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1、2014 届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第 12 章 第 2 单元机械波（人教版）(时间：45 分钟满分：100 分)一、选择题(每小题 8 分，共 88 分)1一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x11.5 m 和 x24.5 m P 点的振动图象如图 2 所示在下列四幅图中， Q 点的振动图象可能是()解析：本题考查波的传播该波的波长为 4 m， PQ 两点间的距离为 3 m若波沿 x 轴正方向传播，当 P 在平衡位置向上振动时， Q 点此时应处于波峰，B 正确若沿 x 轴负方向传播， P 点处于平衡位置向上振动时， Q 点应处于波谷，C 对
2、答案：BC 2一列简谐横波沿 x 轴传播，周期为 T.t0 时刻的波形如图所示此时平衡位置位于x3 m 处的质点正在向上运动，若 a、 b 两质点平衡位置的坐标分别为 xa2.5 m， xb5.5 m，则()A当 a 质点处在波峰时， b 质点恰在波谷B t T/4 时， a 质点正在向 y 轴负方向运动C t3 T/4 时， b 质点正在向 y 轴负方向运动D在某一时刻， a、 b 两质点的位移和速度可能相同解析： a、 b 两质点的平衡位置间的距离为 x xb xa5.5 m2.5 m3 m，从波的图象可知： 4 m，所以 x .若 x( n ) 且 n0,1,2,3时两质点的振动反向，3
3、4 12故 A 项错由 x3 m 处的质点在 t0 时刻的速度方向可判断出波速方向为 x 方向，此时质点 a、 b 的速度方向分别为 y、 y 方向，可知 B 错，C 对只有 x n 且 n1,2,3时两个质点的位移和速度相同，故 D 错答案：C32013青岛模拟如图示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，实线为 t0 时刻的波形图，虚线为 t0.6 s 时的波形图，波的周期 T0.6 s，则()A波的周期为 2.4 sB在 t0.9s 时， P 点沿 y 轴正方向运动C经过 0.4 s， P 点经过的路程为 4 mD在 t0.5 s 时， Q 点到达波峰位置解析：根据题意应用平移法可知 T0
4、.6 s，解得 T0.8 s，A 错；由图可知振幅34A0.2 m、波长 8 m t0.9 s1 T，此时 P 点沿 y 轴负方向运动，B 错；0.4 s 18 12T，运动路程为 2 A0.4 m，C 错； t0.5 s T T T，波形图中 Q 正在向下振动，58 12 18从平衡位置向下振动了 T，经 T 到波谷，再过 T 到波峰，D 对18 18 12答案：D4一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，振幅为 A.t0 时，平衡位置在 x0 处的质元位于 y0 处，且向 y 轴负方向运动；此时，平衡位置在 x0.15 m 处的质元位于y A 处该波的波长可能等于()A0.60 m B0.20
5、mC0.12 m D0.086 m解析：由已知条件可写出已知距离与波长的关系式： x( n) ，其中 n0,1,214 x0.15 m00.15 m所以， 10.60 m， 20.12 m， 30.067 m.答案：AC5图甲为一列简谐横波在 t0.10 s 时刻的波形图， P 是平衡位置为 x1 m 处的质点，Q 是平衡位置为 x4 m 处的质点，图乙为质点 Q 的振动图象，则()A t0.15 s 时，质点 Q 的加速度达到正向最大B t0.15 s 时，质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向C从 t0.10 s 到 t0.25 s，该波沿 x 轴正方向传播了 6 mD从 t0.10 s 到
6、 t0.25 s，质点 P 通过的路程为 30 cm解析：由 y t 图象知，周期 T0.2 s，且在 t0.1 s， Q 点在平衡位置沿 y 负方向运动，可以推断波沿 x 负方向传播，所以 C 错；从 t0.10 s 到 t0.15 s 时， t0.05 s T/4，质点 Q 从题图甲所示的位置振动 T/4 到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时 Q 的加速度达到正向最大，而 P 点从图甲所示位置运动 T/4 时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿 y 轴负方向，所以 A、B都对；振动的质点在 t1 T 内，质点运动的路程为 4A； t T/
7、2，质点运动的路程为 2A；但t T/4，质点运动的路程不一定是 1A； t3 T/4，质点运动的路程也不一定是 3A.本题中从t0.10 s 到 t0.25 s 内， t0.15 s3 T/4， P 点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在 3T/4 时间内的路程不是 30 cm.答案：AB6如图甲为一列横波在 t0 时的波动图象，图乙为该波中 x2 m 处质点 P 的振动图象，下列说法正确的是()A波速为 4 m/sB波沿 x 轴负方向传播C t0.5 s， P 点的动能最大D t2.5 s， P 点振动路程为 1.8 cm解析：根据图甲和图乙，可以直接得到以下信息： 4 m，
8、 T1 s， A0.2 cm， t0时刻，质点 P 正从平衡位置向上运动， t0.5s 时， P 点位于平衡位置根据以上信息可知：波速 v /T4 m/s；波沿 x 轴正方向传播； t0.5 s 时， P 点的速度最大，动能最大；t2.5 s2.5 T， P 点振动路程 s2.54 A2 cm.综上可知，本题答案为 A、C.答案：AC72013成都测试一列波长大于 1 m 的横波沿着 x 轴正方向传播，处在 x11 m 和x22 m 的两质点 A、 B 的振动图象如图所示由此可知()A波长为 m43B波速为 1 m/sC3 s 末 A、 B 两质点的位移相同D1 s 末 A 点的振动速度大于
9、B 点的振动速度解析： x x2 x11 m，由于波沿 x 正方向传播，所以 A 先振动，又由于波长大于 1 m，所以 t3 s T，所以 x ， m，A 对；波速 v m/s，B 错；由振动34 34 43 x t 13图象知，在 3 s 末， A、 B 两质点的位移不相同，C 错；1 s 末 A 点速度为零， B 点速度最大，D 错答案：A82012四川高考一列简谐横波沿直线由 A 向 B 传播， A、 B 相距 0.45 m，如图所示是 A 处质点的振动图象当 A 处质点运动到波峰位置时， B 处质点刚好到达平衡位置且向 y轴正方向运动，这列波的波速可能是()A4.5 m/s B.3.0
10、 m/sC1.5 m/s D.0.7 m/s解析：由波的图象及周期性可以判断 AB( n ) 0.45 m，所以 m，由振14 1.84n 1动图象可知周期 T0.4 s，所以波速 v m/s.当 n0 时， v4.5 m/s；当 n1 T 4.54n 1时， v0.9 m/s；当 n2 时， v0.5 m/s，所以只有选项 A 正确答案：A9一列简谐横波沿直线由 a 向 b 传播，相距 10.5 m 的 a、 b 两处的质点振动图象如图中 a、 b 所示，则 ()A该波的振幅可能是 20 cmB该波的波长可能是 8.4 mC该波的波速可能是 10.5 m/s D该波由 a 传播到 b 可能历
11、时 7 s解析：由图知振幅 A10 cm；( n ) 10.5，则不论 n 取任何非负整数都不可能得到348.4 m，B 不对；由图可以看出 T4 s， v ，显然波速不可能是 T 424 4n 3 10.54n 310.5 m/s.由图象分析可知，经历时间可能为 t(1 )T.所以可能为 7 s.34答案：D10图中实线和虚线分别是 x 轴上传播的一列简谐横波在 t0 和 t0.03 s 时刻的波形图， x1.2 m 处的质点在 t0.03 s 时刻向 y 轴正方向运动，则()A该波的频率可能是 125 HzB该波的波速可能是 10 m/sC t0 时 x1.4 m 处质点的加速度方向沿 y
12、 轴正方向D各质点在 0.03 s 内随波迁移 0.9 m解析：由题可知波向右传播，则 0.03 nT T， T ，当 n3 时， T0.008 34 0.03n 34s， f125 Hz，A 选项正确波速 v ， 1.2 m，代入数据得 B 选项错误当 t0 时 T刻， x1.4 m 时，质点加速度方向沿 y 轴负方向，C 选项错误各质点只是上下振动，不随波迁移，D 选项错误答案：A11如图所示，在平面 xy 内有一沿水平 x 轴正方向传播的简谐横波，波速为 3.0 m/s，频率为 2.5 Hz，振幅为8.0102 m，已知 t0 时刻 P 点质点的位移为y4.010 2 m，速度沿 y 轴
13、正方向， Q 点在 P 点右方 9.0101 m 处，对于 Q 处的质点来说()A在 t0 时，位移为 y4.010 2 mB在 t0 时，速度沿 y 轴负方向C在 t0.1 s 时，位移为 y4.010 2 mD在 t0.1 s 时，速度沿 y 轴正方向解析：由波速公式 v f 可得波长 m1.2 vf 3.02.5m， P、 Q 间距 ，即 x .由题意可画出 t0 时波形图x 0.91.2 34 34如图所示，即 Q 点在该时刻速度沿 y 轴负方向，B 正确 T 0.4 s，故 0.1 s ，经 0.1 s， Q 点位移与原来 P 点的位移等大反向，故 C 正1f T4确答案：BC二、非
14、选择题(共 12 分)12(12 分)波源 S1和 S2振动方向相同，频率均为 4 Hz，分别置于均匀介质中 x 轴上的O、 A 两点处， OA2 m，如图所示两波源产生的简谐横波沿 x 轴相向传播，波速为 4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同求：(1)简谐横波的波长；(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置解析：(1)设简谐横波波长为 ，频率为 f，波速为 v，则 代入已知数据得 1 vfm.(2)以 O 为坐标原点，设 P 为 OA 间的任意一点，其坐标为 x，则两波源到 P 点的波程差 l 为 l x(2 x)，0 x2其中 x、 l 以 m 为单位合振动振幅最小的点的位置满足 l( k ) ， k 为整数12联立式，得 x0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m答案：(1)1 m(2)0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m
