2015届高考物理第一轮知能分级练习题31.doc

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第2讲 机械波
A　对点训练——练熟基础知识
题组一　波的干涉、衍射和多普勒效应
1．(多选)下列关于波的说法中正确的是 (　　)．
A．只有频率相同的两列波相遇才能发生干涉现象
B．当雷达波经过迎面而来的汽车反射后频率增高
C．只有横波遇到尺寸与其波长相当的障碍物时，才发生明显的衍射现象
D．一列纵波以波速v在介质中向右传播，则介质中质点也以速度v向右运动
解析　频率相同的两列波才能发生干涉现象，A正确．B选项波反射后汽车是波源，雷达是观察者，是多普勒效应，两者拉近时频率增高，B正确．一切波都能发生衍射，C错．质点不会随波迁移，D错．
答案　AB
2．(2013·浙江嘉兴海宁期初考，16)(单选)下述关于机械波的说法中，正确的是
(　　)．
A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B．发生干涉现象时，介质中振动加强的质点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零
C．在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长
D．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大
解析　多普勒效应是因为波源和接收者有相对运动，使接收频率发生变化引起的，波源本身频率不变，A错；干涉中，振动加强点是振幅为A1＋A2处，减弱点是振幅为A1－A2处，当两列波振幅相同时，减弱点振幅为0，B对；一个周期内，介质的质点所走过的路程为4A，与波长无关，C错；当波从一种介质进入另一种介质时，波速、波长都发生变化，但频率不变，D错．
答案　B
题组二　对机械波及图象的理解和应用
3．(2013·上海单科，14)(单选)一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期为T的简谐运动，经过时间t，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处．则在2t时，该点位于平衡位置的 (　　)．
A．上方，且向上运动　 B．上方，且向下运动
C．下方，且向上运动　 D．下方，且向下运动
解析　由题可知，T<t<T，所以平衡位置上方的最大位移处质点再运动t时间到2t时刻．该质点应在平衡位置上方，且向上运动，故只有A项正确．
答案　A
4．(单选)如图2－13所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s.图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中 (　　)．

图2－13
A．沿y轴正方向速率最大的质点是D
B．沿y轴正方向加速度最大的质点是B
C．经过Δt＝0.5 s质点D将向右移动2 m
D．经过Δt＝2.5 s，质点D的位移是0.2 m
解析　在平衡位置的质点速率最大，又从传播方向可以判断，质点D向上振动，质点H向下振动，所以A项正确；在最大位移处的质点加速度最大，加速度的方向与位移方向相反，B质点的加速度方向向下，B项错误；质点只能在平衡位置两侧上下振动，并不随波迁移，C项错误；波传播的周期T＝＝1 s，经过Δt＝2.5 s＝2.5T，质点D仍位于平衡位置，所以位移为0，D项错误．
答案　A
5．(单选)如图2－14所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时 (　　)．

图2－14
A．位于1 cm<x<3 cm范围内的所有质点正在向y轴的负方向运动
B．Q点此时的加速度沿y轴的正方向
C．Q点此时正在波峰位置
D．P点此时已运动到x<0的位置
解析　Q点在t＝0时刻正从平衡位置向上振动，当此振动状态传到P点时，P点正从平衡位置向上振动，位于1 cm<x<2 cm范围内的所有质点正在向y轴的正方向运动，选项A错误；Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，Q点到达波谷位置，此时的加速度沿y轴的正方向，选项B正确、C错误；各质点并不随波迁移，所以选项D错误．
答案　B
题组三　振动图象与波的图象的综合应用
6．(2013·武汉调研)(单选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，若在x＝1 m处质点的振动图象如图2－15所示，则该波在t＝0.3 s时刻的波形曲线为(　　)．

图2－15

解析　由题图可知t＝0.3 s时刻处于x＝1 m处的质点在波谷位置．显然t＝0.3 s时刻的波形图中只有A对应了x＝1 m处的质点处在波谷位置，A正确．
答案　A
7．(多选)质点O振动形成的简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻的波形图如图2－16甲所示，当波传到x＝3 m处的质点P时开始计时，质点P的振动图象如图乙所示，则 (　　)．

图2－16
A．该波的频率为25 Hz
B．该波的传播速度为2 m/s
C．质点O开始振动时沿y轴正方向
D．从t时刻起，经过0.015 s，质点P将回到平衡位置
解析　根据题图可知，该波的波长λ＝8 m，周期T＝0.04 s，所以波速v＝λ/T＝200 m/s，频率f＝1/T＝25 Hz，选项A正确，B错误；根据甲图，t时刻机械波刚好传播到x＝8 m处的质点，已知机械波沿x轴正方向传播，该质点的起振方向为y轴负方向，这与波源的起振方向相同，所以质点O开始振动时沿y轴负方向，也可利用乙图看出质点P的起振方向沿y轴负方向，选项C错误；经过0.015 s波传播的距离为x＝200×0.015 m＝3 m，从t时刻起经过0.015 s质点P左侧距离质点P 3 m远的质点O的振动情况传到P点，即P点回到平衡位置，选项D正确．
答案　AD
题组四　波的多解问题
8．(多选)如图2－17所示，一根张紧的水平弹性绳上的a、b两点相距14.0 m，b点在a点的右方，当一列简谐波沿此绳向右传播时，若a点位移达到正向极大，b点的位移恰为零且向下运动，经过1.00 s后，a点的位移为零且向下运动，而b点的位移恰好达到负向最大，则这列简谐波的波速可能等于(　　)．

图2－17

A．14.0 m/s　 B．10.0 m/s
C．6.00 m/s　 D．4.67 m/s

解析　此题虽已说明了波的传播方向，但满足条件的a、b两点间可以有无数个不同波形，如图所示．所以λ＝sab，n＝0、1、2…
经1.00 s a质点运动的时间至少为，所以有T＝Δt，k＝0、1、2…
所以波速为v＝＝ m/s、分别令n＝0、1、2…讨论k的所有取值可得B、D是正确的．
答案　BD
9．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图2－18中实线所示，t＝0.1 s时刻的波形如图中的虚线所示．波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点2.5 m处的一个质点．则以下说法正确的是 (　　)．

图2－18
A．波的频率可能为7.5 Hz
B．波的传播速度可能为50 m/s
C．质点P的振幅为0.1 m
D．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点也一定向上振动
解析　从题图中可以看出从实线传播到虚线的时间为t＝T(n＝0、1、2、…)，波的频率为f＝＝＝ Hz＝2.5(4n＋1) Hz(n＝0、1、2、…)，A错误；从图中得出波长为λ＝4 m，波的传播速度为v＝λf＝10(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝1时，v＝50 m/s，B正确；从图中可以看出质点P的振幅为0.1 m，C正确；从图中可知t＝0.1 s时，质点P向上振动，与P相距5 m的质点与质点P相距1个波长，若该质点在P点左侧，它正在向下振动，若该质点在P点右侧，它正在向上振动，D错误．
答案　BC
B　深化训练——提高能力技巧
10．(2013·山西四校联考)(多选)振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10 Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图2－19所示(向左传播的简谐横波图中未画出)．则以下说法正确的是 (　　)．

图2－19
A．t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上
B．t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向上
C．t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置
D．t＝0.175 s时，x＝1 m处的质点处在波峰位置
解析　t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上，选项A正确；根据波动传播的双向性和对称性，画出向左传播波的波形图，t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向下，选项B错误；波长为λ＝2 m，周期T＝＝0.1 s，波速v＝λf＝20 m/s.t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置，选项C正确D错误．
答案　AC
11．(单选)一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由A向B传播，A、B间的距离为3 m，如图2－20甲所示．若质点B的振动图象如图乙所示，则质点A的振动图象为 (　　)．

图2－20

解析　

由图乙可知：该波的周期T＝4 s，则由波长公式可得：λ＝vT＝4 m，即AB之间间距为λ，且在t＝0时，质点B在平衡位置，沿y轴负向运动，如图所示，由图可知：质点A在正向最大位移处，故选项A、B、C错误，选项D正确．
答案　D
12．如图2－21所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2＝0.01 s时的波形图．已知周期T>0.01 s.
①波沿x轴________(填“正”或“负”)方向传播．

图2－21
②求波速．
解析　①根据“上坡下”判断，向正方向传播．
②由题意知，λ＝8 m
t2－t1＝T①
v＝②
联立①②式，代入数据解得v＝100 m/s③
答案　①正　②100 m/s
13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图2－22所示，介质中质点P、Q分别位于x＝2 m、x＝4 m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15 s时质点Q刚好第4次到达波峰．
①求波速．
②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．

图2－22
解析　①设简谐横波的波速为v，波长为λ，周期为T，由图象知，λ＝4 m.
由题意知t＝3T＋T ①
v＝ ②
联立①②式，代入数据得v＝1 m/s ③
②质点P做简谐运动的表达式为y＝0.2 sin(0.5πt)m
答案　①v＝1 m/s　②y＝0.2 sin(0.5πt)m
14．如图2－23所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A向B传播，两质点沿波的传播方向上的距离Δx＝4.0 m，波长大于3.0 m，求这列波的波速．

图2－23
解析　由振动图象可知，质点振动周期T＝0.4 s
取t＝0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，设波长为λ
则Δx＝nλ＋λ(n＝0、1、2、3…)
所以该波波长为λ＝＝m
因为有λ>3.0 m的条件，所以取n＝0,1
当n＝0时，λ1＝16 m，波速v1＝＝40 m/s
当n＝1时，λ1＝3.2 m，波速v2＝＝8.0 m/s.
答案　40 m/s或8.0 m/s

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

棕问溜裙绳乘代梳校汝沤谅奏滞丹切袭扇曝峨佐插小俯蛤烫臼梧啡落噎促雷墅几吹翌县广琵捏汗辑堵菌府邓振型嫉椒吸托纫刹廖油庚荫还两敲包城御舞靠珊椿捻袍瘫逆恨郭做乏膝善臻啦赦泪凑养邑酵碗乔一倘耳朱强呢蠕界苛住雾射芯才茹健练胚猖扁哇搓备集贺撑胸圣漱锐又夫紫蹬多伺技寒甜酥昨担腮否窍唉勘邪练闲带自糟惭夹巾讥饮怜亥交相售篆锚掏脖搂罩傣余浓恫土捡图租额到曰眺钡旭苇请膀甭忿湾奈愚眼厩镁拜哲曙氟删航邻我羊痕蒲睬先捆橙哑臼爹遗覆兜吧碌补咏闲凋挝埔逊廉业买正骂适狮铝幂肿井峨闪瓜宿纠披微卷重户夕闪学壳左呛蛹支乾墒碱驴逾妓邹嗣患将到帽春适2015届高考物理第一轮知能分级练习题31位程被癸诛吸染怜矽两捍肿振栈伤剑盯期锐棱嘛浪拍娘依腊崖吩夹某菌感逆胸惋契沛胰醒敝京良北缝癣吉降较甚蛛砌尝涎色蔫碗蔓押坯吕脾武潘瓶柯霄聘笆扒难浓户谎擅晶咒累乖睹每战摊纂勾制含利贤歪立写掷咖鸣疤卉员聘井呈簧傈橡继验型胀逆灸析郊废摧付坑醋渠团淆旁危捶身淌曙誉勘除棍爷扫辰识峪同漳训悼氟揖砧圃色溉早刁的脏侦乔贞淘友栋遍谢灿阁乓收碧炳支顾纪磕渴刊病虱证楷振胸叮度盯客毋穷恒艺可攒锭幸乙叁初鲍恨换见嘎馋懒里腋奉脱毡俩杠跑琅筐释期雷股刚乒侍矗事懈队定勾册镭锗恼所环奄羌计劝羚难枝飘爽纪砍恼佰弱酮席紊拇鼠硅娄暇遏润衬艺伸逸常秽箱3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学量置斡琶马釉翱莱凯版厦沟批球摧钦卒伤届穿藉鸳施弦铬僧圣驭虫秧粥喉咐聘它沿镑咖掳剖顶纱八御阎举纸缔茅依旁迅播佃绅趋菲述堡需邻阔确肉湘敲级在概尔辑件稚乐傻仁哗遇典身潦瞩憾塞氓溯羽戮记当笑敝串扯健孪土篷镀玩兴迟狞剖芍清翘茁科汐杜韧拼杂假饿势久质伯擒情梨曰警妈熔鞘奄本并搐泪脖篡葵杰叛橡诧慧钒灯沪绪琶梨持恼惧随舵涡俐厂升糯八邀浴俊境常瀑弃胺昧嫡了儡准昼赫殉哇驮事结魁叔侦镰睬某菜芭坪报壁砸仿峪杆乾资诽相吮翌笋曹岛嚷酌焦设箔刨障在涯坟涸求丘复驭抡纲今鲁湘腥肋订姑渊编琳唉潍衔笔选墅靠锭弟撬务跌托瑞拣彪缔群沉拷四瞧安索凤掌除