高考物理总复习 第14单元 机械振动与机械波 作业手册（36）机械波-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时作业(三十六)第36讲机械波时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)如图K36-1所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰相遇点,两列波的振幅均为A,下列说法中正确的是()图K36-1A.该时刻位于O点的质点正处于平衡位置B.位于P、N两点的质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,位于M点的质点将向位于O点的质点处移动D.从该时刻起,经过四分之一周期,位于M点的质点到达平衡位置,此时位移为零E.O、M连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A2.(多选)一列简谐横波在t=0.6 s时刻的图像如图K36-2甲所示,此时,P、Q两质点的位移均为-1 cm,波

2、上质点A的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是()图K36-2A.这列波沿x轴负方向传播B.这列波的波速是 m/sC.从t=0.6 s开始,紧接着的t=0.6 s时间内,质点A通过的路程是4 mD.从t=0.6 s开始,质点P比质点Q先回到平衡位置E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物,则能发生明显衍射现象3.(多选)如图K36-3所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2 m和x=1.2 m处,两列波的速度均为v=0.4 m/s,两波源的振幅均为A=2 cm.图示为t=0时刻两列波的图像(传播方向如图所示),此刻平衡位置处于x=0.2 m和x=

3、0.8 m的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置在x=0.5 m处.关于各质点的运动情况,下列判断正确的是()图K36-3A.两列波相遇后振幅仍然均为2 cmB.t=1 s时刻,质点M的位移为-4 cmC.t=1 s时刻,质点M的位移为+4 cmD.t=0.75 s时刻,质点P、Q都运动到质点M所处的位置E.质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向4.(多选)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图K36-4所示,质点A与质点B相距1 m,A点速度沿y轴正方向,t=0.02 s时,质点A第一次到达正方向最大位移处.由此可知()图K36-4A.此波沿x轴负方向传播B.此波的传播速度为25 m/s

4、C.从t=0时起,经过0.04 s,质点A沿波传播方向迁移了1 mD.在t=0.04 s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向E.能与该波发生干涉的横波的频率一定为25 Hz5.(多选)一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播,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的振动情况,下列说法正确的是()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轴正方向或负方向取决于它离波源的距离E.若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同6.(多选

5、)2017黑龙江牡丹江一中期末 一列简谐横波沿x轴正向传播,振幅为2 cm,周期为T.已知在t=0时刻波上相距50 cm的两质点a、b的位移都是 cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负方向运动,如图K36-5所示.下列说法正确的是()图K36-5A.该列简谐横波波长可能为37.5 cmB.该列简谐横波波长可能为12 cmC.质点a与质点b的速度在某一时刻可以相同D.当质点b的位移为+2 cm时,质点a的位移为负E.质点b在t=时刻速度最大7.(多选)2017开封一模 如图K36-6甲所示,在水平面内,有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab=6 m,ac=8 m.在t1=

6、0时刻a、b同时开始振动,振动图像均如图乙所示,所形成的机械波在水平面内传播.在t2=4 s时c开始振动,则()图K36-6A.两机械波的传播速度大小为2 m/sB.c的振动频率先与a的相同,两列波相遇后c点的振动频率增大C.两列波的波长是2 mD.两列波相遇后,c振动加强E.两列波相遇后,c振动先加强后减弱8.(多选)如图K36-7甲所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q五个质点,相邻两质点间距离均为1 m.t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如图乙所示.当O第一次到达正方向最大位移处时,P点刚开始振动,则()图K3

7、6-7A.P、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反B.当Q点振动第一次到达负向最大位移时,O质点已经通过了25 cm路程C.当波在绳中传播时,波速为1 m/sD.若O质点振动加快,波的传播速度变大E.波的传播速度与O质点振动的快慢无关9.2017成都模拟 如图K36-8所示是一列简谐横波上A、B两质点的振动图像,该波由A向B传播,两质点沿波的传播方向上的距离x=4.0 m,波长大于3.0 m,求这列波的波速.图K36-810.一列简谐横波某时刻的波形图如图K36-9甲所示,从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示.(1)从该时刻起经过t=0.4 s,质点P的位移、通过的路程

8、和波传播的距离分别为多少?(2)若t=0时振动刚刚传到A点,则从该时刻起横坐标为45 m的质点第二次位于波峰所需要的时间是多少?图K36-911.一列简谐横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.05 s时刻,其波形图分别如图K36-10中的实线和虚线所示.(1)求该波的振幅和波长;(2)若这列波向右传播,波速是多少?若这列波向左传播,波速是多少?图K36-10课时作业(三十六)1.BDE解析 该时刻位于O点的质点正处于波谷与波谷的相遇点,非平衡位置,选项A错误;位于P、N两点的质点处于波峰和波谷的相遇点,合位移始终为零,选项B正确;质点并不随波迁移,选项C错误;从该时刻起,经过四分之一周期,两

9、列波在M点的振动分别到达平衡位置,合位移为零,选项D正确;O、M连线上各点都是振动加强的点,其振幅为2A,选项E正确.2.BCD解析 由乙图知t=0.6 s时刻质点A的速度方向沿y轴负方向,由甲图判断出波的传播方向沿x轴正方向,选项A错误;由甲图读出该波的波长为=20 m,由乙图知周期T=1.2 s,则波速v= m/s,选项B正确;t=0.6 s=0.5T,质点做简谐运动时在一个周期内通过的路程是4倍振幅,则经过t=0.6 s,质点A通过的路程s=2A=22 cm=4 cm,选项C正确;t=0.6 s时质点Q沿y轴负方向运动,质点P沿y轴正方向运动,所以质点P将比质点Q先回到平衡位置,选项D正

10、确;发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多,该波的波长为20 m,可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物,不能发生明显衍射现象,选项E错误.3.ABE解析 两列波在相遇区域的传播保持各自的波长、频率、振幅不变,各质点的位移、速度等于两列波分别引起的位移、速度的矢量和,t=0到t=1 s,两列波的传播距离均为x=vt=0.4 m,两波相遇,且两列波在质点M所在处分别引起的位移均为y=-2 cm,所以t=1 s时刻质点M的位移为-4 cm,选项A、B正确,C错误;波传播过程中,各振动质点均在其平衡位置附近振动,不随波迁移,选项D错误;根据波的传播方向与质点振动方向的

11、关系(“上下坡法”等)可确定,质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向,选项E正确.4.ABD解析 A点速度沿y轴正方向,所以此波沿x轴负方向传播,选项A正确;由图像并结合题给条件可知,波长=2 m,T=0.02 s,则周期T=0.08 s,所以波速v=25 m/s,选项B正确;由于是横波,所以在波的传播过程中,质点并不沿传播方向运动,选项C错误;t=0时质点B位于平衡位置且向y轴负方向振动,经过半个周期,质点B仍处在平衡位置,但向y轴正方向运动,选项D正确;该波的频率f=12.5 Hz,而发生干涉的条件是两波频率相同,选项E错误.5.ABE 解析 机械波在传播过程中,把波源的信息传播出去,即把波源

12、的振动周期、振幅、开始振动的方向等信息都传播出去,各质点的振动周期、振幅、开始振动的方向均与波源的相同,故D错误,A、B正确.波的传播速度和质点的振动速度无关,故C错误.当P点与波源的距离s=vT时,即P点与波源相距一个波长,两质点的振动情况完全一样,故E正确.6.BCE解析 根据质点的振动方程y=Asin t,设质点的起振方向向上,则对b点,有 cm=2sin t1 cm,所以t1=,a点振动的时间比b点的长,所以 cm=2sin t2 cm,则t2=+2n(n=0,1,2,3,),a、b两个质点振动的时间差t=t2-t1=+nT(n=0,1,2,3,),所以a、b之间的距离x=vt=50

13、cm,则波长= cm (n=0,1,2,3,),若波长为37.5 cm,则n不为整数,故波长不可能为37.5 cm,A错误;当n=4时,=12 cm,B正确;在两质点振动时,两质点的速度可以相同,C正确;当质点b的位移为+2 cm时,b到达正向最大位移处,此时a还未到达平衡位置,D错误;由以上分析可知,在t=时刻质点b到达平衡位置处,故b的速度最大,E正确.7.ACD解析 由于两列波的波速相同,则a的振动先传到c,所以波速为v= m/s=2 m/s,故A正确;由于两列波在同种介质中传播,且周期相同,所以两列波的频率相同,因此产生干涉现象,两列波相遇后c的振动频率不变,B错误;由振动图像知,周期

14、为T=1 s,则=vT=21 m=2 m,C正确;又c到a、b的路程差为s=bc-ac=2 m=,故两列波相遇后,c振动加强,D正确,E错误.8.BCE 解析 向左、向右传播的两列波关于y轴对称,步调总是相同,A错误;振动从O传到Q时,O已经振动了半个周期,Q起振方向向上,当Q振动第一次到达负方向最大位移处时,质点O第二次到达正方向最大位移处,共运动了1个周期,通过的路程为s=5A=25 cm,B正确;t=1 s时刻,O第一次到达正方向最大位移处,P刚开始振动,即波传播了1 m,故波速v=1 m/s,C正确;波速由介质决定,与频率无关,故O质点振动加快,波的传播速度不变,D错误,E正确.9.4

15、0 m/s或8.0 m/s解析 由振动图像可知,质点振动周期T=0.4 s取t=0时刻分析,A质点经平衡位置向上振动,B质点处于波谷,设波长为,则x=n+(n=0,1,2,3,)所以该波波长为= m(n=0,1,2,3,)因为有3.0 m的条件,所以取n=0,1当n=0时,1=16 m,波速v1=40 m/s当n=1时,1=3.2 m,波速v2=8.0 m/s10.(1)04 m10 m(2)1.8 s解析 (1)因为t=0.4 s=,故经过0.4 s,质点P回到平衡位置,位移为0;质点P通过的路程为2A=4 m;在=10 m.(2)由质点A在t=0时刻向上振动知,波沿x轴正方向传播,波速v= m/s=25 m/sx=45 m处的质点第一次到达波峰的时间t1= s=1 s此质点第二次位于波峰的时间t=t1+T=1.8 s.11.(1)2 cm8 m(2)(40+160n) m/s(n=0,1,2,)(120+160n) m/s(n=0,1,2,)解析 (1)由图可知A=2 cm,=8 m(2)若波向右传播,则x1=+n=(2+8n) m(n=0,1,2,)v1= m/s=(40+160) m/s(n=0,1,2,)若波向左传播,则x2=+n=(6+8n) m(n=0,1,2,)v2= m/s=(120+160n) m/s(n=0,1,2,)