高考物理总复习巩固练习 机械波及波的图像（基础）

【巩固练习】一、选择题1、（2014 浙江卷）下列说法正确的是()A机械波的振幅与波源无关B机械波的传播速度由介质本身的性质决定C物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关2、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3、(2014 安徽卷) 一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是()A0.5m B1.5m C2.5m D3.5m4、如图，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线和虚线分别表示和（）时的波形，能正确反映时波形的是图（ ）AA BB CC DD5、一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为 ( )AA=1m f=5Hz BA=0.5m f=5HzCA=1m f=2.5Hz DA=0.5m f=2.5Hz6、（2014 北京卷） 一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点图2是波上某一质点的振动图像下列说法中正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动7、一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5t）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是（ ） A周期为4.0s B振幅为20cm C传播方向沿轴正向 D传播速度为10m/s8、用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形图如图所示，绳上、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（ ）A、b两点之间的距离为半个波长B、b两点开始时刻相差半个周期 Cb点完成全振动的次数比点多一次Db点完成全振动的次数比点少一次9、同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见图，以下说法正确的是（ ）A声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C水中质点振动频率较高，是水中声波的波形曲线D空气中质点振动频率较高，是空气中声波的波形曲线10、一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为=1.5m和=4.5m。P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是（ ）二、填空题1、某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s，由此可知 波长=_m；当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是_cm。 2、运动周期为T，振幅为A，位于=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿轴正向传播，波速为，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A B. 周期一定为TC. 速度的最大值一定为 D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决与它离波源的距离E.若p点与波源距离，则质点p的位移与波源的相同3、如图所示，实线是一列简谐横波在t1 = 0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0t2t1T，t1 = 0时，=2m处的质点A正向y轴正方向振动。x/my/cm12345055A（1）质点A的振动周期为 ； （2）波的传播方向是 ；（3）波速大小为 ；（4）从t2时刻计时，=1m处的质点的振动方程是 。三、计算题1、渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为10105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。（1）从该时刻开始计时，画出=7510-3m处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。（2）现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。2、地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0km/s的P波，一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min。假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s，求震源与监测点之间的距离及S波的波长。3、一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点、分别位于、处。从时刻开始计时，当时质点刚好第4次到达波峰。（1）求波速。（2）写出质点做简谐运动的表达式（不要求推导过程）。4、轴为各质点的平衡位置，一列简谐横波沿轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示，再经过0.36s，位于=6m处的质点刚好第二次到达波峰位置，由此可知（1）此列波的波长?（2）此列波的频率是多少？（3）波速是多少？【答案与解析】一、选择题1、【答案】B【解析】 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识机械波的振幅与波源有关，选项A错误；传播速度由介质决定，选项B正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D错误2、D解析：简谐机械波介质中的各质点都做简谐动，其速度按照正弦或余弦规律变化，与波的传播速度是两码事，A错误；横波的振动方向垂直于波的传播方向，而纵波的振动方向与波的传播方向在一条直线上，B错误；简谐机械波介质中的质点一个周期内走过的路程等于四个振幅，波一个周期传播的距离等于一个波长，C错误；机械波介质中的各质点做简谐运动的频率都相等，都等于波源的振动频率，所以D正确。3、【答案】C【解析】本题考查机械振动与机械波综合知识及图像分析能力根据振动图像可知某质点在t0s的位移为负，与此符合的是B、C选项，此时该质点的振动方向向下，根据机械波的传播方向分析B、C选项中每个质点的振动方向可知，此时横坐标x1.5m的质点的振动方向向上，而横坐标x2.5m的质点的振动方向向下，选项B错误，C正确4、D解析：因为，可确定波在0.5s的时间沿轴正方向传播，即，所以，波峰沿轴正方向传播，从处到处，选D。5、D解析：由题图的振幅A=0.5m，波长=4m。经0.6s，N点开始振动的波速，所以频率，D正确。（或者：M点到N点距离为6米，即，时间相差，由，所以，频率。）6、【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像图1为波动图像，图2为振动图像t0时刻，a在波峰位置，速度为零，加速度最大，b在平衡位置，加速度为零，速度最大，A、B错误在波动图像中，根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故图2可以表示质点b的振动，C错误，D正确7、CD解析：由振动方程 ，周期为，A错。由波的图像得，振幅、波长，故波速为，B错D对。p点在t=0时振动方向为正y方向，波向正方向传播，C对。故选CD。8、D解析：b两点是波上相邻两波峰，其间距为一个波长，波在传播是在一个周期里传播一个波长，所以波的前端从到b需要一个周期的时间，质点比b质点提前一个周期起振，所以b比完成的全振动少多一次。 9、A同一音叉发出的声波，声源相同，频率f相同、周期T相同，故CD均错；又声波在水中传播的传播速度比在空气中快、速度大，根据波长可知声波在水中波长较大；由波形曲线可知b比的波长长，故b是水中声波的波形曲线，故A正确、B错误。故选A。10、BC解析：该波的波长为4m，PQ两点间的距离为3m，相差四分之三个波长，当波沿轴正方向传播时，P的振动比Q早四分之三个周期，当P在平衡位置向上振动时，Q点此时应处于波峰，B正确。当沿轴负方向传播时，P的振动比Q晚四分之三个周期（也可认为P的振动比Q早四分之一个周期），P点处于向上振动时Q点应处于波谷，C对。二、填空题1、；6cm。解析：（1）由题意可知波速，周期，波长，A、B相差10米即半个波长，振动情况完全相反，故B点位移为+6cm时，A点位移为6cm。2、ABE解析：由波的形成与传播可知，振幅、周期与波源的相同，AB对。振动速度与传播速度是两回事，C错。开始振动的方向与波源的起振方向相同，D错。p点与波源距离，正好等于波长，振动情况与波源完全相同，E对。故正确选项为ABE。3、（1）2s （2）沿着轴的正方向 （3） （4）解析：t1 = 0时，=2m处的质点A正向y轴正方向振动，所以波向右传播，波形向右传播了四分之一个周期，则，周期。由图知波长为4米，波速大小为。从t2时刻计时，=1m处的质点在平衡位置向下振动，初相位为零，,所以振动方程为。三、计算题1、（1）如图。（2）3000米。解析：（1）如图。（2）从图读出，求出，。2、，S波的波长解析：设P波的传播时间为，则解得代入数据得，由，解得。3、（1）1m/s （2） 。解析：（1）设简谐