江苏2019高考物理课时跟踪检测四十四机械波.docx

课时跟踪检测（四十四） 机械波对点训练：机械波的传播与图像1(2017天津高考)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L。t0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是()A该简谐波是纵波B该简谐波的最大波长为2LCt时，P在平衡位置上方Dt时，P的速度方向竖直向上解析：选C振动方向与传播方向垂直，故该简谐波是横波，A错误；根据“下坡上”判断，P距离O的最近距离L，所以最大波长等于4L，B错误；经过T，P位于波峰，所以T时，P在平衡位置上方，C正确；在T时，P正在从波峰向平衡位置运动，速度方向竖直向下，D错误。2.多选如图为一列横波在某一时刻的波形，这时位于平衡位置的质点A正向y方向运动，且经0.2 s质点A再一次经过平衡位置并向y方向运动，则这列横波()A向左传播B波长为8 mC周期0.2 s D波速为20 m/s解析：选BD图示时刻A点的振动方向向下，根据“上下坡法”，可知波向右传播，故A错误；由题图读出，波长8 m，故B正确；位于平衡位置的质点A正向y方向运动，且经0.2 s质点A再一次经过平衡位置并向y方向运动，得到A的振动周期为0.4 s，即波的周期为0.4 s，故C错误；根据波速公式可知，波速v m/s20 m/s，故D正确。3.多选(2018台江期中)一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，图中每小格代表1 m，a、b、c为三个质点，a正向上运动。由此可知()A该波沿x轴正方向传播Bc正向上运动C该时刻以后，b比c先到达平衡位置D该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处解析：选ACa点正向上运动，根据“同侧法”，故波向右传播，即该波沿x轴正方向传播，故A正确；根据波形的平移规律，c点正向下运动，故B错误；此时b向上运动，c向下运动，所以b比c先到达平衡位置，故C正确，D错误。4.(2018南京一模)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t0时刻波源开始振动，在t3 s时刻的波形如图所示。求：(1)该波沿x方向传播的速度；(2)7 s内x2 m处质点运动的路程。解析：(1)根据v1 m/s。(2)由图3 m，得4 m周期T s4 s经2 s位于x2 m处质点开始起振实际振动时间t5 sT所以x2 m处质点运动的路程：s4AA5A50 cm。答案：(1)1 m/s(2)50 cm对点训练：振动图像与波动图像的综合应用5多选(2018邯郸期中)图甲为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x2 m的质点。下列说法正确的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向右C02 s时间内，P运动的路程为8 cmD当t7 s时，P恰好回到平衡位置解析：选ACD由题图甲可知该简谐横波波长为2 m，由题图乙知周期为4 s，则波速为v m/s0.5 m/s，故A正确；根据题图乙的振动图像可知，在x1.5 m处的质点在t2 s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B错误；由于t2 s时，质点P在波谷，且2 s0.5T，所以质点P的路程为2A8 cm，故C正确；当t7 s时，t5 s1T，P恰好回到平衡位置，故D正确。6多选(2018常州一中月考)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是()A图乙表示质点L的振动图像B该波的波速为0.5 m/sCt8 s时质点M的位移为零D在4 s内质点K所经过的路程为3.2 m解析：选ABD由题图甲及波沿x轴正方向传播可知，t0时刻质点L经过平衡位置向上振动，故A正确；由题图甲读出波长2 m，由题图乙读出周期T4 s，则该波的波速v m/s0.5 m/s，故B正确；t8 s2T，所以t8 s时质点M的位移与开始时的位移相同，为负的最大值，故C错误；由于T4 s，所以在4 s内K质点所经过的路程为4倍的振幅，为3.2 m，故D正确。7多选图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。由图可知()A质点振动的周期T4 sB波速v20 m/sC因为一个周期质点运动0.8 m，所以波长0.8 mD从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴正方向传播了3 m解析：选BD由题图甲读出波长4 m，由图乙读出周期 T0.2 s，则波速为v m/s20 m/s，故A错误，B正确；质点P在一个周期内运动的路程为4A40.2 m0.8 m，横波的波长等于振动在一个周期内传播的距离，不等于质点P在一个周期内通过的路程，故C错误；由题图乙可知质点P在t0时刻向下振动，结合甲图知简谐波沿x轴正方向传播，从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴正方向传播的距离xvt200.15 m3 m，故D正确。8多选(2018大连模拟)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的一个质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的另一个质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是()A该列简谐横波向x轴正方向传播B在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 m解析：选BC由题图乙知，在t0.10 s时，质点Q正向下运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，故A错误；波沿x轴负方向传播，由图甲所示波形图可知，t0.10 s时，质点P的振动方向沿y轴正方向，由图乙可知，周期：T0.20 s，从t0.10 s到t0.25 s，经历时间t0.15 sT，则知在t0.25 s时，质点P位于x轴下方，其加速度方向沿y轴正方向，故B正确；由甲图知波长8 m，则波速为：v m/s40 m/s，从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播距离 xvt400.15 m6 m，故C正确；从t0.10 s到t0.25 s经过的时间为t0.15 sT，由于t0.10 s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是3A30 cm，故D错误。9.(2018苏州模拟)如图所示，一列波沿x轴传播，t0时刻的波形如图中实线所示，t0.5 s时的波形如图中虚线所示，t0时刻处于x4 m处的质点P正沿y轴正向运动。若3T0.5 s4T，则这列波的波速为多少？解析：t0时刻处于x4 m处的质点P正沿y轴正向运动，由波形平移法判断知该波沿x轴正方向传播。设t0.5 s内波传播的距离为x，根据3T0.5 s4T，波传播的距离x的范围为 3x4，由于沿x轴正方向传播，则得 x38 m26 m，所以波速为v m/s52 m/s。答案：52 m/s对点训练：波的多解问题10某质点在y方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点O处，其振幅为0.05 m，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正方向传播，传播速度为1 m/s。当它由平衡位置O开始向上振动，经过0.2 s后立即停止振动，由此振动在介质中形成一个脉冲波。那么，在停止振动后经过0.2 s的波形可能是图中的()解析：选B波源O向上振动0.20 s后立即停止振动，形成半个波长的波形，O点起振方向向上，则介质中各质点的起振方向也向上。波沿x轴正向传播，由波形的平移可知，B图中x0.4 m处质点起振方向向上，而A图中x0.4 m处质点起振方向向下，故B正确，A错误。由xvt得x10.02 m0.02 m，则经过0.20 s的时刻该波应传到x0.04 m处，故C、D错误。11多选一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A. mB. mC1 mD. m解析：选BD题图(b)所示质点在t0时在正向最大位移处，题图(c)所示质点在t0时，x0.05 m(振幅的一半)，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，若图(c)所示质点在图(b)所示质点的左侧，有nn，当n0时，B正确；若图(c)所示质点在图(b)所示质点的右侧，有nn，当n0时，D正确。12多选一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x2 m处的质点的振动图像如图甲所示，在x8 m处的质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是()A该波的周期为12 sBx2 m处的质点在平衡位置向y轴正方向振动时，x8 m处的质点在波峰位置C在04 s内x2 m处和x8 m处的质点通过的路程均为6 cmD该波的波长可能为8 m解析：选ABD由题图可知，该波的周期为12 s，故A正确；该波沿x轴正方向传播，x2 m处的质点在平衡位置向y轴正方向振动时(如t3 s时)，x8 m处的质点在波峰位置，故B正确；由题图可知，在04 s内x2 m处的质点通过的路程为6 cm，而x8 m处的质点通过的路程小于6 cm，故C错误；简谐横波沿x轴正方向传播，由图可知，t0时刻，x2 m处的质点位于波谷，x8 m处的质点在t9 s时刻才位于波谷，时间相差T，结合波形得(82)m6 m(n0,1,2，)，得到波长 m，当n0时，8 m，故D正确。对点训练：波的干涉、衍射、多普勒效应13物理学和计算机技术的发展推动了医学影像诊断技术的进步。彩色超声波检测仪，简称彩超，工作时向人体发射频率已知的超声波，当超声波遇到流向远离探头的血流时探头接收的回波信号频率会降低，当超声波遇到流向靠近探头的血流时探头接收的回波信号频率会升高。利用计算机技术给这些信号加上色彩，显示在屏幕上，可以帮助医生判定血流的方向、流速的大小和性质。计算机辅助X射线断层摄影，简称CT，工作时X射线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，部分射线穿透人体被检测器接收。由于人体各种组织的疏密程度不变，检测器接收到的射线就有了差异，从而可以帮助医生诊断病变。根据以上信息，可以判断下列说法中正确的是()A彩超和CT工作时向人体发射的波都是电磁波BCT工作时利用了波的衍射现象CCT和彩超工作时向人体发射的波都是横波D彩超工作时利用了多普勒效应解析：选D彩超发射的是超声波，超声波是机械波；CT发射的是X射线，X射线是电磁波，故A错误；CT工作利用的是X射线穿透不同组织后的强度不同，与衍射无关，故B错误；CT发射的电磁波是横波，彩超工作时向人体发射的波是纵波，故C错误；根据题目的描述可知，彩超工作利用的是超声波的多普勒效应，故D正确。14多选(2018常州月考)对声波的各种现象，以下说法中正确的是()A火车驶来，车站边的乘客感觉声音变尖，属于多普勒现象B绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象C只有障碍物尺寸小于波长才能发生衍射现象D把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象解析：选AB多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者接收到的频率发生了变化，因此火车驶来，车站边的乘客感觉声音变尖，属于多普勒现象，故A正确；绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是由于路程差为半个波长的偶数倍为振动加强，若路程差为半个波长奇数倍则为振动减弱，这是声音的干涉结果，故B正确；障碍物的尺寸与波长相差不多或者小于波长就能发生明显的衍射现象，故C错误；把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的直线传播，声音在金属中传播速度比空气中快，故D错误。15.(2018盐城模拟)如图所示，装有多普勒测速仪的汽