【物理】2020届一轮复习人教版机械波作业

【物理】2020届一轮复习人教版机械波作业

‎2020届一轮复习人教版 机械波 作业 ‎1．(2019·石景山区)一列简谐横波沿x轴方向传播，某时刻的波形图如图所示，已知位于x＝‎1m处的质点正向上运动，则下列说法中正确的是(　C　)‎ A．该波沿x轴负方向传播 B．x＝‎3m处的质点的振幅为零 C．x＝‎2m处的质点此刻具有最大加速度 D．该时刻以后，x＝‎2.5m处的质点比x＝‎1.5m处的质点先回到平衡位置 ‎[解析]　已知位于x＝‎1m处的质点正向上运动，可知该波沿x轴正方向传播，A错误；x＝‎3m处的质点此时的位移为零，但是振幅不为零，B错误；x＝‎2m处的质点位移最大，回复力最大，则此刻具有最大加速度，C正确；该时刻x＝‎2.5m处的质点向下振动，x＝‎1.5m处的质点向上振动，则从该时刻以后，x＝‎2.5m处的质点比x＝‎1.5m处的质点晚回到平衡位置，D错误。‎ ‎2．(2018·湖北葛洲坝中学月考)下列说法正确的是(　BCE　)‎ A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高 D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大得多时，将发生明显的衍射现象 E．用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长 ‎[解析]　在干涉现象中，振动加强点振幅最大，位移在做周期性变化，位移可以是零，所以振动加强点的位移不是总是比减弱点的位移大，故A错误；单摆在周期性外力作用下做受迫振动，单摆的周期与驱动力的周期相等，与固有周期无关，固有周期的公式为T＝2π，即固有周期与摆长有关，振动周期等于驱动力周期，与摆长无关，故B正确；火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们接收的频率大于波源发出的频率，故C正确；当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，故D错误；根据干涉条纹间距公式Δx＝λ知，A光的条纹间距比B光的条纹间距大，则A光的波长大于B光的波长，故E正确。‎ ‎3．(2019·成都市高新区高三一诊)有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方 向互相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则(　ABC　)‎ A．a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱 B．从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为‎4A C．从图示时刻经过半个周期，g处质点加速向平衡位置运动 D．从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零 E．从图示时刻经过半个周期，b处质点通过的路程为‎2A ‎[解析]　a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，故a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱，故A正确；根据几何关系可知：两波的波谷同时传播到e、g，故e、g均为振动加强点，振幅为‎2A。那么，从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为2×‎2A＝‎4A；由e为连线的中点，可得：图示时刻两波在e点都处于平衡位置向下运动，故图示时刻质点g位移为正，在向平衡位置运动，故从图示时刻经过半个周期，g处质点位移为负，在向平衡位置运动，故B、C正确；d为振动加强点，那么d点振幅为‎2A，振幅是不变的，故D错误；b为振动减弱点，又两列波振幅均为A，所以两列波在b点的合振幅等于0，从图示时刻经过半个周期，b处质点通过的路程为0，故E错误。‎ ‎4．(2018·河南新野一高月考)运动周期为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(　ABE　)‎ A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．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s＝vT，则质点P的位移与波源的相同 ‎[解析]　波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅都相同，则质点P振动的振幅一定为A，周期一定为T，但质点P的振动速度与波的传播速度无关，速度的最大值不一定是v，故A、B正确，C错误；质点P的起振方向和波源质点最初振动方向相同，即沿y 轴正方向，而与质点P离波源的距离无关，故D错误；由于s＝vT＝λ，所以P点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故E正确。‎ ‎1.(多选)(2017·苏锡常镇四市调研)小明同学用两根不同材质的绳a、b系在一起演示机械波，他在a绳左端有规律地上下抖动绳子，某时刻绳上呈现如图1所示波形，则由此可以看出(　　)‎ 图1‎ A.此时a绳最左端的振动方向向下 B.绳a中的机械波周期小于绳b中的机械波周期 C.机械波在绳a中的传播速度小于在绳b中的传播速度 D.绳子左端抖动得越快，波传播速度将越大 答案　AC 解析　波向右传播，由波形图可知，此时a绳最左端的振动方向向下，选项A正确；振动来自同一个振源，故绳a中的机械波周期等于绳b中的机械波周期，选项B错误；由题图可知，波在绳a中的波长小于在绳b中的波长，根据v＝，故机械波在绳a中的传播速度小于在绳b中的传播速度，选项C正确；机械波的传播速度只由介质决定，与振源振动的快慢无关，选项D错误.‎ ‎2.(多选)(2017·扬州中学4月模拟)一兴趣小组的同学们观察到湖面上一点O上下振动，振幅为0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如图2所示，A、B、O三点在一条直线上，OA间距离为4.0m，OB间距离为2.4m.某时刻O点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰.将水波近似为简谐波.则以下说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A.此水波的传播速度是2m/s B.此水波的周期是2s C.此水波的波长是4m D.当O点处在波峰位置时，B点正通过平衡位置向下运动 答案　AD ‎3.(多选)一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8m，周期为2s，t＝1s时刻波形如图3甲所示，a、b、d是波上的三个质点.图乙是波上某一质点的振动图象.则下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A.图乙可以表示d质点的振动 B.图乙可以表示b质点的振动 C.a、b两质点在t＝1.5s时速度大小相同 D.该波传播速度为v＝4m/s 答案　AD 解析　a、b、d三质点中在t＝1s时位于平衡位置的是b和d质点，其中d质点向上振动、b质点向下振动，则题图乙可以表示d质点的振动，A项正确，B项错误；t＝1.5s时的波形图如图所示，则知此时a质点速度大于b质点速度，C项错误；由题图甲可知λ＝8m，由题图乙可知T＝2s，则波速v＝＝4m/s，D项正确.‎ ‎4.(多选)一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图4中实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为5m/s，则(　　)‎ 图4‎ A.这列波沿x轴正方向传播 B.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz C.x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π)(m)‎ D.从t＝0时刻开始质点a经0.4s通过的路程为0.8m 答案　BCD 解析　由题图可知波长λ＝4m，经0.2s向前传播的距离s＝vt＝1m＝λ，可知波沿x轴负方向传播，A错误.由v＝λf，得f＝＝1.25Hz，由发生稳定的干涉现象的条件可知，B项正确.由y＝Asin (ωt＋φ0)，可知x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π)(m)，C项正确.T＝＝0.8s，而0.4s＝，则从t＝0时刻开始质点a经0.4s通过的路程为2A＝0.8m，D正确.‎ ‎5.(2018·宝应中学四模)A、B为同一波源发出的两列波，某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图5所示，则两列波的波速之比vA∶vB是(　　)‎ 图5‎ A.1∶3B.1∶2C.2∶1D.3∶1‎ 答案　C 解析　由题图读出两列波的波长之比为：λA∶λB＝a∶a＝2∶1，同一波源发出的两列波频率f相同，则由波速公式v＝λf得到，两列波的波速之比：vA∶vB＝λA∶λB＝2∶1，故选C.‎ ‎6.(2018·南通市等七市三模)自动驾驶汽车配置了超声波、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令.若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz，空气中声速为340m/s，该超声波的波长为m.此种情形下汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率.‎ 答案　8.5×10－3　大于 ‎7.(2018·苏州市期初调研)一简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图6所示，此刻波刚好传播到x ‎＝5m处，此时该点(选填“向上”或“向下”)振动.在此后的2s内，该质点通过的总路程是10cm.则该波沿x轴传播的速度v＝.‎ 图6‎ 答案　向上　1m/s 解析　因为波沿x轴正方向传播，根据波前质点向上振，可知此时该点向上振动；在此后的2s内，该质点通过的总路程是10cm恰好为2A，时间是半个周期，所以周期为：T＝4s，由题图可知λ＝4m，则v＝＝m/s＝1 m/s.‎ ‎8.(2018·扬州中学5月模拟)一列简谐横波，沿x轴正向传播.t＝0时刻的波形图如图7甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图象.则该波的波速为m/s；图乙表示图甲中(选填“A”“B”“C”或“D”)质点的振动图象.‎ 图7‎ 答案　10　B ‎9.(2018·高考押题预测卷)一列简谐横波沿x轴传播，图8甲是t＝2s时的波形图，图乙是x＝1m处质点的振动图象，则该波的传播速度为m/s，传播方向为.‎ 图8‎ 答案　0.5　沿x轴负方向 解析　根据题图甲可知波长λ＝2m，根据题图乙可知周期T＝4s，所以波的传播速度v＝＝0.5m/s，结合题中甲图和乙图，x＝1m处的质点在t＝2s时正经过平衡位置向下振动，根据振动方向和波的传播方向在波形图的同一侧判断，波的传播方向沿x轴负方向.‎ ‎10.(2018·盐城中学最后一卷)如图9甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向(垂直xOy平面)做简谐振动的点波源S1(0,4m)和S2(0，－2m)，两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为m，两列波引起的点A(8m，－2m)处质点的振动相互(选填“加强”“减弱”或“不能形成干涉”).‎ 图9‎ 答案　2　减弱 解析　波源S1振动的周期为T1＝2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为λ1＝vT1＝1.0×2m＝2m；同理可知λ2＝2m.因S1A＝m＝10m，则Δx＝S1A－S2A＝10m－8m＝2m＝λ，为波长的整数倍，由题图乙、丙知两波源起振方向相反，故两列波引起的点A(8m，－2m)处质点的振动相互减弱.‎ ‎11.(2018·南京市、盐城市一模)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t＝0时刻波源开始振动，在t＝3s时刻的波形如图10所示.求：‎ 图10‎ ‎(1)该波沿x轴正方向传播的速度；‎ ‎(2)7s内x＝2m处质点运动的路程.‎ 答案　(1)1m/s　(2)50cm 解析　(1)由题图知λ＝4m，t＝T，则T＝4s，v＝＝m/s＝1 m/s.‎ ‎(2)经2s位于x＝2m处的质点开始振动 则7s内，x＝2m处的质点振动了5s＝T，‎ 则s＝×4A＝50cm.‎ ‎12.(2018·如皋市调研)一列横波沿x 轴传播，图11中实线表示某时刻的波形，虚线表示从该时刻起0.005s后的波形.‎ 图11‎ ‎(1)如果周期大于0.005s，则当波向右传播时，波速为多大？‎ ‎(2)如果周期小于0.005s，则当波速为6000m/s时，求波的传播方向.‎ 答案　(1)400m/s　(2)波向左传播 解析　(1)如果周期大于0.005s，波在0.005s内传播的距离小于一个波长.如果波向右传播，从题图上看传播的距离为2m，由此可得波速为：‎ v右＝＝m/s＝400 m/s；‎ ‎(2)由题图知波长λ＝8m，当波速为6000m/s时，波在0.005s内传播的距离为：‎ Δx＝vΔt＝6000m/s×0.005s＝30m＝3λ，所以波向左传播.‎