《2019届高三物理人教版一轮作业：第十四章 第2讲 机械波 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理人教版一轮作业：第十四章 第2讲 机械波 （9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业 单独成册 方便使用 一、选择题 1.设 x 轴方向的一条细绳上有 O、A、B、C、D、E、F、G 八 个点，1 m，质点 O 在垂 OAABBCCDDEEFFG 直于 x 轴方向上做简谐运动，沿 x 轴方向传播形成横波. t0 时刻，O 点开始向 上运动，经 t0.2 s，O 点第一次到达上方最大位移处，这时 A 点刚好开始运 动那么在 t2.5 s 时刻，以下说法中正确的是( ) AB 点位于 x 轴下方 BA 点与 E 点的位移相同 CD 点的速度最大 DC 点正向上运动 E这列波的波速为 5 m/s 解析：由题可知， 0.2 s，周期 T0.8 s， 1 m，波长 4 m，由
2、v 得 T 4 1 4 T 波速 v5 m/s，则可判断 E 项正确；当 t2.5 s 时，波源 O 已振动了 3 个周期， 1 8 此时 O 位于 x 轴上方向上振动，B 点与 O 点之间相距半个波长，可判断 B 点位 于 x 轴下方，A 项正确；2.5 s 时 E 点已经振动了一段时间，A 点与 E 点间距 1 个波长，两点振动情况完全一样，则 B 项正确；O 点与 D 点间距 1 个波长，两 点的振动情况完全一样，此时，O 点已经离开平衡位置向上振动，D 点也一样， 则 D 点的速度不是最大，C 项错误；波传播到 C 点的时间为 t30.2 s0.6 s，在 t2.5 s 时刻质点 C
3、已振动的时间 t2.5 s0.6 s1.9 s2 T，质点 C 3 8 的起振方向向上，则在 2.5 s 时刻 C 点应向下振动，则 D 项错误 答案：ABE 2.如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处 不能发生明显衍射下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( ) A增大波源的振动频率 B减小波源的振动频率 C增大障碍物的长度 D减小障碍物的长度 E波源远离障碍物运动 解析：不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长或 减小障碍物的长度即可满足题目要求，由 知，v 不变，减小 f， 增大，故 v f A、C 错，B、D 对；波源远离障碍物将产生多普勒效应，
4、等效于增大波长，故 E 对 答案：BDE 3一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点 P 的速度为 v，经过 1.0 s 它的速度大小、方向第一次与 v 相同，再经过 0.2 s 它的速度大小、方向第 二次与 v 相同，则下列判断中正确的是( ) A波沿 x 轴负方向传播，波速为 5 m/s B波沿 x 轴正方向传播，波速为 5 m/s C若某时刻质点 M 到达波谷处，则质点 P 一定到达波峰处 D质点 M 与质点 Q 的位移大小总是相等、方向总是相反 E从图示位置开始计时，在 2.0 s 时刻，质点 P 在 y 轴上的坐标为 20 cm 解析：由题意可知，波沿 x 轴负方向传播，其周期
5、 T1.2 s，根据 v 得 v5 T m/s，A 正确，B 错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个波长的奇数倍时， 振动步调相反，C 正确，D 错误；波的周期为 T1.2 s，根据对称性可知，从图 示位置开始计时，在 2.0 s 时刻，质点 P 到达波峰处，其 y 坐标为 20 cm，E 正 确 答案：ACE 4.一列简谐横波在 t0 时的波形图如图所示介质中 x2 m 处的质点 P 沿 y 轴正方向做简谐运动的表达 式为 y10sin(5t) cm.关于这列简谐波，下列说法正 确的是( ) A周期为 4.0 s B振幅为 20 cm C传播方向沿 x 轴正向 D传播速度为 10 m/s E
6、经 1 s 波向前传播 10 m，而质点不随波移动 解析：由题意知 5 rad/s，周期 T0.4 s，由波的图像得振幅 A10 2 cm，波长 4 m，故波速 v 10 m/s，P 点在 t0 时振动方向为正 y 方向， T 波向正 x 方向传播，由 xvt1知，1 s 后波向前传播 10 m，各质点仍在平衡位 置附近振动而不随波移动 答案：CDE 5(2018安徽江南十校联考)一简谐机械横波沿 x 轴负方向传播，已知波的波长 为 8 m，周期为 2 s，t1 s 时刻波形如图 a 所示，a、b 是波上的两个质点图 b 是波上某一点的振动图像则下列说法正确的是( ) A图 b 可以表示 d
7、质点的振动 B图 b 可以表示 b 质点的振动 Ca、b 两质点在 t1.5 s 时速度大小相同 D该波传播速度为 v4 m/s Et0 时 b 质点速度沿 y 轴正向 解析：a、b、d 三质点中在 t1 s 时位于平衡位置的是 b 和 d 质点，其中 d 质 点向上振动、b 质点向下振动，则图 b 可以表示 d 质点的振动，A 项正确，B 项错误t1.5 s 时的波形图如图甲所示，则知此时 a 质点速度大于 b 质点速度， C 项错误波速 v 4 m/s，D 项正确t0 时波形如图乙所示，此时 b 质点 T 速度沿 y 轴正方向，E 项正确 答案：ADE 6(2018河北唐山模拟)如图所示为
8、一列向左传播的横波的图像，图中实线表示 t 时刻的波形，虚线表示又经 t0.2 s 时刻的波形，已知波长为 2 m，下列说 法正确的是( ) A波的周期的最大值为 2 s B波的周期的最大值为 s 2 9 C波的速度的最小值为 9 m/s D这列波不能发生偏振现象 E这列波遇到直径 r1 m 的障碍物会发生明显的衍射现象 解析：0.2 m，因波向左传播，则由图像可知波向左传播的距离为(n) 1 10 9 10 (n0,1,2，)，所以 0.2 s(n)T(n0,1,2，)，n0 时，周期最大，为 9 10 Tm s，波速最小，为 vmin9 m/s，所以 A 错误，B、C 正确横波可以 2 9
9、 Tm 发生偏振现象，D 错误因为障碍物的直径 r1 m2 m，则这列波遇到此 障碍物可以发生明显的衍射现象，E 正确 答案：BCE 7.图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的 波形图，已知 t10.3 s 时，质点 P 首次位于波谷，质 点 Q 的坐标是(1.5，0)，质点 M 的坐标是(13,0)(图中未 画出)，则以下说法正确的是( ) A波的传播速度为 0.3 m/s B从 t0 开始，质点 Q 一定比 P 先到达波峰 C每经 0.2 s，质点 Q 的路程一定是 10 cm D在 t21.6 s 时刻，质点 M 第二次位于波峰 EP、Q 两质点的速度方向始终相同 解析：
10、由题图知波长为 4 cm，v0.1 m/s，故选项 A 错误；因为该波沿 3 4 t1 x 轴正方向传播，质点 Q 在质点 P 的左侧，由题图可知质点 Q 一定比 P 先到达 波峰，故选项 B 正确；波的周期 T 0.4 s，每经 0.2 s 即半个周期，质点 Q v 运动的路程 s2A25 cm10 cm，故选项 C 正确；波峰第一次到达质点 M 的时间 t3 s1.2 s，再经过一个周期即 t21.6 s 时，质点 M 第 x v 0.130.01 0.1 二次位于波峰，故选项 D 正确；P、Q 两质点相距 x0.5 cm，不是同相 位点，故选项 E 错误 答案：BCD 8.如图所示，实线
11、与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列 简谐横波的波峰和波谷，此刻，M 是波蜂与波峰的相遇点， 设这两列波的振幅均为 A，则下列说法中正确的是( ) A此时刻位于 O 处的质点正处于平衡位置 BP、N 两处的质点始终处在平衡位置 C随着时间的推移，M 处的质点将向 O 处移动 D从此时刻起，经过四分之一周期，M 处的质点到达平衡位置，此时位移为 零 EO、M 连线的中点是振动加强的点，其振幅为 2A 解析：此时刻位于 O 处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选 项 A 错误；P、N 两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位 移始终相反，合位移为零，选项 B 正确；质点并不
12、随波迁移，选项 C 错误；从 此时刻起，经过四分之一周期，两列波在 M 点的振动均达到平衡位置，合位移 为零，选项 D 正确；O、M 连线的中点是振动加强区的点，其振幅为 2A，选项 E 正确 答案：BDE 9如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x0 与 x75 m 处的 A、B 两个质 点的振动图像分别如图中实线与虚线所示则这列波的( ) AA 点处波长是 10 cm，B 点处波长是 5 cm B周期一定都是 2102 s Ct0.012 5 s 时刻，两质点的振动速度方向相反 D传播速度一定是 600 m/s EA 质点的振幅是 B 质点的振幅的 2 倍 解析：由 A、B 两质点的振动图像
13、可知两质点的周期均为 2102 s，所以 B 项 正确；再由振动图像知 t0 时，质点 A 在平衡位置且向上振动，B 处在波峰， 则有 75 m n(n0,1,2,3，)，解得 m(n0,1,2,3，)，所以 A 3 4 300 4n3 项错；在 t0.012 5 s T 时，质点 A 向下振动，B 向上振动，所以 C 项正确； 5 8 波的传播速度 v m/s(n0,1,2,3，)，有多种可能，D 项错；由图 T 15 000 4n3 可知质点 A 的振幅为 10 cm，质点 B 的振幅为 5 cm，所以 E 项正确 答案：BCE 二、非选择题 10.一列沿x 方向传播的简谐横波，在 t0
14、时刻的波形 如图所示，质点振动的振幅为 10 cm.P、Q 两点的坐标分 别为(1,0)和(9,0)，已知 t0.7 s 时，P 点第二次出现 波峰 (1)这列波的传播速度多大？ (2)从 t0 时刻起，经过多长时间 Q 点第一次出现波峰？ (3)当 Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少？ 解析：(1)由题意可知该波的波长为 4 m，P 点与最近波峰的水平距离为 3 m，距离下一个波峰的水平距离为 7 m 所以 v 10 m/s s t (2)Q 点与最近波峰的水平距离为 11 m 故 Q 点第一次出现波峰的时间为 t11.1 s s1 v (3)该波中各质点振动的周期为 T 0.4
15、 s v Q 点第一次出现波峰时质点 P 振动了 t20.9 s 则 t22T T 1 4 9T 4 质点每振动 经过的路程为 10 cm T 4 当 Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程 s0.9 m. 答案：见解析 11(2018湖北武汉调研)有两列简谐横波 a、b 在同一介质中分别沿 x 轴正方向 和负方向传播，两列波在 t0 时刻的波形曲线如图所示，已知 a 波的周期 Ta 1 s求： (1)两列波的传播速度； (2)从 t0 时刻开始，最短经过多长时间 x1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移 为 0.16 m? 解析：(1)由图可知 a、b 两列波的波长分别为 a2.5 m，b4.0 m. 两列波在同种介质中的传播速度相同，为 v2.5 m/s. a Ta (2)a 波的波峰传播到 x1.0 m 的质点经历的时间 ta， xa v 1ma v b 波的波峰传播到 x1.0 m 的质点经历的时间 tb，又 xb v 1.5nb v tatbt，联立解得 5m8n1(式中 m、n 均为正整数)，分析知，当 m5、n3 时，x1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为 0.16 m 时经过时间最 短
