《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第14章 振動和波 光 相對論 第39講 機械波練習(xí)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第14章 振動和波 光 相對論 第39講 機械波練習(xí)（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第39講 機械波解密考綱主要考查機械波的特點、分類、波的干涉和衍射的條件、多普勒效應(yīng)、分析波的圖象，以及波速、波長和頻率的關(guān)系1(2019安徽皖南八校高三聯(lián)考)(多選)關(guān)于機械振動和機械波，下列說法正確的是() A彈簧振子做簡諧運動時，若某兩個時刻位移相等，則這兩個時刻的加速度也一定相等B單擺運動到平衡位置時，速度達(dá)到最大，加速度為零C做受迫振動的物體，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體固有頻率時，物體振幅最大D機械波傳播時，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波遷移E在兩列波的疊加區(qū)域，若質(zhì)點到兩列波源的距離相等，該質(zhì)點的振動一定加強ACD解析 根據(jù)簡諧運動的特征a，知彈簧振子做簡諧運動時，位移

2、相等，加速度也一定相等，選項A正確；單擺運動到平衡位置時，速度達(dá)到最大，由于合力不為零，提供向心力，則加速度不為零，選項B錯誤；做受迫振動的物體，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體固有頻率時，產(chǎn)生共振現(xiàn)象，物體振幅最大，選項C正確；機械波傳播時，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波向前遷移，選項D正確；若兩列波的波源頻率相同，振動情況相同時，質(zhì)點到兩列波源的距離相等，該質(zhì)點的振動一定加強，否則，該質(zhì)點的振動并不加強，選項E錯誤2(2019撫順一模)(多選)關(guān)于機械振動和機械波，下列說法正確的是()A共振是受迫振動的一種特殊情況B機械波傳播過程中，介質(zhì)中的單個質(zhì)點的能量是守恒的C當(dāng)障礙物的尺寸比波

3、長大很多時，就不能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象D如圖所示，頻率恒定的聲源按路線abcda逆時針做勻速圓周運動，觀察者在圓心不動，則觀察者接收到的聲波頻率始終與聲源頻率相同E同一機械波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率往往不同ACD解析 當(dāng)受迫振動的頻率與本身的固有頻率相等時，振動最劇烈，稱為共振，是受迫振動的一種特殊情況，故選項A正確；據(jù)波的傳播特點，在波的傳播方向上各質(zhì)點做受迫振動，由于相鄰質(zhì)點的相互作用力，所以介質(zhì)中的單個質(zhì)點的能量是不守恒的，故選項B錯誤；發(fā)生明顯的衍射條件是障礙物的尺寸比波長小得多或相差不大，故選項C正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)接受者與波源無相對運動時，接受的頻率與波源的頻率相同，故

4、選項D正確；同一機械波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率相同，故選項E錯誤3(2019南平高三質(zhì)檢)(多選)如圖所示是水平面上兩列頻率相同的簡諧波在某時刻的疊加情況，圖中實線為波峰，虛線為波谷已知兩列波的振幅均為2 cm.波速為2 m/s，波長為8 cm，E點是B、D和A、C連線的交點下列說法正確的()AA、C兩處兩質(zhì)點是振動減弱的點BB、D兩處兩質(zhì)點在該時刻的豎直高度差是4 cmCE處質(zhì)點是振動減弱的點D經(jīng)0.02 s，B處質(zhì)點通過的路程是8 cmE經(jīng)0.01 s，D處質(zhì)點的位移為零ADE解析 頻率相同的兩列波可形成穩(wěn)定的干涉，波峰與波谷相遇處振動減弱，波峰與波峰、波谷與波谷相遇處振動加強，振動加強點

5、的振幅等于兩列波單獨傳播時振幅的兩倍由圖可知，A、C處兩質(zhì)點是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動減弱，選項A正確；由圖可知，B、D兩點都是振動加強的點，振幅都是4 cm，此時D點處于波峰，B點處于波谷，則B、D處兩質(zhì)點在該時刻的豎直高度差是8 cm，選項B錯誤；B、D兩點都是振動加強的點，它們的連線上各點振動也加強，形成振動加強的區(qū)域，所以E點處是振動加強的點，選項C錯誤；由T s0.04 s，時間t0.02 s為半個周期，則B點處通過的路程是s2A24 cm8 cm，選項D正確；0.01 s為T，而在t0時刻D點處于波峰，故在過T，D點在平衡位置，位移為零，選項E正確4(2019葫蘆島一模)(

6、多選)沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t0時刻的波形如圖所示，兩質(zhì)點M、N的橫坐標(biāo)分別為x11.5 m和x22.5 m，t0時刻質(zhì)點M的運動方向沿y軸的負(fù)方向若從t0時刻開始，經(jīng)0.25 s質(zhì)點N第一次到達(dá)平衡位置，則()A該列波沿x軸負(fù)方向傳播B該列波的周期為1 sC該列波的波速為2 m/sD1 s末，質(zhì)點M的運動方向沿y軸的負(fù)方向E01 s內(nèi)，質(zhì)點N的路程等于8 cmACE解析 t0時刻質(zhì)點M的運動方向沿y軸的負(fù)方向，依據(jù)波的平移法，可知，該列波沿x軸負(fù)方向傳播，故選項A正確；該列波沿x軸負(fù)方向傳播，則N點振動的方向向上，從t0時刻開始，經(jīng)0.25 s質(zhì)點N第一次到達(dá)平衡位置，可知該波在0.25

7、 s內(nèi)傳播的距離x(32.5) m0.5 m，所以波速vm/s2 m/s，由圖可知，該波的波長為4 m，則T s2 s，故選項B錯誤，C正確；1 s的時間等于半個周期，則M點在半個周期后運動的方向與開始時相反，為沿y軸正方向，故選項D錯誤；由圖可知，該波的振幅A4 cm，質(zhì)點在半個周期的路程等于2倍的振幅，所以01 s內(nèi)，質(zhì)點N的路程等于8 cm，故選項E正確5(2019德州一模)(多選)一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波源位于坐標(biāo)原點O，t0時開始振動，4 s時停止振動，5 s時的波形如圖所示，其中質(zhì)點a的平衡位置與O的距離為5.0 m下列說法正確的是()A波速為2 m/sB波長為

8、6 mC波源起振方向沿y軸正方向D3.04.0 s內(nèi)質(zhì)點a沿y軸正方向運動E04.0 s內(nèi)質(zhì)點a通過的總路程為0.6 mADE解析 由波形圖可知，5 s時波傳到x10 m處，則vm/s2 m/s，選項A正確；波長4 m，選項B錯誤；由x10 m處的質(zhì)點的振動可知，波源起振方向沿y軸負(fù)方向，選項C錯誤；因T s2 s，則3.04.0 s內(nèi)質(zhì)點a由最低點到最高點，即沿y軸正方向運動，選項D正確；振動傳到質(zhì)點a需時間 s2.5 s，則04.0 s內(nèi)質(zhì)點a振動了1.5 s，因1.5 sT，則通過的總路程為3A0.6 m，選項E正確6(2019廈門一模)(多選)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的

9、波形如圖所示，波上P、Q兩點的位移均為y3 cm，已知任意振動質(zhì)點連續(xù)兩次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.5 s，下列說法正確的是()A波速為2 m/sB經(jīng)過0.5 s，P點通過的路程為12 cmCP、Q在振動的過程中的任一時刻，位移都相同DQ點在t0.25 s時正好位于平衡位置EP點的振動公式為y6sin(2t) cmABE解析 由題意知，波的周期為1 s，由圖知波長為2 m，所以傳播速度為v2 m/s，選項A正確；0.5 s，故經(jīng)過0.5 s，P點通過的路程為2A12 cm，選項B正確；此時P點向上振動，Q點向下振動，位移不同，選項C錯誤；由圖知，當(dāng)x2 m處質(zhì)點的振動形式傳播到Q點時，Q處于

10、平衡位置，而傳播的距離小于四分之一波長，故用時小于四分之一周期，選項D錯誤；2 rad/s，故質(zhì)點P的振動方程yAsin (2t)cm，當(dāng)t0時，y，代入可得y6sin cm，選項E正確7(2019菏澤一模)(多選)在x5 cm處有一質(zhì)點做簡諧運動，產(chǎn)生一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，波長為4 cm，經(jīng)過一段時間x1 cm處的質(zhì)點C剛開始振動，振動方向沿y軸正方向，將該時刻作為計時起點t 0，經(jīng)0.3 s時x3 cm處的質(zhì)點B第一次處在波峰，則下列正確說法正確的是()A該簡諧波的波速大小為0.1 m/sBt 0時質(zhì)點B振動方向沿y軸正方向C在t 0.3 s時x4 cm處的質(zhì)點A位于平衡位置且運

11、動方向沿y軸正方向D在t 0.4 s時x4 cm處的質(zhì)點A的加速度最大且沿y軸正方向E在t 0.5 s時位于x3 cm處的質(zhì)點D第一次處在波峰ADE解析 該簡諧波向左傳播，t0時質(zhì)點C沿y軸正方向，則由振動和波動的關(guān)系可知，x3 cm處的質(zhì)點B振動方向沿y軸負(fù)方向，選項B錯誤；當(dāng)質(zhì)點B第一次出現(xiàn)在波峰時，則滿足T0.3 s，解得T0.4 s，因此波速v0.1 m/s，選項A正確；t0.3 s為T，此時刻質(zhì)點A位于平衡位置且運動方向沿y軸負(fù)方向，選項C錯誤；在 t0.4 s時x4 cm處的質(zhì)點A位于波谷，位移為負(fù)方向最大，此時的加速度沿y軸正方向最大，選項D正確；由題意可知t0時，x2 cm處的

12、質(zhì)點位于波峰，當(dāng)該振動形式第一次傳到x3 cm處的質(zhì)點D時，所需的時間為ts0.5 s，則該點在0.5 s時第一次出現(xiàn)在波峰，選項E正確8(2018全國卷)(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0和t0.20 s時的波形分別如圖中實線和虛線所示己知該波的周期T0.20 s下列說法正確的是()A波速為0.40 m/sB波長為0.08 mCx0.08 m的質(zhì)點在t0.70 s時位于波谷Dx0.08 m的質(zhì)點在t0.12 s時位于波谷E若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 mACE解析 根據(jù)波形圖可知，波長16 cm0.16 m，選項B錯誤；根據(jù)t0時刻

13、和t0.20 s時刻的波形圖和該波的周期T0.20 s可知，該波的周期T0.40 s，波速v0.40 m/s，選項A正確；簡諧波沿x軸正方向傳播，x0.08 m的質(zhì)點在t0時刻沿y軸正方向運動，在t0.70 s時位于波谷，在t0.12 s時位于y0的某位置(不是位于波谷)，選項C正確，D錯誤；若此波傳入另一介質(zhì)中，周期T不變，其波速變?yōu)関0.80 m/s，由vT可得它在該介質(zhì)中的波長為0.800.4 m0.32 m，選項E正確9(2019湖北七市教科研協(xié)作體高三聯(lián)考)(多選)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時波形圖如圖中實線所示，此時波剛好傳到c點，t0.6 s時波恰好傳到e點，波

14、形如圖中虛線所示，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點，下列說法正確的是()A該機械波傳播速度為5 m/sBd點開始運動時方向沿y軸負(fù)方向C質(zhì)點d在這段時間內(nèi)通過的路程為20 cmD質(zhì)點c在這段時間內(nèi)沿x軸正方向移動了3 mE當(dāng)t 0.5 s時質(zhì)點b、c的位移相同 ACE解析 根據(jù)題意波從c傳播到e點用時0.6 s，故vm/s5 m/s，選項A正確；因為波上所有起振方向都相同，而根據(jù)走坡法可知c點起振方向為沿y軸正方向，所以d點起振方向也沿y軸正方向，選項B錯誤；從c傳播到d點所需時間為t1s0.2 s，故在t0.6 s時，質(zhì)點d振動了0.4 s，從圖中可知4 m，故周期Ts0.8 s，所以d質(zhì)點

15、振動了T，經(jīng)過的路程為s2A210 cm20 cm，選項C正確；波上的質(zhì)點只在平衡位置附近上下振動，不隨波移動，選項D錯誤；該波的方程是yAsin ，當(dāng)t0.5 s時質(zhì)點b的位移yb0.10sin mm，質(zhì)點c的位移yc0.10sin mm，質(zhì)點b、c的位移相同，選項E正確10(2019太原一模)(多選)如圖所示，A、B是兩列波的波源，t0時開始垂直紙面做簡諧運動，其振動表達(dá)式分別為xA0.1sin(2t) m，xB0.2sin 2t m，產(chǎn)生的兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑是介質(zhì)中的一點，t2 s時開始振動，已知PA40 cm，PB50 cm，則()A兩列波的波速均為0.25 m/sB

16、兩列波的波長均為0.2 mC兩列波在P點相遇時振動總是加強的DP點合振動的振幅為0.1 mEt2.25 s，P點距平衡位置0.1 mBCE解析 兩列波的相同，T相同，T1 s，vm/s0.2 m/s，兩列波的波長均為vT0.2 m，故選項A錯誤，B正確；波峰與波峰疊加，為振動加強點，即為的奇數(shù)倍，波峰與波谷疊加，為振動減弱點，即為的偶數(shù)倍，所以P點振幅加強，加強后的振幅為0.1 m0.2 m0.3 m，故選項C正確，D錯誤；t2.25 s，即2T，此時B波沒有到達(dá)，A波過了T，位于波峰，所以P點距平衡位置0.1 m，故選項E正確11(2019濰坊一模)(多選)如圖所示為一簡諧橫波在t0時刻的圖

17、象此時質(zhì)點P的運動方向沿y軸負(fù)方向，且當(dāng)t1.8 s時質(zhì)點P恰好第三次到達(dá)y軸負(fù)方向最大位置處，下列說法正確的是()A波沿x軸負(fù)方向傳播B波的傳播速度為1 m/sC至t1.6 s，質(zhì)點P的運動路程為0.4 mD經(jīng)0.1 s，質(zhì)點Q第一次到達(dá)y軸正方向最大位移處EQ點的振動方程為y5sin cmACE解析 此時刻質(zhì)點P的運動方向沿y軸負(fù)方向，由波形的平移法可知波沿x軸負(fù)方向傳播，故選項A正確；由題可知，t0到t1.8 s這段時間里，質(zhì)點P恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處，則有T1.8 s，解得T0.8 s，由圖可知波長為0.4 m，則波速度為v0.5 m/s，故選項B錯誤，至t1.6 s，質(zhì)點

18、P剛好運動了2個周期，則運動的路程為s8A80.05 m0.4 m，故選項C正確；由題意可知，t0時刻Q的振動方向向上，由2.5 cm運動至5 cm處，位移增大，加速度大小不斷增大且方向向下，故Q的振動速度減小的越來越快，故質(zhì)點Q第一次到達(dá)y軸正方向最大位移處大于0.1 s，故選項D錯誤；振幅為A5 cm，角速度rad/s，初相位為，則質(zhì)點Q的振動方程為y5sin (t)5sin cm，在t0時刻y2.5 cm，即2.5 cm5sin cm，解得sin ，即初相位為，其振動方程為y5sin cm，故選項E正確12(2019北京海淀區(qū)二模)如圖所示為一列沿著x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的波

19、形圖已知這列波的波速v5.0 m/s.下列說法正確的是()A這列波的頻率f1.0 HzB經(jīng)過一個周期，x0.5 m處的質(zhì)點沿著x軸正向運動的距離為1.0 mC在t0到t10.4 s時間內(nèi)，x0.5 m處的質(zhì)點通過的路程是20 cmD在t0時刻，x0.5 m處的質(zhì)點正在沿著y軸負(fù)方向運動 D解析 由圖知，波長1 m，則波速v，可求出周期Ts，頻率為5 Hz，選項A錯誤；質(zhì)點不隨著波遷移，選項B錯誤；在t0到t10.4 s時間內(nèi)，t0.4 s2T，x0.5 m處的質(zhì)點通過的路程是s24A40 cm，選項C錯誤；圖示時刻x0.5 m處的質(zhì)點正在沿著y軸負(fù)方向運動，選項D正確13(2019鄭州三模)有

20、兩列簡諧橫波a，b在同一介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，速度均為v2.5 m/s.在t0時，兩列波的波峰正好在x2.5 m處重合，如圖所示(1)求t 0時，兩列波的波峰重合處的所有位置；(2)至少經(jīng)多長時間x0處的質(zhì)點位移達(dá)到最大值解析 (1)從圖中可以看出兩列波的波長分別為a2.5 m，b4.0 m，兩列波波長的最小公倍數(shù)為s20 m，t0時，兩列波的波峰重合處的所有位置為 x(2.520n)(n0,1,2,3，)(2)x0左側(cè)，離兩列波的波峰重合處最近點的距離為x17.5 m，x0處的質(zhì)點位移達(dá)到最大值至少需用時t7 s.答案 (1)x(2.520n)(n0,1,2,3，)(2)7s14(2019

21、如皋高三調(diào)研)如圖所示，一列橫波沿x軸傳播，圖中實線表示某時刻的波形，虛線表示從該時刻起0.005 s后的波形(1)如果周期大于0.005 s，則當(dāng)波向右傳播時，波速為多大？ (2)如果周期小于0.005 s，則當(dāng)波速為6 000 m/s時，求波的傳播方向解析 (1)如果周期大于0.005 s，波在0.005 s內(nèi)傳播的距離小于一個波長如果波向右傳播，從圖上看傳播的距離為2 m，由此可得波速為v右 m/s400 m/s.(2)由圖知波長8 m，當(dāng)波速為6000 m/s時，波在0.005 s內(nèi)傳播的距離為xvt6000 m/s0.005 s30 m3，所以波向左傳播答案 (1)400 m/s(2)波向左傳播9