2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第25讲 机械波

2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第25讲 机械波

第25讲　机械波 教师备用题库 ‎1.(2018北京理综,16,6分)如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是(　　)‎ A.0.60 m B.0.30 m C.0.20 m D.0.15 m 答案　B　本题考查机械波的相关知识。由题意知,P位于波峰时,Q位于波谷,故两点平衡位置间距0.15 m=λ‎2‎+nλ(n=0,1,2,…),所以波长λ=‎0.30‎‎1+2n m(n=0,1,2,…),当n=0时,λ=0.30 m,故选项B正确。‎ ‎2.[2018课标Ⅲ,34(1),5分](多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是(　　)‎ A.波速为0.40 m/s B.波长为0.08 m C.x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷 D.x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷 E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m 答案　ACE　本题考查机械振动和机械波的综合应用。由图像可知,该波的波长λ=16 cm=0.16 m,选项B错误;Δt=nT+‎1‎‎2‎T(n=0,1,2,…),可得T=Δtn+‎‎1‎‎2‎>0.20 s,即‎0.20sn+‎‎1‎‎2‎>0.20 s,解得n=0,T=0.40 s,波速v=λT=‎0.16‎‎0.40‎ m/s=0.40 m/s,选项A正确;Δt1=0.70 s=T+ ‎3‎‎4‎T,即从t=0时刻开始到t=0.70 s时刻,x=0.08 m的质点振动了T+ ‎3‎‎4‎T,则可知 t=0.70 s 时,该质点位于波谷,选项C正确;Δt2=0.12 s=‎3‎‎10‎T<‎1‎‎2‎T,则x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于平衡位置和波峰之间的某一位置,选项D错误;机械波传入另一介质中,其周期不变,则波长λ'=v'T=0.32 m,选项E正确。‎ ‎3.(2017天津理综,5,6分)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(　　)‎ A.该简谐波是纵波 B.该简谐波的最大波长为2L C.t=T‎8‎时,P在平衡位置上方 D.t=‎3T‎8‎时,P的速度方向竖直向上 答案　C　本题考查机械波。由题意知绳上的质点在竖直方向上振动,波水平向右传播,故该波为横波,选项A错误;在t=0时刻,P点在如图所示位置时,波长最大,则有‎1‎‎4‎λ=L,λ=4L,选项B错误;t=0时,P在平衡位置且向上振动,当t=T‎8‎时,P在平衡位置上方,选项C正确;当t=‎3‎‎8‎T时,P处于从最高点向平衡位置运动过程中,故速度方向向下,选项D错误。‎ ‎4.[2017课标Ⅲ,34(1),5分](多选)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是(　　)‎ A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰 E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置 答案　BCE　由题图可知,该波波长λ=4 m,选项A错误;T>0.5 s,则由题图知波在0.5 s内沿x轴正方向传播的距离为‎3‎‎4‎λ,传播时间t=‎3‎‎4‎T=0.5 s,T=‎2‎‎3‎ s,频率f=‎1‎T=1.5 Hz,选项C正确;波速v=λT=6 m/s,选项B正确;1 s=‎3‎‎2‎T,t=1 s时,x=1 m处的质点处于波谷,选项D错误;2 s=3T,t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置,选项E正确。‎ ‎5.[2017课标Ⅰ,34(1),5分]如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐运动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传 播到点A(8,-2)的路程差为　　　　m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互　　　　(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互　　　　(填“加强”或“减弱”)。 ‎ 答案　2　减弱　加强 解析　本题考查波的干涉。A到两波源的距离差为AS1-AS2=‎(8-0‎)‎‎2‎+(-2-4‎‎)‎‎2‎ m-8 m=2 m。由图(b)或图(c)得T=2 s,得λ=vT=2 m,因BS1-BS2=‎(4-0‎)‎‎2‎+(1-4‎‎)‎‎2‎ m-‎(4-0‎)‎‎2‎+[1-(-2)‎‎]‎‎2‎ m=0,而两波源振动步调相反,故B点振动减弱;同理,CS1-CS2=(4-0.5) m-[0.5-(-2)] m=1 m,恰好为半个波长,故C点振动加强。‎