2014屆高考物理一輪復習同步訓練：12.2《機械波》（人教版）

12 212 2 機械波機械波 1 一列簡諧橫波沿x軸正向傳播 傳到M點時波形如圖 12 2 1 所示 再經(jīng) 0 6 s N點 開始振動 則該波的振幅A和頻率f為 圖 12 2 1 A A 1 m f 5 Hz B A 0 5 m f 5 Hz C A 1 m f 2 5 Hz D A 0 5 m f 2 5 Hz 解析 由題干圖可知振幅A 0 5 m 波從M傳到N的過程 波速v m s 10 x t 11 5 0 6 m s 由圖可知 4 m 所以T 0 4 s f 2 5 Hz D 正確 v 1 T 答案 D 2 在O點有一波源 t 0 時刻開始向上振動 形成向右傳播的一列橫波 t1 4 s 時 距 離O點為 3 m 的A點第一次達到波峰 t2 7 s 時 距離O點為 4 m 的B點第一次達到 波谷 則以下說法正確的是 A 該橫波的波長為 2 m B 該橫波的周期為 4 s C 該橫波的波速為 1 m s D 距離O點為 5 m 的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為 6 s 末 解析 由題意可知 A點從開始振動到第一次到達波峰的時間為 故波傳到A點的時 T 4 間 為t1 4 s 由波的傳播公式x vt得 3 m v 同理 B點從開始振 T 4 T 4 4 s T 4 動到 第一次到達波谷的時間為 故波傳到B點的時間為t2 7 s 由波的傳播公 3T 4 3T 4 3T 4 式 x vt得 4 m v 聯(lián)立解得 T 4 s v 1 m s 故 B C 正確 波長 7 s 3T 4 vT 1 m s 4 s 4 m 故 A 錯誤 距離O點為 5 m 的質(zhì)點第一次向上振動的時刻為 5 m 1 m s 5 s D 錯誤 答案 BC 3 如圖 12 2 2 所示是一列簡諧波在t 0 時的波形 圖 介質(zhì)中的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達 式為y 10sin 5 t cm 關于這列簡諧波 下列說 法中正確的是 A 這列簡諧波的振幅為 20 cm B 這列簡諧波的周期為 5 0 s C 這列簡諧波在該介質(zhì)中的傳播速度為 25 cm s D 這列簡諧波沿x軸正向傳播 解析 本題主要考查考生對波形圖的正確認識 由圖可知 質(zhì)點偏離平衡位置的最大距 離即振幅為 10 cm A 錯 由該質(zhì)點P振動的表達式可知這列簡諧橫波的周期為 T 2 s 0 4 s B 錯 由題圖可知 該波的波長為 4 m 波速v m s 10 2 5 T 4 0 4 m s C 錯 由質(zhì)點P做簡諧運動的表達式可知 t 0 時刻質(zhì)點P正在向上運動 由此可判斷 波沿x軸正向傳播 D 正確 答案 D 4 如圖 12 2 3 是某繩波形成過程的示意圖 1 2 3 4 為繩上的一系列等間距的 質(zhì)點 繩處于水平方向 質(zhì)點 1 在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動 帶動 2 3 4 各個質(zhì)點依次上下振動 把振動從繩的左端傳到右端 t 0 時質(zhì)點 1 開始 豎直向上運動 經(jīng)過四分之一周期 質(zhì)點 5 開始運動 下列判斷正確的是 圖 12 2 3 A 質(zhì)點 6 開始振動時的運動方向向下 B t 時質(zhì)點 6 的加速度方向向下 T 2 圖 12 2 2 C t 時質(zhì)點 10 的運動方向向上 3T 4 D t T時質(zhì)點 16 開始運動 解析 介質(zhì)中各質(zhì)點開始振動時的振動方向和振源開始振動時的振動方向相同 A 不對 經(jīng)過t 質(zhì)點 1 回到平衡位置 質(zhì)點 9 開始向上振動 質(zhì)點 6 在平衡位置上方 所以 T 2 加 速度的方向向下 B 對 t 時質(zhì)點 1 振動到負的最大位移處 質(zhì)點 13 開始振動 3T 4 5 13 之間的質(zhì)點在平衡位置上方 9 13 之間的質(zhì)點處于 下坡路 上 振動方向都向上 C 正確 t T時質(zhì)點 17 開始運動 D 不對 答案 BC 5 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播 O為波源 如圖 12 2 4 所示是波源開始振動后 0 1 s 時的波形圖 則下 列判斷正確的是 A 這列波的周期為 0 4 s 振幅為 20 cm B 這列波的波速為 40 m s 波長為 4 m C 再經(jīng)過 0 15 s x 6 m 處質(zhì)點的位置坐標為 x 6 m y 0 cm D 再經(jīng)過 0 55 s x 24 m 處的質(zhì)點第一次到達波峰 解析 本題考查機械波的相關問題 意在考查學生對波形圖的理解能力 觀察振動 0 1 s 時的波形圖可知周期為 0 2 s 波長為 8 m 振幅為 10 cm 可算出波速為 40 m s 選 項 A B 錯誤 再經(jīng)過 0 15 s 波繼續(xù)向前傳播四分之三個周期 x 6 m 處的質(zhì)點正經(jīng)過平 衡 位置向下振動 選項 C 正確 0 1 s 時的波峰在 2 m 處 x 24 m 處的質(zhì)點離它有 22 m 這個波峰傳播到x 24 m 處所需的時間為 t s 0 55 s 選項 D 正確 22 40 答案 CD 6 如圖 12 2 5 為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在 圖 12 2 4 t 0 時的波形圖 當Q點在t 0 時的振動狀態(tài)傳到P點時 則 A 1 cm x 3 cm 范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負方向運動 B Q處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向 C Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置 D Q處的質(zhì)點此時運動到P處 解析 由波沿x軸負方向傳播知 當Q點在t 0 時的 振動狀態(tài)傳到P點時 波形如圖中虛線所示 所以此 時 1 cm x 2 cm 范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸正方向運動 因此選項 A 錯誤 Q處質(zhì)點此時正在波谷位置 加速 度沿y軸的正方向 故選項 B 正確 選項 C 錯誤 波 傳播的是振動的形式和能量 質(zhì)點并不隨波遷移 故選項 D 錯誤 答案 B 7 如圖 12 2 6 所示 甲是一列橫波在某一時刻的波動圖像 乙是在x 6 m 處的質(zhì)點從 該時刻開始計時的振動圖像 a b是介質(zhì)中兩個質(zhì)點 下列說法正確的是 圖 12 2 6 A 這列波沿x軸的正方向傳播 B 這列波的波速是 2 m s C b比a先回到平衡位置 D a b兩質(zhì)點的振幅都是 10 cm 解析 本題考查波動圖像和振動圖像的綜合應用 由振動圖像得x 6 m 處的質(zhì)點該時 刻 向y軸正向運動 對照波動圖像可知 波的傳播方向為x軸負向 A 錯誤 此刻b向平 衡位置運動 a遠離平衡位置運動 b先回到平衡位置 C 正確 由振動圖像得T 4 s 由波動圖像得 8 m 故v 2 m s B 正確 所有質(zhì)點的振幅都為 5 cm D 錯 T 圖 12 2 1 誤 答案 BC 8 如圖 12 2 7 所示 沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A B和C 假想有一列車沿 AC方向以接近光速行駛 當鐵塔B發(fā)出一個閃光 列車上的觀測者測得A C兩鐵塔被 照亮的順序是 圖 12 2 7 A 同時被照亮 B A先被照亮 C C先被照亮 D 無法判斷 解析 由多普勒效應知 C先被照亮 A B D 錯 C 對 答案 C 9 如圖 12 2 8 所示 為一列沿水平方向傳播的簡諧橫波在t 0 時的波形圖 圖 12 2 9 是這列波中質(zhì)點p的振動圖線 那么 圖 12 2 8 圖 12 2 9 1 該波的傳播速度為 m s 2 該波的傳播方向為 填 向左 或 向右 3 圖 1 2 32 中Q點 坐標為x 2 25 m 處的點 的振動方程為 y cm 解析 1 波的周期T 2 s 波長 1 m 波速v 0 5 m s T 2 P點向上運動 不難判斷波是向左傳播 3 Q點此時從最大位移開始向平衡位置運動 振動圖像是一條余弦曲線 A 0 2 cm rad s Q點的振動方程為y 0 2cos t cm 或者y 0 2sin cm 2 T t 2 答案 1 0 5 2 向左 3 0 2cos t cm 或0 2sin t 2 10 如圖 12 2 10 所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t 0 時刻的波形圖 已知 波的傳播速度v 2 m s 試回答下列問題 圖 12 2 10 1 寫出x 0 75 m 處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式 2 求出x 0 25 m 處質(zhì)點在 0 4 5 s 內(nèi)通過的路程及t 4 5 s 時的位移 解析 1 波長 2 0 m 周期T 1 0 s 振幅A 5cm 則 v y 5sincm 2 t 4 2 n 4 5 則x 0 25 m 處的質(zhì)點經(jīng) 4 5 個周期后的路程s 90 cm 經(jīng) 4 5 個周 t T 期后 的位移y 2 5 cm 2 答案 1 y 5sincm 2 90 cm 2 5 cm 2 t 4 2 11 一列簡諧波沿x軸正方向傳播 t 0 時波形如圖 12 2 11 甲所示 已知在 0 6 s 末 A點恰第四次 圖中為第一次 出現(xiàn)波峰 求 1 該簡諧波的波長 波速分別為多少 2 經(jīng)過多長時間x 5 m 處的質(zhì)點P第一次出現(xiàn)波峰 3 如果以該機械波傳到質(zhì)點P開始計時 請在圖 1 2 34 乙中畫出P點的振動圖像 并標明必要的橫 縱坐標值 至少畫出一個周期的圖像 圖 12 2 11 解析 1 2 m T s 0 2 s 0 6 3 v 10 m s T 2 波峰傳到P點 t s 0 45 s x v 5 0 5 10 3 如下圖所示 答案 1 2 m 10m s 2 0 45 s 3 圖見解析 12 一列簡諧橫波 某時刻的波形圖像如圖 12 2 12 甲所示 從該時刻開始計時 波上 A質(zhì)點的振動圖像如圖 12 2 12 乙所示 則 圖 12 2 12 1 若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象 則該波所遇到的波的頻率為多少 2 若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 則該波所遇到的障礙物尺寸有什么要求 3 從該時刻起 再經(jīng)過 t 0 4 s P質(zhì)點的位移 通過的路程和波傳播的距離分別 為多 少 4 若t 0 時振動剛剛傳到A點 從該時刻起再經(jīng)多長時間坐標為 45 m 的質(zhì)點 未畫出 第二次位于波峰 解析 1 由振動圖像可以看出 此波的周期為 0 8 s 所以頻率為 1 25 Hz 因為發(fā)生 穩(wěn)定 干涉的條件是兩列波的頻率相等 所以另一列波的頻率為 1 25 Hz 2 由波動圖像可以看出 此波的波長為 20 m 當障礙物的尺寸小于等于 20 m 時能夠 發(fā) 生明顯的衍射現(xiàn)象 3 因為 t 0 4 s 故經(jīng) 0 4 s P質(zhì)點回到平