2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)34 機(jī)械波（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)34 機(jī)械波（含解析） 一、選擇題 1. 如圖所示為兩列相干水波在t＝0時(shí)刻的疊加情況，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．若兩列波的振幅均保持5 cm不變，波速和波長(zhǎng)分別為1 m/s和0.5 m，C點(diǎn)是BD連線的中點(diǎn)．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A、D點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，B點(diǎn)振動(dòng)始終減弱 B．C點(diǎn)始終保持靜止不動(dòng) C．t＝0時(shí)刻，A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為10 cm D．在t＝0至t＝0.25 s的時(shí)間內(nèi)，B點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cm 解析：A、B、C、D點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤

2、；波動(dòng)周期T＝λ/v＝0.5 s，在t＝0至t＝0.25 s的時(shí)間內(nèi)，B點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cm，選項(xiàng)D正確． 答案：D 2．如圖是沿x軸正方向傳播的一列橫波在t＝0的一部分波形，此時(shí)P點(diǎn)的位移為y0.則此后P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是如圖中的(　　) 解析：根據(jù)波動(dòng)傳播規(guī)律，此后P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是圖中的B. 答案：B 3．一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波形圖如圖甲所示，a、b、c、d是波傳播方向上的四個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置．如再過(guò)3/2個(gè)周期開(kāi)始計(jì)時(shí)，其中某質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的圖象如圖乙所示，則該質(zhì)點(diǎn)是(　　) A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn) B．b處質(zhì)點(diǎn) C．c處質(zhì)點(diǎn) D．d處質(zhì)點(diǎn) 解析：

3、畫出再過(guò)3/2個(gè)周期后的波形圖，a處質(zhì)點(diǎn)處于波谷，c處質(zhì)點(diǎn)處于波峰，b處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，d處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，所以圖乙是d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，選項(xiàng)D正確． 答案：D 4．[多選]在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖，其波速為5 m/s，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．此時(shí)P(－2 m,0 cm)、Q(2 m,0 cm)兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同 B．再經(jīng)過(guò)0.5 s質(zhì)點(diǎn)N剛好在(－5 m,20 cm)位置 C．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 Hz D．波的頻率與波源的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān) 解析：此時(shí)P點(diǎn)和Q點(diǎn)都向下振動(dòng)．再經(jīng)過(guò)0.5 s

4、，波向前傳播的距離為2.5 m，此時(shí)N點(diǎn)正好在波峰位置，即坐標(biāo)為(－5 m,20 cm)；此波的頻率為f＝＝ Hz＝2.5 Hz，所以能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz；波的頻率等于波源的振動(dòng)頻率．正確選項(xiàng)為AB. 答案：AB 5. [多選]一簡(jiǎn)諧橫波以4 m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t＝0時(shí)的波形如圖所示，則(　　) A．波的周期為1 s B．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng) C．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝ s時(shí)速度為0 D．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝ s時(shí)速度值最大 解析：由波的圖象知波長(zhǎng)λ＝4 m，所以周期T＝＝1 s，A項(xiàng)正確；由波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方

5、向之間的關(guān)系知，此時(shí)x＝0處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)正確；質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)越接近平衡位置速度越大，t＝ s＝時(shí)，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)已運(yùn)動(dòng)到x軸下方，其振動(dòng)速度既不為零也不是最大值，C、D均錯(cuò)． 答案：AB 6．[多選] 一列波源在x＝0處的簡(jiǎn)諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02 s，t0時(shí)刻的波形如圖所示．此時(shí)x＝12 cm處的質(zhì)點(diǎn)P恰好開(kāi)始振動(dòng)．則(　　) A．質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向 B．波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向 C．此后一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為8 cm D．這列波的波速為4.00 m/s 解析：質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向，波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向

6、沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；此后一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為4個(gè)振幅，為4×5 cm＝20 cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；這列波的波長(zhǎng)8 cm，波速為4.00 m/s，選項(xiàng)D正確． 答案：BD 7．[多選]下圖甲為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖，Q、P是波上的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象，從該時(shí)刻起，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．經(jīng)過(guò)0.05 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度 B．經(jīng)過(guò)0.05 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P的加速度 C．經(jīng)過(guò)0.1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D．經(jīng)過(guò)0.1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向 解析：由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)

7、的振動(dòng)周期T＝0.2 s，經(jīng)過(guò)0.05 s，即周期，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)負(fù)向的最大位移處，而此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q處在正的某一位移處，位移越大，加速度越大，故B正確．經(jīng)過(guò)0.1 s，即周期，質(zhì)點(diǎn)Q在從正的最大位移回到平衡位置的途中，運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故C正確． 答案：BC 8. 如圖為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，P為0.9 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q為2.2 m處的質(zhì)點(diǎn)．若經(jīng)歷Δt＝0.1 s，P質(zhì)點(diǎn)恰好第一次運(yùn)動(dòng)到波谷，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該波的周期T＝ s B．該波的傳播速度為v＝14 m/s C．從t＝0時(shí)刻再經(jīng)歷1 s，P質(zhì)點(diǎn)向前傳播的距離為14 m D．從t＝0

8、時(shí)刻再經(jīng)歷 s，Q質(zhì)點(diǎn)一定向下振動(dòng) 解析：根據(jù)題述Δt＝0.1 s＝0.5T＋0.25T×0.8＝0.7T，該波的周期T＝ s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該波的波長(zhǎng)為2 m，傳播速度為v＝14 m/s，選項(xiàng)B正確；從t＝0時(shí)刻再經(jīng)歷1 s，P質(zhì)點(diǎn)仍圍繞平衡位置振動(dòng)，不向前移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從t＝0時(shí)刻再經(jīng)歷 s，Q質(zhì)點(diǎn)一定向上振動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：B 9．下圖甲是一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2 s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該波的傳播速度和傳播方向是(　　) A．v＝25 m/s，向x軸負(fù)方向傳播 B．v＝25 m/s，向x軸正方向傳播 C．v＝50 m/s，向x軸負(fù)方向傳播 D

9、．v＝50 m/s，向x軸正方向傳播 解析：由圖知，2 s時(shí)刻P點(diǎn)正經(jīng)過(guò)平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，則由波動(dòng)圖象可知波應(yīng)向x軸的負(fù)方向傳播；而波的周期為2 s，波長(zhǎng)為100 m，則波速v＝ m/s＝50 m/s；故C正確． 答案：C 二、五選三型選擇題 10. 如圖所示，沿x方向的一條細(xì)繩上有O、a、b、c四點(diǎn)，Oa＝ab，bc＝5ab，質(zhì)點(diǎn)O在垂直于x軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，沿x軸傳播形成橫波．t＝0時(shí)刻，O點(diǎn)開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t＝0.2 s，O點(diǎn)第一次到達(dá)上方最大位移處，這時(shí)a點(diǎn)才開(kāi)始往上運(yùn)動(dòng)，由此可以判斷，在t＝2.6 s時(shí)刻(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)位于x軸下方 B．c點(diǎn)位于x軸上方

10、C．a(chǎn)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng) D．c點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng) E．在0～2.6 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b三次到達(dá)過(guò)波峰 解析：根據(jù)題述經(jīng)t＝0.2 s，O點(diǎn)第一次到達(dá)上方最大位移處，波動(dòng)周期為0.8 s，波長(zhǎng)為4Oa.在t＝2.6 s時(shí)刻，波傳播3個(gè)周期，a點(diǎn)位于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，c點(diǎn)位于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．在0～2.6 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b三次到達(dá)過(guò)波峰，選項(xiàng)C、D、E正確． 答案：CDE 11．在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖，其波速為5 m/s，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．此時(shí)P、Q兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同 B．再經(jīng)過(guò)0.5 s質(zhì)點(diǎn)N剛好在(－5 m,20 cm

11、)位置 C．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz D．波的頻率與波源的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān) E．波的波速由波源和介質(zhì)的性質(zhì)共同決定 解析：PQ兩點(diǎn)關(guān)于波源O對(duì)稱，此時(shí)P、Q兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)A正確；該波波長(zhǎng)為2 m，周期0.4 s，再經(jīng)過(guò)0.5 s質(zhì)點(diǎn)N剛好在(－5 m,20 cm)位置，選項(xiàng)B正確；根據(jù)波發(fā)生干涉的條件，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz，選項(xiàng)C正確；波的頻率與波源的振動(dòng)頻率相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；波的波速僅由介質(zhì)的性質(zhì)決定，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 答案：ABC 12．某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為t＝0.25 s時(shí)的波形圖，圖乙為P點(diǎn)(x＝1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)

12、)的振動(dòng)圖象，那么下列說(shuō)法正確的是(　　) A．t＝0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P正在往負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B．該波向右傳播，波速為2 m/s C．質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反 D．t＝0.75 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，并正在往正方向運(yùn)動(dòng) E．t＝1.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)K向右運(yùn)動(dòng)了2 m 解析：由質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，可知t＝0.25 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正在往正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；波長(zhǎng)為4 m，周期2 s，該波向右傳播，波速為2 m/s，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N相距半個(gè)波長(zhǎng)，質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反，選項(xiàng)C正確；t＝0.75 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，并正在往正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；t＝1.2

13、5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)K位于波谷，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 答案：BCD 三、非選擇題 13．如圖所示，一橫波的波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸為波的傳播方向，y軸為振動(dòng)方向．當(dāng)波源開(kāi)始振動(dòng)1 s時(shí)，形成了如圖所示的波形(波剛傳到圖中P點(diǎn))．試求： (1)從圖示位置再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間波傳到Q點(diǎn)？ (2)波傳到Q點(diǎn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移． 解析：(1)根據(jù)圖象，波的波長(zhǎng)λ＝4 m 波速為v＝＝4 m/s 波傳到Q點(diǎn)用的時(shí)間t＝＝0.75 s (2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期：T＝1 s P質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始向下振動(dòng)，波經(jīng)P點(diǎn)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間為周期，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為10 cm. 答案：(1)0.75 s　(2)10 cm 14．一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，在這條直線上相距d＝1.5 m的A、B兩點(diǎn)，其振動(dòng)圖象分別如圖中甲、乙所示．已知波長(zhǎng)λ>1 m，求這列波的波速v. 解析：由A、B兩點(diǎn)振動(dòng)圖象可知，該波的振動(dòng)周期T＝4×10－3 s 若波由A向B傳播 d＝nλ1＋λ1＝1.5 m 又λ>1 m 所以λ1＝＝2 m 傳播速度v1＝＝ m/s＝500 m/s 若波由B向A傳播 d＝nλ2＋λ2＝1.5 m 又λ>1 m 所以λ2＝6 m或λ2′＝1.2 m 傳播速度v2＝＝1 500 m/s 或v2′＝＝300 m/s. 答案：500 m/s　1 500 m/s　300 m/s