《2019年高考物理一轮复习第13章机械振动与机械波光电磁波与相对论练案37机械波新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理一轮复习第13章机械振动与机械波光电磁波与相对论练案37机械波新人教版（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1练案练案3737 机械波机械波一、选择题(本题共 8 小题，14 题为单选，58 题为多选)1(2018陕西西安月考)如图所示，一产生机械波的波源O正在做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，则应该把传感器放在( D )导学号 21993337AA点 BB点CC点 DD点解析 根据多普勒效应，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大，如果二者远离，观察者接收到的频率减小。为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，频率传感器与机械波波源应该相互靠近，频率传感器应该放在D点位置，所以 D 项正确。2消除噪声
2、污染是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来减弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到减弱噪声的目的。若 rr2r1，则 r等于( C )导学号 21993338A波长的整数倍 B波长的奇数倍C半波长的奇数倍 D半波长的偶数倍解析 根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长的奇数倍时，叠加后减弱，从而达到减弱噪声的目的，C 正确。3(2018北京昌平区月考)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播
3、，实线和虚线分别表示t10 和t20.5s 时的波形(已知波的周期T0.5s)，则能正确反映t37.5s 时的波形图的是( D )导学号 219933392解析 由题意可知， 0.5s，故波的周期T2s，则当t37.5s 时，经过 3.75 个T 4周期，即差 0.25 个周期是 4 个周期，所以等同于将波形沿x轴的负方向平移四分之一波长，故选项 D 正确。4(2018天津月考)如图所示，波源S的振动方程y10sin(200t)cm，产生的简谐波分别沿水平方向向左、右传播，波速v80m/s，在波的传播方向上有P、Q两点，已知SP1.2m，SQ1.4m。若某时刻Q刚好开始振动了 周期，则此时PQ
4、之间的波形图正1 4确的是( C )导学号 21993340解析 由振动方程y10sin(200t)cm 可知200rad/s，且波源的起振方向向下，故选项 A 错误。f100Hz，波长 2 0.8m，SP1.2m，SQ1.4m，Q刚好开始振动了 周期，则从v f1 23 41 4波源起振共经历了两个周期的时间且波源正在平衡位置准备向下振动，可知选项 B、D 均错误，选项 C 正确。5(2018广东肇庆月考)如图所示为一列简谐横波在t0时刻的波形图，已知波速为0.2m/s，以下说法正确的是( CDE )导学号 219933413A波源的振动周期为 0.6sB经过 0.1s，质点a通过的路程为
5、10cmC在t0时刻，质点a的加速度比质点b的加速度小D若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播E若该波沿x轴正方向传播，在t0时刻c点的运动方向垂直于x轴向上解析 由图可知，波长为 8cm，又因为波速v0.2m/s，故波源的振动周期T vs0.4s，选项 A 错误；经过 0.1s，即 周期，若质点a沿y轴正方向运动，则通过的0.08 0.21 4路程将大于 10cm，若沿y轴负方向运动，则通过的程程将小于 10cm，故选项 B 错误；在t0时刻，质点a距平衡位置较近，所以它受到的回复力较小，故质点a的加速度比质点b的加速度小，选项 C 正确；若质点a比质点b先回到平衡位置，说明质
6、点a沿y轴正方向运动，根据振动与波传播的规律可知，波沿x轴负方向传播，选项 D 正确；若该波沿x轴正方向传播，在t0时刻c点的运动方向垂直于x轴向上，选项 E 正确。6(2018河南安阳质检)如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间的距离均为 10cm，绳处于水平方向。质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动 2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t0 时质点 1 开始竖直向上运动，经过t0.1s 到达最大位移 20cm 处，这时质点 3 开始运动。以向上为正方向，下列说法正确的是( ACD )导学号 21993342
7、A该波的波速一定是 2m/sB该波的波长一定是 0.8mC质点 3 振动后离开平衡位置的最大位移一定是 20cmD质点 3 开始运动时的运动方向一定竖直向上E质点 3 的振动方程一定是y20sin5t(cm)解析 由题意可知波速一定是v m/s2m/s，选项 A 正确；题目没有说明质x t0.2 0.1点 1 在t0.1s 时第一次到达最大位移处，因此所用时间不一定为四分之一周期，传播距离也不一定为四分之一波长，选项 B 错误；各质点离开平衡位置的最大位移均为 20cm，选项 C 正确；任意质点起振方向都与振源起振方向相同，选项 D 正确；质点 3 在t0 时刻还4没有起振，选项 E 错误。7
8、(2018安徽芜湖检测)一列简谐横波在t0 时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经 0.1s 波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为 10m/s，下列说法中正确的是( ADE )导学号 21993343A这列波的周期为 0.4sB这列波沿x轴正方向传播Ct0 时刻质点a沿y轴正方向运动Dt0 时刻质点a经 0.2s 通过的路程为 0.4mEx2m 处的质点的位移表达式为y0.2sin(5t)m解析 这列波周期为T0.4s，选项 A 正确；波在 0.1s 内传播的距离为 vxvt1m，因此这列波沿x轴负方向传播，选项 B 错误；由于波沿x轴负方向传播，因此质点a沿y轴负方向运动，选项 C 错误；
9、任何质点经 0.2s 通过的路均为 2A0.4m，选项D 正确；x2m 处质点正沿y轴负方向运动，因此位移表达式为y0.2sin(5t)m，选项 E 正确。8(2018河北唐山月考)图甲为一列简谐横波在t0.05s 时刻的波形图，图乙为质点P的振动图象，则下列说法正确的是( ACD )导学号 21993344A简谐波速度大小为 20m/sB简谐波沿x轴的负方向传播Ct0.25s 时，质点Q的加速度大于质点P的加速度Dt0.1s 时，质点Q的运动方向沿y轴正方向Et0.3s 时，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离解析 由图中数据及波速公式得v20m/s，选项 A 正确；由图乙可知t
10、0.05s T时质点P正沿y轴负方向运动，可知简谐波沿x轴正方向传播，选项 B 错误；t0.25s0.05s0.20sT，经过一个周期各质点回到t0.05s 时的位置，而t0.05s 时，质点Q的加速度大于质点P的加速度，可知选项 C 正确；由图示位置再经0.05s 即t0.1s 时，质点Q正经过平衡位置沿y轴正方向运动，选项 D 正确；t0.3s 时5与图示位置时间间隔t0.3s0.05s0.25s1T，此时Q位于平衡位置，P位于波谷，1 4选项 E 错误。二、非选择题9(2018河北石家庄月考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t0 时刻的波形如图所示，此时波刚好传到B点，再经过 0.6s，P
11、点刚好开始振动。导学号 21993345(1)求该波的周期T及P点达到波峰时O点相对平衡位置的位移y；(2)从t0 时刻到P点第一次达到波峰时，O点经过的路程s。答案：(1)0.2s 2cm (2)0.3m解析 (1)由题意可知v 10m/s，x t71m 0.6s由波速与周期关系可得Ts0.2s， v2 10由于PO3.5，因此当P到达波峰时，O处于波谷位置，相对平衡的位置的位移为y2cm。(2)P第一次到家达波峰时间为ts0.75s3T，7.5 103 4O点经过的路程为s3 4A30cm0.3m。3 410(2018江西上饶检测)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0 时刻的波形如图甲所示，
12、A、B、P和Q是介质中的四个质点：t0 时刻波刚好传播到B点，质点A的振动图象如图乙所示，求：导学号 21993346(1)该波的传播速度；(2)从t0 到t1.6s，质点P通过的路程；(3)经过多长时间质点Q第二次到达波谷。答案：(1)25m/s (2)16m (3)3.8s解析 (1)由图甲可知，该波的波长20m。由图乙可知，该波的周期T0.8s。波的传播速度v25m/s。 T6(2)从t0 到t1.6s，质点P通过的路程s24A16m。(3)质点P、Q平衡位置之间的距离L85m10m75m，由Lvt解得t3s，即经过 3s，Q第一次到达波谷，经过 3.8s，Q第二次到达波谷。11(201
13、8陕西西安中学质检)如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t0 时刻的波形，虚线是t1s 时刻的波形。导学号 21993347(1)求该列波的周期和波速；(2)若波速为 9m/s，其传播方向如何？从t0 时刻起质点P运动到波谷的最短时间是多少？答案：若沿x轴正方向传播，Ts，v(4n1)m/s(n0.1,2，)；若沿x轴4 4n1负方向传播，Ts，v(4n3)m/s(n0,1,2，) (2) s4 4n31 3解析 由图象可知，波长4m，若波沿x轴正方向传播，则在t1s 内传播距离表达式为x(n )(n0,1,2，)，则有t(n )T，解得1 41 4Ts(n0,1,2，)，波速v(4n1)m/s(n0,1,2，)；4t 4n14 4n1 T若波沿x轴负方向传播，则在t1s 内传播距离表达式为x(n )3 4(n0,1,2，)，则有t(n )T，解得Ts(n0,1,2，)，波速3 44t 4n34 4n3v(4n3)m/s(n0,1,2，) T(2)若波速为 9m/s，符合v(4n1)m/s(n0,1,2，)，得n2，波沿x轴正方向传播，T s，质点P最短经过时间t s 振动到波谷位置。4 93T 41 3
