高考物理总复习 选考34 第2课时 机械波课时训练 教科版.doc

第2课时机械波1.(2018浙江温州乐清芙蓉中学月考)分析下列物理现象:(1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声而不见其人”;(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.这些物理现象分别属于波的(a)a.反射、衍射、干涉、多普勒效应b.折射、衍射、多普勒效应、干涉c.反射、折射、干涉、多普勒效应d.衍射、折射、干涉、多普勒效应解析:夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,是由于声音在云层间来回传播,这是声音的反射;“闻其声而不见其人”,听到声音,却看不见人,这是声音的衍射;围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,音叉发出两个频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区.这是声音的干涉;当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.音调变高就是频率变高,因此这是多普勒效应,综合以上分析,a正确.2.(2018黑龙江牡丹江期中)(多选)关于机械波的说法中,正确的是(bc)a.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化b.产生干涉现象时,介质中振动加强的点振动能量最大,减弱点振动能量可能为零c.振动图像和波动图像横坐标反映的意义是不同的d.超声波比次声波更容易发生衍射解析:产生多普勒效应的原因不是波源频率变化,而是波源与观察者的相对运动导致接收频率发生变化,故a错误;频率相同的波,发生干涉现象时,振动加强点的振幅最大,则振动能量最大,振动减弱点的振幅最小,可能为零,即振动能量可能为零,故b正确;振动图像和波动的图像中,横坐标所反映的物理意义不同,振动图像横轴是时间,而波动图像是各质点的平衡位置,故c正确;次声波的波长比超声波的波长长,因此次声波更容易发生衍射,故d错误.3.(2018湖北荆州质检)(多选)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2 m处的质点p沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5t(cm).关于这列简谐波,下列说法正确的是(cd)a.周期为4.0 s b.振幅为20 cmc.传播方向沿x轴正方向 d.传播速度为10 m/s解析:由波形图可得a=10 cm,=4 m.由简谐运动的表达式得=5 rad/s;t=0.4 s;v=10 m/s.故a,b错误,d正确.质点p起振方向沿y轴正方向,故波沿x轴正方向传播,c正确.4.(2018安徽黄山联考)(多选)在均质弹性绳中有一振源s,它以5 hz的频率上下做简谐运动,振幅为5 cm,形成的波沿绳向左、右两边传播,从振源开始振动计时,t时刻的波形如图所示,质点p右边的绳还未振动,s左边的波形没有画出,则(bd)a.该波的波速为60 cm/sb.波源s开始振动的方向向下c.图中的质点q在t时刻处在波谷d.在t=0至t=1.0 s时间内质点p运动的路程为70 cm解析:该波的频率f=5 hz,周期t=0.2 s,由图知该波在t=t=0.3 s时间内,波传播了12 cm,则波速v=40 cm/s,选项a错误;此时p点的振动方向向下,则波源的起振方向向下,选项b正确;由对称性知x= -6 cm处质点t时刻处于波峰,选项c错误;在t=0至t=1.0 s时间内,即t=1 s,质点p已振动0.7 s,运动的路程为4 a=45 cm= 70 cm,选项d正确.5.导学号 58826286(2017四川仁寿三诊)(多选)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点p经过0.1 s第一次到达平衡位置,已知此列波的波速为6 m/s,则(acd)a.该波沿x轴负方向传播b.t=0时刻质点p沿y轴正方向振动c.质点q(坐标为x=7.5 m的点)的振动方程y=5cos 2t(cm)d.质点p平衡位置的横坐标为x=2.4 me.质点q需经过0.85 s才重复质点p此时的振动速度解析:由题图知,波长=6 m,根据波速v=得,t=1 s,质点p经过0.1 s第一次到达平衡位置,用时不到,说明波沿x轴负方向传播,a正确;根据“上下波”法可知,t=0时刻质点p沿y轴负方向振动,b错误;由题图可知a=5 cm,又=2 rad/s,则质点q的振动方程为y= 5 cos2t(cm),c正确;质点p的平衡位置到3 m处的距离x1=vt=6 0.1 m=0.6 m,质点p的平衡位置的横坐标为x=3 m-0.6 m=2.4 m,d正确;与质点p振动情况相同的质点距离质点q最近的在其右侧距离为x=-0.6 m=0.9 m,t= s=0.15 s,质点q需经过0.15 s才重复质点p此时的振动速度,e错误.6.(2017河南南阳四模)(多选)如图所示,两列简谐横波a和b均沿x轴正方向传播,波速为40 m/s,下列说法正确的是(ace)a.a波的周期为0.2 s,b波的周期为0.1 sb.对于b波,x轴上的1 m处的质点经过0.1 s就传到x=5 m处c.a,b两列波相遇时不能发生稳定干涉d.x=8 m处的质点振动总是加强的e.若两列波进入另一种介质,它们的频率都不会改变解析:由图可知a=8 m,b=4 m,故ta= s=0.2 s,tb= s=0.1 s,a正确;在波的传播过程中,波上的质点只在平衡位置附近上下振动,并不随波迁移,b错误;两列波的周期不相同,即频率不相等,故不能发生稳定干涉,c正确,d错误;波的频率等于波源的振动频率,由波源决定,与介质无关,e正确.7.(2018内蒙古包钢第一中学高三适应性考试)(多选)图(甲)是一列简谐横波在t0=0时刻的波形图,p,q分别是平衡位置在x1=1 m、x2= 12 m处的质点,图(乙)为质点q的振动图像,下列说法正确的是(ace)a.波速大小为6 m/sb.波沿x轴正方向传播c.t1=11 s时质点q沿y轴负方向运动d.质点p,q振动速度的方向不可能相同e.质点p简谐运动的表达式为y=0.10 sin(t+) m解析:从图中读出波长=12 m;周期t=2 s,则波速v= m/s=6 m/s,选项a正确;根据振动图像可知,t=0时刻,质点q向上振动,可知该波沿x轴负方向传播,选项b错误;t1=11 s=5t时质点q沿y轴负方向运动,选项c正确;由波形图可知,在t=0时刻,质点pq的振动方向就是相同的,均向上,选项d错误;质点p振动的初相位为,= rad/s,则简谐运动的表达式为y=0.10sin(t+) m,选项e正确.8.(2017河南鹤壁二模)(多选)振源s在o点做沿竖直方向的简谐运动,频率为10 hz,t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示,(向左传播的简谐横波图中未画出)则以下说法正确的是(abe)a.该横波的波速大小为20 m/sb.t=0时,x=1 m处的质点振动方向向上c.t=0.175 s时,x=-1 m处的质点处在波峰位置d.若振源s向右匀速运动,右侧静止的接收者收到的频率小于10 hze.传播过程中该横波遇到小于2 m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象解析:由图可知,波长=2 m,故波速为v=f=20 m/s,a正确;波向右传播,根据“上下坡”法可知,t=0时,x=1 m处的质点向上振动,b正确;周期t=0.1 s,则t=0.175 s=1t,x=-1 m处的质点,处于波谷,c错误;若振源s向右匀速运动,即向接收者移动,则接收者收到的频率大于10 hz,d错误;因为波长为2 m,所以传播过程中遇到小于2 m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象,e正确.9.(2018黑龙江大庆实验中学考前模拟)(多选)如图所示为某时刻从o点同时发出的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,p点在甲波最大位移处,q点在乙波最大位移处,下列说法中正确的是(ade)a.两列波具有相同的波速b.两列波传播相同距离时,乙波所用的时间比甲波的短c.p点比q点先回到平衡位置d.在p质点完成20次全振动的时间内q质点可完成30次全振动e.甲波和乙波在空间相遇处不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,传播相同距离所用时间相同,故a正确,b错误.由图可知,两列波波长之比甲乙=32,波速相同,由波速公式v=得到周期之比为t甲t乙=32,q点与p点都要经过周期才回到平衡位置.所以q点比p点先回到平衡位置,故c错误.两列波的频率之比为f甲f乙=23,则在p质点完成20次全振动的时间内q质点完成了30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正确.10.(多选)如图(甲)所示,一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2 m,a,b两点的振动情况如图(乙)所示,下列说法中正确的是(abd)a.波速可能是 m/s b.波长可能是 mc.波速可能是 m/s d.波速可能是 m/se.波长可能大于 m/s解析:由振动图像可看出t=0时刻,点a在波谷,点b在平衡位置且向上振动,所以ab=2 m=+n(n=0,1,2,3,),解得= m(n=0,1,2, 3,),所以波速v= m/s(n=0,1,2,3),式中当n=10 时, a正确;式中当n=0时,b正确;式中当n=1时,d正确.11.(2017山东日照三模)(多选)两列简谐横波的振幅都是20 cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2 hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示的区域相遇,则(bde)a.在相遇区域会形成稳定的干涉图样b.实线波和虚线波的频率之比为32c.平衡位置为x=6 m处的质点此刻速度为零d.平衡位置为x=8.5 m处的质点此刻位移y20 cme.从图示时刻起再经过0.25 s,平衡位置为x=5 m处质点的位移y20 cm,选项d正确;从图示时刻起再经过0.25 s,实线波在平衡位置为x=5 m处的质点位于波谷,而虚线波也处于y轴上方,但不在波峰处,所以质点的位移y0,故e正确.12.导学号 58826287(2017山东潍坊三模)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图所示,此时波刚好传到x=5 m处p点;t=1.2 s时x=6 m处q点第一次有沿y轴正方向的最大速度.(1)求这列简谐波传播的周期与波速;(2)写出x=4 m处质点的振动方程;(3)画出这列简谐波在t=1.2 s时的波形图.解析:(1)由题意可知,图示时刻x=3 m处的振动形式传播到x=6 m处所用时间t=1.2 s,则速度v= m/s=2.5 m/s,由图可知,波长=4 m,则周期t= s=1.6 s(2)由图可知,a=10 cm=0.1 m,又= rad/s,则x=4 m处质点的振动方程为y=0.1sin(t-)(m).(3)画出在t=1.2 s时的波形图,如图所示.答案:(1)1.6 s2.5 m/s(2)y=0.1sin(t-) (m)(3)见解析13.(2017山东临沂二模)如图所示为一列简谐横波沿x轴负方向传播在t=0时刻的波形图,m,n两点的坐标分别为(-2,0)和(-7,0),已知t=0.5 s时,m点第二次出现波峰.(1)这列波的传播速度多大?(2)从t=0时刻起,经过多长时间n点第一次出现波峰?(3)当n点第一次出现波峰时,m点通过的路程为多少?解析:(1)根据图像可知,该波波长=4 m,m点与最近波峰的水平距离为6 m,距离下一个波峰的水平距离为10 m,所以波速为v= m/s=20 m/s.(2)n点与最近波峰的水平距离为x=11 m当最近的波峰传到n点时n点第一次出现波峰,经历的时间为t1= s=0.55 s.(3)该波中各质点振动的周期为t=0.2 sn点第一次出现波峰时质点m振动了t2=0.4 s=2tm点通过的路程为s=85 cm=40 cm=0.4 m.答案:(1)20 m/s(2)0.55 s(3)0.4 m14.导学号 58826288(2018吉林大学附中月考)已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示,在时刻t2该波的波形如图中虚线所示.t2-t1=0.02 s,求:(1)该波可能的传播速度.(2)若已知tt2-t12t,且图中p质点在t1时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速.(3)若0.01 st0.02 s,且从t1时刻起,图中q质点比r质点先回到平衡位置,求可能的波速.解析:(1)如果这列简谐横波向右传播,在0.02 s内波形向右匀速传