2020版高考物理一轮复习分层规范快练43机械波新人教版.doc

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1、1分层规范快练(四十三) 机械波双基过关练1(多选)一振动周期为 T、振幅为 A、位于 x0 点的波源从平衡位置沿 y 轴正方向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿 x 轴正方向传播,波速为 v,传播过程中无能量损失一段时间后,该振动传播至某质点 P.关于质点 P 的振动情况,下列说法正确的是( )A振幅一定为 AB周期一定为 TC速度的最大值一定为 vD开始振动的方向沿 y 轴正方向或负方向取决于它离波源的距离E若 P 点与波源距离 s vT,则质点 P 的位移与波源的相同解析:机械波在传播过程中,把波源的信息传播出去,即把波源的振动周期、振幅、开始振动的方向等信息都传播出去,各质点的

2、振动周期、振幅、开始振动的方向均与波源的相同,故 D 错误,A、B 正确波的传播速度和质点的振动速度无关,故 C 错误当 P 点与波源的距离 s vT 时,即 P 点与波源相距一个波长,两质点的振动情况完全一样,故 E正确答案:ABE2(多选)一频率为 600 Hz 的声源以 20 rad/s 的角速度沿一半径为 0.8 m 的圆周(圆心为 O 点)做匀速圆周运动,一观察者站在离圆心很远的 P 点且相对于圆心静止,如图所示,则观察者接收到( )A声源在 A 点时发出声音的频率大于 600 HzB声源在 B 点时发出声音的频率等于 600 HzC声源在 C 点时发出声音的频率等于 600 HzD

3、声源在 C 点时发出声音的频率小于 600 HzE声源在 D 点时发出声音的频率小于 600 Hz解析:根据多普勒效应,当声源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率大于声源的频率,当声源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率小于声源的频率,将声源运动至 A、 B、 C、 D 四个点时相对于观察者的速度方向标出来, A 点有接近观察者的趋势, C 点有远离观察者的趋势,声源在 B、 D 两点的速度方向垂直 O 点与观察者的连线,故 A、B、D正确,C、E 错误2答案:ABD3(多选)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 13 个质点,相邻两质点的距离均为 0.1 m,如图甲所示在此均匀介质中一

4、列横波沿直线向右传播,在 t0 时刻到达质点 1,且质点 1 开始时是向上运动的,经过一段时间,在 t0.6 s 时刻第一次出现如图乙所示的波形则该波的( )A周期是 0.3 s,波长是 0.8 mB周期是 0.4 s,波长是 0.8 mC频率是 2.5 Hz,波速是 2 m/sD频率是 Hz,波速是 m/s103 83E在 t0.6 s 时刻,质点 13 正在向下运动解析:由乙图得到波长 0.8 m,由题意,质点 1 开始振动方向向上,而乙图上质点 13 振动方向向下,质点 1 在平衡位置,则可知,波的前峰并不是质点 13,而在质点 13右侧半个波长处,即形成两个波长的波形则 t2 T,得到

5、 T0.3 s,选项 A、E 正确,B错误;波速 v m/s m/s,频率 f Hz,选项 C 错误,D 正确 T 0.80.3 83 1T 103答案:ADE4一列简谐横波沿 x 轴负方向传播,如左图是 t1 s 时的波形图,右图是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),即图 2 可能是图 1 中哪个质点的振动图线( )A x0 处的质点 B x1 m 处的质点C x3 m 处的质点 D x5 m 处的质点解析:先在振动图线中看 t1 s 时质点的振动情况,由图可知该时刻质点处于平衡位置且向负方向运动,再由“同侧”原理可知,图 1 中的 x0、1、3、5 这四个点中只

6、有x0 处的质点正经平衡位置向负方向运动,可知 A 选项正确答案:A35(多选)如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻, M 是波峰与波峰相遇点,两列波的振幅均为 A,下列说法中正确的是( )A该时刻位于 O 点的质点正处于平衡位置B位于 P、 N 两点的质点始终处在平衡位置C随着时间的推移,位于 M 点的质点将向位于 O 点的质点处移动D从该时刻起,经过四分之一周期,位于 M 点的质点到达平衡位置,此时位移为零E O、 M 连线的中点是振动加强的点,其振幅为 2A解析:该时刻位于 O 点的质点正处于波谷与波谷的相遇点,非平衡位置,选项 A 错误;位于 P、 N

7、两点的质点处于波峰和波谷的相遇点,合位移始终为零,选项 B 正确;质点并不随波迁移,选项 C 错误;从该时刻起,经过四分之一周期,两列波在 M 点的振动分别到达平衡位置,合位移为零,选项 D 正确; O、 M 连线上各点都是振动加强的点,其振幅为 2A,选项 E 正确答案:BDE6(多选)一列简谐横波在 t0 时刻的波形如图所示,质点 P 此时刻沿 y 方向运动,经过 0.2 s 第一次回到平衡位置,则( )A该波沿 x 轴正方向传播B该波沿 x 轴负方向传播C波的周期为 0.4 sD波的传播速度为 30 m/sE质点 Q 的振动方程为 y5cos5 t(cm)解析:图示时刻 P 点的振动方向

8、向下,比左侧波峰振动早,所以波向左传播,即沿 x 方向传播,选项 A 错误,B 正确由题知,位于平衡位置的质点 P 正向 y 方向运动,且经 0.2 s 质点 P 再一次经过平衡位置并向 y 方向运动,得到 P 的振动周期为 0.4 s,即波的周期为 0.4 s,选项 C 正确;由图读出,波长 6 m,所以 v m/s15 T 60.4m/s,选项 D 错误; Q 点的振幅为 5 cm, 5 rad/s, t0 时刻处于振幅最大处,2T4所以质点 Q 的振动方向为 y5cos5 t(cm),选项 E 正确答案:BCE72019河南安阳模拟(多选)如图甲所示为一列简谐波在某一时刻的波形图,图乙为

9、介质中 x2 m 处的质点 P 以此时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是( )A这列波的传播方向是沿 x 轴正方向B这列波的传播速度大小是 20 m/sC经过 0.15 s,质点 P 沿 x 轴的正方向传播了 3 mD再过 0.1 s,质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向E再过 0.1 s,质点 Q 的运动方向沿 y 轴负方向解析:由图乙可知, t0 时刻质点 P 向下振动,由图甲根据“上坡下,下坡上”可知,此列波沿 x 轴正方向传播,故 A 正确;由图甲可知波长 4 m,由图乙可知周期 T0.2 s,则波速为 v m/s20 m/s,故 B 正确;各质点只在自己的平衡位置附近做简 T

10、40.2谐运动,并不随波迁移,故 C 错误;由于 t0.1 s ,所以此时刻振动情况与计时起点T2振动情况完全相反,由图甲可知计时起点质点 Q 同 y 轴正方向运动,则 0.1 s 时质点 Q 向y 轴负方向运动,故 D 错误,E 正确答案:ABE8(多选)如图甲所示,一列机械波沿直线 ab 向右传播, ab2 m, a、 b 两点的振动情况如图乙所示,下列说法中正确的是( )A波速可能是 m/s B波长可能是 m243 83C波速可能是 m/s D波速可能是 m/s37 27E波长可能大于 m835解析:由振动图象可看出 t0 时刻,点 a 在波谷,点 b 在平衡位置且向上振动,所以ab2

11、m n (n0、1 、2、3),解得 m(n0、1、2、3),所以波34 84n 3速 v m/s(n0、1、2、3),式中当 n10 时,A 项正确;式中当 T 24n 3n0 时,B 项正确;式中当 n1 时,D 项正确答案:ABD技能提升练92019河南南阳一中四模(多选)如图所示,两列简谐横波 a 和 b 均沿 x 轴正方向传播,波速为 40 m/s,下列说法正确的是( )A a 波的周期为 0.2 s, b 波的周期为 0.1 sB对于 b 波, x 轴上 x1 m 处的质点经过 0.1 s 就传到 x5 m 处C a、 b 两列波相遇时不能发生稳定干涉D x8 m 处的质点振动总是

12、加强的E若两列波进入另一种介质,它们的频率都不会改变解析:从图中可知 a8 m, b4 m,故 Ta 0.2 s, Tb av 8 m40 m/s bv0.1 s,A 正确;波上的质点在传播过程中,只在平衡位置附近上下振动,不随波4 m40 m/s迁移,B 错误;由于两列波周期不相同,即频率不相等,故不能发生稳定干涉,则 x8 m处质点振动并不总是加强的,C 正确,D 错误;波的频率等于波源的振动频率,由波源决定,而与介质无关,所以其频率不变,E 正确答案:ACE102019衡水模拟(多选)如图甲所示,在水平面内,有三个质点 a、 b、 c 分别位于直角三角形的三个顶点上,已知 ab6 m,

13、ac8 m在 t10 时刻 a、 b 同时开始振动,振动图象均如图乙所示,所形成的机械波在水平面内传播,在 t24 s 时 c 点开始振动( )6A该机械波的传播速度大小为 2 m/sB该列波的波长是 2 mC两列波相遇后, c 点振动加强D两列波相遇后, c 点振动减弱E两列波相遇后, c 点振动先加强后减弱解析: a 点振动产生的机械波最先到达 c 点,则根据关系式 v 可知波速 v 2 st actm/s,选项 A 正确;由于 v ,则 vT2 m/s1 s2 m,选项 B 正确; a 波比 b 波 T早到达 c 点的时间 t 1 s,即两列波到达 c 点时,使 c 点振动加强,bcv

14、acv 10 m 8 mv产生共振,由于两列机械波频率相同相干涉,故 c 总是振动加强点,选项 C 正确,选项D、E 错误答案:ABC112019湖南长郡中学模拟机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿 x 轴正方向传播,质点 P 的横坐标 x0.32 m从此时刻开始计时(1)若 P 点经 0.4 s 第一次到达最大正位移处,求波速大小(2)若 P 点经 0.4 s 到达平衡位置,波速大小又如何?解析:(1)若 P 点经 0.4 s 第一次到达最大正位移处,即最大正位移处波形传至 P 处,知波形移动的距离 x0.32 m0.2 m0.12 m,则波速 v m/s0.3 m/s. x t 0.120.4(2)若 P 点经 0.4 s 到达平衡位置,即平衡位置处波形传至 P 处,则波形移动的距离 x0.32 m (n0,1,2,),则波速 v m/s(0.8 n) n2 x t 0.32 0.4n0.4m/s(n0,1,2,)答案:(1)0.3 m/s(2)(0.8 n) m/s(n0,1,2,)7

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