（新課標）2019屆高考物理一輪復習 第14章 波與相對論 第二節(jié) 機械波達標診斷高效訓練.doc

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第二節(jié) 機械波 (建議用時：60分鐘)一、選擇題1(高考福建卷)在均勻介質中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周期內的振動圖象如右圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是()解析：選D.由波的形成規(guī)律可知，一個周期內x0處，質點剛好完成一次全振動，結合振動圖象知，質點在平衡位置向下運動；x(為該波波長)處，質點振動了個周期，質點位于正向最大位移處；x處的質點，振動了個周期，質點位于負向最大位移處選項D正確2(2018福建廈門質檢) t0時刻，同一介質中在x8 m和x8 m處分別有振源A和B同時做振幅A10 cm的簡諧振動，t4 s時，波形如圖所示，則可知()A振源A與振源B的頻率相同B機械波在此介質中的傳播速度v1 m/sCt8 s時，O點處質點在平衡位置并向y軸負方向運動Dt11 s時，O點處質點在y10 cm處，并向y軸正方向運動E此兩列波在x軸相遇時，在A、B間會形成穩(wěn)定的干涉圖樣，其中x0、4、4處是振動加強點解析：選BCD.由圖可知，A2 m，B4 m，兩列波的波速相同，故根據f可知，2，選項A錯誤；機械波在此介質中的傳播速度v m/s1 m/s，選項B正確；t8 s時，兩列波均傳到O點，由兩列波在O點引起的振動方向均向下，故O點處在平衡位置并向y軸負方向運動，選項C正確；t11 s時，由A振動在O點的振動位移為零，振動速度向上；由B振動在O點的振動位移為10 cm，振動速度為零；故由振動的合成可知，O點處質點在y10 cm處，并向y軸正方向運動，選項D正確；因兩列波的頻率不同，故此兩列波在x軸相遇時，在A、B間不會形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項E錯誤3(2018山東泰安質檢)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的波形如圖所示，此時波傳播到x10 m處(圖中未畫出)已知任意振動質點連續(xù)2次經過平衡位置的時間間隔為0.4 s下列說法正確的是()A波速為4 m/sB波的頻率為1.25 HzC當波傳到x10 m處時，該處的質點向y軸正方向運動Dt1.2 s時，x坐標為11 m的質點恰好位于波谷Et1.2 s時，x坐標為15 m的質點恰好位于波峰解析：選BCE.由題意可知，任意振動質點連續(xù)2次經過平衡位置的時間間隔為0.4 s，則周期為T0.8 s，頻率為f Hz1.25 Hz，故B正確；由圖可知，該波的波長是4 m，所以波速為：v m/s5 m/s，故A錯誤；由波傳播的周期性可知x10 m的振動情況與x2 m的振動情況相同，根據“峰前質點上振”的原理，可知該處的質點向y軸正方向運動，故C正確；波由x10 m傳到x11 m處所用的時間為：t1 s0.2 s，此時質點向y軸正方向運動，還剩t21 s1T, 所以t1.2 s時，x坐標為11 m的質點恰好位于波峰，故D錯誤；波由x10 m傳到x15 m處所用的時間為：t1 s1 s，此時質點向y軸正方向運動，還剩t20.2 sT，即t1.2 s時，x坐標為15 m的質點恰好位于波峰，故E正確4(2018江南十校聯(lián)考)一簡諧機械橫波沿x軸負方向傳播，已知波的波長為8 m周期為2 st1 s時刻波形如圖1所示，a、b是波上的兩個質點圖2是波上某一點的振動圖象則下列說法正確的是()A圖2可以表示d點的振動B圖2可以表示b點的振動Ca、b兩質點在t1.5 s時速度大小相同D該波傳播速度為v4 m/sEt0時b點速度沿y軸正方向解析：選ADE.由于該波是t1 s時刻波形圖，則圖2在t1 s時刻該質點在平衡位置，而且向正方向振動，故圖2表示d點振動，故選項A正確，選項B錯誤；t1.5 sT，則經過T，質點a處于平衡位置，質點b處于負向最大位移處，故該時刻二者速度大小不相同，故選項C錯誤；根據公式v m/s4 m/s，故選項D正確；t0時刻將波向右平移，則t0時刻根據波的傳播方向可以確定質點b向y軸正方向運動，故選項E正確5(2018湖南邵陽大聯(lián)考)一列簡諧橫波向x軸負方向傳播，在t0時的波形如圖所示，P、Q兩質點的平衡位置的坐標分別為(1，0)、(7，0)已知t0.7 s時，質點P第二次出現(xiàn)波峰，下列說法正確的是()A該波的波長為5 mB該波的波速為10 m/sC振源的起振方向沿y軸負方向D當質點Q位于波峰時，質點P位于波谷Et0.9 s時，質點Q第一次出現(xiàn)波峰解析：選BDE.從圖中可知4 m，根據題意可知T0.7 s，解得T0.4 s，故該波的波速為v m/s10 m/s，A錯誤，B正確；波上所有質點的起振方向都和波源的起振方向相同，從圖中可知x1 m處的質點起振方向向上，故振源的起振方向沿y軸正方向，C錯誤；因為PQ之間的距離xPQ6 m，為半波長的奇數倍，故兩點為反相點，所以當質點Q位于波峰時，質點P位于波谷，D正確；從t0時刻傳播到x7 m處所需時間為t10.8 s，即t0.9 s時，質點Q振動了0.1 s，即T，故質點Q第一次出現(xiàn)波峰，E正確6(2018內蒙古包頭模擬)圖甲為某一簡諧波在t1.0 s時刻的波動圖象，圖乙為圖甲中C點的振動圖象則下列說法正確的是()A波速v4 m/sB圖甲中B點的運動方向向右C該波沿x軸負方向傳播D要使該波能夠發(fā)生明顯的衍射，則障礙物的尺寸應遠大于4 mE若該波能與另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉，則另一列波的頻率為1 Hz解析：選ACE.由題圖知4 m，T1 s，則波速v4 m/s，A正確；簡諧橫波在x軸方向上傳播，B點上下振動，不可能向右運動，B錯誤；由圖可知：t1.0 s時C點向下振動，由上下坡原理，波沿x軸負方向傳播，C正確；該波波長4 m，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是，障礙物的尺寸和4 m差不多或小于4 m，D錯誤；該波頻率f1 Hz，發(fā)生穩(wěn)定的干涉的條件是兩列波的頻率相等，E正確7(2018山東棗莊模擬)如圖甲所示，同一均勻介質中的一條直線上有相距10 m的兩質點A、B，C為AB的中點從0時刻起，A、B同時開始振動，且都只振動了一個周期圖乙為A的振動圖象，圖丙為B的振動圖象若A向右傳播的波與B向左傳播的波在0.5 s時相遇，則下列說法正確的是()A兩列波的波長都是5 mB兩列波在A、B間的傳播速度均為10 m/sC在兩列波相遇過程中，C為振動加強點D在1 s時，質點B經過平衡位置且振動方向向上E1 s內，C經過的路程為0解析：選BDE.兩波在均勻介質中傳播波速相同，設為v，則有2vtxAB，代入解得：v m/s10 m/s.由題圖知T0.2 s，則波長為：vT2 m，故A錯誤，B正確；當A的波峰(或波谷)傳到C時，恰好B的波谷(或波峰)也傳到C，C點的振動始終減弱，故C錯誤；質點A處產生的振動傳遞到B的時間：t s1 s，所以在1 s時，質點A處產生的振動恰好傳播到B點，由于A處的振動起振的方向向上，所以質點B在平衡位置且振動方向向上，故D正確；由于C點的振動始終減弱，而且兩側的振動的振幅相等，所以在1 s內，C經過的路程為0，故E正確8(2018山西考前測試)一列簡諧橫波在t0時的波形圖如圖所示介質中x2 m處的質點P沿x軸方向做簡諧運動的表達式為y10sin 5t(cm)下列說法正確的是()A該波的振幅為10 cmB該波的周期為4 sC該波沿x軸負方向傳播D該波的傳播速度為10 m/sE在1 s的時間內，質點P經過的路程為1 m解析：選ADE.由波形圖和振動方程y10sin 5t(cm)都可直接讀出振幅為A10 cm，選項A正確；由振動方程得T0.4 s，選項B錯誤；根據振動方程知P點在t0后向上振動，在波形圖中由同側法得波向x軸正向傳播，選項C錯誤；則由波形圖得4 m，則v10 m/s，選項D正確；時間t1 s2T，根據每發(fā)生一個振幅10 cm的路程可知s8A2A10A1 m，選項E正確9(2018四川涼山診斷)一列簡諧橫波在t10.02 s時刻的波形圖如圖甲所示，平衡位置在x1 m處的質點P的振動圖象如圖乙所示已知質點M的平衡位置在x1.75 m處下列說法正確的是()A該波中每個質點的振動周期都為0.02 sB該波波長為2 mCM點在t1時刻位移為 mD質點M從t1時刻起每過0.005 s通過的路程均為0.2 mE在x軸上2 m處有一觀察者，他接收到頻率小于50 Hz解析：選ABC.由圖乙可知，質點的振動周期：T0.02 s，A正確；由圖甲可知，這列波的波長為：2 m，B正確；質點M的平衡位置在x1.75 m，與P點振動情況相差TT，根據振動方程yAsin t0.2 sinT m，C正確；t0.005 sT，即在每個T時間內，質點M通過的路程不是總為0.2 m只有從平衡位置到最大位置或從最大位置到平衡位置的過程才是一個振幅，D錯誤；結合甲、乙兩圖知，波沿x軸正方向傳播，屬于波向觀察者運動，觀察者接收到的頻率增大，接收到的頻率大于50 Hz，E錯誤二、非選擇題10(2018鄭州質量預測)從坐標原點O產生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，t0時刻波的圖象如圖所示，此時波剛好傳播到M點，x1 m的質點P的位移為10 cm，再經t0.1 s，質點P第一次回到平衡位置(1)求波源的振動周期；(2)從t0時刻起經多長時間位于x81 m處的質點N(圖中未畫出)第一次到達波峰位置？并求出在此過程中質點P運動的路程解析：(1)波在0.1 s內傳播了1 m，波速v10 m/s由圖可知該波的波長12 m故波源的振動周期為T1.2 s.(2)t0時，O點左側第一個波峰處于 x03 m處，設經時間t到達N點，則x7.8 s6.5T在此過程中P點運動的路程為s6.54A5.2 m.答案：(1)1.2 s(2)見解析11(2018山西晉城模擬)如圖所示為一列簡諧橫波在t10.05 s時的波形圖，已知該簡諧橫波沿x軸的負方向傳播，A、B兩點為該簡諧波上平衡位置在xA1.0 m、xB1.2 m處的質點經觀測可知A點通過的路程為振幅的10倍，所用的時間為t0.5 s，求：(1)該簡諧橫波的傳播周期以及A點的振動方程；(2)由t10.05 s時開始計時，B點回到平衡位置的時間解析：(1)由波形圖可知，振幅為A0.8 cm，波長為2 m；A點通過的路程為振幅的10倍，需要的時間為2.5T，即2.5T0.5 s，所以周期T0.2 s，10 rad/s設A點的振動方程為yAsin(t)由波形圖可知，A點在t10.05 s時刻經過平衡位置且向下振動，可得則振動方程為y0.8sin (10t)0.8sin 10t (cm)(2)波速v10 m/s從t10.05 s時刻開始，B點第一次回到平衡位置時，波向x軸負方向傳播的距離為s2.0 m1.2 m0.8 m所用的時間t0.08 s所以B點回到平衡位置的時間為tt(0.1n0.08) s(n0，1，2，3)答案：(1)0.2 sy=0.8sin 10t (cm)(2)t(0.1n0.08) s(n0，1，2，3)