《2020高考物理一輪總復(fù)習 第十四章 振動和波 光 相對論 基礎(chǔ)課2 機械波練習（含解析）新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理一輪總復(fù)習 第十四章 振動和波 光 相對論 基礎(chǔ)課2 機械波練習（含解析）新人教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、基礎(chǔ)課 2 機械波一、選擇題1(多選)如圖所示是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線)；S1的振幅A13 cm，S2的振幅為A22 cm，下列說法正確的是()A質(zhì)點D是振動減弱點B質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10 cmC再過半個周期，質(zhì)點B、C是振動加強點D質(zhì)點C的振幅為1 cmE質(zhì)點C此刻將向下運動解析：選BDE由題圖知質(zhì)點A、D到兩個波源的波程差為零，故質(zhì)點A、D都是振動加強點，而質(zhì)點B、C都是波峰與波谷相遇，都是振動減弱點，A錯誤；圖示時刻，質(zhì)點A的位移為3 cm2 cm5 cm，質(zhì)點D的位移為(3
2、)cm(2)cm5 cm，故質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10 cm，B正確；振動的干涉圖樣是穩(wěn)定的，質(zhì)點A、D一直是振動加強點，而質(zhì)點B、C一直是振動減弱點，故C錯誤；質(zhì)點C是振動減弱點，振幅為3 cm2 cm1 cm，D正確；質(zhì)點C是振動減弱點，此刻在上方最大位移處，故質(zhì)點C此刻將向下振動，E正確2(多選)(2016年全國卷)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 mP、Q開始振動后，下列判斷正
3、確的是()AP、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同BP、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰E當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰解析：選BDE簡諧橫波的波長 m0.8 mP、Q兩質(zhì)點距離波源S的距離PS15.8 m19，SQ14.6 m18.因此P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反，A錯誤，B正確；當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰的位置，Q在波谷的位置當S恰好通過平衡位置向下運動時，P在波谷的位置，Q在波峰的位置，C錯誤，D、E正確3(多選)設(shè)x軸方向的一條細繩上有O、A、B、C、D、E、F、G八個點，1 m
4、，質(zhì)點O在垂直于x軸方向上做簡諧運動，沿x軸方向傳播形成橫波t0時刻，O點開始向上運動，經(jīng)t0.2 s，O點第一次到達上方最大位移處，這時A點剛好開始運動那么在t2.5 s時刻，以下說法中正確的是()AB點位于x軸下方BA點與E點的位移相同CD點的速度最大DC點正向上運動E這列波的波速為5 m/s解析：選ABE由題可知，0.2 s，周期T0.8 s，1 m，波長4 m，由v得波速v5 m/s，則可判斷E項正確；當t2.5 s時，波源O已振動了3個周期，此時O位于x軸上方，向上振動，B點與O點之間相距半個波長，可判斷B點位于x軸下方，A項正確；2.5 s時E點已經(jīng)振動了一段時間，A點與E點間距1
5、個波長，兩點振動情況完全一樣，則B項正確；O點與D點間距1個波長，兩點的振動情況完全一樣，此時，O點已經(jīng)離開平衡位置向上振動，D點也一樣，則D點的速度不是最大，C項錯誤；O點與C點間距為個波長，2.5 s時，C點已振動了2個周期，又因C起振方向向上，則C點應(yīng)向下振動，則D項錯誤4(多選)(2018屆四川成都第二次診斷性檢測)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻波的圖象，波源S位于原點O處，波速v4 m/s，振幅A2 cm.t0時刻，平衡位置在x8 m處的質(zhì)點P剛好開始振動，質(zhì)點M的平衡位置在x12 m處則下列說法正確的是()A波源S的起振方向沿y軸正方向B波源S的振動周期為0.5
6、 sCt1 s時刻，質(zhì)點P運動到M點D質(zhì)點P的振動方程為y2sin(t) cmE在t0到t3.5 s這段時間內(nèi)，質(zhì)點M通過的路程為10 cm解析：選ADE根據(jù)“上下坡法”判斷，波源S的起振方向沿y軸正方向，選項A正確；由圖知該簡諧波的波長為8 m，根據(jù)公式v可得，波源S的振動周期為2 s，選項B錯誤；簡諧振動的質(zhì)點在原位置上下振動，不會隨波遷移，選項C錯誤；根據(jù)圖象可知，質(zhì)點P的振動方程為y2sin(t)cm，選項D正確；質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程為4A8 cm，在t0到t3.5 s這段時間內(nèi)，質(zhì)點M從t1 s開始振動通過的路程為10 cm，選項E正確5(多選)(2018年全國卷)一列簡諧橫波
7、沿x軸正方向傳播，在t0和t0.20 s時的波形分別如圖中實線和虛線所示已知該波的周期T0.20 s下列說法正確的是()A波速為0.40 m/sB波長為0.08 mCx0.08 m的質(zhì)點在t0.70 s時位于波谷Dx0.08 m的質(zhì)點在t0.12 s時位于波谷E若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m解析：選ACE根據(jù)波形圖可知，波長16 cm0.16 m，選項B錯誤；根據(jù)t0時刻和t0.20 s時刻的波形圖和該波的周期T0.20 s可知，該波的周期T0.40 s，波速v0.40 m/s，選項A正確；簡諧波沿x軸正方向傳播，x0.08 m的質(zhì)點在t0時
8、刻沿y軸正方向振動，在t0.70 s時位于波谷，在t0.12 s時位于y0的某位置(不是位于波谷)，選項C正確，D錯誤；若此波傳入另一介質(zhì)中，周期T不變，其波速變?yōu)関0.80 m/s，由vT可得它在該介質(zhì)中的波長為0.800.4 m0.32 m，選項E正確6(多選)位于同一介質(zhì)中的同一條直線上的兩個振源P、Q相距18 m，振動頻率相等，C為P、Q的中點，如圖甲所示從t0時刻P、Q開始振動，且都只振動一個周期，振幅相等，均為A，振源P的振動圖象如圖乙所示，振源Q的振動圖象如圖丙所示若P產(chǎn)生的向右傳播的波與Q產(chǎn)生的向左傳播的波在t10.6 s時相遇，下列說法正確的是()A兩列波的傳播速度均為15
9、m/sB兩列波的波長都為3 mC兩列波在C點相遇，相遇后C點為振動加強點Dt21.3 s時Q所在位置的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置且振動方向向下E在兩波源連線上距離兩波源路程差為半波長奇數(shù)倍的質(zhì)點的振幅為2A解析：選ABD因為兩列波的振動頻率相等且在同種介質(zhì)中傳播，所以兩列波的波速相等，故有2vt118 m，解得v15 m/s，選項A正確；由圖可知，兩振源的周期均為T0.2 s，故兩機械波的波長均為vT3 m，選項B正確；因為兩波源的振動情況總相反，且兩列波同時到達C點，故C點為振動減弱點，選項C錯誤；波源P產(chǎn)生的向右傳播的波經(jīng)1.2 s到達振源Q所在位置，振源Q所在位置上的質(zhì)點開始振動，起振方向向上，經(jīng)
10、0.1 s(半個周期)該質(zhì)點回到平衡位置且振動方向向下，選項D正確；由于兩個振源都只振動一個周期，故在兩波源連線上距離兩波源路程差為半波長奇數(shù)倍的點的振幅不都為2A，選項E錯誤7(多選)(2018屆河北石家莊質(zhì)檢一)甲、乙兩列簡諧橫波在同種均勻介質(zhì)中傳播，如圖所示為t0時刻兩列波恰好在坐標原點相遇時的波形圖，甲波的頻率為2 Hz，沿x軸正方向傳播，乙波沿x軸負方向傳播，則()A甲、乙兩波的頻率之比為21B乙波的傳播速度為4 m/sC兩列波疊加后，x0處的質(zhì)點振幅為20 cmDt0.25 s時，x0處的質(zhì)點處于平衡位置，且向下運動E兩列波疊加后，x2 m處為振動加強點解析：選BDE兩列機械波在同
11、種均勻介質(zhì)中傳播的速度相同，且vf，由圖可得甲2 m，乙2 m，得f甲f乙乙甲11，則A項錯誤；v乙乙f乙22 m/s4 m/s，B項正確；由圖可知x0處是振動加強點，振幅AA甲A乙10 cm20 cm30 cm，C項錯誤；周期T0.5 s，當t0.25 s時“0”處質(zhì)點處于平衡位置，且向下運動，D項正確；由圖可知，兩列波疊加后，x2 m處為振動加強點，E項正確8(多選)一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點，兩端點P、Q同時開始上下振動，一小段時間后產(chǎn)生的波形如圖所示對于其后繩上各點的振動情況，以下判斷正確的是()A兩列波將同時到達中點MB兩列波波速之比為12C中點M的振動總是加強的DM點的位
12、移大小在某時刻可能為零E繩的兩端點P、Q開始振動的方向相同解析：選ADE波在同種介質(zhì)傳播時波速相同，由于兩端點距M點的距離相同，所以兩列波將同時到達M點，A正確，B錯誤；由于兩列波波長不同，因此在M點相遇時，并不總是加強或減弱，C錯誤；當兩列波都剛傳到M點時，此時刻M點的位移為零，所以M點的位移大小在某時刻可能為零，D正確；根據(jù)波的傳播特點可知，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同，根據(jù)波形可知，兩波源的起振方向都是向上，E正確9(多選)圖甲表示一列簡諧橫波在t20 s時的波形圖，圖乙是該列波中的質(zhì)點P的振動圖象，下列說法正確的是()A該波的波長為1.5 mB該波的振幅為0.1 cmC該波的傳
13、播速度為0.5 m/s，且沿x軸負方向傳播DP質(zhì)點在t1.25 s時沿y軸正方向運動EP質(zhì)點在任意1 s內(nèi)通過的路程都是0.2 cm解析：選BCE由波形圖可知，該波的波長100 cm1.0 m，選項A錯誤；由題圖可知該波的振幅為0.1 cm，選項B正確；由圖乙可知周期T2 s，則該波的傳播速度為v0.5 m/s，t20 s時質(zhì)點P的振動情況與t0時刻質(zhì)點P的振動情況相同，結(jié)合甲、乙兩圖可知，波沿x軸負方向傳播，選項C正確；由振動圖象可知，P質(zhì)點在t1.25 s時沿y軸負方向運動，選項D錯誤；1 s0.5T，P質(zhì)點在任意1 s內(nèi)通過的路程都是2A0.2 cm，選項E正確10(多選)(2019屆湖
14、北武漢模擬)一列簡諧橫波沿x軸傳播在x12 m處的質(zhì)點a的振動圖線如圖甲所示，在x18 m處的質(zhì)點b的振動圖線如圖乙所示下列判斷正確的是()A質(zhì)點a在波谷時，質(zhì)點b一定在平衡位置向y軸正方向振動B若波沿x方向傳播，這列波的最大傳播速度為3 m/sC若波沿x方向傳播，這列波的最大波長為24 mD若波的傳播速度為0.2 m/s，則這列波沿x方向傳播E若波的傳播速度為1 m/s，則這列波沿x方向傳播解析：選ACD由圖可知，質(zhì)點a在波谷時，質(zhì)點b在平衡位置且向y軸正方向振動，A正確；若波向x方向傳播，則xab6 m， m，v右 m/s，n0,1,2，當n0時，最大為8 m，v右最大為1 m/s，當n3
15、時，v右0.2 m/s，B錯誤，D正確；若波向x方向傳播，則xab6 m， m，v左m/s，n0,1,2，當n0時，最大為24 m，v左最大為3 m/s，當n1時，v左0.6 m/s，當n1時，v左0.6 m/s，故C正確，E錯誤二、非選擇題11如圖所示，t0時，位于原點O處的波源，從平衡位置(在x軸上)開始沿y軸正方向做周期T0.2 s、振幅A4 cm的簡諧振動該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，當平衡位置坐標為(9 m,0)的質(zhì)點P剛開始振動時，波源剛好位于波谷(1)質(zhì)點P在開始振動后的t1.05 s內(nèi)通過的路程是多少？(2)該簡諧波的最大波速是多少？(3)若該簡諧波的波速為v12 m/
16、s，質(zhì)點Q的平衡位置坐標為(12 m,0)(圖中未畫出)請寫出以t1.05 s時刻為新的計時起點的質(zhì)點Q的振動方程解析：(1)由于質(zhì)點P從平衡位置開始振動，且t1.05 s5T，故在t1.05 s內(nèi)質(zhì)點P通過的路程s21A84 cm.(2)設(shè)該簡諧波的波速為v，兩質(zhì)點O、P間的距離為x由題意可得x9 m(n0,1,2，)所以v m/s(n0,1,2，)當n0時，該簡諧波的波速最大，vm60 m/s.(3)簡諧波從波源傳到(12 m,0)點所用時間t1 s1 s再經(jīng)t2tt10.05 s，質(zhì)點Q位于波峰位置，則以此時刻為計時起點，質(zhì)點Q的振動方程為y0.04cos10t(m)答案：(1)84 c
17、m(2)60 m/s(3)y0.04cos10t(m)12一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個質(zhì)點t0時開始觀測，此時質(zhì)點O的位移為y4 cm，質(zhì)點A處于波峰位置；t s時，質(zhì)點O第一次回到平衡位置，t1 s時，質(zhì)點A第一次回到平衡位置求：(1)簡諧波的周期、波速和波長；(2)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式解析：(1)設(shè)振動周期為T.由于質(zhì)點A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個周期，由此可知T4 s由于質(zhì)點O與A的距離5 cm小于半個波長，且波沿x軸正向傳播，O在t s時回到平衡位置，而A在t1 s時回到平衡位置，時間相差 s兩質(zhì)點平衡位置的距離除以傳播時間，可得波的速度v7.5 cm/s利用波長、波速和周期的關(guān)系得，簡諧波的波長30 cm.(2)設(shè)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系為yAcos將式及題給條件代入上式得解得0，A8 cm質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式為y0.08cos(國際單位制)或y0.08sin(國際單位制)答案：(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y0.08cos(國際單位制)或y0.08sin(國際單位制)8
2020高考物理一輪總復(fù)習 第十四章 振動和波 光 相對論 基礎(chǔ)課2 機械波練習（含解析）新人教版
