《（天津专用）2020届高考物理一轮复习 考点规范练32 机械波（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（天津专用）2020届高考物理一轮复习 考点规范练32 机械波（含解析）新人教版（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点规范练32机械波一、单项选择题1.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2.(2019北京海淀区期中)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,其中a、b、c为三个质点,此时质点a在平衡位置,且向上运动,由此可知下列说法正确的是()A.该波沿x轴正方向传播B.a的振幅为零C.该时刻以后,b和c始终有相同的加速度D.该时刻以后,c比b先到平衡位置3.(2018天津模拟)一根弹性长绳沿x轴放置,左端点位于坐标原点,A点和B点分别是绳上
2、x1=2 m、x2=5 m处的质点。用手握住绳的左端,当t=0时使手开始沿y轴做简谐运动,在t=0.5 s时,绳上形成如图所示的波形。下列说法正确的是()A.此列波的波长为1 m,波速为4 m/sB.此列波为横波,左端点开始时先向上运动C.当t=2.5 s时,质点B开始振动D.在t=3.5 s后,A、B两点的振动情况总相同二、多项选择题4.(2018天津北辰区模拟)右图为一列简谐横波在t=0时刻的波形。质点P比质点Q先到达波谷,且当t=1.8 s时质点P恰好第3次到达y轴负方向最大位移处,下列说法正确的是()A.t=0时刻质点Q沿y轴负方向运动B.波的传播速度为0.5 m/sC.t=0.1 s
3、时,质点Q第一次到达y轴正方向最大位移处D.P点的振动方程为y=-5sin52t cm5.(2018河南六市一联)某横波在介质中沿x轴传播,图甲为t=0.75 s时的波形,图乙为P点(x=1.5 m处的质点)的振动图像,那么下列说法正确的是()甲乙A.该波向左传播,波速为2 m/sB.质点L与质点N的运动方向总相反C.t=1.0 s时,质点P处于平衡位置,并正在往y轴正方向运动D.在0.5 s时间内,质点P向右运动了1 mE.若该波波长越大,则越容易发生明显的衍射三、非选择题6.(2018全国卷)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成
4、,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,桥的长度为m,若该声波在空气中的波长为,则它在钢铁中的波长为的倍。7.下图是一列简谐横波在某时刻的图像,从该时刻开始,此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10 s。若b质点的平衡位置为x=43 m,求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动,以及b质点在这段时间内经过的路程。8.一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4 cm,质点A处于波峰位置;t=
5、13 s时,质点O第一次回到平衡位置;t=1 s时,质点A第一次回到平衡位置。求:(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点O的位移随时间变化的关系式。考点规范练32机械波1.D解析简谐机械波传播时,质点做简谐运动,振动速度时刻发生变化,波的传播速度v=T,这两个速度是不一样的,A错误;横波质点振动的方向与波传播的方向垂直,纵波质点振动的方向和传播的方向在同一条直线上,B错误;质点振动时,一个周期内走过的路程等于振幅的四倍,C错误;波在传播的过程中,所有质点振动的频率都等于波源的频率,D正确。2.D解析a正向上运动,振动比右侧波峰迟,波向左传播,则A错误;此时a的位移为0,但振幅不为0,则B错
6、误;因向左传播,则该时刻以后b向下运动,位移变大,加速度变大,c向上运动,位移变小,加速度变小,则C错误,D正确。3.C解析由题图知,波长=2m,周期T=1s,则波速为v=T=2m/s,故A错误;此列波为横波,左端点开始时的运动方向与图示时刻x=1m处质点的振动方向相同,即为向下,故B错误;波从图示位置传到质点B用时t=sv=42s=2s,因此t=2.5s时质点B开始振动,故C正确;由于AB间的距离s=3m=34,则知它们的振动情况不总是相同,故D错误。4.BD解析由题图可知,开始时P在平衡位置,而Q在平衡位置的上方,只有该波沿负方向传播时,P才能比Q先到达波谷;此时刻质点Q的运动方向沿y轴正
7、方向,质点P的运动方向沿y轴负方向,故A错误;t1=0到t2=1.8s这段时间里,质点P恰好第3次到达y负方向最大位移处,则有2+14T=1.8s,解得T=0.8s,由图像可得简谐波的波长为=0.4m,则波速v=T=0.40.8m/s=0.5m/s,故B正确;由图可知Q在t=0时刻的位移是A2,由三角函数的关系可知,Q到达正的最大位移处的时间一定大于T8=0.1s,故C错误;质点P在平衡位置做简谐运动,在t=0时刻在平衡位置且正在向下运动,所以其振动方程为y=-Asint=-5sin52tcm,故D正确。5.ABE解析由题图乙可知T=2s,且P质点在0.75s时向y轴负方向运动,结合题图甲可知
8、该波向左传播,=4m,则波速v=T=2m/s,A项正确;由题图甲可知,质点L和质点N的平衡位置相距12,则质点L与质点N的运动方向总相反,B项正确;由题图乙可知t=1.0s时,质点P处于平衡位置,并正在往y轴负方向运动,C项错误;波动过程中各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,D项错误;由发生明显衍射现象的条件可知,E项正确。6.解析设桥长为l,声音在空气或钢铁中匀速传播,根据题意,有lv气-lv铁=1.00s,得l365m。声音在钢铁、空气中传播时的周期不变,则波长之比为铁气=v铁Tv气T=v铁v气=24517。答案365245177.解析根据题意,利用微平移法可知此波沿x轴正方向
9、传播。根据题图及题中已知条件知=4m,T=0.4s得v=T=10m/s所求时间等于-1m处的质点在该时刻的振动状态传播到b质点所用的时间,则t=xv=43m-(-1)m10m/s=730s该时刻b质点偏离平衡位置的位移为xb=Acosx2=5cos43m4m2cm=-2.5cm则这段时间通过的路程s=2A+|xb|=12.5cm。答案730 s12.5 cm8.解析(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T=4s由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=13s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差23s。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5cm/s利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长=30cm。(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y=Acos2tT+0将式及题给条件代入上式得4=Acos00=Acos6+0解得0=3,A=8cm质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cost2+3m或y=0.08sint2+56m。答案(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y=0.08cost2+3 m或y=0.08sint2+56 m4
