《版高考物理一轮复习 第十一章 第2讲机械波的形成和传播波的图像课时提升作业 教科版选修34（2020年8月整理）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考物理一轮复习 第十一章 第2讲机械波的形成和传播波的图像课时提升作业 教科版选修34（2020年8月整理）.pdf（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 寸 光 阴 不 可 轻 - 1 - 【全程复习方略】【全程复习方略】20142014 版高考物理一轮复习版高考物理一轮复习 第十一章第十一章 第第 2 2 讲机械波讲机械波 的形成和传播波的图像课时提升作业的形成和传播波的图像课时提升作业 教科版选修教科版选修 3 3- -4 4 (40(40 分钟分钟 100100 分分) ) 一、选择题一、选择题( (本大题共本大题共 9 9 小题小题, ,每小题每小题 7 7 分分, ,共共 6363 分。多选题已在题号后标出分。多选题已在题号后标出, ,选不全得选不全得 4 4 分分) ) 1.(2013百色模拟)振源 A 带动细绳上各点上下做简谐
2、运动,t=0 时刻绳上形成的波形如图所 示。规定绳上质点向上运动的方向为 x 轴的正方向,则 P 点的振动图像是( ) 2.(2013 衢州模拟)一列简谐横波沿 x 轴传播,某时刻的波形如图所示, 已知此时质点 F 的运动方向沿 y 轴负方向,则( ) A.此波向 x 轴正方向传播 B.质点 C 此时向 y 轴负方向运动 C.质点 C 将比质点 B 先回到平衡位置 D.质点 E 的振幅为零 3.(2013合肥模拟)如图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 4m/s,则( ) A.质点 P 此时刻的振动方向沿 y 轴正方向 B.P 点振幅比 Q 点振幅小
3、 C.经过t=3s,质点 Q 通过的路程是 0.6m D.经过t=3s,质点 P 将向右移动 12m 4.一列横波沿 x 轴正向传播,a、b、c、d 为介质中的沿波传播方向 上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过 周期开始计时,则图乙描述 的是( ) A.a 处质点的振动图像 B.b 处质点的振动图像 C.c 处质点的振动图像 D.d 处质点的振动图像 5.(2013温州模拟)某横波在介质中沿 x 轴传播,左图为 t=0.25s 时的波形图,右图为 P 点 一 寸 光 阴 不 可 轻 - 2 - (x=1.5m 处的质点)的振动图像,那么下列说法不正确的是( ) A.该波向
4、右传播,波速为 2 m/s B.质点 L 与质点 N 的运动方向总相反 C.t=0.75s 时,质点 M 处于平衡位置,并正在往正方向运动 D.t=1.25s 时,质点 K 向右运动了 2m 6.(多选)图甲为一列横波在 t=0 时的波动图像,图乙为该波中 x=2m 处质点 P 的振动图像。下 列说法正确的是( ) A.波速为 4 m/s B.波沿 x 轴负方向传播 C.再过 0.5 s,质点 P 的动能最大 D.再过 2.5s,质点 P 振动的路程为 1.8cm 7.(多选)(2011 海南高考)一列简谐横波在 t=0 时的波形图如 图所示。介质中 x=2m 处的质点 P 沿 y 轴方向做简
5、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 x 轴正向 D.传播速度为 10m/s 8.(多选)如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波 在某时刻的波形图,波速为 2m/s,此时 P 点振动方向沿 y 轴负方向,则 ( ) A.该波传播的方向沿 x 轴正方向 B.P 点的振幅比 Q 点的小 C.经过t=4s,质点 P 将向右移动 8m D.经过t=4s,质点 Q 通过的路程是 0.4m 一 寸 光 阴 不 可 轻 - 3 - 9.(多选)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,t=0 时刻的波
6、形图如图中的实线所示,t=0.2s 时刻的波形图如图中的虚线所示,已知该波的周期 T0.1s。则下列判断正确的是( ) A.该波的波长一定是 8m B.该波的周期一定是 0.8s C.该波的波速可能是 10m/s D.该波的波速可能是 130m/s 二、计算题二、计算题( (本大题共本大题共 2 2 小题小题, ,共共 3737 分。要有必要的文字说明和解题步骤分。要有必要的文字说明和解题步骤, ,有数值计算的要注有数值计算的要注 明单位明单位) ) 10.(17分)一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图甲所示,已知 在 0.6s 末,A 点恰好第四次(图中为第一次)出现波峰,求: (1
7、)该简谐波的波长、波速分别为多少? (2)经过多长时间 x=5m 处的质点 P 第一次出现波峰? (3)如果以该机械波传到质点 P 开始计时,请在图乙中画出 P 点的振动 图像,并标明必要的横、纵坐标值,至少画出一个周期的图像。 11.(能力挑战题)(20 分)一列简谐横波在 x 轴上传播着,在 t1=0 和 t2=0.005s 时的波形曲线如图所示: (1)横波的波长是多大?振幅 A 是多大? (2)设周期大于(t2-t1),如果波向左传播,波速多大? (3)设周期小于(t2-t1),且波速为 6800m/s,求波的传播方向。 一 寸 光 阴 不 可 轻 - 4 - 答案解析答案解析 1.【
8、解析】选 B。根据 t=0 时刻 P 点前一质点在下方,确定 P 点的起振方向是从平衡位置向下 振动,显然,只有选项 B 正确。 2.【解析】选 C。已知质点 F 的运动方向为 y 轴负方向,即 F 质点正在“模仿”右边质点的振 动,这说明波源在右边,波从右向左传播,即此波向 x 轴负方向传播,选项 A 错误;质点 C 此时刚 到达最大位移处,速度为 0,此后才向 y 轴负方向运动,选项 B 错误;质点 B 要先向 y 轴正方向运 动到达波峰位置再回到平衡位置,而质点 C 直接从波峰位置回到平衡位置,所以选项 C 正确;振 幅指的是质点离开平衡位置到达的最大距离,虽然此时质点 E 的位移为零,
9、但其振幅不为零,选 项 D 错误。 3.【解析】选 C。在机械波的传播过程中,前一质点带动后一质点振动,已知机械波沿 x 轴正方 向传播,利用“带动”原理可知,质点 P 此时刻的振动方向沿 y 轴负方向,选项 A 错误;沿波传 播方向上各质点并不随波迁移,而是在平衡位置附近做简谐运动,并且各质点振动的幅度相同, 即振幅相同,据此可判断选项 B、 D 错误;根据波形图可知,波长=4m,振幅 A=5cm,已知 v=4m/s, 所以T=1s, t=3s=3T,所以质点 Q 通过的路程是 12A=60cm=0.6 m,所以选项 C 正确。 4.【解析】选 B。根据波的图像,可知:a 处质点经过 周期,
10、在波谷;b 处质点经过 周期,在平衡 位置且向下振动;c 处质点经过 周期,在波峰;d 处质点经过 周期,在平衡位置且向上振动,则 图乙描述的是 b 处质点的振动图像,故答案为 B。 【总结提升】巧解波动与振动图像综合问题 分析波动与振动图像综合问题应抓住“一分、一看、二找” (1)分清振动图像与波动图像。 此问题最简单,只要看清横坐标即可,横坐标为 x 则为波动图像, 横坐标为 t 则为振动图像。 (2)看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。 (3)找准波动图像对应的时刻。 (4)找准振动图像对应的质点。 5.【解析】选 D。根据题图,周期 T=2s,波长=4m,波速 v=2m/s
11、;根据右图可知,t=0.25s 时 刻,P 点正向上运动,再结合左图可知,该波向右传播,所以选项 A 正确;质点 L 与质点 N 相距半 个波长,它们的运动方向总相反,选项 B 正确;t=0.25s 时,质点 M 从波谷位置向上运动,再经过 0.5s= T,即在 t=0.75s 时,质点 M 处于平衡位置,并正在往正方向运动,选项 C 正确;各质点只 在平衡位置上下做简谐运动,并不随波迁移,选项 D 错误。 6.【解析】选 A、C。根据 v=f=4m1 Hz=4 m/s 可知 A 正确;根据上下坡法可知,质点 P 向上 运动,且处于下坡路上,所以该波是向右传播的,B 错误;再过 0.5 s,质
12、点 P 又回到平衡位置,所 以动能最大,C 正确;再过 2.5 s,质点 P 振动的路程 s=0.8cm=2 cm,D 错误。 7.【解析】选 C、D。由图像可知振幅 A=10cm,=4m,故 B 错误;T=s=0.4s,故 A 错 误;v=10m/s,故D正确;由P点做简谐运动的表达式可知,P点开始向上振动,所以机械波沿x 轴正向传播,故 C 正确。 一 寸 光 阴 不 可 轻 - 5 - 8.【解析】选 A、D。由 P 点振动方向沿 y 轴负方向可判断该波传播的方向沿 x 轴正方向,A 正 确;均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同,B 错误;各质点只在自己的平衡位置附近振动, 并不随波移
13、动,而且t=4s=2T,路程 s=8A=0.4m,C 错误,D 正确。 9.【解析】选 A、C。由波形图知,=8m,A 对。由波的周期性得 0.2s=nT+ (n=0,1,2,),即 T=s0.1 s,所以 n ,则 n=0 或 1,即 T=0.8s 或 T=0.16s,B 错。 则 v=10(4n+1)(n=0,1), 故 v=10m/s 或 v=50m/s。C 对,D 错。 10.【解析】(1)由图甲可知=2m, (4 分) T=s=0.2 s,v=10 m/s(4 分) (2)波峰传到 P 点的时间, t=s=0.45 s(4 分) (3)由图甲可知,质点起振的方向为经平衡位置向下振动,
14、振动图像如图所 示。 (5 分) 答案:(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)见解析图 11.【解析】(1)由图像得=8m, A =0.2cm。 (3 分) (2)若波向左传播:则有 t=(n+ )T(n=0、1、2) 即 T=s (2 分) 当 n=0 时,T=s, (3 分) 当 n=1 时,T=s0.005s(舍去) (2 分) 所以 v=1200m/s (3 分) (3)由 T=s=s 得=4 (4 分) 即波传播了 4 个波长,利用“去整留零”结合波形曲线可知波传播方向向右。 (3 分) 答案:(1)8m 0.2 cm (2)1 200 m/s (3)向右 一 寸 光
15、 阴 不 可 轻 - 6 - 【总结提升】根据波速判断波的传播方向的方法 由于波的传播方向的不确定性以及波传播的周期性造成每隔周期的整数倍时波形重复,因此 根据两个时刻的波形和波速来判断波的传播方向问题主要利用“去整留零”的办法,具体可用 如下两种办法: (1)根据图像中的波长和已知的波速,计算出周期,利用题中的时间间隔与周期的比值来判断 两个波形的空间关系,根据“去整留零”的办法得到一个周期内的关系,结合图像得出波的传 播方向。 (2)根据题中的波速和时间间隔计算出波传播的距离,利用波传播的距离与图像中波长的比值 来判断两个波形的空间关系,根据“去整留零”的办法得到一个周期内的关系,结合图像
16、得出 波的传播方向。 【变式备选】(2012顺义模拟)一列简谐横波某时刻的波形如 图中实线所示,经过 0.50s 后的波形如图中虚线所示。已知波的 周期为 T,而且 0.25sT0.50 s,则( ) A.当波向 x 轴的正方向传播时,波速大小为 10m/s B.无论波向 x 轴正方向传播还是向 x 轴负方向传播,在这 0.50s 内 x=1m 的 M 质点,通过的路程都相等 C.当波向 x 轴正方向传播时,x=1m 的质点 M 和 x=2.5m 的质点 N 在 0.50s 内通过的路程不相等 D.当 t=0.10s 时,x=1m 的质点 M 振动的位移一定是 0 【解析】 选A。 由波形图可知,波长=4m,当波向x轴的正方向传播时,0.50s传播,=0.50s, 所以波速 v=10m/
