优化探究高考物理一轮复习 12.2机械波知能检测.doc

12.2机械波随堂演练1(2011年高考北京卷)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()a它的振动速度等于波的传播速度b它的振动方向一定垂直于波的传播方向c它在一个周期内走过的路程等于一个波长d它的振动频率等于波源的振动频率解析：机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，质点振动速度与波的传播速度是两个不同概念，选项a、c错误机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，选项b错误振动质点的振动是由波源的振动引起的受迫振动，故质点的振动频率等于波源的振动频率，选项d正确答案：d2甲、乙两列同类机械横波在同一种介质中传播，其图象如图所示，以下说法中正确的是()a甲波的传播速度比乙波大b甲波的传播速度比乙波小c甲波的频率比乙波小d甲波的频率比乙波大解析：同一类机械波在同一介质中传播，波速相等，与波长及波的频率无关，故a、b均错；从图象可读出，甲的波长小于乙的波长，即甲乙，而甲、乙两列波波速相等，据vf知f甲f乙，所以d对，c错答案：d3(2013年高考福建理综)如图，t0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波下图中能够正确表示t0.6 s时波形的图是()解析：因为t1t，由此可知波源处的质点沿y轴向下振动，而向左、右传播的波形相对于波源对称，所以c选项正确答案：c4图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，p是平衡位置为x1.0 m处的质点，q是平衡位置为x4.0 m处的质点，图乙为质点q的振动图象，则()at0.15 s时，质点q的加速度达到负向最大b质点q做简谐运动的表达式为x10sint(cm)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 cm解析： 由题图甲、乙知，波长8 m，周期t0.20 s，故波速v40 m/s，t0.10 s时，q点振动方向向下，故波向左传播t0.05 st，q点处在波谷，其加速度达正向最大，选项a错误；q点做简谐运动的表达式为x10sin 10t(cm)，选项b错误；xvt400.15 m6 m，选项c正确；t0.10 s时， p点处在7.07 cm处向上振动，故从t0.10 s到t0.25 s，质点p通过的路程小于30 cm，选项d错误答案：c限时检测 (时间：45分钟，满分：100分)命题报告教师用书独具知识点题号机械波的形成及特点1、2机械波的图象3、6波动与振动的关系4、5、8波的传播规律7、9、11波的多解问题10、12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.(2014年合肥检测)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示p为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，p的速度v和加速度a的大小变化情况是()av变小，a变大bv变小，a变小cv变大，a变大 dv变大，a变小解析：由题图知波传播方向沿x轴正方向，根据质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点p的速度方向在该时刻开始的一段极短时间内沿y轴正方向，即向该质点的平衡位置运动，因此p质点速度v增大，位移减小，回复力减小，因此加速度a减小，故选项d正确答案：d2(2014年六安模拟)如图所示为一列简谐横波的图象，波速为0.2 m/s，以下结论正确的是()a振源振动的频率为0.4 hzb若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播c图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为213d经过0.5 s质点a、b、c通过的路程为75 cm解析：由图可知，波长为8 cm，周期为t s0.4 s，振动频率为2.5 hz，a错若质点a比质点b先回到平衡位置，则质点a向下振动，波沿x轴负方向传播，b错回复力的大小与位移成正比，c对经过0.5 s即1t，只有c点通过的路程为75 cm，d错答案：c3(2013年高考北京理综)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()a这列波的振幅为4 cmb这列波的周期为1 sc此时x4 m处质点沿y轴负方向运动d此时x4 m处质点的加速度为0解析：由图象可知波的振幅为2 cm，a错由 t可知t2 s，b错由于波向右传播，x4 m的质点向上运动，加速度为0，c错，d对答案：d4. (2013年高考四川理综)图甲是一列简谐横波在t1.25 s时的波形图， 已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振，则图乙所示振动图象对应的质点可能位于()aaxb bbxcccxd ddxe解析：据题意，该波的周期t1 s，t1.25 s为1个周期，由题图乙知该时刻该质点的振动方向沿y轴负方向，且位移为正，综上所述，只有dxe的质点符合条件，选d. 答案：d5图甲为一列简谐横波在t0时刻的波形图，图乙为质点p的振动图象从t0时刻起() at0.35 s时刻，质点q距平衡位置的距离大于质点p距平衡位置的距离bt0.25 s时刻，质点q的加速度大于质点p的加速度c经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 mdt0.1 s时刻，质点q的运动方向沿y轴正方向解析：由乙图可知t0时p向下振动可知波沿x轴正方向传播，且知t0.2 s，t0.35 s1t时刻，q靠近平衡位置，p处于波峰，a错误t0.25 s1t时刻，q仍靠近平衡位置，p处于波谷，则q点加速度小于p点加速度，b错误经0.15 s，波传播的距离xvt0.15 m3 m，c正确t0.1 st，q经半个周期向下运动，d错误答案：c6(2014年安庆模拟)一列平面简谐波，波速为20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象如图所示由图可知()a这列波的周期是4 sb质点p、q此时刻的运动方向都沿y轴负方向c质点p、r在任意时刻的位移都相同d质点p、s在任意时刻的速度都相同解析：由图可知4 m，所以t s0.2 s，所以a错误；由“同侧法”可判断p、q此时刻的运动方向都沿y轴正方向，b错误；此时刻质点p向上运动，位移增加，质点r向下运动，位移减小，故c错误；质点p、s相距一个波长，为相同质点，任意时刻的速度都相同，d正确答案：d7(2013年高考重庆理综)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为()a4 m、6 m和8 m b6 m、8 m和12 mc4 m、6 m和12 m d4 m、8 m和12 m解析：根据题意两质点间可能的波形如图所示，对图(a)(b)(c)的三种情况分别有6 m，a12 m，b6 m，c6 m，c4 m，选项c正确答案：c8(2012年高考安徽卷)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t0时波形如图所示，已知波速为10 m/s.则t0.1 s时正确的波形应是图中的()解析：由题图知，波长4.0 m，得周期t0.4 s；由波的传播方向与质点振动方向的关系可判断，经过t0.1 s，x0处的质点振动到平衡位置，且振动方向向下，x1.0 m处的质点振动到位移正向最大处，所以c项正确答案：c9如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t0.05 s时刻的波形图已知该波的波速是80 cm/s，则下列说法中正确的是()a这列波有可能沿x轴正方向传播b这列波的波长是10 cmct0.05 s时刻x6 cm处的质点正在向下运动d这列波的周期一定是0.15 s解析：由波的图象可看出，这列波的波长12 cm，选项b错误；根据v，可求出这列波的周期为t s0.15 s，选项d正确；根据xvt800.05 cm4 cm可判断，波应沿x轴负方向传播，根据波的“微平移”法可判断t0.05 s时刻x6 cm处的质点正在向上运动，选项a、c错误答案：d10一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期t大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()a2 m/s b3 m/sc4 m/s d5 m/s解析：因为该波的周期大于0.02 s，所以波在0.02 s内传播的距离小于一个波长比较两时刻波形图可知，若波沿x方向传播，则波的传播距离为x2 cm，所以波速v1 m/s；若波沿x方向传播，波的传播距离x6 cm，所以波速v3 m/s，b项正确答案：b二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(14分)(2012年高考山东理综)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图所示，介质中质点p、q分别位于x2 m，x4 m处从t0时刻开始计时，当t15 s时质点q刚好第4次到达波峰(1)求波速(2)写出质点p做简谐运动的表达式(不要求推导过程)解析：(1)设简谐横波的波速为v，波长为，周期为t，由图象知，4 m由题意知t3ttv联立以上两式，代入数据得v1 m/s.(2)质点p做简谐运动的表达式为y0.2sin (0.5t) m.答案：(1)1 m/s(2)y0.2sin (0.5t) m12(16分)一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x10和x21 m两处质点的振动图线分别如图甲、乙所示，求此波的传播速度 解析：由所给出的振动图象可知周期t4103 s.由题图可知，t0时刻，x10的质点p(其振动图象即为图甲)在正最大位移处，x21 m的质点q(其振动图