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2022届全国高三物理模拟试题汇编:波速波长频率关系

更新时间:2022-07-19 浏览次数:75 类型:二轮复习
一、单选题
  • 1. (2022·密云模拟) 一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,a、b、c为介质中三个质点,a正沿图中所示方向运动。下列选项正确的是(   )

    A . 该波沿x轴正方向传播 B . 该时刻质点a的速度比b的速度大 C . 由此时刻起,a、b、c三个质点中c将最先到达平衡位置 D . 由此时刻起,质点a经过一个周期运动的路程为一个波长
  • 2. (2022·辽宁模拟) 一简谐波沿x轴传播,图(a)为时刻的波形图,P是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点,M是平衡位置在处的质点,图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的说法是(   )

    A . 该简谐横波沿着x轴负方向运动 B . 时,质点P的位移为5cm C . , 质点P通过的路程为 D . 质点M简谐运动的表达式为
二、多选题
  • 3. (2022·安徽模拟) 两波源分别位于A、B处,均沿竖直方向振动,形成的简谐横波沿x轴相向而行,波速均为v = 0.4m/s。t = 0时形成的波形如图所示,其中A、N、M、B点横坐标分别为 - 0.2m、0.4m、0.5m、1.2m,下列说法正确的是(     )

    A . B处波源的起振方向竖直向下 B . A处波源的振动频率为0.5Hz C . t = 2.5s时,N点位于平衡位置 D . t = 2.5s时,M点的位移为2cm E . 两波相遇后将产生稳定的干涉现象
  • 4. (2022·安徽模拟) 我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中,波源是固定在同一个振动片上的两根细杆,当振动片振动时,固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面,并且两细杆击打的深度和频率完全相同,可看作两个波源。这两列波相遇后,在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示,振动片以周期T做简谐运动时,两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点,两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段为直径在水面上画一个半圆,半径垂直。除C点外,圆周上还有其他振幅最大的点,其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆的直径为d, , 则( )

    A . 水波的波长为 B . 水波的波长为 C . 水波的传播速度为 D . 若减小振动片振动的周期,C点可能为振幅最小的点 E . 若让两细杆以原频率分别同步触动线段的中点,则D点为振幅最小的点
  • 5. (2022·温州模拟) 时刻,位于原点处的波源以某一频率开始振动,产生的机械波在均匀介质中沿x轴正方向传播。一段时间后,波源的振动频率发生变化。时刻,处的质点恰好开始振动,此时的波形图如图所示。质点位于。下列说法正确的是(   )

    A . 该波在介质中传播的波速为 B . 波源开始振动后,振动频率变为原来两倍 C . 时刻起,再经过 , 质点通过的路程为 D . 时刻,质点偏离平衡位置的位移为
  • 6. (2022·安徽模拟) 如图所示,在一条直线上两个振源A、B相距6m,振动频率相等.t=0时A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,图甲为A的振动图象,图乙为B的振动图象.若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3s时相遇,则下列说法正确的是(   )

    A . 两列波在A,B间的传播速度大小均为10m/s B . 两列波的波长都是4m C . 在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点 D . 在两列波相遇过程中,中点C为振动减弱点 E . t2=0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
  • 7. (2022·江西模拟) 如图甲所示,B、C和P是同一水平面内的三个点,沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播,P与B相距20cm,沿竖直方向振动的横波II在同一介质中沿 CP方向传播,P与C相距30cm,在t=0时刻,两列波同时分别传到B、C两点,B点的振动图像如图乙所示,C点的振动图像如图丙所示。两列波的波速都为10cm/s,两列波在P点相遇,则以下说法正确的是(   )

    A . 横波I遇到100m的障碍物时会发生明显衍射现象 B . P点的振幅为10cm C . 0~3s内P点的路程为160cm D . 0~3s内P点的路程为120cm E . 时P正经过平衡位置
  • 8. (2022·湖北模拟) 一列沿x轴传播的简谐横波在时的波动图像如图甲所示,P、Q分别是平衡位置在处的质点,图乙为质点P的振动图像,则(   )

    A . 该波沿x轴负方向传播 B . 该波的传播速率为4m/s C . 时质点Q偏离平衡位置的位移为1cm D . 再经过0.25s,质点Q运动的路程小于2cm
  • 9. (2022·湖北模拟) 如图甲所示是一列简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置在处的质点,如图乙所示为P点的振动图像,由此可知(   )

    A . 该波沿x轴正方向传播 B . 该波的传播速度为 C . 质点P的简谐运动表达式为 D . 内,质点P运动的路程一定为
  • 10. (2022·洛阳模拟) 一列简谐横波,在t =0.6s时刻的图象如图甲所示,此时,P、Q两质点的位移均为- 1cm,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是(  )

    A . 这列波沿x轴正方向传播 B . 这列波的波速是m/s C . 从t=0.6s开始,紧接着的△t=0.6s时间内,A质点通过的路程是10m D . 从t=0.6s开始,质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置 E . 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物不能发生明显衍射现象
三、填空题
  • 11. (2022高三上·广西开学考) 一列简谐横波沿x轴正方向传播,如图所示,O、P、Q是该波在传播方向上的三个质点,O、P平衡位置的距离为6m,P、Q平衡位置的距离为15m。该波从P传播到Q的时间为5s,O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置,则这列波的波速为m/s,最大周期为s,O、P的振动方向(选填“一定”或“不一定”)相同。

  • 12. (2022·南平模拟) 图甲为一列简谐横波在t=2.5s时刻的波形图,P是平衡位置在x=2m处的质点,图乙为质点P的振动图像,可知该简谐横波沿x轴(选填“正”或“负”)方向传播,传播速度为m/s。

四、综合题
  • 13. (2022·衡水模拟) 如图甲所示水槽中放有一个挡板,挡板上开有小孔A、B,A、B两点距波源的距离分别为3m、4m,波源的振动图像如图乙所示。我们可以把水波简化看作简谐波,已知水波的波长。求:
    1. (1) 从波源振动开始计时,在时间内,小孔A处的质点通过的路程;
    2. (2) 在挡板前方处的水面上有一点 , 直线与挡板垂直,请计算说明线段上振动加强点(除A外)的个数。
  • 14. (2022·黄山模拟) 平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,A、B为x轴正半轴上的两个点,O与A之间的距离 , 此距离小于波长。波源质点从0时刻开始振动,其位移方程为 , 当波传到A点时,波源恰好处于波峰位置。求:
    1. (1) 该简谐横波的波速v;
    2. (2) 若O与B之间的距离。则从0时刻开始到平衡位置在B处的质点第一次处于波谷的过程中,波源质点在振动过程中通过的路程s 。
  • 15. (2022·漳州模拟) 有一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源的位置未知,t=0时刻波源开始振动,M、N分别是平衡位置在x轴上5m和9m处的质点。在t1=3s时刻波刚好传到M点,此时波形图如图所示,在t2=4.25s时刻质点M刚好第2次到达波谷,求:

    1. (1) 波源的坐标;
    2. (2) 0~10s内质点N通过的路程s。
  • 16. (2022·广东模拟) 湖面上停着、B两只小船,相距 , 从水波传播到小船开始计时,在完成10次全振动,B完成8次全振动,两只小船都视为质点。
    1. (1) 求水波的传播速度;
    2. (2) 如果小船的振幅为 , 则比B多振动的路程是多少?
五、解答题
  • 17. (2022·石家庄模拟) 一列简谐横波沿直线水平向右传播,依次经过该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点,时刻振动刚好传到b点,两质点的振动图像如图所示,

    ①求这列简谐波的波速;

    ②若该简谐波的波长 , 从振动刚传到b点时开始计时,请写出b点右侧18m处c点的振动方程。

  • 18. (2022·蚌埠模拟) 如图所示,M、N是在x轴上相距3m处于平衡位置的两个质点,一列简谐横波沿x轴负方向传播,振幅为0.1m。在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于波峰位置。已知该波的周期大于1s。

    (i)若0~s质点N通过的路程为0.5m,求波的周期;

    (ii)若t=0.5s时M位于波峰位置,求可能的最大波速。

  • 19. (2022·阿拉善盟模拟) 一列简谐横波沿x轴传播,在处的两个质点M、N的振动图象如图所示。

    (ⅰ)若简谐横波沿x轴正方向传播,且该波的波长大于0.5m,求这列波的波速;

    (ⅱ)若简谐横波沿x轴负方向传播,且该波的波长小于0.5m,求这列波的波长。

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