2017届高考物理一轮总复习选修部分第12章机械振动机械波限时规范专题练7振动与波动问题综合应用.doc

限时规范专题练(七)　振动与波动问题综合应用 　　时间：45分钟　满分：100分 一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。其中1～5为单选，6～12为多选) 1.介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点(　　) A.它的振动速度等于波的传播速度 B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D.它的振动频率等于波源的振动频率 答案　D 解析　机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，选项A、C错误；机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，选项B错误；振动质点的振动是由波源的振动引起的，是受迫振动，故质点的振动频率等于波源的振动频率，选项D正确。 2.简谐运动的平衡位置是指(　　) A.速度为零的位置 B．回复力为零的位置 C.加速度为零的位置 D．位移最大的位置 答案　B 解析　简谐运动的物体，平衡位置是回复力为零的位置，选项B正确；而合外力是否为零，不同的系统是不同的，因此加速度不一定为零，比如单摆在平衡位置时存在向心加速度，选项C错误；简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大，位移为零，选项A、D均错误。 3. 如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中 (　　) A.甲的振幅大于乙的振幅 B.甲的振幅小于乙的振幅 C.甲的最大速度小于乙的最大速度 D.甲的最大速度大于乙的最大速度 答案　C 解析　细线断开前，两根弹簧上的弹力大小相等，弹簧形变量相同。细线断开后，两物块都开始做简谐运动，简谐运动的平衡位置都在弹簧原长位置，所以它们的振幅相等，选项A、B错误；两物块做简谐运动时，动能和势能相互转化，总机械能保持不变，细线断开前，弹簧的弹性势能就是物块做简谐运动时的机械能，所以振动过程中，它们的机械能相等，到达平衡位置时，它们的弹性势能为零，动能达到最大，因为甲的质量大于乙的质量，所以甲的最大速度小于乙的最大速度，选项C正确、D错误。 4. 如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知 (　　) A.B侧波是衍射波 B.A侧波速与B侧波速相等 C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小 D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显 答案　B 解析　由于波在传播过程中形成以波源为圆心的分别表示波峰和波谷的同心圆，B侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后会发生衍射，A侧水波是衍射波，选项A错误。同种机械波在相同介质中的传播速度相同，选项B正确。减小挡板间距离，衍射现象会更明显，但是衍射波的波速不变，频率不变，故波长不变，选项C错误。当增大挡板间距离时，衍射现象将变得不明显，选项D错误。 5. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t＝0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x＝3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，则 (　　) A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 B.t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动 C.t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动 D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同 答案　C 解析　由图可以看出波长为4 m，t＝0时刻x＝3 m处的质点向上振动，可得该波向左传播。将整个波形图向左平移1.5 m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，A错；t＝T时，a质点位于平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错；t＝T时，b质点位于平衡位置上方，并向y轴负方向运动，C对；a、b质点相隔3 m，即相差3T/4，不可能出现位移和速度相同的情况，故D错。 6. 如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是 (　　) A.振动周期为5 s，振幅为8 cm B.第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C.第3 s末振子的速度为正向的最大值 D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动 E.该振子做简谐运动的表达式为x＝8cost(cm) 答案　CE 解析　由图象知，A＝8 cm，T＝4 s，ω＝＝ rad/s，故简谐运动表达式为x＝8cost(cm)，选项A错误，E正确。第2 s末振子处于负向最大位移处，此时速度为零，加速度为正向最大值，选项B错误；第3 s末，振子处于平衡位置且向正方向运动速度最大，选项C正确；第1 s末至第2 s末，振子正远离平衡位置，速度越来越小，选项D错误。 7.[2015·河北保定模拟]如图所示，图甲为一列简谐横波在t＝0.50 s时的波形图象，P点是距平衡位置2.5 cm的质点，图乙是Q点的振动图象。以下说法正确的是(　　)A．0.05 s时质点Q