2014届高三物理一轮复习 第48讲机械波课时作业（含详解）

1 20142014 届高三物理一轮复习课时作业及详细解析 第届高三物理一轮复习课时作业及详细解析 第 4848 讲机械讲机械 波波 基础热身 1 2013 承德模拟一列简谐横波沿x轴正方向传播 某一时刻的波形图如图 K48 1 所示 此时质点P S跟质点Q R的振动位移大小相等 方向相反 由图可知 在此后的 任一时刻 图 K48 1 A 质点P和S的振动加速度大小和方向总相同 B 质点P和Q的振动位移大小总相同 方向总相反 C 质点P和S的振动速度大小和方向总相同 D 质点P和R的振动加速度大小总相同 方向总相反 2 2013 西城模拟振源A带动细绳上各点上下做简谐运动 t 0 时刻绳上形成的波 形如图 K48 2 所示 规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向 则P点的振动图象 是图 K48 3 中的 图 K48 2 A B C D 图 K48 3 3 分析下列物理现象 闻其声而不见其人 学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽 强忽弱的声音 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 些现象分别属于波的 A 衍射 干涉 多普勒效应 B 衍射 多普勒效应 干涉 C 折射 干涉 多普勒效应 D 折射 干 涉 多普勒效应 4 一列水波遇到水面上的障碍物时发生衍射 衍射后的水波 A 波长变长 B 周期增大 C 频率不变 D 波速不变 技能强化 5 2013 甘肃模拟如图 K48 4 所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横 波在某时刻的波形图 波速为 2 m s 以下说法正确的是 图 K48 4 A 质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向 B P点振幅比Q点振幅小 C 经过 t 4 s 质点P将向右移动 8 m 2 D 经过 t 4 s 质点Q通过的路程是 0 4 m 6 2013 北京卷一列横波沿x轴正向传播 a b c d为介质中沿波传播方向上四 个质点的平衡位置 某时刻的波形如图 K48 5 甲所示 此后 若经过 周期开始计时 则 3 4 图乙描述的是 甲 乙 图 K48 5 A a处质点的振动图象 B b处质点的振动图象 C c处质点的振动图象 D d处质点的振动图象 7 2013 湖南模拟一列横波在x轴上沿x轴正方向传播 在t与t 0 4 s 两时刻在 x轴上 3 m 3 m 的区间内的波形图如图 K48 6 中同一条图线所示 则下列说法中正确的 是 图 K48 6 A 质点振动的最大周期为 0 4 s B 该波的最大波速为 10 m s C 从t时开始计时 x 2 m 处的质点比x 2 5 m 处的质点先回到平衡位置 D 在t 0 2 s 时 x 2 m 处的质点位移一定为a 8 一列波长大于 1 m 的横波沿着轴正方向传播 处在x1 1 m 和x2 2 m 的两质点 A B的振动图象如图 K48 7 所示 由此可知 图 K48 7 A 波长为 m 4 3 B 波速为 1 m s C 3 s 末A B两质点的位移相同 D 1 s 末A点的振动速度大于B点的振动速度 9 如图 K48 8 所示为一列简谐横波的图象 质点P此时的速度为v 当质点P的速度 大小首次为v时 历时 0 2 s 此时速度方向与图中P点速度方向相同 当质点P的速度 大小再次为v时 又经过 0 2 s 此时速度方向与图中P点速度方向相反 由此可判断 3 图 K48 8 A 波向左传播 波速为 5 m s B 波向右传播 波速为 5 m s C 该波与一个频率为 1 25 Hz 的波可能发生干涉现象 D 该波与一个频率为 1 25 Hz 的波不可能发生干涉现象 10 2013 杭州质检如图 K48 9 所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置 实 线表示波峰 虚线表示波谷 相邻实线与虚线间的距离为 0 2 m 波速为 1 m s 在图示范 围内可以认为这两列波的振幅均为 1 cm C点是相邻实线与虚线间的中点 则 图 K48 9 A 图示时刻A B两点的竖直高度差为2 cm B 图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动 C F点到两波源的路程差为零 D 经 0 1 s A点处于平衡位置 11 如图 K48 10 所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t 0 时的波形图 当R 点在t 0 时的振动状态传到S点时 PR范围内 含P R 有一些质点正在向y轴负方向运 动 这些质点的x坐标取值范围是 图 K48 10 A 2 cm x 4 cm B 2 cm x 4 cm C 2 cm x 3 cm D 2 cm x 3 cm 12 2013 莱芜模拟一列简谐波沿x轴方向传播 已知x轴上x1 0 和x2 1 m 两处 质点的振动图线分别如图 K48 11 甲 乙所示 求此波的传播速度 图 K48 11 挑战自我 13 2013 赣州联考一列横波的波形如图 K48 12 所示 实线表示t1 0 时刻的波形 图 虚线表示t2 0 005 s 时刻的波形图 已知该波的周期为T 1 若T t2 t1 2T 波速可能为多大 2 若T t2 t1 并且波速为 3600 m s 则波向哪个方向传播 4 图 K48 12 课时作业 课时作业 四十八 四十八 基础热身 1 D 解析 由波形图可得 P R两点相隔半个波长 所以在振动过程中的位移 加速度总是大小相等 方向相反 故只有选项 D 正确 2 B 解析 由绳上形成的波形可知 P点开始时向下振动 故选项 B正确 3 A 解析 闻其声而不见其人 是衍射现象 学生围绕振动的音叉转一圈会听到 忽强忽弱的声音是干涉现象 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 音调变高是多普勒效应 4 CD 解析 水波遇到障碍物时产生衍射继续传播过程中 频率 周期不变 因传 播介质不变 所以波速不变 波长也不变 选项 CD 正确 技能强化 5 AD 解析 波沿x轴正方向传播 此时刻质点P左边的点在其下方 故其振动方 向沿y轴负方向 选项 A 正确 P点振幅与Q点振幅相同 选项 B 错误 质点不随波迁移 选项 C 错误 T 2 s 所以 4 s 为两个周期 Q通过的路程等于 8A 8 5 v cm 0 4 m 选项 D 正确 6 B 解析 根据波的传播方向与质点的振动方向的关系可知 经过 个周期 a点 3 4 到达波谷 b点到达平衡位置且向下振动 c点到达波峰 d点到达平衡位置且向上振动 所以图乙表示的是b点的振动图象 选项 B 正确 7 AC 解析 由题意知nT 0 4 s n为整数 所以周期的最大值为 0 4 s 选项 A 正确 由图可知波长 4 m 由波速公式v 知最小波速为 10 m s 选项 B 错误 由 T 波的传播方向与质点的振动方向关系可知 x 2 5 m 处的质点先向y轴正方向运动 所以 比x 2 m 处的质点后回到平衡位置 选项 C 正确 由于 所以t 0 2 s 时 T 2 0 2 s n x 2 m 处的质点位移不一定是a 选项 D 错误 8 A 解析 x x2 x1 1 m 由于波沿x轴正方向传播 所以A先振动 又由于 波长大于 1 m 所以 t 3 s T x m A 选项正确 波速 3 4 3 4 4 3 v m s B 选项错误 由振动图象知 在 3 s 末 A B两质点的位移不相同 C 选 x t 1 3 项错误 1 s 末A点速度为零 B点速度最大 D 选项错误 9 解析 依题意 当P质点经过 0 2 s 向下振动到x轴下方与原位置对称点时 两 者速度大小相等 方向相同 再经 0 2 s 质点继续向下振动到最大位置处再返回到该点 速度大小相等 方向相反 此过程经过半个周期 由此可知波向左传播 T 0 8 s 4 5 m 波速v 5 m s 故选项 A 正确 B 错误 而f 1 25 Hz 该波与一个频率为 T 1 T 1 25 Hz 的波相遇可能发生干涉现象 选项 C 正确 D 错误 10 BD 解析 图示时刻点A B D振动加强 A B间竖直高度差hAB 4A 4 cm 图示时刻点C在平衡位置 根据波的传播方向与质点振动方向的关系知 点C由平衡位置 向上运动 图示时刻点E F振动减弱 位移为零 到两波源的路程差为半波长的奇数倍 波长为 0 4 m 周期为 0 4 s 经过时间 t 0 1 s 0 25T 两列波的平衡位置传到A点 则A点处于平衡位置 11 C 解析 据t 0 时的波形可画出R点在t 0 时的振动状态传到S点时的波形 如图所示 由图可知 在PR范围内 含P R 2 cm x 3 cm 的点正在向y轴负方向运动 12 波沿x轴正方向传播时的传播速度为 m s n 0 1 2 波沿x轴负方 103 3 4n 向传播时的传播速度为m s n 0 1 2 103 1 4n 解析 由所给出的振动图象 可知周期T 4 10 3 s 由题图可知 t 0 时刻 x1 0 的质点P 其振动图象即为图甲 在正向最大位移处 x2 1 的质点Q 其振动图象即为图乙 在平衡位置向y轴负方向运动 所以当简谐波沿x轴 正向传播时 PQ间距离为 1 当波沿x轴负方向传播时 PQ间距离为 2 n 3 4 n 1 4 其中n 0 1 2 因为 1 1 m 所以 1 m n 3 4 4 3 4n 因为 2 1 m 所以 2 m n 1 4 4 1 4n 波沿x轴正向传播时的波速v1 m s n 0 1 2 1 T 103 3 4n 波沿x轴负向传播时的波速v1 m s n 0 1 2 2 T 103 1 4n 挑战自我 13 1 2013 m s 或 2800 m s 2 向x轴正方向传播 解析 1 由图象知