高考物理一轮复习 专题56 机械波 横波的图象（练）（含解析）(1).doc

专题56 机械波 横波的图象1有关纵波与横波，下列说法正确的是： （ ）a振源上下振动形成的波是横波b振源水平振动形成的波是纵波c波沿水平方向传播质点上下振动，这类波是横波d质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波一定是纵波【答案】c【名师点睛】本题关键能知道横波与纵波的概念，能知道区别横波与纵波的关键是看质点的振动方向与波的传播方向之间的关系，而不是看水平方向或竖直方向。2如图甲所示，两列横波在同一水平面上传播，两列横波的波源沿竖直方向振动。横波1的波源b点的振动图象如图乙所示；横波2的波源c点的振动图象如图丙所示。两列波的波速都为20 cm/s。两列波在p点相遇，p与b、c 两点的距离均为40 cm，则p点振幅为： （ ）a 70cm b -10cm c 0 d 10cm【答案】d【解析】由图知，两列波的周期都是t=1s，由得，波长=vt=0.21m=0.2m因pc=pb=40cm，而t=0时刻两波的振动方向相反，则两列波的波峰和波谷同时传到p点，p点是振动减弱的点，振幅等于两波振幅之差，即为a=40cm-30cm=10cm故abc错误，d正确故选d。【名师点睛】本题的解题关键是掌握波的叠加原理进行分析，根据路程差和起振方向关系进行分析；此题中根据p到b、c的路程差与波长的关系，分析p的振动是加强还是减弱，再研究p点的振幅。3如图所示，在直线pq的中垂线om上有a、b两个声源，分别距o点6m和1m，两个声源同时不断向外发出波长都为2m的完全相同的声波。在直线pq上从到的范围内声波干涉减弱的区域共有： （ ）obamqpa无穷多个 b7个 c5个 d3个【答案】c【名师点睛】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件，当到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的, 然后可以结合图表分析，较难.4（多选）如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=1.0 m和x=5.0 m处，两列波的速率均为v=2 m/s，两波源的振幅均为a=2 cm。图示为t0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=1.0 m和x=3.0 m的m、n两质点刚开始振动。质点p、q的平衡位置分别处于x2.0m和x2.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是： （ ）a质点q的起振方向沿y轴正方向bt1.25 s时刻，质点m的位移为-4cmc两列波能发生干涉，发生干涉后质点p为振动减弱点d两列波能发生干涉，发生干涉后质点q为振动加强点【答案】acd【名师点睛】波的干涉（1）产生稳定干涉现象的条件：频率相同；振动方向相同；有固定的相位差（2）干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即n.最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即2（2n1）5如图所示，a、b、c、d.为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，若某时刻向右传播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过0.2s d质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置（已知质点振幅为2cm，ad沿传播方向上的距离小于一个波长）。则该简谐横波在介质中的速速可能值为 _m/s,此时质点j的位移为 cm。【答案】3或2 0【解析】波从a传到d时，d开始向上振动，经过第一次达到最大位移，而a正好在平衡位置，可能经过平衡位置向下，也可能经过平衡位置向上若a正好经过平衡位置向下，则a已经振动了，波从a传到d的时间为，则ad间的距离为，即有 ，可得波长，且，得 t=0.4s，故波速 在时间内，波传播的距离为，所以波还没有传到j，j的位移为0若a正好经过平衡位置向上，则a已经振动了t，波从a传到d的时间为 ，则ad间的距离为，即有，可得波长 ，且t=0.2s，故波速 ，在t时间内，波传播的距离为=0.4m，所以波还没有传到j，j的位移为0综上，该简谐横波在介质中的波速可能值为3或2m/s，此时质点j的位移为0cm【名师点睛】本题的关键要仔细研究波形成的过程，根据时间确定周期，根据距离确定波长，要知道波在一个周期内传播的距离等于一个波长1如下图所示甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点p的振动图象，则下列判断正确的是： （ ）a该波的传播速率为4 cm/sb该波的传播方向沿x轴正方向c经过0.5 s时间，质点p沿波的传播方向向前传播2 md平衡位置x=1.5 m处的质点在t=0s到t=2.25s时间内的路程为【答案】d【名师点睛】根据波动图象能读出波长、由质点的振动方向判断波的传播方向，由振动图象读出周期和质点的振动方向等等，都学习振动和波部分应具备的基本能力，要加强训练，熟练应用；注意选项a的速度单位；选项d需掌握三角函数的知识. 2一频率为600hz 的声源以20rads 的角速度沿一半径为0.80m 的圆周作匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的p 点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是： （ ）观察者接收到汽笛在a 点发出声音的频率大于600hz观察者接收到汽笛在b 点发出声音的频率等于600hz观察者接收到汽笛在c 点发出声音的频率等于600hz观察者接收到汽笛在d 点发出声音的频率小于600hza b c d【答案】a【名师点睛】此题是对多普勒效应的考查；要知道两个声信号从声源传播到观察者的过程，由于频率发生变化，导致速度也变化，所以时间也会变化；当观察者与波源的距离发生变化时，接收频率与发射频率出现不等现象。3在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为a。m、n是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。在t=0时，m通过其平衡位置沿y轴正方向运动，n位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则： （ ）a该波的周期为s b在t=s时，n的速度一定为2m/sc从t=0到t=1s，m向右移动了2m d从t=s到t=s，m的动能逐渐增大【答案】d【解析】由题意：波速为2m/s，周期大于1s，则波长大于vt=2m由题，分析得知，得波长，周期为故a错误n的速度与波传播的速度是两回事，在t=s时，n的速度不一定等于2m/s故b错误波传播过程中质点m不向前移动，m点只上下振动故c错误从t=s到t=s，即t到t，m点正从波峰向平衡位置运动，动能逐渐增大故d正确故选d【名师点睛】此题考查机械波的传播问题；是特殊值问题，根据波长的范围，结合波形，得到波长要注意质点的振动速度与波传播速度是不同的；另外质点只在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移.4（多选）如图甲所示为一列简谐横波在t0.2s时的波形图，ph为平衡位置在x2m处的质点，图乙所示为质点p的振动图象，则下列关于该波的说法中正确的是： （ ）a该波的周期是0.4sb该波沿x轴正方向传播c该波的传播速度为10m/sd从t0.2s到t0.5s，质点p通过的路程为40cm【答案】ac【名师点睛】由振动图象与波动图象确定已知信息，再由，可求出波速，由质点的振动方向来确定波的传播方向；根据质点的振动图象，可确定所给时间的周期数，在每个周期内质点通过的路程为4个振幅，从而可求出p点通过的路程。5在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距的a、b两点，如图（甲）、（乙）分别是a、b两质点的振动图像，已知该波波长大于，求这列波可能的波速。【答案】、【解析】由振动图象得质点振动周期，若波由a向b传播，b点比a点晚振动的时间，所以a、b间的距离为，则波长为，因为，所以，当时，当时，若波由b向a传播，a点比b点晚振动的时间，所以a、b间的距离为，则波长为，所以，当时，当时，。【名师点睛】知道两个质点的振动图象，读出同一时刻质点的位置和速度关系，分析它们状态的关系，画出波形，研究质点间距离与波长的关系，是常规的思路，多做相关训练，有助于强化质点的振动与波动关系。1【2017天津卷】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。t=0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2lc时，p在平衡位置上方d时，p的速度方向竖直向上【答案】c【名师点睛】本题应注意波的周期性，要从波长入手。2【2017新课标卷】（5分）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是_（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。a波长为2 mb波速为6 m/sc频率为1.5 hzdt=1 s时，x=1 m处的质点处于波峰et=2 s时，x=2 m处的质点经过平衡位置【答案】bce【名师点睛】本题知道两个时刻的波形，可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要理解“该简谐波的周期大于0.5 s”表达的意义。3【2016四川卷】（多选）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，p、q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到p，当波传到q开始计时，p、q两质点的振动图像如图所示。则： （ ）a质点q开始振动的方向沿y轴正方向b该波从p传到q的时间可能为7 sc该波的传播速度可能为2 m/sd该波的波长可能为6 m【答案】ad【解析】由图线可知，质点q开始起振的方向沿y轴正方向，选项a正确；振动由p向q传播，由图线可知t=6 s，故振动从p传到q的时间可能为(nt+4) s=v(6n+4) s，（n=1、2、3、），故不可能为7 s选项b错误；根据（nt+4）v=10 m可得（n=1、2、3、），故波速不可能为2 m/s，选项c错误；根据，当n=1时，=6 m，选项d正确；故选ad。【名师点睛】此题是对振动图像及机械波传播问题的考查；首先要掌握已知振动图像判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系；此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题，这是题目的难点所在.4【2016上海卷】（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；某时刻的图像如图所示。则： （ ）a甲乙两波的起振方向相反b甲乙两波的频率之比为3:2c再经过3 s，平衡位置在x=7 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【答案】abd【方法技巧】通过波的前沿质点振动方向判断波的起振方向，根据波长、波速与频率关系计算两列波的频率，通过平移法画出3 s时的波形，再分析问题。5【2015北京15】周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图