（通用版）高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章第2講機(jī)械波課時作業(yè)（含解析）.docx

機(jī)械波一、選擇題1.如圖，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水波，此時葉片A靜止不動為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是()A提高波源頻率B降低波源頻率C增加波源距橋墩的距離D減小波源距橋墩的距離解析：B為使水波能帶動葉片振動，需要使波發(fā)生衍射現(xiàn)象，即使障礙物的大小接近水波的波長，根據(jù)波長、頻率和波速關(guān)系可知，增大波的波長，可以通過降低波的頻率來實(shí)現(xiàn)，B項(xiàng)正確2(多選)如圖所示，一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實(shí)線a為t0時刻的波形圖線，虛線b為tt時刻的波形圖線已知該簡諧橫波波源振動的頻率為f2.5 Hz，虛線b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為xP1 m則下列說法正確的是()A這列波的傳播速度大小一定為20 m/sB這列波一定沿x軸正向傳播C可能有t1.25 sD可能有t1.45 sE若該列波遇到寬度為6 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象解析：ACE由橫波的圖像可知8 m，而vf20 m/s，A正確由圖得波可能沿x軸正向或x軸負(fù)向傳播，B錯誤若波沿x軸正向傳播，則距離1 m，故tnT(n0,1,2，)，當(dāng)n3時，t1.25 s，若波沿x軸負(fù)向傳播，則距離7 m，故tmT(m0,1,2，)，t取值為0.35 s、0.75 s、1.15 s、1.55 s、1.95 s，故C正確、D錯誤障礙物寬度d6 m與波長8 m差不多，則能發(fā)生明顯的衍射，E正確故選A、C、E.3.(多選)(2018揭陽模擬)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v10 m/s，已知在t0時刻的波形如圖所示，此時波剛好傳播到x5 m處下列說法中正確的是()A這列波的波長為4 mB這列波的振幅為20 cmC這列波的頻率為2.5 HzD波源起振方向沿y軸正方向E再經(jīng)過0.2 s的時間，質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)質(zhì)點(diǎn)b現(xiàn)在所處的位置解析：ACD從圖中可得波長為4 m，振幅為A10 cm，頻率f Hz2.5 Hz，A、C正確，B錯誤；波上所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向和波源起振方向相同，x5 m處的質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)閥軸正方向，所以振源的起振方向?yàn)檠貀軸正方向，D正確；質(zhì)點(diǎn)只在自己的位置上下振動，不會沿x軸運(yùn)動，故質(zhì)點(diǎn)a不能到達(dá)質(zhì)點(diǎn)b所處的位置，故E錯誤4(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v200 m/s，已知t0時，波剛好傳播到x40 m處，如圖所示，在x400 m處有一接收器(圖中未畫出)，則下列說法正確的是()A波源開始振動時方向沿y軸負(fù)方向B從t0開始經(jīng)0.15 s，x40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為0.6 mC接收器在t2 s時才能接收到此波D若波源向x軸正方向運(yùn)動，接收器接收到波的頻可能為9 HzE若該波與另一列頻率為5 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣解析：BCE根據(jù)波動圖像和波的傳播方向可知，波源開始振動時方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A正確；根據(jù)波動圖像可知波長20 m，振幅A10 cm.周期T20 m200 m/s0.1 s，從t0開始經(jīng)過0.15 s(1.5個周期)，x40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路程為六個振幅，即60.1 m0.6 m，選項(xiàng)B正確；接收器在t s1.8 s時就能夠接收到此波，選項(xiàng)C錯誤；波源頻率為f10 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大于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)定干涉可知，若該波與另一列頻率為5 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)E正確5(多選)(2018寶雞模擬)如圖甲為某一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t1 s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則下列說法正確的是()A該簡諧橫波的傳播速度為4 m/sB從此時刻起，經(jīng)過2秒，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動了8米的路程C從此時刻起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D乙圖可能是甲圖x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像E此時刻M質(zhì)點(diǎn)的振動速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的振動速度解析：ACD由甲圖可得：4 m，由乙圖可得：T1 s，所以該簡諧橫波的傳播速度為：v4 m/s，故A正確；t2 s2T，則從此時刻起，經(jīng)過2秒，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為s8A80.2 m1.6 m，故B錯誤；簡諧橫波沿x軸正向傳播，此時刻Q質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動，而P質(zhì)點(diǎn)直接向下運(yùn)動，所以P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，故C正確；由乙圖知t0時刻質(zhì)點(diǎn)的位移為0，振動方向沿y軸負(fù)方向，與甲圖x2 m處t0時刻的狀態(tài)相同，所以乙圖可能是甲圖x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，故D正確；質(zhì)點(diǎn)越靠近平衡位置速度越大，則此時刻M質(zhì)點(diǎn)的振動速度大于Q質(zhì)點(diǎn)的振動速度，故E錯誤6圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa2 m和xb6 m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時刻開始計(jì)時的振動圖像下列說法正確的是()A該波沿x方向傳播，波速為1 m/sB質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動的路程為4 mC此時刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿y方向D質(zhì)點(diǎn)a在t2 s時速度為零解析：D本題考查波的圖像與振動圖像，意在考查考生對波的圖像、振動圖像的認(rèn)識與應(yīng)用由題圖乙可知，該時刻質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置沿y方向運(yùn)動，根據(jù)上下坡法可知，波沿x方向傳播，A項(xiàng)錯誤；由題圖乙可知，波的振動周期為8 s，則質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動的路程為2A1 m，B項(xiàng)錯誤；由上下坡法可知，此時刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿y方向，C項(xiàng)錯誤；經(jīng)過2 s即四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動到波谷，速度為零，D項(xiàng)正確7(多選)波源質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y方向上下振動，已知t0時刻波恰好傳到x20 cm的質(zhì)點(diǎn)處，波形如圖，波沿x軸正向傳播，波速為2 m/s，由此可知()A波源質(zhì)點(diǎn)的振動周期一定為0.2 sB介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅一定為4 cmC波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向一定沿y軸負(fù)方向D再經(jīng)過0.4 s波恰好傳到x60 cm的P點(diǎn)E當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)沿著x軸正向運(yùn)動時，站在x軸正向相對于地面靜止的觀察者接收到的波的頻率在變大解析：BCE波源質(zhì)點(diǎn)的振動周期等于波的周期，大小為T s0.1 s，A錯誤；質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅一定為4 cm，B正確；波傳到x20 cm的質(zhì)點(diǎn)處時，此質(zhì)點(diǎn)的振動方向向下，故波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向一定沿y軸負(fù)方向，C正確；波傳到x60 cm的P點(diǎn)需要的時間是t s0.2 s，D錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)沿著x軸正向運(yùn)動時，站在x軸正向相對于地面靜止的觀察者接收到的波的頻率在變大，E正確；故選B、C、E.8.(多選)一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，從此刻起，經(jīng)0.2 s波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度為5 m/s，則()A這列波沿x軸正方向傳播Bt0時刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動C若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡諧橫波頻率為1.25 HzDx2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y0.4sin(2.5t)(m)E從t0時刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.4 s通過的路程為0.8 m解析：CDE由題圖可知波長4 m，經(jīng)0.2 s向前傳播的距離svt1 m，可知波沿x軸負(fù)方向傳播，則t0時刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，A、B錯誤由vf，得f1.25 Hz，由發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件可知，C項(xiàng)正確由yAsin(t0)，可知x2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y0.4sin(2.5t)(m)，D項(xiàng)正確T0.8 s，而0.4 s，則從t0時刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.4 s通過的路程為2A0.8 m，E正確二、計(jì)算題9(2018長沙模擬)在某介質(zhì)中形成一列簡諧橫波，t0時刻的波形如圖所示若波沿著x軸正方向傳播，零時刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6 s，P點(diǎn)也開始起振(1)求該列波的周期T；(2)從t0時刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置，質(zhì)點(diǎn)O的位移及其所經(jīng)過的路程各為多少？解析：(1)由圖像可知，波長2 m，波從B點(diǎn)傳播到P點(diǎn)的距離x6 m，時間t10.6 s，則波速v m/s10 m/sT0.2 s(2)由t0至P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，經(jīng)歷的時間t2t1T0.65 s(3)T而t0時質(zhì)點(diǎn)O的振動方向豎直向上(沿y軸正方向)故經(jīng)t2時間，O點(diǎn)振動到波峰，由圖像知，振幅A2 cm即質(zhì)點(diǎn)O的位移y2 cm質(zhì)點(diǎn)O的路程sn4A(3)4A0.26 m答案：(1)0.2 s(2)2 cm0.26 m10一列橫波在x軸上傳播，a、b是x軸上相距xab6 m的兩質(zhì)點(diǎn)，t0時，b正好到達(dá)正方向最大位移處，且b到x軸的距離為4 cm，而此時a恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動已知這列波的頻率為25 Hz.(1)求經(jīng)過時間1 s，a運(yùn)動的路程(2)若a、b在x軸上的距離大于一個波長，求該波的波速解析：(1)a在一個周期內(nèi)運(yùn)動的路程s04A0.16 m1 s內(nèi)的周期數(shù)是n25(個)1 s內(nèi)運(yùn)動的路程sns04 m(2)由題意可知，若波由a傳向b，xab(n)(n1,2,3，)vf m/s(n1,2,3，)若波由b傳向a，xab(n)(n1,2,3)vf m/s(n1,2,3，)答案：(1)4 m(2)若波由a傳向b，則波速為 m/s(n1,2,3)若波由b傳向a，則波速為 m/s(n1,2,3)11如圖所示是一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t0.25 s時刻的波形圖，已知波的傳播速度v4 m/s.(1)畫出x2.0 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像(至少畫出一個周期)(2)求x2.5 m處質(zhì)點(diǎn)在t4.5 s內(nèi)通過的路程及t4.5 s時的位移(3)此時A點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2 cm，試求從圖示時刻開始經(jīng)過多少時間A點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰解析：(1)根據(jù)圖中信息可得2 m，T0.5 s，如圖，t0時刻，x2.