2012届高考物理一轮复习 第一章机械振动机械波第2讲　机械波课时训练 新人教版选修3-4VIP

1 20122012 届高考一轮物理复习 人教版 课时训练选修届高考一轮物理复习 人教版 课时训练选修 3 43 4 第一章第一章 机械振动机械振动 机械波第机械波第 2 2 讲讲 机械波机械波 一 选择题 本题共 8 小题 共 56 分 1 如图 1 2 33 所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动 图象 从图中可以直接 观察到发生变化的物理量是 图 1 2 33 A 波速 B 频率 C 周期 D 波长 解析 同一机械波在不同介质中传播的频率 周期相同 从图上能观察到波长发生了 变化 由 v f 知波速同时也变化了 故只有 D 项正确 答案 D 2 2011 湖北黄冈 如图 1 2 34 所示 S1 S2为两个振动情况完全 一样 的波源 两列波的波长都为 它们在介质中产生干涉现象 S1 S2在空间共形成 6 个振动减弱的区域 图中虚线处 P 是振动减 弱区域中的一点 从图中可看出 A P 点到两波源的距离差等于 1 5 B 两波源之间的距离一定在 2 5 个波长到 3 5 个波长之间 C P 点此时刻振动最弱 过半个周期后 振动变为最强 D 当一列波的波峰传到 P 点时 另一列波的波谷也一定传到 P 点 解析 从 S1 S2的中点起到向右三条虚线上 S1 S2的距离差依次为 0 5 1 5 2 5 答案 ABD 3 一列简谐横波以 1 m s 的速度沿绳子由 A 向 B 传播 质点 A B 间的水平距离 x 3 m 如图 1 2 35 甲所示 若 t 0 时质点 A 刚从平衡位置开始向上振动 其振动图象如 图 1 2 35 乙所示 则 B 点的振动图象为 图 1 2 35 图 1 2 34 2 解析 振动从 A 传到 B 的时间为 3 s 即 B 从 t 3 s 开始振动 其振动与 t 0 时 A 的振动相同 故 B 正确 答案 B 4 在坐标原点处有一质点 O 做简谐振动 它形成沿 x 轴传播的简谐 横 波 波长为 16 m 在其右侧相距 4 m 处的质点 P 的振动图象如图 1 2 36 所示 使用与 P 质点相同的计时起点 那么当 t 5 s 时 的波动图象是下图中的 解析 由振动图象可知 t 5 s 时 质点 P 正经过平衡位置向上运动 比较波形图中 距离 O 点右侧面 4 m 处的质点 A B 波形图中该处质点并不在平衡位置上 故 A B 错 D 图中 4 m 处质点经过平衡位置向下运动 D 项错 答案 C 5 如图 1 2 37 所示 实线和虚线分别为某种波在 t 时刻和 t t 时刻的波形曲线 B 和 C 是横坐标分别为 d 和 3d 的两个质点 下列说法中正确的是 图 1 2 37 A 任一时刻 如果质点 B 向上运动 则质点 C 一定向下运动 B 任一时刻 如果质点 B 的速度为零 则质点 C 的速度也为零 C 如果波是向右传播的 则波的周期可能为 t 6 7 P 质点的振动图象 图 1 2 36 3 D 如果波是向左传播的 则波的周期可能为 t 6 13 解析 由波动图象可判定 B C 两质点振动方向不一定同时改变 故 A B 错 该波的 波长为 3d 当波向右传播时 有 v t 3nd 其中 v 所以周期 T d 2 T 6 t 6n 1 当 n 1 时 T t C 对 同理 波向左传播时 T 故 D 错 6 7 6 t 6n 5 答案 C 6 如图 1 2 38 所示 沿绳子传播的横波 在绳子上相距 2 m 的 P Q 两点的振动图象分别如图中实 虚线所示 已知波长大于 2 m 则该 波的频率 波长 波速和传播方向分别是 A f 2 Hz B 4 m C v 8 m s D 一定由 P Q 解析 由题图中看出质点振动的周期 T 0 5 s 故波的频率 f 2 1 T Hz 选项 A 对 由于 P Q 两质点振动反相 故它们之间的距离为 由于波长 n 1 2 大于它们之间的距离 即 n 只能取零 即 2 m 故 4 m 选项 B 正确 由 1 2 v f 知 v 4 2 m s 8 m s 选项 C 对 无法确定波的传播方向 选项 D 错 选 项 A B C 正确 答案 ABC 7 一列简谐横波沿 x 轴负方向传播 图 1 2 7a 是 t 1 s 时的波形图 图 b 是某振动质 点的位移随时间变化的图象 则图 1 2 7b 可能是图 a 中哪个质点的振动图象 图 1 2 7 A x 0 处的质点 B x 1 m 处的质点 C x 2 m 处的质点 D x 3 m 处的质点 解析 由题图 b 知 t 1 s 时 质点的位移为零 振动方向向下 由于波向左传播 故图 b 应是 x 0 x 4 m x 8 m 等处的质点的振动图象 正确选项为 A 答案 A 8 如图 1 2 40 所示 a b 是一列横波上的两个质点 它们在 x 轴上的距 离 s 30 m 波沿 x 轴正方向传播 当 a 振动到最高点时 b 恰好经过平衡位 置 经过 3 s 波传播了 30 m 并且 a 经过平衡位置 b 恰好到达最高点 那么 图 1 2 38 图 1 2 40 4 A 这列波的速度一定是 10 m s B 这列波的周期一定是 3 s C 这列波的波长可能是 24 m D 这列波的频率可能是 1 25 Hz 解析 由经过 3 s 波传播了 30 m 可知波速 v m s 10 m s A 正确 由 s t 30 3 于 a 点振动到最高点 b 恰好在平衡位置 经过 3 s a 点在平衡位置 b 恰好在最高 点 所以 a b 间可能有 个或个波形 即 n 30 或 n 30 1 4 n 3 4 n 1 4 3 4 在 n 30 系列解中 n 1 时 24 m C 正确 而周期的可能解 T 1 4 v s 或 T s 在 T s 系列解中 n 0 时 T 4 s B 错误 当 12 4n 1 12 4n 3 12 4n 3 n 3 时 T 0 8 s f 1 25 Hz D 正确 答案 ACD 二 非选择题 本题共 4 小题 共 44 分 9 一列简谐横波在某时刻的波形如图 1 2 41 所示 此时刻质点 P 的速 度 为 v 经过 0 2 s 它的速度大小 方向第一次与 v 相同 再经过 1 0 s 它的速度大小 方向第二次与 v 相同 则波沿 方向传播 波速为 m s 解析 由题意知图示时刻质点 P 沿 y 轴正方向运动 根据 上坡下坡 法判断波沿 x 轴正方向传播 由波形图可知波长为 6 m 由题意 可得振动周期为 T 0 2 s 1 0 s 1 2 s 所以波速为 v 5 m s T 答案 x 轴正 5 10 如图 1 2 42 为一列简谐横波在 t 0 时刻的波的图象 A B C 是介质中的三个质点 已知波是沿 x 轴正方向传播的 波速为 v 20 m s 请回答下列问题 1 判断质点 B 此时的振动方向 2 求出质点 A 在 0 1 65 s 内通过的路程及 t 1 65 s 时刻相对于平衡位置的位移 解析 1 因波沿 x 轴正方向传播 根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知质点 B 此时的振动方向为沿 y 轴正方向 2 由波形图可知该波波长为 12 m 根据波速公式 v 可得 T 0 6 s T v 质点在一个周期内通过的路程为 4 个振幅 即 4A 则质点 A 在 0 1 65 s 内通过的路 图 1 2 41 图 1 2 42 5 程为 s 4nA n 2 75 所以 s 11A 11 0 4 cm 4 4 cm 由于 t 0 时 t T 1 65 0 6 质点 A 的振动方向沿 y 轴正方向 故在 t 1 65 s 时刻质点相对于平衡位置的位移为 0 4 cm 答案 1 沿 y 轴正方向 2 0 4 cm 11 2011 山东日照 某时刻的波形图如图 1 2 43 所示 波沿 x 轴正方 向传 播 质点 p 的坐标 x 0 32 m 从此时刻开始计时 1 若每间隔最小时间 0 4 s 重复出现波形图 求波速 2 若 p 点经 0 4 s 第一次达到正向最大位移 求波速 3 若 p 点经 0 4 s 到达平衡位置 求波速 解析 1 依题意 周期 T 0 4 s 波速 v m s 2 m s T 0 8 0 4 2 波向右传播 x 0 32 m 0 2 m 0 12 m p 点恰好第一次达到正向最大位移 波速 v m s 0 3 m s x t 0 12 0 4 3 波向右传播 x 0 32 m p 点到达平衡位置 由周期性可知波传播的可能距离 x 0 32 n n 0 1 2 3 2 可能波速 v m s 0 8 n m s n 0 1 2 3 x t 0 32 0 8 2 n 0 4 答案 1 2 m s 2 0 3 m s 3 0 8 n m s n 0 1 2 3 12 2011 江苏无锡 在某介质中形成一列简谐波 t 0 时刻的波形 如图 1 2 44 中的实线所示 若波向右传播 零时刻刚好传到 B 点 且 再经过 0 6 s P 点也开始起振 求 1 该列波的周期 T 2 从 t 0 时刻起到 P 点第一次达到波峰时止 O 点相对平衡位置 的位移 y0及其所经过的路程 s0各为多少 解析 由图象可知 2 m A 2 cm 当波向右传播时 点 B 的起振方向竖直向下 包括 P 点在内的各质点的起振方向均为 竖直向下 1 波速 v m s 10 m s