（江蘇專版）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)五十四 機(jī)械波的描述

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1、（江蘇專版）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)五十四 機(jī)械波的描述 1．(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如圖所示，介質(zhì)中x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝10sin(5πt)cm.關(guān)于此簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 第1題圖 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．周期為4.0 s B．振幅為20 cm C．傳播方向沿x軸正方向 D．傳播速度為10 m/s 2．一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) 第2題圖 A．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)頻率是4 Hz B．在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20

2、cm C．第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零 D．在t＝1 s和t＝3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同 3．(多選)沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為40 m/s，則t＝ s時(shí)(　　) 第3題圖 A．質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值 B．質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同 C．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同 D．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反 4．一列波源在x＝0處的簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，周期為0.02 s，t0時(shí)刻的波形如圖所示．此時(shí)x＝12 cm處的質(zhì)點(diǎn)P

3、恰好開始振動(dòng)．則(　　) 第4題圖 A．質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向 B．波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向 C．此后一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為8 cm D．這列波的波速為8 m/s 5．(多選)圖甲為某一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝1.0 s時(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 　　　　甲　　　　　 　　　　　　乙 第5題圖 A．該簡(jiǎn)諧橫波的傳播速度為4 m/s B．從此時(shí)刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了8 m的路程 C．圖乙可能是圖甲x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D．此時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)

4、的振動(dòng)速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度 6．(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播．以波源O由平衡位置開始振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判斷正確的是(　　) 第6題圖 A．波長(zhǎng)為1.2 m B．波源起振方向沿y軸正方向 C．波速大小為0.4 m/s D．質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)能在t＝4 s時(shí)最大 7．(多選)如圖所示，a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4 m和6 m．一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正方向傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3 s時(shí)a第一次到達(dá)最

5、高點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 第7題圖 A．在t＝6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處 B．在t＝5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn) C．質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 s D．在4 s

6、為t＝0時(shí)刻某一沿x正方向傳播的簡(jiǎn)諧波波形圖，虛線為t＝0.1 s時(shí)刻的波形，求： (1)波的周期大??； (2)波速大?。? 第9題圖 10．如圖所示，圖甲為某列簡(jiǎn)諧波t＝t0時(shí)刻的圖象，圖乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象，試討論： (1)波的傳播方向和傳播速度． (2)求0～2.3 s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程． 　　　 　　　　　甲　　　　　　　　　　 　乙 第10題圖 課時(shí)作業(yè)(五十四) 機(jī)械波的描述1.CD　【解析】　由圖象可知振幅A＝10 cm，λ＝4 m，故B錯(cuò)誤；T＝＝0.4 s，故A錯(cuò)

7、誤；v＝＝10 m/s，故D正確；由P點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，P點(diǎn)t＝0時(shí)刻向上振動(dòng)，所以機(jī)械波沿x軸正方向傳播，故C正確． 2．B　【解析】　振動(dòng)圖象表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移，由圖象可看出，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期T＝4 s，其頻率f＝＝0.25 Hz；10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了T，其運(yùn)動(dòng)路程s＝×4A＝20 cm；第4 s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，其速度最大； t＝1 s和t＝3 s兩時(shí)刻，由圖象可看出，位移大小相等，方向相反，由以上分析可知，選項(xiàng)B正確． 3．CD　【解析】　根據(jù)波的圖象可知波長(zhǎng)為λ＝4 m，v＝可得該波周期為T＝＝0.1 s，則由題中圖示狀態(tài)再經(jīng)過 s，即 T后質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平

8、衡位置的位移仍為正值，但正在向下振動(dòng)，可知其在t＝ s時(shí)的速度方向與其相對(duì)平衡位置位移方向相反，而與加速度方向相同，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，CD正確． 4．B　【解析】　質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向，波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；此后一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為4個(gè)振幅，為4×5 cm＝20 cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；這列波的波長(zhǎng)為8 cm，波速為4 m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．AC　【解析】　該簡(jiǎn)諧橫波的傳播速度為v＝＝ m/s＝4 m/s，A正確；因2 s＝2T，則從此時(shí)刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了的路程為：8 A＝16 m，B錯(cuò)誤；在t＝1.0 s時(shí)刻，x＝2 m處的質(zhì)

9、點(diǎn)向下振動(dòng)，故由振動(dòng)圖線可知圖乙可能是圖甲x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，C正確；此時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，速度最大，故M點(diǎn)的振動(dòng)速度大于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度，D錯(cuò)誤． 6．AB　【解析】　由A的振動(dòng)圖象可知，A經(jīng)過3 s開始振動(dòng)，OA間距0.9 m，波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s；振動(dòng)的周期T＝4 s，所以波長(zhǎng)λ＝vT＝0.3×4 m＝1.2 m；介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的起振方向和波源的起振方向相同，由A質(zhì)點(diǎn)的起振方向可以判斷波源的起振方向沿y軸的正方向；t＝4 s時(shí)A距離平衡位置最遠(yuǎn)，速度最小，動(dòng)能最小，正確選項(xiàng)AB. 7．ACD　【解析】　波由a到d勻速傳播，v＝2 m/s，t＝＝6 s，A正確；第一

10、個(gè)波峰在t1＝3 s時(shí)產(chǎn)生于a點(diǎn)，再經(jīng)t2＝＝3 s到達(dá)c點(diǎn)，共計(jì)t＝t1＋t2＝6 s，B錯(cuò)誤；a點(diǎn)從向下起振至到達(dá)最高點(diǎn)用時(shí)3 s，可知＝3 s，即T＝4 s，則b點(diǎn)的振動(dòng)周期也為4 s，C正確；波經(jīng)t2＝＝3 s到達(dá)c點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)c點(diǎn)開始從平衡位置向下振動(dòng)，再經(jīng)＝1 s，共計(jì)4 s到達(dá)最低點(diǎn)，再經(jīng)＝2 s可到達(dá)最高點(diǎn)，故在4 s

11、)(200n＋50) m/s(n＝0，1，2……) 【解析】　(1)由圖可知，在0.1 s內(nèi)，波沿著波的傳播方向最小平移了，因?yàn)椴ㄐ蔚闹芷谛?，所以波有可能沿波的傳播方向平移了nλ＋(n＝0，1，2……)，所以，0.1 s有可能是nT＋(n＝0，1，2……)，即：0.1＝nT＋(n＝0，1，2……)，故T＝ s(n＝0，1，2……)．(2)因v＝，所以v＝＝(200n＋50) m/s(n＝0，1，2……)． 10．(1)波沿x軸正方向傳播，速度為5.0 m/s　(2)2.3 m 【解析】　(1) 根據(jù)振動(dòng)圖象可以判斷P質(zhì)點(diǎn)在t＝t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移處運(yùn)動(dòng)，由此可確定波沿x軸正方向傳播． 由t＝t0時(shí)該波的圖象可知λ＝2.0 m，根據(jù)v＝λf，波傳播的頻率與波源振動(dòng)頻率相同，而波源振動(dòng)的頻率與介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率相同，由P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知， f＝＝Hz＝2.5 Hz， 所以v＝λf＝2.0×2.5 m/s＝5.0 m/s. (2) 由于T＝0.4 s，所以2.3 s＝T， 路程x＝4A×5＋3A＝23A＝2.3 m.