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Ⅰ)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 Hz
C.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,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λ=vT=1.8× m=3 m,故B错误,C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y=5sin,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x=12 m处,波形图象如图所示,则( )
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A.此后再经6 s该波传播到x=24 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=-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ω=,而ω=,所以T=4 s,由波形图知λ=8 m,波速v==2 m/s,Δx=vΔt=12 m,故A项正确;经过Δt′=3 s=T,M点振动方向沿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,x=12 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y=3 m处且沿y轴负方向振动,由于