高考物理复习第三部分40个热点补救练30机械波的形成和传播.DOCX

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1、30.机械波的形成和传播1.(多选)(2021山东省第二次模拟)一列简谐横波沿x轴传播，波速v4 m/s。已知坐标原点(x0)处质点的振动图像如图1甲所示，t0.45 s时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是()图1A.简谐横波的传播方向沿x轴正方向B.x0.5 m处的质点比x0处的质点振动滞后0.5 sC.x0处的质点经过0.6 s的路程为0.6 mD.t0.45 s时x0处的质点对应的纵坐标为0.05 m答案AC解析由图可知，x0处质点在t0.45 s时沿y轴正方向振动，则该波沿x轴正方向传播，故A正确；x0.5 m处的质点比x0处的质点振动滞后时间t0.125 s，故B错误；简谐波的周

2、期T0.4 s，x0处的质点经过0.6 s的路程s4A0.6 m，故C正确；x0处的质点的振动方程为y0.1sin 5t(m)，将t0.45 s代入得y m，故D错误。2.(2021天津市等级性考试模拟试)如图2为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图(振动刚传到x0.2 m处)，已知该波的周期为0.4 s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是()图2A.质点a比质点b先回到平衡位置B.在t0.4 s时，质点b的速度方向为y轴负方向C.在t0.6 s时，质点c的速度达到最大值D.在t0.8 s时，质点d的加速度达到y轴负向最大值答案D解析波沿x轴正方向传播，则质点a

3、b均沿y轴正向运动，则质点b比质点a先回到平衡位置，选项A错误；在t0.4 sT时，质点回到原来的位置，即b的速度方向为y轴正方向，选项B错误；在t0.6 s1T时，质点c到达最高点，速度为零，选项C错误；在t0.8 s2T时，在t0时刻的x0.05 m处的波峰恰传到d点，此时质点d在波峰位置，此时它的加速度达到y轴负向最大值，选项D正确。3.(多选)2021湖北七市(州)教科研协作体3月联考如图3所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t2 s时刻的波形图。已知该波的波速v8 m/s，振幅为4 cm，则下列说法正确的是()图3A.t0时刻x8 m处的质点沿y轴正

4、方向振动B.若该波与频率为1.5 Hz的另一列波相遇，可能发生干涉C.t1 s时x2 m处的质点位于平衡位置且沿y轴负方向振动D.t2.75 s时刻x4 m处的质点位移为2 cm答案AD解析分析波形图可知，波长12 m，波速v8 m/s，则周期T1.5 s，根据时间和周期的关系得t2 sT，因为每经过一个周期图像重复一次，所以只要看经过T的振动情况即可，有波形平移法知，该波一定沿x轴负方向传播，根据波动规律可知，t0时刻x8 m处的质点沿y轴正方向振动，故A正确；该波的频率f Hz，则该横波若与频率为1.5 Hz的波相遇，不可能发生干涉，故B错误；经过t1 s时间，波传播的距离xvt8 m，根

5、据波形平移法可知，经过t1 s，x2 m处的质点位于平衡位置沿y轴正方向振动，故C错误；x4 m处的质点振动方程yAsin t4sint(cm)4sint(cm)，则t2.75 s时刻，x4 m处的质点位移为2 cm，故D正确。4.(2021山东青岛市期末教学质检)如图4甲，为一列沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形图，图乙为从t0时刻开始计时质点P运动的vt图像，沿y轴正向为振动正方向，下列说法中正确的是()图4A.该列简谐横波沿x轴正方向传播B.该列简谐横波沿x轴传播的速度为1.25 m/sC.t0时刻质点P离开平衡位置的位移为 cmD.从t0开始，经过2 s，质点Q将沿x轴移动2 m答案

6、C解析根据“上下坡”法则，该列简谐横波沿x轴负方向传播，所以A错误；由图像可知波长为4 m，周期为T4 s，则有v m/s1 m/s，所以B错误；由乙图知P点经过0.5 s时达到最大的速度，P点处于平衡位置，此时P点振动了个周期，则P点在t0时刻时离开平衡位置的位移为xAsin t2sin (cm) cm，所以C正确；质点只能在平衡位置做上下振动不会随波移动，所以D错误。5.(多选)(2021武汉高三3月质检)如图5所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，P为介质中平衡位置坐标为(6 cm，0)处的质点，t0时刻的波形如图中实线所示，经过t0.6 s，该波第一次出现如图中虚线所示的波形。下列说法正

7、确的是()图5A.该波的周期为0.8 sB.t0时刻，质点P沿y轴正方向运动C.在t0.6 s内，质点P通过的路程为16 cmD.t0.45 s时刻，质点P振动的速度方向与加速度方向相同答案BD解析由图像可知，简谐横波由实线变为虚线传播的距离为x8 cm，波长为12 cm，则该波的传播速度为v cm/s cm/s，所以周期为T s0.9 s，A错误；由波的传播方向与质点的振动方向的关系可知，t0时刻质点P的振动方向沿y轴的正方向，B正确；由图可知t0时，质点P偏离平衡位置的距离为yP6 cm3 cm，因此00.6 s的时间内质点P通过的路程为s(123)cm，C错误；t0.45 s时刻，质点P

8、应位于平衡位置上方且向下振动，则质点P振动的速度方向与加速度方向相同，D正确。6.(2021湖北恩施高中等三校4月联合考试)如图6，在xy平面内有两个点波源S1、S2分别位于x轴上x10、x210 m处，它们在同一均匀介质中均从t0开始沿y轴正方向做简谐运动。波源S1振动方程为y13sin 10t(cm)，波源S2振动方程为y25sin 10t(cm)。质点P位于x轴上x32 m处，已知质点P在t0.1 s时开始振动，求：图6(1)这两列波在介质中的波长；(2)在t0.1 s至t0.7 s内质点P通过的路程。答案(1)4 m(2)30 cm解析(1)P在t0.1 s时开始振动，即波源S1的振动传到P所用时间t10.1 s，则波速v m/s20 m/s由波源S1振动方程知波源的圆频率10 rad/s则T0.2 s由于两列波在介质中的波长相同，根据vT联立求得4 m。(2)波源S2的振动传到P所用的时间t2 s0.4 s所以在0.10.4 s内只有S1在P点引起振动，时间为，该段时间的路程s16A163 cm18 cm而在0.40.7 s内，P点参与两列波的振动，两列波的频率相同会发生干涉，波程差s6 m振动减弱，则P点振幅变为AA2A12 cm故在0.40.7 s内，P点通过的路程为s26A12 cm所以，在t0.1 s至t0.7 s内质点P通过的总路程ss1s230 cm。