優(yōu)化探究（新課標(biāo)）2017屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 第2講 機(jī)械波知能提升演練

1、機(jī)械波 隨堂反饋1(多選)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法中正確的是()A振動(dòng)是波的成因，波是振動(dòng)的傳播B振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度D波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播解析：機(jī)械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳播而形成波，所以選項(xiàng)A和B正確波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均勻介質(zhì)中其速度大小不變；而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度和方向都隨時(shí)間周期性地發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤波源一旦將振動(dòng)傳給了介質(zhì)，振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播，當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式，不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而停止傳播，即波不

2、會(huì)停止傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AB2.(2015·高考北京卷)周期為2.0 s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波()A沿x軸正方向傳播，波速v20 m/sB沿x軸正方向傳播，波速v10 m/sC沿x軸負(fù)方向傳播，波速v20 m/sD沿x軸負(fù)方向傳播，波速v10 m/s解析：P點(diǎn)沿y軸向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由“上下坡”法可知，該波沿x軸正方向傳播由圖可知波長(zhǎng)20 m，因周期T2.0 s，故波速v10 m/s，B正確答案：B3(2015·高考福建卷)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v.若某時(shí)刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的

3、兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個(gè)波谷，則從該時(shí)刻起，下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是()解析：B、D圖中a點(diǎn)正通過平衡位置向下振動(dòng)，A、C圖中a點(diǎn)正通過平衡位置向上振動(dòng)，A中波長(zhǎng)A2s，周期TA，結(jié)合a點(diǎn)振動(dòng)方向，可知a點(diǎn)到達(dá)波谷時(shí)間tATA.同理，tB、tC、tD，tD最小，D正確答案：D4(多選)(2014·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象下列說法正確的是()A在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B在t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度

4、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(fù)方向傳播了6 mD從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cmE質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0.10sin 10t(國(guó)際單位制)解析：由圖甲得8 m，由圖乙得T0.2 s，所以v40 m/s.由圖乙知，在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q通過平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤結(jié)合圖甲，由“同側(cè)法”判得波沿x軸負(fù)方向傳播，畫出t0.25 s時(shí)的波形圖，標(biāo)出P、Q點(diǎn)，如圖所示，此時(shí)P點(diǎn)在x軸下方，其加速度向上，B正確t0.25 s0.10 s0.15 s，xvt6.0 m，C正確P點(diǎn)起始位置不在平衡位置或最大位移處，故D錯(cuò)誤由

5、圖知A0.1 m，10 rad/s，所以Q點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為y0.10sin 10t(國(guó)際單位制)，E正確答案：BCE5.(多選)(2016·濟(jì)南高三檢測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示下列描述該波的圖象可能正確的是()解析：根據(jù)a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知其間距應(yīng)為的奇數(shù)倍，即9 m(n1,3,5)，那么波長(zhǎng)的可能值是：36 m、12 m、 m、 m、4 m、 m等綜上可知答案為A、C.答案：AC課時(shí)作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于波的形成和傳播，下列說法不正確的是()A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行時(shí)，形成的波是縱波B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與

6、波的傳播方向垂直時(shí)，形成的波是橫波C波在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移D波可以傳遞振動(dòng)形式和能量解析：橫波和縱波的分類是根據(jù)波的傳播方向和振動(dòng)方向的關(guān)系，平行為縱波，垂直為橫波，故A、B兩項(xiàng)都正確；波是振動(dòng)形式的傳播，在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移，故D正確，C錯(cuò)誤答案：C2(2014·高考北京卷)一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)為，周期為T.t0時(shí)刻的波形如圖甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象下列說法正確的是()At0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大Bt0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振

7、動(dòng)解析：由圖甲可知，t0時(shí)，a在正向最大位移處，v0，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，a0，且振動(dòng)方向沿y軸負(fù)向，圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)，選項(xiàng)A、B、C都錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確答案：D3.如圖所示是兩個(gè)完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示意圖，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則以下說法正確的是()AA點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)減弱BB點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)CC點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)仍加強(qiáng)DD點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)解析：兩列波在A、C兩點(diǎn)(A、C連線上)引起的振動(dòng)始終同相，振動(dòng)始終加強(qiáng)，兩列波在B、D兩點(diǎn)引起

8、的振動(dòng)始終反相，振動(dòng)始終減弱，故只有C正確答案：C4(2016·重慶巴蜀中學(xué)月考)如圖甲所示，是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，P是離原點(diǎn)x12 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，Q是離原點(diǎn)x24 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)離原點(diǎn)x36 m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動(dòng)圖乙是該簡(jiǎn)諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同)由此可知()A這列波的波長(zhǎng)2 mB圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象C這列波的傳播速度v3 m/sD這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏辖馕觯河深}圖甲讀出波長(zhǎng)4 m，由題圖乙讀出周期T2 s，波速v2 m/s，A、C錯(cuò)誤；由題圖乙看出，t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上，而題圖甲中，

9、Q點(diǎn)也經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，B正確；波源的起振方向與x36 m的質(zhì)點(diǎn)t0時(shí)刻的振動(dòng)方向相同，簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，則知x36 m的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)刻的振動(dòng)方向向下，則波源的起振方向向下，D錯(cuò)誤答案：B5如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()A1 cm<x<3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)BQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向CQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置DQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處解析：畫出當(dāng)Q點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)，即tT時(shí)的波形圖(如圖中虛線所示)，由波的傳播方向知，1 cmx2 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)

10、誤此時(shí)Q處的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置，具有沿y軸正方向的加速度，所以B正確，C錯(cuò)誤介質(zhì)中的各點(diǎn)在波的傳播過程中只在其平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，并不向前傳播，D錯(cuò)誤答案：B二、多項(xiàng)選擇題6關(guān)于波的干涉、衍射等現(xiàn)象，下列說法正確的是()A有的波只能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波只能發(fā)生衍射現(xiàn)象B產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等C能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸與波長(zhǎng)比較相差不多或比波長(zhǎng)更小D在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最大；振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最小E當(dāng)觀測(cè)者靠近波源時(shí)，接收到的波的頻率會(huì)大于波源的振動(dòng)頻率解析：干涉、衍射是波共有的特性，所以A錯(cuò)誤干涉需要滿足兩

11、波頻率相同、波源性質(zhì)相同的條件，B正確當(dāng)滿足d時(shí)，可產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確在干涉圖樣中，位移隨時(shí)間時(shí)刻發(fā)生變化，D錯(cuò)誤在多普勒效應(yīng)中，觀測(cè)者與波源相對(duì)靠近時(shí)，接收到的波的頻率大于波源的振動(dòng)頻率，E正確答案：BCE7一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形圖如圖所示介質(zhì)中x2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y10sin(5t) cm.關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是()A周期為4.0 sB振幅為20 cmC傳播方向沿x軸正向D傳播速度為10 m/s解析：由題意知5 rad/s，周期T0.4 s，由波的圖象得振幅A10 cm，波長(zhǎng)4 m，故波速v10 m/s，P點(diǎn)在t0時(shí)振動(dòng)方向?yàn)檎齳方向，波

12、向正x方向傳播答案：CD8(2015·北京海淀區(qū)期中)一列波速為2.0 m/s、沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)關(guān)于這列機(jī)械波，下列說法中正確的是()A該機(jī)械波的振幅為0.2 mB該機(jī)械波的波長(zhǎng)為10 mC從此時(shí)刻起再經(jīng)過10 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為0.8 mD此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與速度方向相同解析：從題圖中可得該機(jī)械波的振幅為0.2 m，波長(zhǎng)為10 m，A、B正確該機(jī)械波的周期T s5 s，從此時(shí)刻起再經(jīng)過10 s，即質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)了2個(gè)周期，所以經(jīng)過的路程s4A×24×0.2×2 m1.6 m，C錯(cuò)誤此時(shí)根據(jù)“

13、上下坡法”可得P點(diǎn)正向下振動(dòng)，回復(fù)力向下，即加速度向下，故此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與速度方向相同，D正確答案：ABD9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t0時(shí)的圖象如圖所示此時(shí)刻后介質(zhì)中P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.2 s，Q質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為1 s，已知t0時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移相同，則()A該簡(jiǎn)諧波的傳播周期為1.2 sB該簡(jiǎn)諧波的傳播速度為0.05 m/sCt0.4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度沿y軸正方向D經(jīng)過1 s質(zhì)點(diǎn)Q向右移動(dòng)了0.05 m解析：由簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播知，此時(shí)P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)向上，傳播周期T2×(0.21)s2.4 s，A錯(cuò)誤12 cm，v0.0

14、5 m/s，B正確由題分析可知，P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.2 s，從平衡位置到達(dá)波谷的最短時(shí)間為0.6 s，則t0.4 s時(shí)P點(diǎn)位于向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)過程中，加速度為y軸正向，C正確簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)方向與x軸垂直，在x軸方向沒有位移，D錯(cuò)誤答案：BC10(2014·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t2 s時(shí)的波形圖，圖乙為媒質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn)下列說法正確的是()A波速為0.5 m/sB波的傳播方向向右C02 s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD02 s時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E當(dāng)t7 s時(shí)，P恰好

15、回到平衡位置解析：由圖甲可知，波長(zhǎng)2 m，由圖乙可知周期T4 s，則波速v0.5 m/s，A正確t2 s時(shí)，x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，則波向左傳播，B錯(cuò)誤.02 s時(shí)間內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程xP×4A8 cm，C項(xiàng)正確.02 s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)由波峰向波谷振動(dòng)，向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤t0時(shí)P質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處，故P質(zhì)點(diǎn)達(dá)到平衡位置的時(shí)刻為t(2n1)，則n3時(shí)，t7 s，P恰好回到平衡位置，E項(xiàng)正確答案：ACE三、非選擇題11.如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x0.1sin(20t)m，介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4

16、m和5 m，兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s.(1)求簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)；(2)P點(diǎn)的振動(dòng)_(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)解析：(1)設(shè)簡(jiǎn)諧波的波速為v，波長(zhǎng)為，周期為T，由題意知T0.1 s，由波速公式v，代入數(shù)據(jù)得1 m.(2)|s|xBPxAP5 m4 m1 m因?yàn)閟，所以P點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)答案：(1)1 m(2)加強(qiáng)12(2015·高考全國(guó)卷)甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為v25 cm/s.兩列波在t0時(shí)的波形曲線如圖所示求：(1)t0時(shí)，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)；(2)從t0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間解析：(1)t0時(shí)，在x50 cm處兩列波的波峰相遇，該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16 cm.兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16 cm.從圖線可以看出，甲、乙兩列波的波長(zhǎng)分別為150 cm，260 cm甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為x150k11(k10，±1，±2，)x250k22(k20，±1，±2，)由式得