2021届物理新高考二轮复习 机械运动与机械波 作业(4) 含解析

2021届新高考物理二轮复习机械运动与机械波精炼（4）

1.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的应用是ACC自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟进.汽车使用的距离传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度.若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f'，只考虑前车的运动状态,则( )

A.当f f

'=时，表明前车一定做匀速直线运动

B.当f f

'=时，表明前车一定处于静止状态

C.当f f

'>时，表明前车正在减速行驶

D.当f f

'<时，表明前车正在减速行驶

2.一列简谐横波沿x轴正方向传播,0

t=时刻的波形如图所示.已知质点P再经过0.3 s第一次到达波峰处,下列说法正确的是( )

A.这列简谐横波的波长是5 m

B.这列简谐横波的波速是10 m/s

C.质点Q要再经过0.2 s才能第一次到达波峰处

D.质点Q到达波峰处时质点P也恰好到达波峰处

t=时的图像和该波上平衡位置在

3.一列简谐横波沿x轴传播,甲、乙两图分别为该波在0

x=处质点S的振动图像,下列说法正确的是( )

1m

A.该波的波速为1 m/s

B.经过2 s,质点S沿传播方向移动1 m

C.该波沿x 轴负方向传播

D.6s t =时,质点S 恰好通过平衡位置向下运动 4.巡警开车在公路上以80 km/h 的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( )

A.高于80 km/h

B.低于80 km/h

C.等于80 km/h

D.无法确定

5.两列简谐横波在同种介质中沿x 轴相向传播,如图所示是两列波在0t =时刻各自的波形图,实线波A 沿x 轴正方向传播,周期2s A T =,虚线波B 沿x 轴负方向传播.已知实线波的振幅为10 cm,虚线波的振幅为5 cm.则下列说法正确的是( )

A.两列波在相遇区域内会发生干涉现象

B.虚线波B 的波速为3 m/s

C.5m x =处的质点起振方向向下

D.2s t =时,5m x =处的质点的位移等于10 cm

6.如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,a b 、两质点平衡位置的坐标分别为 1.5m =3.5m a b x x =、,经过0.1s t a ∆=，质点第二次到达平衡位置,则( )

A.图中b 质点的速度方向与加速度方向相反

B.若发生干涉现象,则该波所遇到的波的频率为8.75 Hz

C.从该时刻经1 s,质点a 通过的路程为70 cm

D.在某一时刻,a b 、两质点的位移和速度可能相同

7.一列简谐横波沿x 轴传播,图甲是 1.0s t =时的波形图,图乙是平衡位置为 3.0m x =处质点的振动图像,a b 、质点在x 轴上的平衡位置分别为0.5m 2.5m a b x x ==、,下列说法正确的是( )

A.波沿x 轴负方向传播

B.波的传播速度为0.5 m/s

C. 1.5s t =时,a b 、两点的速度和加速度均等大反向

D.从 1.0s t =到 1.5s t =质点a 运动的路程为10 cm

8.从两个波源发出两列振幅相等、频率均为5 Hz 的简谐横波如图实线和虚线所示,实线波沿着x 轴正方向传播,虚线波沿着x 轴负方向传播,波速为10 m/s,当实线波传到A 点时,虚线波恰好传到B 点,以下说法正确的是( )

A.这两列波的波长均为2 m

B.O P 、开始振动的时刻之差为0.5 s

C.在 1.5m x =和 4.5m x =之间振幅最大的质点平衡位置为2m x =、3 m 、4 m

D.在 1.5m x =和 4.5m x =之间振幅最小的质点平衡位置为2m x =、3 m 、4 m

9.图甲是利用DIS 完成“用单摆测定当地重力加速度”实验的装置示意图。实验时，先量出摆球的半径与摆线的长度。单摆摆动后，点击“记录数据”。摆球每经过平衡位置时记数1次，第1次记为“0”，当记数为“50”时，点击“停止记录”，显示时间为t 。

（1）则该单摆振动周期为___。

（2）图甲所示摆线上端的悬点处，用两块木片夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将木片夹紧，是为了__________。

A.便于测量单摆周期

B.便于测量摆长时拉紧摆线

C.保证摆动过程中摆长不变

D.保证摆球在同一竖直平面内摆动

（3）若某组同学误以摆线的长度L作为纵坐标，以单摆周期的平方2

T作为横坐标，作出2

L T 的图像。其他操作测量都无误，则作出的图线是图乙中_____（选填“1”“2”或“3”）。

（4）现发现三组同学作出的图线分别是1、2和3，但测出的斜率都为k，是否可以根据斜率求出当地的重力加速度？_________。（若不可以求出，填“否”；若可以求出，请填重力加速度的表达式）。

10. 一列简谐横波沿x轴传播。t=0时,波的图象如图所示,P在x=8 m处的平衡位置;t=0.1 s时,P 第一次到达波峰。求:

①该列波的周期和传播速度;

②0~2 s内质点P经过的路程。

答案以及解析

1.答案：C

解析：当声源和观察者之间的距离不变化时,观察者接收到的波的频率和声源发出的波的频率相等,故当f f '=时,说明二者之间的距离不变,表明前车与无人车速度相同,但不一定做匀速直线运动,也不一定静止,故A 、B 错误;当f f '>时,说明接收到的波的频率增大,说明两车距离减小,表明前车正在减速行驶,故C 正确；当f f '<时,说明接收到的波的频率减小,说明两车距离增大,表明前车正在加速行驶,故D 错误.

2.答案：B

解析：根据题图可知,波长4m λ=,故A 错误;根据同侧法可知,0t =时刻,质点P 位于平衡位置

向下振动,再经过34T 到达波峰,即30.3s 4T =,可得0.4s T =,则10m/s v T

λ==,故B 正确;当题图中2m x =处质点的振动传到质点Q 时,质点Q 第一次到达波峰,则72s 0.5s 10

s t v -===,故C 错误;质点Q 与质点P 相距32

λ,其振动情况相反,则质点Q 到达波峰处时质点P 恰好到达波谷处,故D 错误.

3.答案：D

解析：由题图甲读出波长2m λ=,由题图乙读出周期4s T =,则该波的波速为0.5m/s v T λ

==,

选项A 错误;质点不会随波迁移,只会在平衡位置附近上下振动,选项B 错误;由题图乙可知0t =时刻质点S 沿y 轴正方向运动,则由波动图像判断出该波沿x 轴正方向传播,选项C 错误;由题图乙振动图像可知,6s t =时,质点S 恰好通过平衡位置向下运动,选项D 正确.

4.答案：A

解析：巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离。又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于80 km/h ，故选A 。

5.答案：CD

解析：两列简谐横波在同种介质中沿x 轴相向传播,则波速相等,实线波A 的波长14m λ=,虚线波B 的波长26m λ=,由波速公式v f λ=可知,实线波A 和虚线波B 的频率不相等,在相遇区域内不能发生干涉现象,故A 错误;实线波A 的波速1

4m/s 2m/s 2

A v T λ===,两列简谐横波在同种介质中沿x 轴相向传播,则波速相等,所以虚线波

B 的波速为2 m/s,故B 错误;两列波由于波速相同,