【物理】2020届一轮复习人教版 机械波的描述 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 机械波的描述 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 机械波的描述 课时作业 ‎ ‎ 1、一列声波由空气传入水中，以下说法正确的是（ ）‎ A．声波的波长不变 B．声波的波长减小 C．声波的频率变大 D．声波的波速增加 ‎2、下列关于机械波及其特征量的说法正确的是( )‎ A.波的传播方向跟质点振动的方向总是垂直的 B.由可知，波速是由波源振动的频率和波长两个因素决定的 C.波的速度即为振源的振动速度 D.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在均匀介质中传播的距离等于一个波长 ‎3、如图，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m．t=0时a点为波峰，b点为波谷；t=0.5s时a点为波谷，b点为波峰．则下列判断中正确的是（　　）‎ ‎ ‎ A．波一定沿x轴正方向传播 B．波长可能是8m C．周期可能是0.5s D．波速一定是24m/s ‎4、如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s（T＞0.5s）时的波形，能正确反映t3=7.5s时波形的是图（　　）‎ A． B． ‎ C． D． 5、如图所示为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图象，波速为1 m/s，此时P点沿－y方向运动，关于在图上x＝0.3 m处的Q点的说法中正确的是（　　）‎ A．t＝0时，速度方向沿－y方向　　　　　‎ B．t＝0.1 s时，速度最大 C．t＝0.1 s时，加速度方向沿－y方向　　‎ D．t＝0.3 s时，加速度为零 ‎6、‎ 一艘固有频率为50Hz的渔船，停泊在海岸边，若此时海浪两相邻波谷间的距离为10m，海浪的传播速度为5m／s，则渔船摇晃周期应是（　　）‎ A．2s B．0.02s C．0.5s D．0.1s ‎7、沿x正方向传播的横波的波速为v=20米/秒，在t=0时刻的波动图如图所示，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．该波的波长为4m，频率为80Hz ‎ B．该波的波长为8m，频率为2.5Hz ‎ C．x=4m的质点正在向右运动 ‎ D．x=4m的质点正在向上运动 x（m）‎ y(×10-2m)‎ v ‎1‎ ‎0‎ ‎4‎ ‎8‎ ‎8、如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，波速v=3m/s．t=0时刻，x=1m处的质点A的位移为2cm，且向上振动，x=30m处的质点B的位移为4cm，且处于波峰位置．已知该波的周期T满足2s≤T≤2.5s，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．该波的周期一定为2.32 s B．该波不可能沿x轴负方向传播 C．t=1s时，质点A的加速度沿y轴正方向 D．0～10 s时间内，质点B运动的路程为0.8m 9、如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方．当一列简谐横波沿此绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰好达到负极大，则这列简谐横波的波速可能等于（　　）‎ A．14.0 m/sB．10.0 m/sC．6.00 m/sD．4.67 m/s 10、湖面上停着A、B两条小船，它们相距20m．一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次．当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰．下列说法正确的是 （　　）‎ A．水波的波长是m B．水波的频率是Hz C．水波的波速是m/s D．若引起水波的波源振动加快，波的传播速度将变慢 E．若引起水波的波源振动减慢，波的传播速度将变快 11、一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴正方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是 ‎ A.周期为4.0s B.传播方向沿x轴正向 C.振幅为20cm D.传播速度为10m/s 12、一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m．P点的振动图象如图2所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. 13、如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波传到x=1m处的P点时开始计时，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷，下列说法正确的是（ ）‎ A．P点的振动周期为0.4s ‎ B．P点开始振动的方向沿y轴正方向 C．当M点开始振动时，P点正好在波峰 D．这列波的传播速度是10m/s E．从计时开始的0.4s内，P质点通过的路程为30cm ‎14、如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t＝0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s．在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动．t＝0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，则(　　)...‎ A. 该机械波的波长为2m B. 该机械波在弹性介质中的传播速度为8m/s C. 当a点经过的路程为9cm时，h点经过的路程为12cm D. 当b点在平衡位置向下振动时，c点位于平衡位置的上方 ‎15、一列简谐横波在时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，若该波以的速度沿x轴负方向传播，下列说法正确的是 。‎ A．在时，质点M向x轴负方向振动 B．在时，质点M的加速度正在减小 C．在时，质点M的速度方向与加速度方向相同 D．在时，质点M回到平衡位置 E．经过，一定为 ‎16、一列简谐横波沿x轴正向传播，O、A、B、C、D为传播方向上的五个质点，相邻质点之间相隔1.0m，如图所示．t=0时刻波源O点开始向y轴正方向运动．经过0.10s它第一次达到正向最大位移，而此时刻B质点开始从平衡位置开始向y轴正方向运动．由此可以确定（　　）‎ A．这列波的波长为8.0m，周期为2.0s B．这列波的波速为20m/s，频率是2.5Hz C．在0.30s末D质点刚开始振动 D．在0.30s末D质点第一次达到正向最大位移 17、如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式为x=0.1sin（10πt）m，介质中P点与A、B两波源间距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s．则：这两个简谐横波的波长为 m．P点的振动 （填“加强”或“减弱”）‎ ‎18、如用所示为一列简谐波在t1 =0时刻的图象.此时波中质点M的运动方向沿y轴正方向，且t2=O.9s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.则此波的波速______m/s,周期_____s，此波在0 -0.6s时间内N点运动的路程为 ______cm。‎ ‎ ‎ ‎19、如图所示，实线为t1=0时刻的图象，虚线为t2=0.1s时刻的波形，求：‎ ‎（1）若波的传播方向为+x方向，波速多大；‎ ‎（2）若波的传播方向为-x方向，波速多大；‎ ‎（3）若波速为450m/s，波沿什么方向传播． 20、现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图13-3-11所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.‎ 图13-3-11‎ ‎(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、___________________A.‎ ‎(2)本实验的步骤有：‎ ‎①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；‎ ‎②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；‎ ‎③用米尺测量双缝到屏的距离；‎ ‎④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离.‎ 在操作步骤②时还应注意__________________和__________________.‎ ‎(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图13-3-12所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图13-3-13中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为______mm.‎ ‎ ‎ 图13-3-12 图13-3-13‎ ‎(4)已知双缝间距d为2.0×10-4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ=___________，求得所测红光波长为__________________nm. ‎ 参考答案 ‎1、答案：D 试题分析：声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式得知，声波的波长变大，故D正确。‎ 考点：波长、频率和波速的关系 ‎【名师名师点评】本题考查对声波在介质中传播速度的了解．波速公式适用于一切波．要知道波从一种介质进入另一种介质时，频率不变。‎ ‎2、答案：D 试题分析：波分为横波和纵波，横波的传播方向跟质点的振动方向垂直，纵波的传播方向跟质点的振动方向平行，A错误；机械波的波速是由介质决定的，与波源振动的频率和波长这两个因素无关，B错误；波的速度为振动传播的速度，不是振源的振动速度，C错误；在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在均匀介质中传播的距离等于一个波长，D正确。‎ 考点：本题考查波和波的特征量 ‎ ‎3、答案：B ‎4、答案：D ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】根据两时刻的波形，结合条件T＞0.5s，定出周期与时间的关系，求出周期．求出时间t3=7.5s与周期的倍数，根据波形的平移，确定t3=7.5s时波形图．‎ ‎【解答】解：由题意，简谐横波沿x轴正方向传播，t1=0和t2=0.5s（T＞0.5s）时的波形得到 ‎ 实线波形到形成虚线波形波传播距离为，经过时间．‎ 则有，T=4（t2﹣t1）=2s ‎，即t3=止 因为经过整数倍周期时间波形重复，故t3=时刻与时刻波形相同．则波向右传播的距离．‎ ‎ 故选D 本题如没有T＞0.5s条件限制，则周期、波传播的距离等是通项式．对于两个时刻的波形关系，常常用波形平移的方法研究．但要注意，波形平移，质点并没有迁移．‎ ‎　 5、答案：C ‎ 考点: 机械波。 【名师名师点评】波的传播方向与质点振动方向的互判方法 内容 图象 ‎“上下坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 ‎“同侧”‎ 法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 ‎“微平 移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 ‎ 6、答案：A 7、答案：B 8、答案：C ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】简谐横波传播过程中，介质中各质点均做简谐运动，a、b两个质点位于平衡位置上方，根据振动方向和位移关系，结合数学知识求解周期．由数学知识可知，图示时刻A、B之间的距离为x=（n+）λ或为x=（n+）λ，（n=0，1，2，…），求出波长，从而判断质点的振动情况．‎ ‎【解答】解：AB、若该波沿x轴正方向传播，由题干图可知，该波的振幅为4cm，由振动方程：x=Asin（ωt+φ0）‎ t=0时，A的位移为2cm且运动的方向向上，则A点的振动方程为：xA=4sin（ωt+φ1）cm 所以φ1=rad t=0时，质点B的位移为4cm，则B点的振动方程：xB=4sin（ωt+φ2）cm 所以：φ2=0.5πrad 由数学知识可知，A与B之间的距离：xB﹣xA=（n+）λ，（n=0，1，2，…），‎ 则该波由A传播到B的时间：t=‎ 联立可得：T=s 由题，2s≤T≤2.5s 当n=3时，T=2.52s，不符合题意；‎ 当n=4时，T=2s，符合题意．‎ 此时： m 同理，若该波沿x轴负方向传播，则：xB﹣xA=（n+）λ，（n=0，1，2，…），‎ 则该波由A传播到B的时间：t=‎ 联立可得：T=s 由题，2s≤T≤2.5s 当n=3时，T=3.05s，不符合题意；‎ 当n=4时，T=2.32s，符合题意．‎ 由以上的分析可知，该波可能沿x轴的正方向传播，周期为2s；有可能沿x轴的方向传播，周期为2.32s．故AB错误；‎ C、若该波沿x轴正方向传播，周期为2s，t=1s时经历了半个周期，所以A点位于x轴的下方，则加速度的方向向上；‎ 若该波沿x轴负方向传播，周期为2.32s，t=1s时经历了T，所以A点位于x轴的下方，则加速度的方向向上．故C正确；‎ D、由于该波可能沿x轴正方向传播，有可能沿x轴负方向传播，所以不能确定10s内的路程．故D错误．‎ 故选：C 9、答案：BD ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】根据题意，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，结合波形，得到a，b两点与波长关系的通项式．又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，得到时间与周期的关系通项式，求出波速的通项式，再研究波速的特殊值．‎ ‎【解答】解：由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则 ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长λ==．‎ 又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则 时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，则波速v==‎ 当k=0，n=0时，v=4.67m/s；‎ 当k=1，n=1时，v=10m/s；‎ 由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．‎ 故选：BD． 10、答案：ABC ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象 ‎【分析】甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，两船之间的距离等于一个半波长，即可求出波长，由每只船每分钟上下浮动20次，求出每秒振动的次数即为频率，再由波速公式v=λf求波速．波速由介质的性质决定，与波源无关．‎ ‎【解答】解：ABC、由题知，每只船每分钟上下浮动20次，则每秒振动=次，则波的频率为Hz．‎ 当甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，则两船之间的距离等于1.5个波长，‎ 即有 1.5λ=20m，得 λ=m 波速为 v=λf=×=m/s，故ABC正确．‎ DE、波的传播速度由介质的性质决定，与波源的振动速度无关，故DE错误．‎ 故选：ABC 本题考查由波动图求解波长的能力．对于波往往根据空间距离研究波长，根据时间研究周期． 11、答案：BD ‎【命题立意】该题考查机械波 质点P的振动方程y=10sin（5πt）cm，则ω=5πrad/s，周期为：T=2π/ω=0.4s；故A错误.根据振动方程和振幅图象得知：P点在t=0时振动方向为正y方向，故波向正x方向传播.故B正确.由波的图象得：振幅A=10cm，波长λ=4m，故波速为v=λ/ T=10m/s.故C错误，D正确. 12、答案：BC 考点： 横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ 专题： 压轴题；振动图像与波动图像专题．‎ 分析： 由题，根据PQ横坐标之间的距离为3m，可知PQ间的距离是波长的倍，结合波形可判断：波若向左传播，P点处于波峰时，Q在平衡位置向上振动；若波向右传播，P点处于波谷时，Q在平衡位置向上振动．‎ 解答： 解：PQ横坐标之间的距离为3m，是波长的倍．‎ A、此振动图象与Q点的振动图象相同，说明P、Q是同相点，它们平衡位置之间的距离应波长的整数倍，与题设条件不符．故A错误．‎ B、波若向右传播，t=0时刻，P在平衡位置向上振动时，Q点处于波峰，与t=0时图B中质点的振动情况相符．故B正确．‎ C、若波向左传播，t=0时刻，P在平衡位置向上振动时，Q点处于波谷，与t=0时图C中质点的振动情况相符．故C正确．‎ D、此振动图象与Q点的振动图象反相，两者平衡位置之间距离等于半个波长奇数倍，与题设条件不符．故D错误．‎ 故选BC．‎ 点评： 本题的解题关键是掌握波动和振动的之间关系，要结合波形进行分析．对于振动图象往往抓住同一时刻进行比较，比如t=0时刻，分析两个质点的状态．‎ ‎13、答案：ACD 14、答案：AC A、据题波的周期为0.2s,t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动,经过t=0.05s第一到达最高点。t=0.25s时,x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点,则知该质点的振动比e点落后一个周期,所以波长为λ=2m,波速为v=λ/T=2.0/0.2=10m/s，故A正确，B错误；‎ C、由波的周期为T=0.2s,后一质点比前一质点迟0.05s=T/4开始振动, 根据对称性知，当a点经过的路程为9 cm时，h点经过的路程多振动1/4周期，路程多一个振幅，为12cm，故C正确；‎ D、当b点在平衡位置向下振动时，c点位于波谷，故D错误。‎ 故选：AC。 15、答案：BCE M通过的路程为，故选项E正确。‎ 考点：波长、频率和波速的关系、横波的图象 ‎【名师名师点评】由波动图象读出，求解周期，根据时间与周期的关系分析质点的振动情况，要能熟练运用波形法或上下坡法判断质点的运动方向。 16、答案：BD.　‎ A、B由题意可知，波长为λ=8m，周期为T=0.4s，‎ 故A错误，B正确；‎ C、D当再经过0.3s，　‎ 质点D已经振动了0.1s．根据波形可知，D质点第一次达到正向最大位移，故C错误，D正确； 故选BD ‎17、答案：2m，减弱 由简谐运动表达式为x=0.1sin（10πt）m知，角频率ω=10πrad/s，则周期为T==0.2s 由v=得，波长λ=vT=10×0.2m=2m； 据题：P点到A、B两个波源的路程差△S=5m-4m=1m=λ，故P点的振动减弱 ‎18、答案： 1m/s 0.4s 30cm 从图中可知， ，解得，故波速为，因为，所以运动的的路程为 19、答案：（1）（50+20n）m/s（n=0，1……） （2）（150+120n）m/s（n=0，1，……） （3）x轴正向 20、答案：(1)E、D、B (2)单缝和双缝间距5—10 cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.870 2.310 (4)Δx 6.6×103 在利用光的干涉测定光的波长的实验中，光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头，实验过程中一定要注意单缝和双缝间距5 cm—10 cm，使单缝与双缝相互平行，才能在屏上产生干涉条纹.据公式Δx=1[]dλ知需测双缝到屏之间的距离l和n条条纹间距a，从而计算出条纹间距离Δx，最后求出波长λ. ‎