（通用版）高考物理一轮复习第一章第2讲机械波课时作业（含解析）.docx

机械波一、选择题1.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动为使水波能带动叶片振动，可用的方法是()A提高波源频率B降低波源频率C增加波源距桥墩的距离D减小波源距桥墩的距离解析：B为使水波能带动叶片振动，需要使波发生衍射现象，即使障碍物的大小接近水波的波长，根据波长、频率和波速关系可知，增大波的波长，可以通过降低波的频率来实现，B项正确2(多选)如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t0时刻的波形图线，虚线b为tt时刻的波形图线已知该简谐横波波源振动的频率为f2.5 Hz，虚线b与x轴交点P的坐标为xP1 m则下列说法正确的是()A这列波的传播速度大小一定为20 m/sB这列波一定沿x轴正向传播C可能有t1.25 sD可能有t1.45 sE若该列波遇到宽度为6 m的障碍物能发生明显的衍射现象解析：ACE由横波的图像可知8 m，而vf20 m/s，A正确由图得波可能沿x轴正向或x轴负向传播，B错误若波沿x轴正向传播，则距离1 m，故tnT(n0,1,2，)，当n3时，t1.25 s，若波沿x轴负向传播，则距离7 m，故tmT(m0,1,2，)，t取值为0.35 s、0.75 s、1.15 s、1.55 s、1.95 s，故C正确、D错误障碍物宽度d6 m与波长8 m差不多，则能发生明显的衍射，E正确故选A、C、E.3.(多选)(2018揭阳模拟)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v10 m/s，已知在t0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x5 m处下列说法中正确的是()A这列波的波长为4 mB这列波的振幅为20 cmC这列波的频率为2.5 HzD波源起振方向沿y轴正方向E再经过0.2 s的时间，质点a到达质点b现在所处的位置解析：ACD从图中可得波长为4 m，振幅为A10 cm，频率f Hz2.5 Hz，A、C正确，B错误；波上所有质点的起振方向和波源起振方向相同，x5 m处的质点的起振方向为y轴正方向，所以振源的起振方向为沿y轴正方向，D正确；质点只在自己的位置上下振动，不会沿x轴运动，故质点a不能到达质点b所处的位置，故E错误4(多选)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v200 m/s，已知t0时，波刚好传播到x40 m处，如图所示，在x400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()A波源开始振动时方向沿y轴负方向B从t0开始经0.15 s，x40 m处的质点运动的路程为0.6 mC接收器在t2 s时才能接收到此波D若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频可能为9 HzE若该波与另一列频率为5 Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样解析：BCE根据波动图像和波的传播方向可知，波源开始振动时方向沿y轴负方向，选项A正确；根据波动图像可知波长20 m，振幅A10 cm.周期T20 m200 m/s0.1 s，从t0开始经过0.15 s(1.5个周期)，x40 m处的质点运动路程为六个振幅，即60.1 m0.6 m，选项B正确；接收器在t s1.8 s时就能够接收到此波，选项C错误；波源频率为f10 Hz，若波源向x轴正方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到波的频率大于10 Hz，选项D错误；根据频率相同的两列波相遇才能产生稳定干涉可知，若该波与另一列频率为5 Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样，选项E正确5(多选)(2018宝鸡模拟)如图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t1 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是()A该简谐横波的传播速度为4 m/sB从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程C从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置D乙图可能是甲图x2 m处质点的振动图像E此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度解析：ACD由甲图可得：4 m，由乙图可得：T1 s，所以该简谐横波的传播速度为：v4 m/s，故A正确；t2 s2T，则从此时刻起，经过2秒，P质点运动的路程为s8A80.2 m1.6 m，故B错误；简谐横波沿x轴正向传播，此时刻Q质点向上运动，而P质点直接向下运动，所以P质点比Q质点先回到平衡位置，故C正确；由乙图知t0时刻质点的位移为0，振动方向沿y轴负方向，与甲图x2 m处t0时刻的状态相同，所以乙图可能是甲图x2 m处质点的振动图像，故D正确；质点越靠近平衡位置速度越大，则此时刻M质点的振动速度大于Q质点的振动速度，故E错误6图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa2 m和xb6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像下列说法正确的是()A该波沿x方向传播，波速为1 m/sB质点a经4 s振动的路程为4 mC此时刻质点a的速度沿y方向D质点a在t2 s时速度为零解析：D本题考查波的图像与振动图像，意在考查考生对波的图像、振动图像的认识与应用由题图乙可知，该时刻质点b在平衡位置沿y方向运动，根据上下坡法可知，波沿x方向传播，A项错误；由题图乙可知，波的振动周期为8 s，则质点a经4 s振动的路程为2A1 m，B项错误；由上下坡法可知，此时刻质点a的速度沿y方向，C项错误；经过2 s即四分之一周期，质点a运动到波谷，速度为零，D项正确7(多选)波源质点在坐标原点O沿y方向上下振动，已知t0时刻波恰好传到x20 cm的质点处，波形如图，波沿x轴正向传播，波速为2 m/s，由此可知()A波源质点的振动周期一定为0.2 sB介质中各质点的振幅一定为4 cmC波源质点的起振方向一定沿y轴负方向D再经过0.4 s波恰好传到x60 cm的P点E当波源质点沿着x轴正向运动时，站在x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大解析：BCE波源质点的振动周期等于波的周期，大小为T s0.1 s，A错误；质中各质点的振幅一定为4 cm，B正确；波传到x20 cm的质点处时，此质点的振动方向向下，故波源质点的起振方向一定沿y轴负方向，C正确；波传到x60 cm的P点需要的时间是t s0.2 s，D错误；根据多普勒效应可知，当波源质点沿着x轴正向运动时，站在x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大，E正确；故选B、C、E.8.(多选)一列简谐横波在t0时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2 s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为5 m/s，则()A这列波沿x轴正方向传播Bt0时刻质点a沿y轴正方向运动C若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25 HzDx2 m处的质点的位移表达式为y0.4sin(2.5t)(m)E从t0时刻开始质点a经0.4 s通过的路程为0.8 m解析：CDE由题图可知波长4 m，经0.2 s向前传播的距离svt1 m，可知波沿x轴负方向传播，则t0时刻质点a沿y轴负方向运动，A、B错误由vf，得f1.25 Hz，由发生稳定的干涉现象的条件可知，C项正确由yAsin(t0)，可知x2 m处的质点的位移表达式为y0.4sin(2.5t)(m)，D项正确T0.8 s，而0.4 s，则从t0时刻开始质点a经0.4 s通过的路程为2A0.8 m，E正确二、计算题9(2018长沙模拟)在某介质中形成一列简谐横波，t0时刻的波形如图所示若波沿着x轴正方向传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6 s，P点也开始起振(1)求该列波的周期T；(2)从t0时刻起到P点第一次到达波谷位置，质点O的位移及其所经过的路程各为多少？解析：(1)由图像可知，波长2 m，波从B点传播到P点的距离x6 m，时间t10.6 s，则波速v m/s10 m/sT0.2 s(2)由t0至P点第一次到达波谷，经历的时间t2t1T0.65 s(3)T而t0时质点O的振动方向竖直向上(沿y轴正方向)故经t2时间，O点振动到波峰，由图像知，振幅A2 cm即质点O的位移y2 cm质点O的路程sn4A(3)4A0.26 m答案：(1)0.2 s(2)2 cm0.26 m10一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距xab6 m的两质点，t0时，b正好到达正方向最大位移处，且b到x轴的距离为4 cm，而此时a恰好经过平衡位置向上运动已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过时间1 s，a运动的路程(2)若a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速解析：(1)a在一个周期内运动的路程s04A0.16 m1 s内的周期数是n25(个)1 s内运动的路程sns04 m(2)由题意可知，若波由a传向b，xab(n)(n1,2,3，)vf m/s(n1,2,3，)若波由b传向a，xab(n)(n1,2,3)vf m/s(n1,2,3，)答案：(1)4 m(2)若波由a传向b，则波速为 m/s(n1,2,3)若波由b传向a，则波速为 m/s(n1,2,3)11如图所示是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t0.25 s时刻的波形图，已知波的传播速度v4 m/s.(1)画出x2.0 m处质点的振动图像(至少画出一个周期)(2)求x2.5 m处质点在t4.5 s内通过的路程及t4.5 s时的位移(3)此时A点的纵坐标为2 cm，试求从图示时刻开始经过多少时间A点第三次出现波峰解析：(1)根据图中信息可得2 m，T0.5 s，如图，t0时刻，x2.