（江蘇專版）2022年高考物理總復習 課時作業(yè)五十四 機械波的描述

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1、（江蘇專版）2022年高考物理總復習 課時作業(yè)五十四 機械波的描述 1．(多選)一列簡諧橫波在t＝0時的波形圖如圖所示，介質(zhì)中x＝2 m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y＝10sin(5πt)cm.關于此簡諧波，下列說法中正確的是(　　) 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)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是(　　) 第2題圖 A．質(zhì)點運動頻率是4 Hz B．在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20

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

3、恰好開始振動．則(　　) 第4題圖 A．質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸正方向 B．波源開始振動時的方向沿y軸負方向 C．此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點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軸正向傳播的簡諧橫波在t＝1.0 s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的某一質(zhì)點的振動圖象，則下列說法正確的是(　　) 　　　　甲　　　　　 　　　　　　乙 第5題圖 A．該簡諧橫波的傳播速度為4 m/s B．從此時刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點運動了8 m的路程 C．圖乙可能是圖甲x＝2 m處質(zhì)點的振動圖象 D．此時刻M質(zhì)點

4、的振動速度小于Q質(zhì)點的振動速度 6．(多選)一列簡諧橫波沿直線傳播．以波源O由平衡位置開始振動為計時零點，質(zhì)點A的振動圖象如圖所示，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A的動能在t＝4 s時最大 7．(多選)如圖所示，a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點，相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m．一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正方向傳播，在t＝0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t＝3 s時a第一次到達最

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

6、為t＝0時刻某一沿x正方向傳播的簡諧波波形圖，虛線為t＝0.1 s時刻的波形，求： (1)波的周期大??； (2)波速大?。? 第9題圖 10．如圖所示，圖甲為某列簡諧波t＝t0時刻的圖象，圖乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象，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)點通過的路程． 　　　 　　　　　甲　　　　　　　　　　 　乙 第10題圖 課時作業(yè)(五十四) 機械波的描述1.CD　【解析】　由圖象可知振幅A＝10 cm，λ＝4 m，故B錯誤；T＝＝0.4 s，故A錯

7、誤；v＝＝10 m/s，故D正確；由P點做簡諧運動的表達式可知，P點t＝0時刻向上振動，所以機械波沿x軸正方向傳播，故C正確． 2．B　【解析】　振動圖象表示質(zhì)點在不同時刻相對平衡位置的位移，由圖象可看出，質(zhì)點運動的周期T＝4 s，其頻率f＝＝0.25 Hz；10 s內(nèi)質(zhì)點運動了T，其運動路程s＝×4A＝20 cm；第4 s末質(zhì)點在平衡位置，其速度最大； t＝1 s和t＝3 s兩時刻，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B正確． 3．CD　【解析】　根據(jù)波的圖象可知波長為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M相對平

8、衡位置的位移仍為正值，但正在向下振動，可知其在t＝ s時的速度方向與其相對平衡位置位移方向相反，而與加速度方向相同，選項AB錯誤，CD正確． 4．B　【解析】　質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸負方向，波源開始振動時的方向沿y軸負方向，選項A錯誤，B正確；此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為4個振幅，為4×5 cm＝20 cm，選項C錯誤；這列波的波長為8 cm，波速為4 m/s，選項D錯誤． 5．AC　【解析】　該簡諧橫波的傳播速度為v＝＝ m/s＝4 m/s，A正確；因2 s＝2T，則從此時刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點運動了的路程為：8 A＝16 m，B錯誤；在t＝1.0 s時刻，x＝2 m處的質(zhì)

9、點向下振動，故由振動圖線可知圖乙可能是圖甲x＝2 m處質(zhì)點的振動圖象，C正確；此時刻M質(zhì)點在平衡位置，速度最大，故M點的振動速度大于Q質(zhì)點的振動速度，D錯誤． 6．AB　【解析】　由A的振動圖象可知，A經(jīng)過3 s開始振動，OA間距0.9 m，波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s；振動的周期T＝4 s，所以波長λ＝vT＝0.3×4 m＝1.2 m；介質(zhì)中質(zhì)點的起振方向和波源的起振方向相同，由A質(zhì)點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A距離平衡位置最遠，速度最小，動能最小，正確選項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、個波峰在t1＝3 s時產(chǎn)生于a點，再經(jīng)t2＝＝3 s到達c點，共計t＝t1＋t2＝6 s，B錯誤；a點從向下起振至到達最高點用時3 s，可知＝3 s，即T＝4 s，則b點的振動周期也為4 s，C正確；波經(jīng)t2＝＝3 s到達c點，說明此時c點開始從平衡位置向下振動，再經(jīng)＝1 s，共計4 s到達最低點，再經(jīng)＝2 s可到達最高點，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，因為波形的周期性，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)振動圖象可以判斷P質(zhì)點在t＝t0時刻在平衡位置且向負的最大位移處運動，由此可確定波沿x軸正方向傳播． 由t＝t0時該波的圖象可知λ＝2.0 m，根據(jù)v＝λf，波傳播的頻率與波源振動頻率相同，而波源振動的頻率與介質(zhì)中各質(zhì)點振動頻率相同，由P質(zhì)點的振動圖象可知， 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.