2019年高考物理江蘇專版二輪練習課時檢測四十四機械波

1、 2019年高考物理江蘇專版二輪練習課時檢測（四十四）機械波 對點訓練：機械波的傳播與圖像 1(2019·天津高考)手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動，帶動繩上的其他質點振動形成簡諧波沿繩水平傳播，示意如圖。繩上有另一質點P，且O、P的平衡位置間距為L。t0時，O位于最高點，P的位移恰好為零，速度方向豎直向上，以下判斷正確的選項是( ) A、該簡諧波是縱波 B、該簡諧波的最大波長為2L C、tT 8時，P在平衡位置上方 D、t3T 8時，P的速度方向豎直向上 解析：選C 振動方向與傳播方向垂直，故該簡諧波是橫波，A錯誤；根據(jù)下坡上判斷，P距離O的最近距離L14，所以最大

2、波長等于4L，B錯誤；經(jīng)過1 4T，P位于波峰，所以18T時，P在平衡位置上方，C正確；在38T時，P正在從波峰向平衡位置運動，速度方向豎直向下，D錯誤。 2.多項選擇如圖為一列橫波在某一時刻的波形，這時位于平衡位置的質點A正向y方向運動，且經(jīng)0.2 s質點A再一次經(jīng)過平衡位置并向y方向運動，那么這列橫波( ) A、向左傳播 B、波長為8 m C、周期0.2 s D、波速為20 m/s 解析：選BD 圖示時刻A點的振動方向向下，根據(jù)上下坡法，可知波向右傳播，故A錯誤；由題圖讀出，波長8 m，故B正確；位于平衡位置的質點A正向y方向運動，且經(jīng)0.2 s質點A再一次經(jīng)過平衡位置并向y方向運動，得到

3、A的振動周期為0.4 s，即波的周期為0.4 s，故C錯誤；根據(jù)波速公式可知，波速v T8 0.4 m/s20 m/s，故D正確。 3.多項選擇(2019·臺江期中)一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如下圖，圖中每小格代表1 m，a、b、c為三個質點，a正向上運動。由此可知( ) A、該波沿x軸正方向傳播 B、c正向上運動 C、該時刻以后，b比c先到達平衡位置 D、該時刻以后，b比c先到達離平衡位置最遠處 解析：選AC a點正向上運動，根據(jù)同側法，故波向右傳播，即該波沿x軸正方向傳播，故A正確；根據(jù)波形的平移規(guī)律，c點正向下運動，故B錯誤；此時b向上運動，c向下運動，所以b比c

4、先到達平衡位置，故C正確，D錯誤。 4.(2019·南京一模)一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸正方向傳播，波源位于坐標原點，在t0時刻波源開始振動，在t3 s時刻的波形如下圖。求： (1)該波沿x方向傳播的速度； (2)7 s內x2 m處質點運動的路程。 解析：(1)根據(jù)vx t3 m 3 s1 m/s。 (2)由圖343 m，得4 m 周期T v41 s4 s 經(jīng)2 s位于x2 m處質點開始起振 實際振動時間t5 sTT 4 所以x2 m處質點運動的路程：s4AA5A50 cm。 答案：(1)1 m/s (2)50 cm 對點訓練：振動圖像與波動圖像的綜合應用 5多項選擇(2019&

5、#183;邯鄲期中)圖甲為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖乙為介質中平衡位置在x1.5 m處的質點的振動圖像，P是平衡位置為x2 m的質點。以下說法正確的選項是( ) A、波速為0.5 m/s B、波的傳播方向向右 C、02 s時間內，P運動的路程為8 cm D、當t7 s時，P恰好回到平衡位置 解析：選ACD 由題圖甲可知該簡諧橫波波長為2 m，由題圖乙知周期為4 s，那么波速為v T24 m/s0.5 m/s，故A正確；根據(jù)題圖乙的振動圖像可知，在x1.5 m處的質點在t2 s時振動方向向下，所以該波向左傳播，故B錯誤；由于t2 s時，質點P在波谷，且2 s0.5T，所以質點P的路程為

6、2A8 cm，故C正確；當t7 s時，t5 s114T，P恰好回到平衡位置，故D正確。 6多項選擇(2019·常州一中月考)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質點的振動圖像如圖乙所示。以下說法正確的選項是( ) A、圖乙表示質點L的振動圖像 B、該波的波速為0.5 m/s C、t8 s時質點M的位移為零 D、在4 s內質點K所經(jīng)過的路程為3.2 m 解析：選ABD 由題圖甲及波沿x軸正方向傳播可知，t0時刻質點L經(jīng)過平衡位置向上振動，故A正確；由題圖甲讀出波長2 m，由題圖乙讀出周期T4 s，那么該波的波速v T24 m/s0.5 m/s，故B正確；t

7、8 s2T，所以t8 s時質點M的位移與開始時的位移相同，為負的最大值，故C錯誤；由于T4 s，所以在4 s內K質點所經(jīng)過的路程為4倍的振幅，為3.2 m，故D正確。 7多項選擇圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質點P以此時刻為計時起點的振動圖像。由圖可知( ) A、質點振動的周期T4 s B、波速v20 m/s C、因為一個周期質點運動0.8 m，所以波長0.8 m D、從該時刻起經(jīng)過0.15 s，波沿x軸正方向傳播了3 m 解析：選BD 由題圖甲讀出波長4 m，由圖乙讀出周期 T0.2 s，那么波速為v T4 0.2 m/s20 m/s，故A錯誤，B正確；質點P在一個周期內運動的

8、路程為4A4×0.2 m0.8 m，橫波的波長等于振動在一個周期內傳播的距離，不等于質點P在一個周期內通過的路程，故C錯誤； 由題圖乙可知質點P在t0時刻向下振動，結合甲圖知簡諧波沿x軸正方向傳播，從該時刻起經(jīng)過0.15 s，波沿x軸正方向傳播的距離xvt20×0.15 m3 m，故D正確。 8多項選擇(2019·大連模擬)圖甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的一個質點，Q是平衡位置在x4.0 m處的另一個質點，圖乙為質點Q的振動圖像，以下說法正確的選項是( ) A、該列簡諧橫波向x軸正方向傳播 B、在t0.25 s時，質點

9、P的加速度方向與y軸正方向相同 C、從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸負方向傳播了6 m D、從t0.10 s到t0.25 s，質點P通過的路程為30 m 解析：選BC 由題圖乙知，在t0.10 s時，質點Q正向下運動，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；波沿x軸負方向傳播，由圖甲所示波形圖可知，t0.10 s時，質點P的振動方向沿y軸正方向，由圖乙可知，周期：T0.20 s，從t0.10 s到t0.25 s，經(jīng)歷時間t0.15 s34T，那么知在t0.25 s時，質點P位于x軸下方，其加速度方向沿y軸正方向，故B正確；由甲圖知波長8 m，那么波速為：v T8 0.2

10、m/s40 m/s，從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸負方向傳播距離 xvt40×0.15 m6 m，故C正確；從t0.10 s到t0.25 s經(jīng)過的時間為t0.15 s3 4T，由于t0.10 s時刻質點P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質點P通過的路程不是3A30 cm，故D錯誤。 9.(2019·蘇州模擬)如下圖，一列波沿x軸傳播，t0時刻的波形如圖中實線所示，t0.5 s時的波形如圖中虛線所示，t0時刻處于x4 m處的質點P正沿y軸正向運動。假設3T0.5 s4T，那么這列波的波速為多少？ 解析：t0時刻處于x4 m處的質點P正沿y軸正向運動，由波形平移法

11、判斷知該波沿x軸正方向傳播。設t0.5 s內波傳播的距離為x，根據(jù)3T0.5 s4T，波傳播的距離x的范圍為 3x4，由于沿x軸正方向傳播，那么得 x31 413 4×8 m26 m，所以波速為vxt26 0.5 m/s52 m/s。 答案：52 m/s 對點訓練：波的多解問題 10某質點在y方向做簡諧運動，平衡位置在坐標原點O處，其振幅為0.05 m，振動周期為0.4 s，振動在介質中沿x軸正方向傳播，傳播速度為1 m/s。當它由平衡位置O開始向上振動，經(jīng)過0.2 s后立即停止振動，由此振動在介質中形成一個脈沖波。那么，在停止振動后經(jīng)過0.2 s的波形可能是圖中的( ) 解析：選B

12、 波源O向上振動0.20 s后立即停止振動，形成半個波長的波形，O點起振方向向上，那么介質中各質點的起振方向也向上。波沿x軸正向傳播，由波形的平移可知，B圖中x0.4 m處質點起振方向向上，而A圖中x0.4 m處質點起振方向向下，故B正確，A錯誤。由xvt得x1×0.02 m0.02 m，那么經(jīng)過0.20 s的時刻該波應傳到x0.04 m處，故C、D錯誤。 11多項選擇一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖(a)是t0時刻的波形圖，圖(b)和圖(c)分別是x軸上某兩處質點的振動圖像。由此可知，這兩質點平衡位置之間的距離可能是( ) A.13 m B.23 m C、1 m D.43 m 解析

13、：選BD 題圖(b)所示質點在t0時在正向最大位移處，題圖(c)所示質點在t0時，x0.05 m(振幅的一半)，運動方向沿y軸負方向，結合波形圖找到對應的點，假設圖(c)所示質點在圖(b)所示質點的左側，有 12 4n 3n，當n0時，B正確；假設圖(c)所示質點在圖(b)所示質點的右側，有 6 2n2 3n，當n0時，D正確。 12多項選擇一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x2 m處的質點的振動圖像如圖甲所示，在x8 m處的質點的振動圖像如圖乙所示。以下說法正確的選項是( ) A、該波的周期為12 s B、x2 m處的質點在平衡位置向y軸正方向振動時，x8 m處的質點在波峰位置 C、在04 s

14、內x2 m處和x8 m處的質點通過的路程均為6 cm D、該波的波長可能為8 m 解析：選ABD 由題圖可知，該波的周期為12 s，故A正確；該波沿x軸正方向傳播，x2 m處的質點在平衡位置向y軸正方向振動時(如t3 s時)，x8 m處的質點在波峰位置，故B正確；由題圖可知，在04 s內x2 m處的質點通過的路程為6 cm，而x8 m處的質點通過的路程小于6 cm，故C錯誤；簡諧橫波沿x軸正方向傳播，由圖可知，t0時刻，x2 m處的質點位于波谷，x8 m處的質點在t9 s時刻才位于波谷，時間相差?n34T，結合波形得(82)m6 m?n34(n0,1,2，)，得到波長244n 3 m，當n0時

15、，8 m，故D正確。 對點訓練：波的干涉、衍射、多普勒效應 13物理學和計算機技術的發(fā)展推動了醫(yī)學影像診斷技術的進步。彩色超聲波檢測儀，簡稱彩超，工作時向人體發(fā)射頻率的超聲波，當超聲波遇到流向遠離探頭的血流時探頭接收的回波信號頻率會降低，當超聲波遇到流向靠近探頭的血流時探頭接收的回波信號頻率會升高。利用計算機技術給這些信號加上色彩，顯示在屏幕上，可以幫助醫(yī)生判定血流的方向、流速的大小和性質。計算機輔助X射線斷層攝影，簡稱CT，工作時X射線束對人體的某一部分按一定厚度的層面進行掃描，部分射線穿透人體被檢測器接收。由于人體各種組織的疏密程度不變，檢測器接收到的射線就有了差異，從而可以幫助醫(yī)生診斷病

16、變。根據(jù)以上信息，可以判斷以下說法中正確的選項是( ) A、彩超和CT工作時向人體發(fā)射的波都是電磁波 B、CT工作時利用了波的衍射現(xiàn)象 C、CT和彩超工作時向人體發(fā)射的波都是橫波 D、彩超工作時利用了多普勒效應 解析：選D 彩超發(fā)射的是超聲波，超聲波是機械波；CT發(fā)射的是X射線，X射線是電磁波，故A錯誤；CT工作利用的是X射線穿透不同組 織后的強度不同，與衍射無關，故B錯誤；CT發(fā)射的電磁波是橫波，彩超工作時向人體發(fā)射的波是縱波，故C錯誤；根據(jù)題目的描述可知，彩超工作利用的是超聲波的多普勒效應，故D正確。 14多項選擇(2019·常州月考)對聲波的各種現(xiàn)象，以下說法中正確的選項是(

17、) A、火車駛來，車站邊的乘客感覺聲音變尖，屬于多普勒現(xiàn)象 B、繞正在發(fā)音的音叉走一圈，可以聽到忽強忽弱的聲音，這是聲音的干涉現(xiàn)象 C、只有障礙物尺寸小于波長才能發(fā)生衍射現(xiàn)象 D、把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠處的火車聲，屬于聲波的衍射現(xiàn)象 解析：選AB 多普勒效應是指波源或觀察者發(fā)生移動，而使兩者間的距離發(fā)生變化，使觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，因此火車駛來，車站邊的乘客感覺聲音變尖，屬于多普勒現(xiàn)象，故A正確；繞正在發(fā)音的音叉走一圈，可以聽到忽強忽弱的聲音，是由于路程差為半個波長的偶數(shù)倍為振動加強，假設路程差為半個波長奇數(shù)倍那么為振動減弱，這是聲音的干涉結果，故B正確；障礙物的尺寸與波長相差不多或者小于波長就能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠處的火車聲，屬于聲波的直線傳播，聲音在金屬中傳播速度比空氣中快，故D錯誤。 15.(2019·鹽城模擬)