高考物理大一轮复习 第14章 机械振动 机械波 光 电磁波与相对论 第2节 机械波课时规范训练-人教版高三全册物理试题.doc

机械波课时规范训练基础巩固题组1(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s下列说法正确的是()A水面波是一种机械波B该水面波的频率为6 HzC该水面波的波长为3 mD水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析：选ACE.水面波是一种机械波，说法A正确根据题意得周期T s s，频率f0.6 Hz，说法B错误波长 m3 m，说法C正确波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D错误，说法E正确2(多选)一振动周期为T、振幅为A、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是()A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若P点与波源距离svT，则质点P的位移与波源的相同解析：选ABE.波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源相同，A、B正确，D错误；质点的振动速度大小跟波速无关，C错误；svT，则s等于一个波长，即P点与波源相位相同，振动情况总相同，位移总相同，E正确3(多选)一列简谐横波从左向右以v2 m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是()AA质点再经过一个周期将传播到D点BB点正在向上运动CB点再经过T回到平衡位置D该波的周期T0.05 sEC点再经过T将到达波峰的位置解析：选BDE.质点不随波迁移，选项A错误；由波沿x轴向右传播可知B点正向上运动，选项B正确；B点向上运动靠近平衡位置过程中平均速度变大，所用时间小于八分之一周期，选项C错误；由T可知周期为0.05 s，选项D正确；C点向下运动，所以经过四分之三周期到达波峰，选项E正确4(多选)图甲为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x2 m的质点，下列说法中正确的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向右C02 s时间内，P运动的路程为8 cmD02 s时间内，P向y轴正方向运动E当t7 s时，P恰好回到平衡位置解析：选ACE.由振动图象知，周期T4 s，由波的图象知，波长2 m，波速v0.5 m/s，A正确；又由振动图象知，x1.5 m处的质点在t2 s时在平衡位置且向下振动，则波应该向左传播，B错误；则02 s内P运动的路程为8 cm，C正确；由于t2 s时的波形如题图甲，则02 s内P向y轴负方向运动，D错误；t7 s1T，P质点恰好回到平衡位置，E正确5(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是()A该波的周期为12 sBx12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x18 m处的质点在波峰C在04 s内x12 m处和x18 m处的质点通过的路程均为6 cmD该波的波长可能为8 mE该波的传播速度可能为2 m/s解析：选ABD.根据题图甲可知，该波的周期为12 s，A正确根据图甲和图乙，x12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x18 m处的质点在波峰，B正确x18 m处质点的振动方程为y4sin t，在04 s内质点通过的路程为(82)cm，C错误两质点间的距离x可能满足x6 m，当n0时，8 m，D正确这列波的波速v m/s m/s，无论n取何值，该波的传播速度都不可能为2 m/s，E错误6(多选)从O点发出的甲、乙两列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻两列波分别形成的波形如图所示，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，下列说法中正确的是()A两列波具有相同的波速B两列波传播相同距离时，乙波所用的时间比甲波的短CP点比Q点先回到平衡位置DP质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动E若甲、乙两列波在空间相遇时不会发生干涉解析：选ADE.两列简谐横波在同一介质中传播，波速相同，传播相同距离所用时间相同，故A正确，B错误由图可知，两列波的波长之比甲乙32，波速相同，由波速公式v得周期之比为T甲T乙32，Q点与P点都要经过周期才回到平衡位置，所以Q点比P点先回到平衡位置，故C错误两列波的频率之比为f甲f乙23，则在P质点完成20次全振动的时间内Q质点完成30次全振动，故D正确两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故E正确7(多选)如图所示，同一均匀介质中的一条直线上有相距6 m的两个振幅相等的振源A、B.从t0时刻起，质点A、B同时开始振动，且都只振动了一个周期图甲为A的振动图象，图乙为B的振动图象若A向右传播的波与B向左传播的波在0.3 s时相遇，则下列说法正确的是()A两列波的波长都是2 mB两列波在A、B间的传播速度均为10 m/sC在两列波相遇过程中，A、B连线的中点C为振动加强点D在0.9 s时，质点B经过平衡位置且振动方向向上E两个波源振动的相位差为解析：选ABE.两列波在均匀介质中传播速度相同，设为v，则有2vt1xAB，代入解得v10 m/s，故B正确由题图知周期T0.2 s，则波长vT2 m，故A正确当A的波峰(或波谷)传到C时，恰好B的波谷(或波峰)传到C点，所以C点的振动始终减弱，故C错误t20.9 s4T时，质点B不振动，故D错误振源A的简谐运动方程为yAsin t，振源B的简谐运动方程为yAsin tAsin(t)，两个波源振动的相位差为，故E正确8(多选)如图所示，图甲为一列简谐横波在t0.50 s时的波形图象，P点是距平衡位置2.5 cm的质点，图乙是Q点的振动图象以下说法正确的是()A0.05 s时质点Q具有最大的加速度和位移B0.05 s时质点P的速度正在减小，加速度正在增大C这列简谐横波的波速为15 m/sD这列波的传播方向为x方向E从0.60 s到0.90 s，质点P通过的路程为30 cm解析：选ACE.由图乙可知0.05 s时，Q质点在正向最大位移处，具有最大的加速度，A正确由题给条件可画出0.05 s时波动图象如图所示：再由甲、乙两图分析可知波向x轴负方向传播，则可知此时质点P的速度在增大，加速度在减小，B、D错由图甲知波长3 m，由图乙知周期T0.20 s，则波速v15 m/s，C正确因t0.9 s0.6 s0.3 s1.5T，则质点P通过的路程s1.5×4×5 cm30 cm，E正确综合应用题组9(多选)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB5 m，BC4 m，AC3 mA、C两点处有完全相同的波源做简谐运动，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s.下列说法正确的是()AB点的位移总是最大BA、B间有7个振动加强的点C两列波的波长均为0.25 mDB、C间有12个振动减弱的点E振动减弱点的位移总是为零解析：选CDE.波长 m0.25 m，B点到两波源的路程差x1 m4，该点为振动加强点，但不是位移总是最大，故A错误、C正确AB上的点与A的距离和与C的距离之差一定小于AC，即小于3 m，则路程差可能为0、0.5 m、0.75 m、1 m、1.25 m、1.50 m、1.75 m、2 m、2.25 m、2.5 m、2.75 m，可知有11个振动加强点，故B错误BC上的点与A的距离和与C的距离之差一定小于AC，即小于3 m，则路程差可能为0.125 m、0.375 m、0.625 m、0.875 m、1.125 m、1.375 m、1.625 m、1.875 m、2.125 m、2.375 m、2.625 m、2.875 m，有12个振动减弱点，故D正确由于两波源的振幅相同，可知振动减弱点的位移总是为零，故E正确10(多选)如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x0与x75 m处的A、B两个质点的振动图象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 cmB周期一定都是2×102 sCt0.012 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/sEA质点的振幅是B质点的振幅的2倍解析：选BCE.由A、B两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×102 s，所以B项正确；再由振动图象知t0时，质点A在平衡位置且向上振动，B处在波峰，则有75 mn(n0、1、2、3)，解得(n0、1、2、3)，所以A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；波的传播速度v m/s(n0、1、2、3)有多种可能，D项错；由图可知质点A的振幅为10 cm，质点B的振幅为5 cm，所以E项正确11在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的A、B两点，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图象，已知该波的波长大于2 m，求这列波可能的波速解析：由振动图象得质点振动周期T0.4 s.若波由A向B传播，B点比A点晚振动的时间tnTT(n0,1,2,3，)，所以A、B间的距离为sn(n0,1,2,3，)，则波长为(n0,1,2,3，)因为2 m，所以n0,1.当n0时，1 m，v1 m/s；当n1时，2 m，v2 m/s.若波由B向A传播，A点比B点晚振动的时间tnTT(n0,1,2,3，)，所以A、B间的距离为sn(n0,1,2,3，)，则波长为(n0,1,2,3，)2 m，所以n0,1.当n0时，116 m，v140 m/s；当n1时，2 m，v28 m/s.答案：若波由A向B传播，则波速为 m/s或者 m/s.若波由B向A传播，则波速为40 m/s或者8 m/s.12如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小为v0.6 m/s，P质点的平衡位置坐标为x0.96 m从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O点0.24 m的位置)，求：(1)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？(2)经过多长时间，P质点第二次到达波谷？P质点第二次到达波谷时，P质点通过的路程及该时刻的位移为多少？解析：由波形图可知，波长0.24 m，振幅A5 cm，周期T0.4 s(1)P质点第一次到达波峰所需的时间，就是初始时刻x0.06 m处的质点的振动状态传到P点所需的时间，由图可知：x10.96 m0.06 m0.90 m则t1 s1.5 s(2)为了求P质点第二次到达波谷所需的时间，可选取x0.18 m处的质点的振动状态作为研究对象，该振动状态传到P点所需的时间再加一个周期即为所求时间，则：x20.96 m0.18 m0.78 mt2T s0.4 s1.7 s设波最右端传到P处所需时间为t3，有：t3 s1.2 s所以从质点P起振到第二次到达波谷历时tt2t31.7 s1.2 s0.5 s，相当于1T所以P通过路程为5A0.25 m此时刻质点P的位移为5 cm答案：(1)1.5 s(2)1.7 s0.25 m5 cm