1、1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 10 小题，每小题 7 分，共 70 分，均为多选)1关于机械振动和机械波，下列说法正确的是( )A机械振动在介质中的传播形成机械波B做机械振动的物体，其振动周期与振幅无关C当波从一种介质传播到另一种介质中时，频率改变D当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同E当观察者远离波源时，观察者感觉到波的频率变大答案 ABD解析 机械波的实质就是机械振动在介质中的传播，A 正确；做机械振动的物体，周期与频率相关，与振幅无关，B 正确；只有频率相同的两列波相遇时才会发生干涉现象，D正确；波的频率等于波源的频率，在传播过程
2、中波的频率保持不变，C 错误；由多普勒效应可知，观察者远离波源时，观察者会感觉波的频率减小，E 错误。2(2016全国卷)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以 1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第 1 个波峰到第 10 个波峰通过身下的时间间隔为 15 s。下列说法正确的是( )A水面波是一种机械波B该水面波的频率为 6 HzC该水面波的波长为 3 m D水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移答案 ACE解析 水面波是一种机械波，传播过程中各质点只在平衡位置上下往复运动，
3、不随波的传播而迁移，因此水面波不会将该同学推向岸边，故 D 错误，A、E 正确。由题意可知该波的周期 T s s，频率 f 0.6 Hz，波长 vT1.8 m3 m，故 B 错误，159 53 1T 53C 正确。3(2016天津高考)在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动，其表达式为y5sin ，它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到 x12 ( 2t)m 处，波形图象如图所示，则( )2A此后再经 6 s 该波传播到 x24 m 处B M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正方向C波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向D此后 M 点第一次到达 y
4、3 m 处所需时间是 2 s答案 AB解析 由波源振动表达式可知 ，而 ，所以 T4 s，由波形图知 8 2 2Tm，波速 v 2 m/s， x v t12 m，故 A 项正确；经过 t3 s T， M 点振动 T 34方向沿 y 轴正方向，B 项正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同， x12 m 处质点的起振方向沿 y 轴正方向，可得波源起振方向沿 y 轴正方向，C 项错误；此时 M 点在 y3 m 处且沿 y 轴负方向振动，由于 4 m 4OP10 m则当 n1 时， 110 mn2 时， 25 m同理，若 O 点波源处于平衡位置沿 y 轴正方向振动时，则有OP(
5、 n ) (n1,2,3，)12则当 n1 时， 120 mn2 时， 2 m。20312(2018太原二模)(15 分)如图所示， a、 b 两列简谐横波分别沿 x 轴正、负方向传播， t0 时，两列波恰好分别传到 4 m、6 m 处。 t10.5 s 时，波 a 驱动 x0 的质点运动到波谷。已知两列波的周期相同，且介于 0.3 s 与 0.5 s 之间，求：(1)波 a 的传播速度；(2)波 a 与 b 相遇后， x5 m 处质点的振幅和 02.0 s 内的位移。答案 (1)10 m/s (2)2 cm 2 cm解析 (1)波 a 使得 x0 的质点运动到波谷，运动时间：t1( n )T(n0,1,2，)14由于 0.3 sT0.5 s，故 n1此时 T0.4 s又 v T解得 v10 m/s。8(2)波 a 与 b 相遇后发生干涉， x5 m 处质点振动减弱，设其振幅为 AA Ab Aa2 cm设波 a 从 4 m 处传到 5 m 处的时间为 t t 0.1 s xv设 02.0 s 时间内 x5 m 处质点振动的时间为 tt2.0 s t(4 )T34设 02.0 s 内 x5 m 处质点的位移为 x则 x Aa Ab2 cm。9
