《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第14章 第2講 機(jī)械波精練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第14章 第2講 機(jī)械波精練（含解析）（8頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講　機(jī)械波 ◎基礎(chǔ)鞏固練 1．(多選)下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)振動的方向總是垂直于波傳播的方向 B．在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長的距離 C．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定 D．部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象。 E．火車鳴笛減速向我們駛來時(shí)，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率低。 解析：　波分橫波與縱波，縱波的質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向在同一條直線上，選項(xiàng)A錯誤； 由v＝可知，沿波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長的距離，選項(xiàng)B正確； 機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)本身決定，選項(xiàng)C正確；部隊(duì)過橋不能齊步走

2、而要便步走，防止策動頻率與固有頻率相同，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確；火車鳴笛減速向我們駛來時(shí)，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高，是聲波的多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)E錯誤。 答案：　BCD 2．(多選)(2018·廣東佛山一中模擬)一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，t＝0時(shí)開始振動，3 s時(shí)停止振動，3.5 s時(shí)的波形如圖所示，其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置與O的距離為5.0 m。以下說法正確的是________。 A．波速為4 m/s B．波長為6 m C．波源起振方向沿y軸正方向 D．2.0～3.0 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動 E．0～3.0 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的總

3、路程為1.4 m 答案：　ACE 3．(多選)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v＝200 m/s，已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝40 m處，如圖所示，在x＝400 m處有一接收器(圖中未畫出)，則下列說法正確的是________。 A．波源開始振動時(shí)方向沿y軸負(fù)方向 B．從t＝0開始經(jīng)過0.15 s，x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路程為0.6 m C．接收器在t＝2.0 s時(shí)才能接收到此波 D．若波源向x軸正方向運(yùn)動，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到的波源頻率可能為11 Hz E．若該波與另一列頻率為10 Hz、波源在x＝350 m處的沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波

4、相遇，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 解析：　根據(jù)波動圖象和波的傳播方向可知，波源開始振動時(shí)方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A正確；根據(jù)波動圖象可知波長λ＝20 m，振幅A＝10 cm。周期T＝＝20 m÷200 m/s＝0.1 s，從t＝0開始經(jīng)過0.15 s(1.5個(gè)周期)，x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路程為6個(gè)振幅，即6A＝6×0.1 m＝0.6 m，選項(xiàng)B正確；接收器在t＝＝ s＝1.8 s時(shí)就能夠接收到此波，選項(xiàng)C錯誤；波源頻率為f＝＝10 Hz，若波源向x軸正方向運(yùn)動，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到波的頻率小于10 Hz，選項(xiàng)D錯誤；根據(jù)頻率相同的兩列波相遇才能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件，若該波與另一列頻率為

5、10 Hz的簡諧橫波相遇，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)E正確。 答案：　ABE 4．(多選)[2016·全國乙卷·34(1)]某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15 s。下列說法正確的是________。 A．水面波是一種機(jī)械波 B．該水面波的頻率為6 Hz C．該水面波的波長為3 m D．水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會傳遞出去 E．水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移 解析：　水面波是一種機(jī)械波，說法A正確。根據(jù)題

6、意得周期T＝ s＝ s，頻率f＝＝0.6 Hz，說法B錯誤。波長λ＝＝ m＝3 m，說法C正確。波傳播過程中，傳播的是振動形式，能量可以傳遞出去，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，說法D錯誤，說法E正確。 答案：　ACE 5．(多選)[2016·全國丙卷·34(1)]由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m。P、Q開始振動后，下列判斷正確的是________。 A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同 B

7、．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反 C．當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置 D．當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時(shí)，P在波峰 E．當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時(shí)，Q在波峰 解析：　簡諧橫波的波長λ＝＝ m＝0.8 m。P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源S的距離PS＝15.8 m＝19λ＋λ，SQ＝14.6 m＝18λ＋λ。因此P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反，說法A錯誤，說法B正確。當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時(shí)，P在波峰的位置，Q在波谷的位置。當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時(shí)，P在波谷的位置，Q在波峰的位置。說法C錯誤，說法D、E正確。 答案：　BDE 6．(多選)(2018·江西南昌

8、一模)圖甲為一列簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則下列說法正確的是________。 A．這列波的波長是8 m，周期是0.20 s，振幅是10 cm B．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動 C．從t＝0到t＝0.25 s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 m D．從t＝0到t＝0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為0 cm E．質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝0.1sin 10πt(m) 解析：　由題圖甲可知，這列波的波長是8 m，由題圖乙可知，周期為0.20 s，振幅為10 cm，A正確。由題圖乙可知，

9、在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動，B正確。從t＝0到t＝0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了個(gè)波長即傳播了10 m，C錯誤。從t＝0到t＝0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程大于5個(gè)振幅，即大于50 cm，D錯誤。質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝0.1sin10πt(m)，E正確。 答案：　ABE 7．(多選)(2018·衡水冀州中學(xué)模擬)如圖所示，實(shí)線和虛線分別為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t1＝0、t2＝0.02 s兩個(gè)時(shí)刻的波形圖象，已知t2－t1<(T為該波的周期)，下列說法正確的是________。 A．波沿著x軸負(fù)方向傳播 B．波的傳播速度是100 m/s C．在t2－t1＝

10、0.02 s時(shí)間內(nèi)，x＝24 m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為5 cm D．在t＝0.4 s時(shí)刻，x＝4 m的質(zhì)點(diǎn)的速度最大 E．在t＝1.6 s時(shí)刻，x＝64 m的質(zhì)點(diǎn)加速度為零 解析：　由題圖知波長為λ＝16 m，由t2－t10.04 s，由波形平移的距離易知，波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；由題意知0.02 s＝T，所以T＝0.16 s，波速v＝＝ m/s＝100 m/s，故B正確；T＝0.16 s,0.02 s＝T，則x＝24 m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程s＝ A＝5 cm，故C正確；t＝0.4 s＝2.5 T，x＝4 m的質(zhì)點(diǎn)在波谷，速度為零， D錯誤；t＝1.6 s＝10 T，x＝

11、64 m的質(zhì)點(diǎn)加速度為零，E正確。 答案：　BCE ◎能力提升練 8. (多選)(2017·開封二模)如圖所示，空間同一平面內(nèi)有A、B、C三點(diǎn)，AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m。A、C兩點(diǎn)處有完全相同的波源做簡諧振動，振動頻率為1 360 Hz，波速為340 m/s。下列說法正確的是________。 A．B點(diǎn)的位移總是最大 B．A、B間有7個(gè)振動加強(qiáng)的點(diǎn) C．兩列波的波長均為0.25 m D．B、C間有8個(gè)振動減弱的點(diǎn) E．振動減弱點(diǎn)的位移總是為零 解析：　波的波長λ＝＝ m＝0.25 m，B點(diǎn)到兩波源的路程差Δx＝1 m＝4λ，該點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，但位移不總是

12、最大，故A錯誤，C正確；AC的垂直平分線交AB于O點(diǎn)，側(cè)點(diǎn)O到A、C的距離相等，為振動加強(qiáng)點(diǎn)，OB上到A、C的距離之差為0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m的點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，OA上到C、A的距離之差為0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m、1.25 m、1.5 m、1.75 m、2 m、2.25 m、2.5 m、2.75 m的點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，共16個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)，故B錯誤；BC上到A、C的距離之差為1.125 m、1.375 m、1.625 m、1.875 m、2.125 m、2.375 m、2.625 m、2.875 m的點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)，共8個(gè)減弱點(diǎn)，故D正確；由于兩波源的振幅相同，故振

13、動減弱點(diǎn)的位移總是為零，故E正確。 答案：　CDE 9．(多選)(2018·陜西寶雞一模)一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，波中A、B兩質(zhì)點(diǎn)在平衡位置間的距離為0.5 m，且小于一個(gè)波長，如圖甲所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)振動圖象如圖乙所示。由此可知________。 A．波中質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為8 cm B．該簡諧波的波長為4 m C．該簡諧波的波速為0.5 m/s D．t＝1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 E．t＝1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動速度相同 解析：　由圖可知，該波的振幅為2 cm，波中質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4倍的振幅，即8 cm，故A正確；由圖知，t＝0

14、時(shí)刻B質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置向上運(yùn)動，A質(zhì)點(diǎn)位于波峰，則有Δx＝x2－x1＝λ，n＝0,1,2,3……由于Δx<λ，則知n只能取0，故λ＝2 m，故B錯誤；由圖知周期T＝4 s，則波速為v＝＝0.5 m/s，故C正確；由圖可知，在t＝1.5 s時(shí)刻，A的位移為負(fù)，而B的位移為正，故D錯誤；由圖知，t＝1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)到平衡位置的距離是相等的，所以振動的速度大小相等；又由圖可知，在t＝1.5 s時(shí)刻二者運(yùn)動的方向相同，所以它們的振動速度相同，故E正確。 答案：　ACE 10．(多選)一條繩子兩端為A點(diǎn)和B點(diǎn)，沿繩子建立坐標(biāo)系，如圖甲所示，每隔1 m選一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，圖乙為A點(diǎn)的振動圖象，圖丙為

15、B點(diǎn)的振動圖象，兩質(zhì)點(diǎn)各振動一個(gè)周期，分別形成兩列波相對傳播，波速均為2 m/s，則下列說法正確的是________。 A．兩列波的波長都是2 m B．兩列波在t＝2.5 s時(shí)開始相遇 C．t＝3 s時(shí)，x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn) D．t＝3 s時(shí)，x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)的位移大小為40 cm E．兩列波相遇的時(shí)間為0.5 s 解析：　A、B兩點(diǎn)的振動周期均為1 s，波速均為2 m/s，由v＝得波長均為2 m，A正確；當(dāng)B點(diǎn)開始振動時(shí)，A點(diǎn)振動引起的振動形式傳播到x＝2 m處，兩列波再經(jīng)過t＝ s＝1.5 s同時(shí)傳播到x＝5 m處，因此在t＝2.5 s時(shí)兩列波相遇，B正確；x＝4

16、m處的質(zhì)點(diǎn)與x＝2 m處為一個(gè)波長的距離，與x＝8 m處為兩個(gè)波長的距離，距離之差為一個(gè)波長，因此該點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，C正確；t＝3 s時(shí)，A點(diǎn)振動引起的振動形式在x＝4 m處位移為0，B點(diǎn)振動引起的振動形式在x＝4 m處位移也為0，因此t＝3 s時(shí)，x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)的位移大小為0，D錯誤；以其中一列波為參考系，另一列波相對傳播速度為2v，相遇時(shí)相對傳播距離為2λ，則相遇時(shí)間t＝＝T，即t＝1 s，E錯誤。 答案：　ABC 11．[2016·全國甲卷·34(2)]一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x＝0和x＝5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t＝0時(shí)

17、開始觀測，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y＝4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t＝ s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t＝1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求 (1)簡諧波的周期、波速和波長； (2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。 解析：　(1)設(shè)振動周期為T。由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個(gè)周期，由此可知T＝4 s① 由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長，且波沿x軸正向傳播，O在t＝ s時(shí)回到平衡位置，而A在t＝1 s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差 s。兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間，可得波的速度 v＝7.5 cm/s② 利用波長、波速和周期的關(guān)系得，簡諧波的波長 λ＝30 cm③ (2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為 y＝Acos(＋φ0)④ 將①式及題給條件代入上式得 ⑤ 解得φ0＝，A＝8 cm⑥ 質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為 y＝0.08 cos(＋)(國際單位制)⑦ 或y＝0.08 sin(＋)(國際單位制) 答案：　(1)4 s　7.5 cm/s　30 cm (2)y＝0.08 cos(＋)(國際單位制) 或y＝0.08 sin(＋)(國際單位制) 8