2023届新高考新教材物理人教版一轮训练-第十二章第2讲　机械波.docx

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1、第十二章 第2讲机械波基础巩固1(多选)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上、振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是()A不同质点的振幅都相同B不同质点振动的频率都相同C不同质点振动的相位都相同D同一质点处，两列波的相位差不随时间变化解析：BD两列波相遇叠加发生干涉，一些质点的振动加强，一些质点的振动减弱，即振幅不同，A错误； 各质点的振动频率都与振动片相同，B正确；不同质点振动的相位不同(不是同时到达正的最大位移处)，C错误；两列波频率相同，在同

2、一质点处的相位差恒定，D正确 2.(2022湖北高三专题练习)如图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的图像，该时刻P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，此后P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，Q质点回到平衡位置的最短时间为0.6 s，下列说法正确的是()A该波沿轴负方向传播B该波的传播速度为7.5 m/sC该波的传播周期为1.2 sDt0.3 s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向解析：B由题意可判断出波沿x轴正方向传播，P点向下运动，Q向上振动，周期为T2(0.20.6) s1.6 s故AC错误；该波的传播速度为v7.5 m/s，故B正确；t0.2 s时，质点P回到平衡位置，t0.3 s

3、时，质点P位于y轴负方向，所以加速度方向沿y轴正方向，故D错误3(2020山东卷)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x处质点的振动方向为yAcos，则tT时刻的波形图正确的是()解析：D由题意知，t0时，x处的质点位于波峰(yA)，则x0处质点恰位于y0的平衡位置，其波形如图中实线所示经tT时，x0处质点恰振动到最低点，其波形如图中虚线所示，比较知，选项D正确4图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t0时刻波恰好传到质点M.已知此超声

4、波的频率为1107Hz.下列说法正确的是()A血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4103 m/sB质点M开始振动的方向沿y轴正方向Ct1.25107 s时质点M运动到横坐标x3.5104 m处D01.25107 s内质点M的路程为1 mm解析：A由图2知波长14102mm1.4104 m，由vf得波速v1.4104 m1107 Hz1.4103 m/s，选项A正确；根据波动与振动方向间的关系，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，选项B错误；质点M只会上下振动，不会随波迁移，选项C错误；质点M振动的周期T s1107 s，由于，质点M在01.25107 s内运动的路程L4A40.4 mm

5、2 mm，选项D错误5(2021全国甲卷)均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB 16 cm.某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v20 cm/s，波长大于20 cm，振幅为y1 cm，且传播时无衰减t0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔t0.6 s，两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同已知在t1时刻(t10)，质点A位于波峰求：(1)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移解析：(1)因波速v20 cm/s，波长大于20 cm，所以周期T1 s，又由t0时刻后每隔0.6 s A、B两者

6、偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，可知该波周期T1.2 s，该波波长vT24 cm，故A、B的平衡位置相距，从t1时刻开始，质点B最少要经过T0.8 s位于波峰(2)在t1时刻(t10)，质点A位于波峰，A、B平衡位置相距，可知质点B偏离平衡位置的位移yBycos0.5 cm.答案：(1)0.8 s(2)0.5 cm能力提升6(2021天津市宁河区芦台第一中学高三一模)(多选)图甲是沿x轴传播的简谐横波在t0.2 s时刻的波形图，乙图是x0处质点的振动图像，P是x2 m处的质点，Q是x0.5 m处的质点，下列说法正确的是()A该波沿x轴负方向传播B在t0.2 s时刻，质点P的振动速度一定是

7、10 m/sCQ质点在0.2 s0.4 s内的路程为10 cmD以t0.2 s为计时起点，P质点的振动方程为y5 sin5t(cm)解析：CD由振动图像可知，x0处质点在t0.2 s时刻向下振动，结合波形图，该波沿x轴正方向传播，A错误；由甲图知波长为4 m，由乙图知周期为0.4 s，该波的传播速度是v10 m/s，质点的振动速度与传播速度无关，B错误；0.2 s0.4 s内是半个周期，Q质点运动的路程是2倍振幅，即为10 cm，C正确；以t0.2 s为计时起点，P质点从平衡位置向上振动，其振动方程为y5sint(cm)5sin 5t(cm)，D正确7甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲

8、波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，t0时刻两列波的波形图如图所示已知波速v8 m/s，下列说法正确的是()A波的频率f0.5 HzBt0时刻，x4 m与x8 m处的两质点振动方向相同C两列波叠加后，x6 m处为振动加强点D在t0.5 s时刻，x5 m处的质点第一次到达y7 cm处解析：D由图可知4 m，根据vf得f2 Hz，故A错误；t0时刻，x4 m处的质点向上振动，x8 m处的质点向下振动，故B错误；两列波叠加后，x6 m处为振动减弱点，故C错误；x5 m处为振动加强点，在t0.5 s时刻质点第一次到达波谷即y7 cm处，故D正确8如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖

9、直方向振动的横波在介质中沿BP方向传播，P与B相距40 cm，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50 cm，C点的振动图像如图丙所示在t0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20 cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是()A两列波的波长均为20 cmBP点振幅为10 cmC4.5 s时P点在平衡位置且向上振动D波遇到40 cm的障碍物将发生明显衍射现象解析：A由图知，两列波的周期都是T1 s，由v，得波长vT0.21 m0.2 m，故A正确；根据题意有：PCPB50 cm40 cm10 cm0.1 m0.5，而t0时刻两

10、波的振动方向相反，则P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70 cm，故B错误；波从C传到P的时间为t1 s2.5 s，波从B传到P的时间为t2 s2 s，在t12.5 s时刻，横波与横波两波叠加，质点P经过平衡向下运动，在t34.5 s时刻，经过了两个周期，质点经过平衡向下运动，故C错误；因波长为20 cm，则当波遇到40 cm的障碍物将不会发生明显衍射现象，故D错误9(2021山东卷)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t12 s时的波形图，虚线为t25 s时的波形图以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是()解析：AC由题意，如果波沿x轴正方向传播，则t2t1

11、T，且n0，1，2，当n0时，T4 s，在t1 2 s时刻质点位于平衡位置且向上振动，故B错误，A正确；如果波沿x轴负方向传播，则t2t1T，且n0，1，2，当n0时，T12 s，在t12 s时刻，质点位于平衡位置且向下振动，故C正确，D错误10(2021湖南卷)(多选)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆t0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上下列说法正确的是_A该波从A点传播到B点，所需时间为4 sBt6 s时，B处质点位于波峰Ct8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上Dt10 s

12、时，D处质点所受回复力方向竖直向上EE处质点起振后，12 s内经过的路程为12 cm解析：ACE由题图(a)、(b)可看出，该波的波长、周期分别为10 m，T4 s，则波速v2.5 m/s，则该波从A点传播到B点，所需时间为t s4 s，A正确；t0时，A处质点处于波峰，经过4 s，B处质点处于波峰，再过2 s，则B处质点位于波谷，B错误；波从AE波面传播到C处质点的距离为x1(1010) m，则波从AE波面传播到C处质点的时间为t14.9 s，则t8 s时，C处质点又振动了3.1 s，则此时C处质点振动速度方向竖直向上，C正确；波从AE波面传播到D处质点的距离为x2(1010) m，则波从A

13、E波面传播到D处质点的时间为t21.7 s，则t10 s时，D处质点又振动了8.3 s，则此时D处质点位于z轴上方，回复力方向竖直向下，D错误；由以上分析知T4 s，12 s3T，一个周期质点运动的路程为4 cm，则3T时间内质点运动的路程为12 cm，E正确11甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方向传播，两波源分别位于x0.9 m处和x0.6 m处，两列波的波速大小相等，波源的振幅均为2 cm，两列波在t0时刻的波形如图所示，此时平衡位置在x0.2 m和x0.1 m处的P、Q两质点刚要开始振动质点M位于x0.3 m处，已知甲波的周期为0.8 s，求：(1)乙波传播到M质点所需要的时间；(

14、2)在00.5 s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻解析：(1)由题图可知，甲波的波长为甲0.8 m，由于甲波的周期为T甲0.8 s，由v可得v1.0 m/s两波波速大小相等，由题图可知xPM0.5 m，由t可解得t0.5 s.(2)由题图乙知乙波的波长乙0.4 m，由T乙可得T乙0.4 s甲波使M质点处于波峰时，应有t甲mT甲解得t甲 s(m0，1，2，)乙使M质点处于波峰时，应有t乙(n2)T乙解得t乙(n2) s (n0，1，2，)欲使两列波相遇后M质点位于波峰位置，则必有t甲t乙即2mn2因m、n只能取整数，故有m1、n0时，t0.8 sm2、n2时，t1.6 sm3、n3时，t2.4 s所以t0时刻后的2.5 s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻分别为0.8 s、1.6 s和2.4 s.答案：(1)0.5 s(2)见解析