（浙江選考）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 2 第2節(jié) 機(jī)械波練習(xí)（含解析）

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1、機(jī)械波 【隨堂檢測】 1．(2017·4月浙江選考)一列向右傳播的簡諧橫波，當(dāng)波傳到x＝2.0 m處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖所示．t＝0.9 s 時(shí)，觀測到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置．下列說法正確的是(　　) A．波速為0.5 m/s B．經(jīng)1.4 s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70 cm C．t＝1.6 s時(shí)，x＝4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷 D．與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為2.5 Hz 答案：BCD 2．在同一介質(zhì)中兩列頻率相同，振動(dòng)步調(diào)一致的橫波互相疊加，則(　　) A．波峰與波谷疊加的點(diǎn)振動(dòng)一定是減弱的 B．振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)經(jīng)過T后恰好回到平衡位置，

2、因而該點(diǎn)的振動(dòng)是先加強(qiáng)后減弱 C．振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相間隔分布，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)不隨時(shí)間變化 D．加強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的位移可能是零 解析：選ACD.由題知兩列波滿足相干的條件，因此在它們相遇的區(qū)域里會(huì)產(chǎn)生干涉圖樣，波峰與波谷疊加的點(diǎn)其振幅等于|A1－A2|，為減弱點(diǎn)，選項(xiàng)A正確．振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)經(jīng)T后回到平衡位置，它仍是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)干涉圖樣的特點(diǎn)知選項(xiàng)C正確．疊加區(qū)域的所有質(zhì)點(diǎn)都在以自己的平衡位置為中心振動(dòng)，因此選項(xiàng)D正確． 3．(2019·嘉興調(diào)研)一列簡諧波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波形圖如圖甲所示，a、b、c、d是波傳播方向上的四個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置．如再過個(gè)周期開始計(jì)

3、時(shí)，其中某質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的圖象如圖乙所示，則該質(zhì)點(diǎn)是(　　) A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)　　　　　　　 B．b處質(zhì)點(diǎn) C．c處質(zhì)點(diǎn) D．d處質(zhì)點(diǎn) 解析：選D.畫出再過個(gè)周期后的波形圖，a處質(zhì)點(diǎn)處于波谷，c處質(zhì)點(diǎn)處于波峰，b處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，d處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，所以圖乙是d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，選項(xiàng)D正確． 4．振源S在O點(diǎn)做豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng)，頻率為10 Hz，t＝0時(shí)刻向右傳播的簡諧橫波如圖所示(向左傳播的簡諧橫波圖中未畫出)．則以下說法正確的是(　　) A．t＝0時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上 B．t＝0時(shí)，x＝－2 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上 C．t＝0.1

4、75 s時(shí)，x＝－1 m處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置 D．t＝0.175 s時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處在波峰位置 解析：選AC.t＝0時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，選項(xiàng)A正確；根據(jù)波動(dòng)傳播的雙向性和對稱性，畫出向左傳播波的波形圖，t＝0時(shí)，x＝－2 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波長為λ＝2 m，周期T＝＝0.1 s，波速v＝λf＝20 m/s.t＝0.175 s時(shí)，x＝－1 m處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤． 5．(2019·杭州聯(lián)考)如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200 m/s，下列說法中正確的是(　　) A．圖示時(shí)刻

5、質(zhì)點(diǎn)b的加速度正在減小 B．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.01 s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為20 cm C．若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50 Hz D．若該波傳播中遇到寬約4 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析：選CD.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的加速度正在增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此波周期為T＝＝0.02 s，頻率為50 Hz.從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.01 s，質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)了半個(gè)周期，故其通過的路程是40 cm，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50 Hz，選項(xiàng)C正確；根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，若該波傳播中遇到寬約4 m的障礙物，能

6、發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確． 6．一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時(shí)刻的波動(dòng)圖象如圖所示，已知波的傳播速率是16 m/s. (1)指出這列波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是多少； (2)畫出再經(jīng)過0.125 s時(shí)的波動(dòng)圖象． 解析：(1)由圖象可以看出，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大位移大小是10 cm，因此振幅是10 cm. (2)再經(jīng)0.125 s波形沿x軸正方向移動(dòng)的距離為Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m，所以再經(jīng)過0.125 s后的波形圖象如圖中的虛線所示． 答案：(1)10 cm　(2)如解析圖所示 【課后達(dá)標(biāo)檢測】 不定項(xiàng)選擇題 1．下列物理現(xiàn)象中： (1)在春天里一次

7、閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕； (2)“聞其聲而不見其人”； (3)學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音； (4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高．這些物理現(xiàn)象分別屬于波的(　　) A．反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng) B．折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng) D．衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng) 答案：A 2．(2019·杭州高二期中)周期為2.0 s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波(　　) A．沿x軸正方向傳播，波速v＝20 m/s B．沿x軸正方向傳播，波速v

8、＝10 m/s C．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝20 m/s D．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝10 m/s 答案：B 3．(2019·紹興質(zhì)檢)為了研究樂音的物理規(guī)律，某同學(xué)用計(jì)算機(jī)錄制下優(yōu)美的笛聲do和sol，然后在電腦上用軟件播放，分別得到如圖(a)和圖(b)的兩個(gè)振動(dòng)圖象，由此可以判斷(　　) A．do和sol的周期之比約為3∶2 B．do和sol的頻率之比約為3∶2 C．do和sol在空氣中傳播的波速之比為3∶2 D．do和sol在空氣中傳播的波長之比為3∶2 答案：AD 4．小河中有一個(gè)實(shí)心橋墩P，A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉，俯視如圖所示，小河水面平靜．現(xiàn)在

9、S處以某一頻率拍打水面，使形成的水波能帶動(dòng)樹葉A振動(dòng)起來，可以采用的方法是(　　) A．提高拍打水面的頻率 B．降低拍打水面的頻率 C．無論怎樣拍打，A都不會(huì)振動(dòng)起來 D．無需拍打，A也會(huì)振動(dòng)起來 解析：選B.使形成的水波能帶動(dòng)樹葉A振動(dòng)起來，必須使水面形成的波波長足夠長，衍射現(xiàn)象明顯，可以采用的方法是降低拍打水面的頻率，選項(xiàng)B正確． 5．(2019·麗水檢測)一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，當(dāng)波傳到O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，7.0 s時(shí)剛好傳到x＝3.5 m處，如圖所示．由此可以判定(　　) A．該波的振動(dòng)周期為7.0 s B．波源的起振方向向上 C．該波的波速為0.5 m/s

10、D．再經(jīng)過1.0 s，x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)剛好處在波谷的位置 解析：選C.由題述可知，該波的振動(dòng)周期為4.0 s，波源的起振方向向下，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；該波的波長為2 m，波速為0.5 m/s，選項(xiàng)C正確；再經(jīng)過1.0 s，x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)剛好處在平衡位置，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．(2019·浙江省綠色評估聯(lián)盟高三考試)如圖甲所示為某振源的振動(dòng)圖象，圖乙為該振源振動(dòng)在t時(shí)刻在介質(zhì)中形成的沿x軸傳播的簡諧橫波．以下說法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0 B．如果Q點(diǎn)是振源，則P點(diǎn)至少振動(dòng)了 C．如果Q點(diǎn)是振源，則Q點(diǎn)至少振動(dòng)了 D．如果t時(shí)刻P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)，則波沿－x方向傳播 解析

11、：選C.質(zhì)點(diǎn)P的振幅為A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果Q點(diǎn)是振源，波動(dòng)沿－x方向傳播，P點(diǎn)t時(shí)刻振動(dòng)方向向下，則P點(diǎn)至少振動(dòng)了T，Q點(diǎn)至少振動(dòng)了，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、C正確；如果t時(shí)刻P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)，則波沿＋x方向傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．(2019·嘉興調(diào)研)如圖所示是某繩波形成過程的示意圖，1，2，3，4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向．質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2，3，4……各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)6開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下 B．t＝時(shí)質(zhì)點(diǎn)6

12、的速度方向向下 C．t＝時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的速度方向向上 D．t＝T時(shí)質(zhì)點(diǎn)16開始運(yùn)動(dòng) 解析：C.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和振源開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向相同，A錯(cuò)誤；經(jīng)過t＝質(zhì)點(diǎn)1回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)9開始向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)5振動(dòng)到正的最大位移處，根據(jù)帶動(dòng)法可知，質(zhì)點(diǎn)6在平衡位置上方向上振動(dòng)，即速度的方向向上，B錯(cuò)誤；t＝時(shí)質(zhì)點(diǎn)1振動(dòng)到負(fù)的最大位移處，質(zhì)點(diǎn)9振動(dòng)到正的最大位移處，質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng)，5～13之間的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上方，9～13之間的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向都向上，C正確；t＝T時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤． 8．如圖所示為一沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳

13、到P點(diǎn)時(shí)，則(　　) A．1 cm

14、的波形如圖所示，t＝0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A恰好第二次到達(dá)波峰．下列說法正確的是(　　) A．波速為3 m/s B．頻率為2 Hz C．質(zhì)點(diǎn)B在0～0.6 s內(nèi)的路程為25 cm D．質(zhì)點(diǎn)B在t＝0.6 s時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng) 解析：選BD.由波形圖可知該列波的波長為λ＝4 m，簡諧橫波沿x軸正方向傳播，故質(zhì)點(diǎn)A在t＝0時(shí)刻的振動(dòng)方向向上，又t＝0.6 s質(zhì)點(diǎn)A恰好第二次到達(dá)波峰，則t＝0.6 s＝＋T，得T＝0.5 s．則波速 v＝＝8 m/s，A錯(cuò)誤；頻率f＝＝2 Hz，B正確；質(zhì)點(diǎn)B在0～0.6 s內(nèi)的路程小于25 cm，C錯(cuò)誤；在t＝0.6 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，D正確

15、． 10.(2019·浙江溫嶺選考適應(yīng)性考試)如圖所示為一列橫波的圖象，在此時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)速度為v，經(jīng)過0.2 s，P的振動(dòng)速度仍為v，再經(jīng)過0.2 s，P點(diǎn)的振動(dòng)方向改變，速度大小還是v，從而可以斷定(　　) A．若波向左傳播，波速最小為10 m/s B．若波向左傳播，波速最小為5 m/s C．若波向右傳播，波速最小為10 m/s D．若波向右傳播，波速最小為15 m/s 解析：選BD.由題意，若波向左傳播，則周期最大為0.8 s．由λ＝4 m，波速最小為5 m/s.B正確，A錯(cuò)誤．若波向右傳播，設(shè)質(zhì)點(diǎn)由P點(diǎn)到最大位移處再回到P點(diǎn)的時(shí)間為t1，由P點(diǎn)直接到對稱點(diǎn)P′的時(shí)間為t

16、2，根據(jù)題意2t1＋t2＝0.2 s，t1＋2t2＝0.2 s，周期T＝2t1＋2t2，解得最大周期為T＝ s，此時(shí)波速為v＝＝15 m/s，故C錯(cuò)誤，D正確． 11.如圖所示是一列簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，此時(shí)P點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知波的傳播速度為2 m/s.下列說法正確的是(　　) A．波沿x軸正方向傳播 B．P、Q兩點(diǎn)的振幅均為5 cm C．再過0.1 s的時(shí)間P點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到波峰位置 D．平衡位置在x＝－0.4 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后，其振動(dòng)步調(diào)與P點(diǎn)始終相反 解析：選BD.根據(jù)此時(shí)P點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；P、Q兩點(diǎn)的振幅均為5 cm，選項(xiàng)B正

17、確；由波動(dòng)圖象可知波長為λ＝0.4 m，周期為T＝＝0.2 s，再經(jīng)過0.1 s的時(shí)間P點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；平衡位置在x＝－0.4 m處的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)相距1.5個(gè)波長，二者振動(dòng)步調(diào)始終相反，選項(xiàng)D正確． 12.(2019·杭州質(zhì)檢)如圖所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，圖中實(shí)線為波峰，虛線為波谷．已知兩列波的振幅均為2 cm，波速為2 m/s，波長為8 cm，E點(diǎn)是B、D和A、C連線的交點(diǎn)，下列說法中正確的是(　　) A．A、C兩處兩質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) B．B、D兩處兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差是4 cm C．E處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) D．經(jīng)0.02 s

18、，B處質(zhì)點(diǎn)通過的路程是8 cm 解析：選CD.實(shí)線交點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，實(shí)線與虛線的交點(diǎn)為振動(dòng)減弱處，振幅分別為A1＋A2和|A1－A2|.對照圖示，A、C振動(dòng)減弱，B、D振動(dòng)加強(qiáng)，故A錯(cuò)誤．而此刻D位移應(yīng)是A1＋A2＝4 cm，B位移應(yīng)是－(A1＋A2)＝－4 cm，豎直高度差為8 cm，B錯(cuò)誤．由v＝λf，得f＝＝ Hz＝25 Hz，此為單列波的頻率，也是B的振動(dòng)頻率，故質(zhì)點(diǎn)B在0.02 s內(nèi)振動(dòng)了，通過的路程sB＝2A＝8 cm.故D正確．對E處情況的判斷可用——波形圖法．畫D、B間的波形如圖所示，再經(jīng)過后，兩列波波峰同時(shí)到該處，故E點(diǎn)亦為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)．C正確． 13.(2019·寧波調(diào)

19、研)沿x軸正方向傳播一列簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為40 m/s，則t＝ s時(shí)(　　) A．質(zhì)點(diǎn)M對平衡位置的位移一定為負(fù)值 B．質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同 C．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同 D．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反 解析：選CD.根據(jù)波的圖象可知波長為λ＝4 m，根據(jù)波速可得該波周期為T＝＝0.1 s，則由圖示狀態(tài)再經(jīng)過 s，即T后質(zhì)點(diǎn)M相對平衡位置的位移仍為正值，但正在向下振動(dòng)，可知其在t＝ s時(shí)的速度方向與其相對平衡位置位移方向相反，而與加速度方向相同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤、C、D正確．

20、14．(2019·舟山質(zhì)檢)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線表示t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示t＝0.7 s時(shí)刻的波形．則這列波的(　　) A．波長為4 m B．周期可能為0.4 s C．頻率可能為0.25 Hz D．傳播速度可能約為5.7 m/s 解析：選AB.由波形圖可知，這列波的波長為4 m，選項(xiàng)A正確；由0.7 s＝＋nT可得周期T＝，可能為0.4 s，頻率可能為2.5 Hz，選項(xiàng)B正確、C錯(cuò)誤；由v＝可知，傳播速度不可能為5.7 m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 15．(2018·4月浙江選考)兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波P、Q分別沿＋x和－x軸方向在同一介質(zhì)中傳播

21、，兩列波的振動(dòng)方向均沿y軸，某時(shí)刻兩波的波面如圖所示，實(shí)線表示P波的波峰，Q波的波谷；虛線表示P波的波谷、Q波的波峰．a(chǎn)、b、c為三個(gè)等間距的質(zhì)點(diǎn)，d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn)．下列判斷正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A B．質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動(dòng) C．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0 D．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿－y軸 解析：選CD.質(zhì)點(diǎn)a和c是兩列波的波峰與波谷相遇點(diǎn)，兩列波的振幅相等，所以a和c位移始終為0，即靜止不動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；在經(jīng)過四分之一周期，兩列波各向前傳播四分之一波長，P波a處的波谷和Q波在c處的波谷剛好傳播到b點(diǎn)，所以b點(diǎn)是波谷與波谷相遇，振幅為2A，為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻，d點(diǎn)在P波的平衡位置與波峰之間，振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向，同時(shí)d點(diǎn)在Q波的波谷與平衡位置之間，振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向，所以d點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向，故D正確． - 9 -