2021版高考物理一轮复习课时提升作业三十一机械波含解析

2021版高考物理一轮复习课时提升作业三十一机械波含解析

机　械　波 ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.(多选)(2019·宁波模拟)如图甲所示,O点为振源,OA=10 m,t=0时刻O点由平衡位置开始振动,产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t=0时刻开始描绘的质点A的振动图象,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.振源的起振方向向下 B.该波的周期为5 s C.该波的传播速度为2 m/s D.该波的波长为5 m ‎【解析】选B、C。A点的起振方向与O点的起振方向相同,由乙图知5 s时刻,A点的振动方向沿y轴正方向,所以振源的起振方向向上,故A错误;由乙图看出,周期 T=10 s-5 s=5 s,故B正确;由乙图看出,波从O点传到A点的时间为5 s,传播距离为10 m,则波速为v==2 m/s,则波长为λ=vT=2×5 m=10 m,故C正确,D错误。‎ ‎2.平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两小木块之间有一个波峰。这列水面波 (　　)‎ A.频率是30 Hz　　 B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s ‎【解题指导】解答本题可按以下思路进行:‎ ‎(1)根据小木块每分钟上下30次,可计算出频率和周期。‎ ‎(2)根据甲在波谷时,乙在波峰,且两小木块之间有一个波峰,可计算出波长。‎ ‎(3)由v=可求出波速。‎ 8‎ ‎【解析】选C。由于小木块每分钟振动30次,因此周期为:T= s=2 s,频率为:‎ f==0.5 Hz,故A、D错;又因为甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,所以λ=sAB,解得波长λ=2 m。波速v==1 m/s,B错、C对。‎ ‎3.(多选)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。由图可知 (　　)‎ A.质点振动的周期T=4 s B.波速v=20 m/s C.因为一个周期质点运动0.8 m,所以波长λ=0.8 m D.从该时刻起经过0.15 s,波沿x轴正方向传播了3 m ‎【解析】选B、D。由题图甲读出波长λ=4 m,由图乙读出周期 T=0.2 s,则波速为v== m/s=20 m/s,故A错误,B正确;质点P在一个周期内运动的路程为4A=4×0.2 m=0.8 m,横波的波长等于振动在一个周期内传播的距离,不等于质点P在一个周期内通过的路程,故C错误;由题图乙可知质点P在t=0时刻向下振动,结合甲图知简谐波沿x轴正方向传播,从该时刻起经过0.15 s,波沿x轴正方向传播的距离x=vt=20×0.15 m=3 m,故D正确。‎ ‎4.(2019·绍兴模拟)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为v。若某时刻在波的传播方向上,位于平衡位置的两质点a,b相距为s,a,b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是 (　　)‎ ‎【解析】选D。根据波的传播方向,可分别判定四幅波形图中质点a的振动方向,A 8‎ 图中向上振动,B图中向下振动,C图中向上振动,D图中向下振动;各图中波的周期分别为TA=,TB=,TC=,TD=,故从该时刻起,各图中质点a第一次到达波谷的时间分别为tA=·TA=,tB=TB=,tC=TC=,tD=TD=,可知tD

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