2018届高考物理二轮复习第十四章波与相对论夯基保分练二机械波.docx

夯基保分练(二)机械波A级保分练1(多选)(2017云南玉溪一中模拟)关于机械振动与机械波说法正确的是()A机械波的频率等于振源的振动频率B机械波的传播速度与质点的振动速度相等C质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E机械波在介质中传播的速度由介质本身决定解析：选ADE机械波的频率等于振源的振动频率，A正确；波的传播速度与质点振动速度没有直接关系，B错误；只有横波，其质点振动的方向总是垂直于波传播的方向，在纵波中质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，C错误；机械波在传播过程中，根据公式vT，在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，D正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，E正确。2(多选)(2017巴彦淖尔一中模拟)一振动周期为T，振幅为A，位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是()A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若P点与波源的距离svT，则质点P的位移与波源时刻相同解析：选ABE做简谐振动的质点振幅都是相等的，故P点的振幅也是A，选项A正确；周期也相等，故周期也是T，选项B正确；质点的振动速度大小与波速无关，选项C错误；质点开始振动的方向取决于振源的振动方向，与质点到振源的距离无关，选项D错误；若P点与波源的距离svT，即一个波长，则质点P的位移与波源时刻相同，选项E正确。3.(2015上海高考)如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是()A提高波源频率B降低波源频率C增加波源距桥墩的距离D减小波源距桥墩的距离解析：选B叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射现象不太明显，而发生明显衍射的条件是，障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来的方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，减小频率会增大波长，增大频率会减小波长，故A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，所以C、D错误。4.(多选)如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点、相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是()A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b一定向上运动解析：选ACD因为a开始时向下运动，经过t3 s后恰好第一次到达最高点，所以波的周期为T4 s，波长vT8 m，在t6 s时波向前传播的距离为svt12 m，即恰好传到d点，A选项正确；当t5 s时，波向前传播了10 m，作出波形图可知c恰好处于平衡位置，B选项错误；b振动的周期即为波的周期，所以C选项正确；在4 st6 s的时间内质点c从最低点运动到最高点，D选项正确；因为b与d相距，所以d向下运动时，质点b不一定向上运动，所以E选项错误。5(2015四川高考)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下30次。甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波()A频率是30 HzB波长是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s解析：选C由题意知甲、乙两小木块间的距离x3 m，故波长2 m。又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T2 s，频率f0.5 Hz，则波速v1 m/s。故选项C正确。6.(2014福建高考)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是() 解析：选D根据题图，t0时刻，波源经平衡位置向下运动，而波形图中，质点的起振方向均与波源开始振动时的方向相同，根据波的传播过程中，“上坡下、下坡上”规律可知，波形图中刚刚开始振动的质点处于“上坡”位置，A、C项错误；由振动图像知，前半个周期振幅较小，故波形图中距波源较远的质点的振幅较小，B项错误，D项正确。7(多选)(2017贵州遵义航天中学模拟)最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的时期。地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t(图中实线)与(t0.4)s(图中虚线)两个时刻x轴上33 km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是()A该地震波的波长为3 kmB质点振动的最大周期为0.8 sC该地震波最小波速为5 km/sD从t时刻开始计时，x2 km处的质点比x2.5 km处的质点先回到平衡位置E从t时刻开始计时，x2 km处的质点比x2.5 km处的质点后回到平衡位置 解析：选BCD由题图知，该地震波的波长4 km，选项A错误；由t时刻与(t0.4) s时刻在x轴上33 km区间内的波形图易得，0.4 sT(n0,1,2,3，)，所以T s，当n0时，周期最大，为T0.8 s，选项B正确；根据v，波速最小为5 km/s，选项C正确；地震横波沿x轴正方向传播，从t时刻开始计时，x2.5 km处的质点向上振动，故x2 km处的质点比x2.5 km处的质点先回到平衡位置，选项D正确，E错误。8(2015重庆高考)图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4 s。求该波的波速并判断P点此时的振动方向。解析：由题图知波的波长1.0 m，又周期T0.4 s则该波的波速v2.5 m/s波向x轴正方向传播，根据靠近振源的质点带动后面的质点振动，可以判断P点沿y轴正方向振动。答案：该波的波速：2.5 m/sP点此时的振动方向：沿y轴正方向B级拔高练9(多选)(2017桂林十八中模拟)处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v200 m/s。已知t0时，波刚传播到x40 m处，波形如图所示。在x400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()A波源开始振动时方向沿y轴负方向B接收器在t2 s时才能接收到此波C若波源向x轴正方向匀速运动，接收器接收到波的频率大于10 HzD从t0开始经0.15 s，x40 m的质点运动的路程为0.6 mE当t0.75 s时，x40 m的质点恰好到达波谷的位置解析：选ACD波源开始振动时的方向为各质点的起振方向(与t0时x40 m处质点的振动方向相同)，根据波的传播方向与质点振动方向间的关系，选项A正确；接收器开始接到此波需要的时间t s1.8 s，选项B错误；由题图可知20 m，同期T0.1 s，波源频率f10 Hz，若波源向x轴正方向匀速运动，根据多普勒效应，选项C正确；t0.15 s1.5T，质点运动的路程为1.540.1 m0.6 m，选项D正确；t0.75 s7.5T，质点恰好回到平衡位置并向y轴正方向运动，选项E错误。10.如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x0.1sin 20t m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10 m/s。(1)求简谐横波的波长。(2)P点的振动_(填“加强”或“减弱”)。解析：(1)设简谐波的波速为v，波长为，周期为T，由题意知T0.1 s，由波速公式v，代入数据得1 m。(2)由于BPAP1 m，故P点的振动加强。答案：(1)1 m(2)加强11(2016全国甲卷)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x0和x5 cm处的两个质点。t0时开始观测，此时质点O的位移为y4 cm，质点A处于波峰位置；t s时，质点O第一次回到平衡位置，t1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式。解析：(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T4 s由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t s时回到平衡位置，而A在t1 s时回到平衡位置，时间相差 s。两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度 v7.5 cm/s利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长30 cm。(2)设质点O的位移随时间变化的关系为yAcos将式及题给条件代入上式得解得0，A8 cm质点O的位移随时间变化的关系式为y0.08cos(国际单位制)或y0.08sin (国际单位制)。答案：(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y0.08cos(国际单位制)或y0.08sin (国际单位制)12(2015全国卷)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25 cm/s。两列波在t0 时的波形曲线如图所示。求：(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；(2)从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm 的质点的时间。解析：(1)t0时，在x50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm。两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm。从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为150 cm，260 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm