新高考物理一輪復(fù)習(xí)精練題專題10.2 機(jī)械波的規(guī)律及其應(yīng)用（含解析）

專題10.2機(jī)械波的規(guī)律及其應(yīng)用【練】目錄TOC\o"1-3"\h\u一．練經(jīng)典題型 1二、練創(chuàng)新情景 3三．練規(guī)范解答 6一．練經(jīng)典題型1.(多選)如圖所示，當(dāng)波源和障礙物都靜止不動(dòng)時(shí)，波源發(fā)出的波在障礙物處不能發(fā)生明顯衍射.下列措施可能使波發(fā)生較為明顯衍射的是()A.增大波源的振動(dòng)頻率B.減小波源的振動(dòng)頻率C.增大障礙物的長(zhǎng)度D.減小障礙物的長(zhǎng)度【答案】BD【解析】不能發(fā)生明顯衍射的原因是障礙物的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，則增大波長(zhǎng)或減小障礙物的長(zhǎng)度可能使波發(fā)生較為明顯的衍射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；由λ＝eq\f(v,f)知，v不變，減小f，λ增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.2.(2021·山東等級(jí)考模擬卷)某一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝eq\f(T,4)時(shí)刻的波形圖如圖所示，P、Q為介質(zhì)中的兩質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P正在向動(dòng)能增大的方向運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是()A.波沿x軸正方向傳播B.t＝eq\f(T,4)時(shí)刻，Q比P的速度大C.t＝eq\f(3T,4)時(shí)刻，Q到達(dá)平衡位置D.t＝eq\f(3T,4)時(shí)刻，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】質(zhì)點(diǎn)P向動(dòng)能增大的方向運(yùn)動(dòng)，則t＝eq\f(T,4)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P向平衡位置運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)方向向下，可得該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；t＝eq\f(T,4)時(shí)刻Q點(diǎn)位于波谷，速度為0，小于質(zhì)點(diǎn)P的速度，故B錯(cuò)誤；t＝eq\f(3T,4)時(shí)刻，Q點(diǎn)位于波峰，P點(diǎn)在平衡位置下方且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確.3.(多選)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝eq\f(T,2)時(shí)刻，該波的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像.下列說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像與圖(b)相同B.在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大C.在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大D.平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示E.在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大【答案】CDE【解析】t＝eq\f(T,2)時(shí)刻，題圖(b)表示介質(zhì)中的某質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向下振動(dòng)，而題圖(a)中質(zhì)點(diǎn)Q在t＝eq\f(T,2)時(shí)刻從平衡位置向上振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向下振動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像與題圖(b)不同，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如題圖(b)所示，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P處在波谷位置，速率為零，與其平衡位置的距離最大，加速度最大，而質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到平衡位置，速率最大，加速度為零，即在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的小，質(zhì)點(diǎn)P的加速度比質(zhì)點(diǎn)Q的大，質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C、E正確.4.(多選)如圖所示為兩列相干波某時(shí)刻的波峰和波谷位置，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，相鄰實(shí)線與虛線間的距離為0.2m，波速為1m/s，在圖示范圍內(nèi)可以認(rèn)為這兩列波的振幅均為1cm，C點(diǎn)是B、D兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，則()A.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的高度差為2cmB.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)C.F點(diǎn)到兩波源的路程差為零D.經(jīng)0.1s，A點(diǎn)的位移為零【答案】BD【解析】A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，兩點(diǎn)振幅均為2cm，兩點(diǎn)高度差為4cm，故A錯(cuò)誤；C點(diǎn)為B、D兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，所以C點(diǎn)處在平衡位置，根據(jù)“上下坡”法，C點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；F點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，它到兩波源的路程之差應(yīng)為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；因周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(0.2×2,1)s＝0.4s，經(jīng)t＝0.1s＝eq\f(T,4)，A點(diǎn)由波峰回到平衡位置，位移為零，故D正確.5.(多選)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示.已知波的傳播速度為48m/s，下列說(shuō)法中正確的是()A.波源的起振方向是向上B.從t＝0時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B第一次出現(xiàn)波峰C.在t＝0時(shí)刻起到質(zhì)點(diǎn)B第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過(guò)的路程是24cmD.從t＝0時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.35s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B開始起振【答案】BC【解析】由題圖知質(zhì)點(diǎn)A起振方向是向下，故波源的起振方向是向下，故A錯(cuò)誤；從t＝0時(shí)刻起到質(zhì)點(diǎn)B第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t′＝eq\f(24,48)s＝0.5s，因T＝eq\f(8,48)s＝eq\f(1,6)s，則t′＝3T，質(zhì)點(diǎn)A在此過(guò)程中經(jīng)過(guò)的路程s＝3×4×2cm＝24cm，故B、C正確；從t＝0時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)t″＝eq\f(18,48)s＝0.375s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B開始起振，故D錯(cuò)誤.6.(多選)(2021·湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)第五次月考)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的圖象如圖6甲所示，平衡位置位于x＝15m處的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播B.這列波的波速是eq\f(5,3)m/sC.從t＝0開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.3s回到平衡位置D.從t＝0到t＝0.1s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度越來(lái)越小E.從t＝0到t＝0.6s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A的位移為0【答案】ADE【解析】由題圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)A開始運(yùn)動(dòng)的方向向上，則這列波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A正確；根據(jù)波速公式可得：v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,1.2)m/s＝eq\f(50,3)m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng)，由題圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期為1.2s，由于P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，且向下運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越小，故質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)間大于0.15s，運(yùn)動(dòng)到和Q點(diǎn)等位移的位置時(shí)，所用的時(shí)間大于0.3s，所以質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚回到平衡位置的時(shí)間大于0.3s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從t＝0到t＝0.1s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)Q的加速度越來(lái)越小，選項(xiàng)D正確；從t＝0到t＝0.6s時(shí)間內(nèi)，經(jīng)歷了半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)A剛好又回到平衡位置，因此質(zhì)點(diǎn)A的位移為0，選項(xiàng)E正確.7.(多選)(2021·江西南昌市第十中學(xué)高三上學(xué)期期末)一列周期為0.8s的簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，該波在某一時(shí)刻的波形如圖所示；A、B、C是介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別位于2m、3m、6m處，此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿x軸正方向傳播，波速為10m/sB.A質(zhì)點(diǎn)比B質(zhì)點(diǎn)晚振動(dòng)0.1sC.B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為1cmD.由圖示時(shí)刻經(jīng)0.2s，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2cmE.該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】BCD【解析】由題圖知，波長(zhǎng)λ＝8m，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,0.8)m/s＝10m/s.此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，由波形的平移法知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；A質(zhì)點(diǎn)與B質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距x＝1m，則波從B質(zhì)點(diǎn)傳到A質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(1,10)s＝0.1s，故B正確；B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為y＝eq\r(2)sineq\f(3,4)πcm＝1cm，故C正確；由題圖所示時(shí)刻經(jīng)0.2s＝eq\f(1,4)T，由波形平移法可知，x＝5m處質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到B質(zhì)點(diǎn)，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為s＝2y＝2cm，故D正確；因該列波的波長(zhǎng)為8m，則該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故E錯(cuò)誤.8.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，已知x軸上x1＝1m和x2＝7m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖甲、乙所示，則此列波的傳播速率可能是()A.7m/sB.2m/sC.1.2m/sD.1m/s【答案】BC【解析】由兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，t＝0時(shí)刻，x1＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，x2＝7m處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰二、練創(chuàng)新情景1．(2021·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)水袖是中國(guó)古典舞中用于情感表達(dá)和抒發(fā)的常用技巧，舞者的手有規(guī)律的振動(dòng)傳導(dǎo)至袖子上，給人營(yíng)造出一種“行云流水”的美感，這一過(guò)程其實(shí)就是機(jī)械波的傳播.現(xiàn)有一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形如圖8中實(shí)線所示.經(jīng)過(guò)0.5s后的波形如圖中的虛線所示.已知波的周期為T，且0.25s<T<0.5s，則()A.當(dāng)波向－x方向傳播時(shí)，波速等于10m/sB.不論波向x軸哪一方向傳播，在這0.5s內(nèi)x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程都相等C.當(dāng)波沿＋x方向傳播時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)M和x＝2.5m處的質(zhì)點(diǎn)N在這0.5s內(nèi)通過(guò)的路程不相等D.當(dāng)波沿－x方向傳播，經(jīng)過(guò)0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M離開平衡位置的位移一定為零【答案】C【解析】若波沿－x方向傳播，則t＝0.5s＝(n＋eq\f(3,4))T(n＝0,1,2，…)，由于0.25s<T<0.5s，故n＝1，即0.5s＝eq\f(7,4)T，得T＝eq\f(2,7)s.由題圖可知波長(zhǎng)λ＝4m，故波速v＝eq\f(λ,T)＝14m/s，在0.5s內(nèi)，x＝1m處質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程sM′＝eq\f(0.5,\f(2,7))×4A＝7A＝14cm，故A錯(cuò)誤；波沿－x方向傳播，t＝0.1s≠eq\f(T,4)，故質(zhì)點(diǎn)M離開平衡位置的位移不為零，故D錯(cuò)誤；若波沿＋x方向傳播，則t＝0.5s＝(n＋eq\f(1,4))T(n＝0,1,2，…)；由題知n＝1，解得T＝0.4s,0.5s＝eq\f(5,4)T，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為sM＝5A＝10cm，x＝2.5m處質(zhì)點(diǎn)N通過(guò)的路程sN>10cm，故兩質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程不相等，故C正確；由以上分析知，B錯(cuò)誤.2.(多選)[2021·天津市東麗區(qū)等級(jí)考試模擬(二)]一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，從此刻起，經(jīng)0.2s波形圖如圖中虛線所示，波傳播的速度為5m/s，下列說(shuō)法正確的是()A.這列波沿x軸正方向傳播B.t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡(jiǎn)諧橫波頻率為1.25HzD.x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y＝0.4sin(2.5πt＋π)(m)【答案】CD【解析】由圖讀出波長(zhǎng)λ＝4m，則波的周期為T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,5)s＝0.8s，由題，波傳播的時(shí)間為t＝0.2s＝eq\f(T,4)，根據(jù)波形的平移可知，波的傳播方向沿x軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；波沿x軸負(fù)方向傳播，由上下坡法可知t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；該波頻率為f＝eq\f(1,T)＝eq\f(5,4)Hz＝1.25Hz，發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件為兩列波的頻率相同，故C正確；角速度為ω＝eq\f(2π,0.8)rad/s＝2.5πrad/s，t＝0時(shí)刻，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)正向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其位移表達(dá)式為y＝0.4sin(2.5πt＋π)(m)，故D正確。3.(多選)(2021·山東煙臺(tái)市高考診斷一模)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波剛傳到x1＝5m的質(zhì)點(diǎn)P處時(shí)波形圖如圖所示，已知質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)兩次位于波峰的時(shí)間間隔為0.2s，質(zhì)點(diǎn)Q位于x2＝6m處。若從此刻開始計(jì)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是()A.此列波的傳播速度是10m/sB.t＝0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷位置C.質(zhì)點(diǎn)Q剛開始振動(dòng)的方向?yàn)檠貀軸正方向D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為15cm【答案】BC【解析】由題意可知，P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.2s，所以這列波的周期T＝0.2s，從圖像可知，其波長(zhǎng)為4m，所以波速v＝eq\f(λ,T)＝20m/s，故A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷位置，可以認(rèn)為是x＝2m的振動(dòng)形式傳到了質(zhì)點(diǎn)Q，所以質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷位置的時(shí)間t＝eq\f(Δx,Δv)＝0.2s，故B正確；由圖可知，簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，由“上下坡法”可知質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)的方向?yàn)檠貀軸正方向，介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向是相同的，所以質(zhì)點(diǎn)Q剛開始振動(dòng)的方向?yàn)檠貀軸正方向，故C正確；由B分析可知，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷位置時(shí)，時(shí)間t＝0.2s＝T，所以質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程s＝4A＝20cm，故D錯(cuò)誤。4.(多選)(2021·山東棗莊市第二次模擬)兩列分別沿x軸正、負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，其中a波振幅為2cm，沿x軸正方向傳播；b波振幅為4cm，沿x軸負(fù)方向傳播。兩列波的傳播速度大小均為v＝2m/s。則下列說(shuō)法正確的是()A.兩列波的質(zhì)點(diǎn)的起振方向均沿y軸負(fù)方向B.橫波a的周期為2sC.t＝1.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q離開平衡位置的位移為2cmD.兩列波從相遇到分離所用的時(shí)間為2s【答案】BD【解析】根據(jù)平移法，且同一列波各點(diǎn)起振方向均相同，可知a波起振方向向上，b波起振方向向上，故A錯(cuò)誤；橫波a的波長(zhǎng)為4m，則周期T＝eq\f(λ,v)＝2s，故B正確；橫波b的波長(zhǎng)為4m，則周期也為2s，t＝1.5s時(shí)經(jīng)過(guò)eq\f(3,4)T，則質(zhì)點(diǎn)Q離開平衡位置的位移為－4cm，故C錯(cuò)誤；兩列波從相遇到分離所用的時(shí)間為t1＝eq\f(2λ,2v)＝2s，故D正確。5.(多選)(2021·浙江臺(tái)州市4月教學(xué)質(zhì)量評(píng)估)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝eq\f(1,3)s時(shí)的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列表述正確的是()A.這列波的傳播方向?yàn)檠刂鴛軸負(fù)方向B.t＝2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向沿著y軸負(fù)方向C.這列波的傳播速度大小為9cm/sD.質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置橫坐標(biāo)為9cm【答案】AD【解析】當(dāng)t＝eq\f(1,3)s時(shí)，Q向上振動(dòng)，結(jié)合圖(a)可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；由圖(b)知T＝2s，t＝2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置下方，其加速度方向沿著y軸正方向，故B錯(cuò)誤；由圖(a)可以看出，該波的波長(zhǎng)為λ＝36cm，故波速為v＝eq\f(λ,T)＝18cm/s，故C錯(cuò)誤；設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q的平衡位置的橫坐標(biāo)分別為xP、xQ，由圖(a)可知，x＝0處y＝－eq\f(A,2)＝Asin(－30°)，因此xP＝eq\f(30°,360°)λ＝3cm，由圖(b)可知，在t＝0時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)過(guò)Δt＝eq\f(1,3)s，其振動(dòng)狀態(tài)沿x軸負(fù)方向傳播到P點(diǎn)處，所以xQ－xP＝vΔt＝6cm，解得質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的橫坐標(biāo)為xQ＝9cm，故D正確。6.(2021·北京市朝陽(yáng)區(qū)等級(jí)考模擬)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波的圖像，圖乙為該波中x＝2cm處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，則t＝3.0s時(shí)的波的圖像是()【答案】A【解析】由圖甲、乙可知，該簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)λ＝4m，T＝4s，則t＝3s＝eq\f(3,4)T，即經(jīng)過(guò)四分之三周期質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到波谷位置，故A正確，C錯(cuò)誤；介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不會(huì)隨波遷移，只能在各自的平衡位置振動(dòng)，故B、D錯(cuò)誤。7.(2021·山東青島市一模)在某種介質(zhì)中，一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖(a)所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)D剛要開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)圖像如圖(b)所示；t＝0時(shí)刻在D點(diǎn)有一臺(tái)機(jī)械波信號(hào)接收器(圖中未畫出)，正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)D的起振方向沿y軸負(fù)方向B.t＝0.05s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置C.信號(hào)接收器接收到該機(jī)械波的頻率小于2.5HzD.若改變振源的振動(dòng)頻率，則形成的機(jī)械波在該介質(zhì)中的傳播速度也將發(fā)生改變【答案】C【解析】因t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C從平衡位置向下振動(dòng)，可知波沿x軸正向傳播，則質(zhì)點(diǎn)D的起振方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖知λ＝4m，T＝0.4s，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.4)m/s＝10m/s，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置時(shí)，波向右至少傳播1.5m，則所需時(shí)間為t＝eq\f(1.5,10)s＝0.15s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；機(jī)械波的頻率為2.5Hz，接收器遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，信號(hào)接收器接收到該機(jī)械波的頻率小于2.5Hz，選項(xiàng)C正確；機(jī)械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，則若改變振源的振動(dòng)頻率，則形成的機(jī)械波在該介質(zhì)中的傳播速度不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.(多選)(2021·山東日照市模擬)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa＝2m和xb＝6m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿＋x方向傳播，波速為1m/sB.質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)8s振動(dòng)的路程為2mC.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿＋y方向D.質(zhì)點(diǎn)a在t＝2s時(shí)速度為零【答案】BD【解析】由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置向上振動(dòng)，由圖甲可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；由圖乙可知，周期T＝8s，振幅A＝0.5m，故質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)8s＝T振動(dòng)的路程為4A＝2m，故B正確；波沿x軸負(fù)方向傳播，故圖甲所示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿－y方向向下振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；圖甲所示零時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置，t＝2s＝eq\f(1,4)T時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)最低點(diǎn)，速度為零，故D正確。9.(2021·浙江杭州市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))如圖所示，實(shí)線是一列正弦波在t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線是該列波在t＝1s時(shí)的波形圖。質(zhì)點(diǎn)P(圖中未畫出)是平衡位置在x＝2021cm處的該列波上的一點(diǎn)，若t＝0時(shí)刻P點(diǎn)向下振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A.這列波的最小波速是12m/sB.這列波頻率一定為eq\f(3,4)HzC.質(zhì)點(diǎn)P在t＝0到t＝2020s這段時(shí)間內(nèi)至少完成了1515次全振動(dòng)D.若這列波能夠與另一列波發(fā)生干涉，則干涉后每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅變?yōu)?0cm【答案】C【解析】由波形圖可知波長(zhǎng)為λ＝16cm，則x＝2021cm＝126eq\f(5,16)個(gè)波長(zhǎng)，若t＝0時(shí)刻P點(diǎn)向下振動(dòng)，則波向x軸負(fù)向傳播，則在1s內(nèi)傳播的距離為s＝nλ＋eq\f(3,4)λ＝(16n＋12)cm，波速為v＝eq\f(s,t)＝(16n＋12)cm/s(n＝0，1，2，3…)，當(dāng)n＝0時(shí)，v＝12cm/s，可知這列波的最小波速是12cm/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；波的頻率f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(16n＋12,16)Hz＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))Hz(n＝0，1，2，3…)，則這列波頻率可能為eq\f(3,4)Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波的周期為T＝eq\f(1,f)＝eq\f(1,n＋\f(3,4))s，最大周期為Tmax＝eq\f(4,3)s，可知t＝2020s＝1515T，即質(zhì)點(diǎn)P在t＝0到t＝2020s這段時(shí)間內(nèi)至少完成了1515次全振動(dòng)，選項(xiàng)C正確；若這列波能夠與另一列波發(fā)生干涉，則干涉后有些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，振幅可能變?yōu)?0cm，有些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱，振幅可能小于5cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.(2021·山東青島市上學(xué)期期末)如圖所示，實(shí)線為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形，虛線是該波在t＝0.20s時(shí)刻的波形，則此列波的波速可能為()A.25m/s B.20m/sC.35m/s D.55m/s【答案】A【解析】設(shè)波的周期為T，波沿x軸正方向傳播，則t＝(n＋eq\f(1,4))T，得到T＝eq\f(4t,4n＋1)＝eq\f(0.8,4n＋1)s(n＝0，1，2，…)當(dāng)n＝0時(shí)，T1＝0.80s當(dāng)n＝1時(shí)，T2＝0.16sn＝2時(shí)，T3＝0.08s再依據(jù)v＝eq\f(λ,T)，那么當(dāng)n＝0時(shí)，v1＝5m/s當(dāng)n＝1時(shí)，v2＝25m/sn＝2時(shí)，v3＝50m/s，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。三．練規(guī)范解答1.(2021·山東濟(jì)南市模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0.1s時(shí)的波形圖如圖甲所示，圖乙為介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象.(1)求波的傳播方向及波速；(2)t＝0.1s時(shí)，波剛好傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)O，質(zhì)點(diǎn)B平衡位置的坐標(biāo)xB＝－2.5m(圖中未畫出)，求質(zhì)點(diǎn)B處于波峰位置的時(shí)刻.【答案】(1)沿x軸負(fù)向傳播0.5m/s(2)(5.15＋0.2n)s(n＝0,1,2,3…)【解析】(1)由題圖乙可知t＝0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A正經(jīng)過(guò)平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合題圖甲可知，波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向由題圖甲可知波長(zhǎng)λ＝0.1m，由題圖乙可知周期為T＝0.2s波速為v＝eq\f(λ,T)代入數(shù)據(jù)可得v＝0.5m/s；(2)波從O點(diǎn)傳播到B點(diǎn)所需時(shí)間tOB＝eq\f(xOB,v)質(zhì)點(diǎn)B第一次離開平衡位置是向上運(yùn)動(dòng)的，到波峰位置所需時(shí)間為t2＝(n＋eq\f(1,4))T(n＝0,1,2,3，…)所以質(zhì)點(diǎn)B處于波峰位置的時(shí)刻t＝0.1s＋tOB＋t2代入數(shù)據(jù)解得t＝(5.15＋0.2n)s(n＝0,1,2,3，…).2.(2021·河