1.0 s至t＝3.5 s，质点N振动了T＋T，所以t＝3.5 s时质