2021高三物理高效专项课时复习训练之机械波Word版含答案.docx

机械波1.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处2.(2022天津卷)沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t s时()A质点M对平衡位置的位移确定为负值B质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向确定相同D质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反3.如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴，t0时刻，这两列波的波形如图所示下图画出的是平衡位置在x2 m处的质点从t0开头在一个周期内的振动图象，其中正确的是()4.介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开头振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图所示下列能描述x0处质点振动的图象是()5如图所示，波源P从平衡位置y0开头振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T0.01 s产生的简谐波向右传播，波速为v80 m/s.经过一段时间后，S、Q两点开头振动，已知距离SP0.4 m、SQ1.0 m若以Q点开头振动的时刻作为计时的零点，则下列说法正确的是()A图乙能正确描述Q点的振动状况B图甲能正确描述S点的振动状况C图丙能正确描述t0时刻的波形图D若在Q点也存在一个波源，振动状况同波源P，则S为振动加强点6(2021唐山模拟)如图甲所示，在水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC的顶点上，已知AB6 m，AC8 mt00时刻A、B开头振动，波动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t4 s时C点开头振动则()A该机械波的传播速度大小为4 m/sB两列波相遇后，C点振动加强C该两列波的波长是2 mD该两列波的周期T1 s7.沿x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，OAAB，BC5AB，质点O在垂直于x轴方向做简谐运动，沿x轴传播形成横波t0时刻，O点开头向上运动，经t0.2 s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开头运动那么在t2.5 s时刻，关于质点B和C的运动状况，以下描述中正确的是()AB点位于x轴下方BC点位于x轴下方CB点正向上运动 DC点正向上运动8图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象则波传播的速度为_m/s，t0.15 s时质点P的运动方向沿y轴_方向(选填 “正”或“负”)9(1)下列说法正确的是()A摆钟走时快了必需调短摆长，才可能使其走时精确B火车过桥要减速慢行是为了防止火车因共振而倾覆C挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频D在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象(2)如图所示，实线为一列简谐波在t0时刻的波形，a点振动方向沿y轴正向，经t1 s波形为图中虚线，求波的传播速度答案10两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v0.4 m/s，两波源分别位于A、B处，t0时的波形如图所示当t2.5 s时， M点的位移为_cm，N点的位移为_cm.11一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x5 m的M点时的波形图，图乙是质点N(x3 m)从今时刻开头计时的振动图象，Q是位于x10 m处的质点，则：(1)Q点开头振动时，振动方向如何？(2)经过多长时间，Q点第一次到达波峰？12.(1)如图为一列简谐横波的图象，质点P此时的速度为v，经过0.2 s，质点P的速度大小和方向都不变，再经过0.2 s，质点P的速度大小不变，方向转变，下列叙述正确的是_A波向左传播，波速为5 m/sB波向右传播，波速为5 m/sC该波与一个频率为1.25 Hz的波可能发生干涉现象D该波与一个频率为1.25 Hz的波不行能发生干涉现象(2)大路巡警开车在高速大路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，假如该电磁波被那辆轿车反射回来时巡警车接收到的电磁波频率比发出时低巡警车接收到的电磁波频率比发出时高以上两种状况说明白什么问题？1B由波沿x轴负方向传播知，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，波形如图中虚线所示，所以此时1 cmx2 cm范围内的质点正在向y轴正方向运动，因此选项A错误；Q处质点此时正在波谷位置，加速度沿y轴的正方向，故选项B正确，选项C错误；波传播的是振动的形式和能量，质点并不随波迁移，故选项D错误2CD当t s时，波传播的距离xvt40 m1 m，所以当t s时波的图象如图所示，由图可知，M对平衡位置的位移为正值，且沿y轴负方向运动，故选项A、B错误；依据Fkx及ax知，加速度方向与位移方向相反，沿y轴负方向，与速度方向相同，选项C、D正确3B沿着波的传播方向，“上坡下，下坡上”，则两列波在t0时刻都沿y轴正向振动，由T可知两列波的周期相同，两列波的波峰同时到达x2 m处的位置，此时x2 m处的质点的位移为3 cm，由图可知，选项B正确4C由波动图象可知t0时x0处质点正向下振动，下一时刻质点纵坐标将减小，排解B、D选项x0处质点开头振动时的振动方向向下，故选项A错误，选项C正确5C该简谐波的波长vT0.8 m，SP，PQ，分析各图象可知选项A、B错误，C正确；若在Q点也存在一个波源，SQ，xSQSP，因此S不是振动加强点，选项D错误6BCD由图可知，两列波的波长2 m，由题意可知，波速v m/s2 m/s；BC10 m，两振源到C点的距离差为x2 m，因此C点为加强点；波的周期T/v1 s故B、C、D均正确7A由t0时刻，O点开头向上运动，经t0.2 s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开头运动，可知该波的周期T0.8 s；设OAx，则x，4x；波速为v，则v；则波从O点传到B点所需时间t0.4 s，则质点B振动了2.1 s，即2TT，即从平衡位置向上振动了2TT，而TTT，此时质点B在平衡位置下方，沿y轴负向运动；从O点传到C，t1.4 s，则质点C振动了1.1 s，即TT，即从平衡位置向上振动了TT，而TTT，此时质点C在平衡位置上方，沿y轴负向运动选项A正确8解析：从乙图可得周期为T0.2 s，从甲图可得波长8 m，波速为v40 m/s.t0.1 s时，Q质点在平衡位置且向y轴负方向振动，可依据甲图推断出波向x轴负方向传播，质点P向y轴正方向运动，再过时，P质点的运动方向沿y轴负方向答案：40负9解析：(1)摆钟走快，说明摆钟的周期变小，依据T2可知增大摆长L可以增大摆钟周期，选项A错误；火车过桥要减速慢行是为了防止桥梁发生共振，选项B错误；在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，选项D错误(2)由于a点振动方向为沿y轴正向，故波的传播方向为沿x轴负向01 s时间段内波向x轴负向传播的距离为x4n3(m)(其中n0、1、2)故波的传播速度为v(4n3) m/s(其中n0、1、2)，方向为沿x轴负向答案：(1)C(2)(4n3) m/s方向沿x轴负向10解析：由图可知，两列波的波长分别为A0.2 m，B0.4 m，波源的起振方向都沿y轴负方向，可知两波的周期分别为TA0.5 s，TB1 s由于t0时M点距A波波前0.5 m，距B波波前0.3 m，故两波传播到M点时经受的时间分别为tA1.25 s，tB0.75 s当t2.5 s时，A波使M点已振动的时间为ttA1.25 sTA，引起质点M的位移xA0；B波使M点已振动的时间为ttB1.75 s1TB，引起质点M位移xB2.0 cm，由波的叠加可知此时质点M的位移xxAxB2.0 cm.N点位移可用同样方法判定答案：2011解析：(1)在如图甲所示的时刻，处于波前的质点M振动方向向下，故Q点开头振动时，振动方向也向下(2)由图甲可以看出波长4 m，由图乙可以看出周期T4 s，所以波速v1 m/s.由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离x8 m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次毁灭波峰的时间为t s8 s.答案：(1)向下(2)8 s12解析：(1)波向左传播当P质点向下振动到x轴下方与原位置对称点，两者速度相等；再经0.2 s质点连续向下振动到最大位置处再返回到该点，速度大小相等、方向相反此过程经过，由此可知，波向左传播，T0.8 s，4 m，则v m/s5 m/s，波向右传播，T0.4T s，r15 m/s，故A正确，B错误；而f1.25 Hz，该波与一个频率为1.25 Hz的波相遇可能发生干涉现象，C正确，D错误(2)假如警车接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应可知，警车与轿车在相互远离又由于警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.假如警车接收到的电磁波频率比发出时高由多普勒效应可知，警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.答案：(1)AC(2)轿车的速度大于100 km/h轿车的速度小于100 km/h