高考物理一轮复习课后限时作业51机械波（含解析）新人教版.docx

课后限时作业51机械波时间：45分钟1(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是(BCD)A相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和D几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰E相遇之后，振动加强区域内质点的位移始终最大解析：两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动情况由两列波共同作用的结果决定，故A错误，B、C正确；几个人在同一房间内说话，发出的声波在空间中相互叠加后，每列波的振幅和频率并不改变，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故选项D正确；两列波相遇后，振动加强区域内质点的振幅最大，振动的位移仍随时间发生周期性变化，故E错误2.(多选)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB5 m，BC4 m，AC3 mA、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s.下列说法正确的是(CDE)AB点的位移总是最大BA、B间有7个振动加强的点C两列波的波长均为0.25 mDB、C间有8个振动减弱的点E振动减弱点的位移总是为零解析：波的波长 m0.25 m，B点到两波源的路程差x1 m4，该点为振动加强点，但位移不总是最大，故A错误，C正确；AC的垂直平分线交AB于O点，则点O到A、C的距离相等，为振动加强点，OB上到A、C的距离之差为0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m的点为加强点，OA上到C、A的距离之差为0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m、1.25 m、1.5 m、1.75 m、2 m、2.25 m、2.5 m、2.75 m的点为加强点，共16个加强点，故B错误；BC上到A、C的距离之差为1.125 m、1.375 m、1.625 m、1.875 m、2.125 m、2.375 m、2.625 m、2.875 m的点为振动减弱点，共8个减弱点，故D正确；由于两波源的振幅相同，故振动减弱点的位移总是为零，故E正确3如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形关于该波的周期与波长说法正确的是(D)A.t9d B.t8dC.9d D.8d解析：根据振动的周期性和波的传播特点可知，质点13此时的振动方向向下，而波源的起振方向向上，所以从质点13算起，需要再经时间振动的方向才能向上，即与波源的起振方向相同，图上还有半个波长的波没有画出，设周期为T，则tT2T，即T；相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长，由题图知波长为8d，故D正确4(多选)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2 m/s，振幅相同；某时刻的图象如图所示则(ABD)A甲、乙两波的起振方向相反B甲、乙两波的频率之比为32C再经过3 s，平衡位置在x7 m处的质点振动方向向下D再经过3 s，两波源间(不含波源)有5个质点位移为零解析：根据题意，甲波向右传播，起振方向向下，乙波向左传播，起振方向向上，故选项A正确；据题图可知甲波波长为4 m，甲波周期为：T2 s，频率f Hz，乙波波长为6 m，周期为：T3 s，频率为：f Hz，故选项B正确；再经过3 s，甲波波谷到达x7 m处，乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x7 m处，所以该质点应该向上振动，选项C错误；此时除了波源还有x910 m处、x78 m处、x6 m处、x45 m处、x23 m处共5个质点位移为零，故选项D正确5(多选)如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是(ABD)A两列波具有相同的波速B此时b波上的质点Q正向上运动C一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍D在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动Ea波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样解析：两列简谐横波在同一介质中波速相同，故A正确此时a波上某质点P的运动方向向下，由波形平移法可知，波向左传播，可知此时b波上的质点Q正向上运动，故B正确在简谐波传播过程中，介质中质点只上下振动，不会沿x轴前进，故C错误由题图可知，两列波波长之比ab23，波速相同，由波速公式vf得a、b两波频率之比为fafb32，所以在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动，故D正确两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故E错误6(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是(BDE)AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰解析：简谐横波的波长 m0.8 mP、Q两质点距离波源S的距离PS15.8 m19，SQ14.6 m18.因此P、Q两质点运动的方向始终相反，A错误，B正确；当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰的位置，Q在波谷的位置当S恰好通过平衡位置向下运动时，P在波谷的位置，Q在波峰的位置，C错误，D、E正确7(多选)一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点的平衡位置间的距离为0.5 m，且小于一个波长，如图甲所示，A、B两质点振动图象如图乙所示由此可知(ACE)A波中质点在一个周期内通过的路程为8 cmB该机械波的波长为4 mC该机械波的波速为0.5 m/sDt1.5 s时A、B两质点的位移相同Et1.5 s时A、B两质点的振动速度相同解析：由题图可知，该波的振幅为2 cm，波中质点在一个周期内通过的路程为4倍的振幅，即8 cm，故A正确；由题图知，t0时刻B点通过平衡位置向上运动，A点位于波峰，则有：xx2x1，n0,1,2,3，由题知x0.5 m，则n只能取0，故2 m，故B错误；由题图知周期T4 s，则波速为v m/s0.5 m/s，故C正确；在t1.5 s时刻，A的位移为负，而B的位移为正，故D错误；t1.5 s时A、B两质点到平衡位置的距离是相等的，所以振动的速度大小相等；又由题图可知，在t1.5 s时刻二者运动的方向相同，所以它们的振动速度相同，故E正确8(多选)一列横波在t0时的波动图象如图所示，从此时开始，质点d比质点e早0.1 s到达波峰，则下列说法正确的是(BCD)A此列波向左传播B此列波的波速为10 m/sC1.0 s内质点通过的路程为0.5 mDt0.45 s时质点c在向y轴负方向振动E经过0.1 s，质点a第一次到达波峰解析：由题分析可知，此时d点的速度向上，由波形平移法可知，此波向右传播，而且有T0.1 s，则得该波的周期为T0.4 s，由题图读出波长为4 m，故波速为v m/s10 m/s，故A错误，B正确由于t1.0 s2.5T，则1.0 s内质点通过的路程是s2.54A10A0.5 m，故C正确因为t0.45 sT，所以t0.45 s时质点c在向y轴负方向振动，故D正确t0时刻质点a正向下振动，所以经过T0.3 s，质点a第一次到达波峰，故E错误9如图甲所示，在均匀介质中P、Q两质点相距d0.4 m，质点P的振动图象如图乙所示，已知t0时刻，P、Q两质点都在平衡位置，且P、Q之间只有一个波峰求：(1)波的传播速度；(2)质点Q下一次出现在波谷的时间解析：(1)由图乙可得该波的周期T0.2 s若P、Q间没有波谷，P、Q间距离等于半个波长，即0.8 m，波速v4 m/s若P、Q间有一个波谷，P、Q间距离等于一个波长，即0.4 m，波速v2 m/s若P、Q间有两个波谷，则0.4 m，即 m，波速v m/s.(2)t0时刻，质点P向下振动，经过0.05 s到波谷处，经过0.15 s到波峰处若P、Q间距为一个波长，P、Q同时出现在波谷处，则质点Q下一次出现在波谷的时间是t0.05 s若P、Q间距为半波长的1倍或3倍，质点Q在波谷时，质点P在波峰，则质点Q下一次出现在波谷的时间是t0.15 s.答案：(1)4 m/s、2 m/s或 m/s(2)0.05 s或0.15 s10一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播，波速为0.5 m/s，t0时刻的波形如图甲所示(1)求横波中质点振动的周期T；(2)在图乙中画出t1 s时刻的波形图(至少画出一个波长)；(3)在图丙中画出平衡位置为x0.5 m处质点的振动图象(t0时刻开始计时，在图中标出横轴的标度，至少画出一个周期)解析：(1)由于波速为0.5 m/s，波长为2 m，故质点振动的周期T s4 s.(2)当t1 s时刻，相当于经过了，又因为波沿x轴正方向传播，故振源向下运动到负的最大位置处，然后依次画出波上各质点即可如图(a)所示(3)x0.5 m处的质点在t0时处于波峰的位置，故其振动图象如图(b)所示答案：(1)4 s(2)见解析图(a)(3)见解析图(b)11.如图所示，t0时，位于原点O处的波源，从平衡位置(在x轴上)开始沿y轴正方向做周期T0.2 s、振幅A4 cm的简谐振动该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为(9 m,0)的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷(1)质点P在开始振动后的t1.05 s内通过的路程是多少？(2)该简谐波的最大波速是多少？(3)若该简谐波的波速为v12 m/s，质点Q的平衡位置坐标为(12 m,0)(图中未画出)请写出以t1.05 s时刻为新的计时起点的质点Q的振动方程解析：(1)由于质点P从平衡位置开始振动，且t1.05 s5T，故在t1.05 s内质点P通过的路程s21A84 cm.(2)设该简谐波的波速为v，两质点O、P间的距离为x由题意可得x9 m(n0,1,2，)所以v m/s(n0,1,2，)当n0时，该简谐波的波速最大，vm60 m/s.(3)简谐波从波源传到(12 m,0)点所用时间t1 s1 s再经t2tt10.05 s，质点Q位于波峰位置，则以此时刻为计时起点，质点Q的振动方程为y0.04cos10t(m)答案：(1)84 cm(2)60 m/s(3)y0.04cos10t(m)12(2018全国卷)一列简谐横波在t s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点图乙是质点Q的振动图象求：(1)波速及波的传播方向；(2)质点Q的平衡位置的x坐标解析：(1)由图甲可