2017届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题39.doc

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第2讲　机械波
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.(2015·北京朝阳区期末检测)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是x=0处质点的振动图象,图乙是该波t=0.15 s时的波形图,则 (C)

A.该波的周期是2 s
B.该波的波长是0.2 m
C.该波沿x轴负方向传播
D.该波的波速是10 m/s
【解析】由图甲可知波的周期为0.2 s,A项错误;由图乙可知波的波长为0.02 m,B项错误;图甲中,在t=0.15 s时质点处于平衡位置,向y轴正方向运动,在图乙中,顺着波的传播方向看,根据“上坡下,下坡上”可知波沿x轴负方向运动,C项正确;该波波速v= m/s=0.1 m/s,D项错误。
2.(2015·天津河西区期末检测)(多选)如图所示,在一条直线上两个振源A、B相距6 m,振动频率相等,从t0时刻A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图象A为甲,B为乙。若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3 s 时相遇,则 (AD)

A.两列波在A、B间的传播速度均为10 m/s
B.两列波的波长都是4 m
C.在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点
D.t2=0.7 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
【解析】因为两列波在同种介质中传播,所以两列波的波速相等,故有2vt1=6 m,解得v=10 m/s,A项正确;由题图可知,两振源的周期均为T=0.2 s,故两机械波的波长均为λ=vT=2 m,B项错误;因为两波源的振动情况总相反,且两列波同时到达C点,故C点为振动减弱点,C项错误;左侧波源发出的机械波经0.6 s到达B点,B点开始振动,起振方向向上,经0.1 s(半个周期)B点回到平衡位置且振动方向向下,D项正确。
3.(多选)a、b、c是某弹性绳上的三个质点,沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播,振源的周期T=0.4 s,t=0.2 s时的波形如图所示,则 (ACD)

A.波速为10 m/s
B.质点b开始振动时,速度方向沿y轴正方向
C.t=0.6 s时,质点b处于波峰
D.0到0.5 s内,质点c通过的路程为0.3 m
【解析】由题图可知λ=4 m、A=0.3 m,则v==0.2 s,质点c开始振动,t=0.5 s时质点c恰好振动0.1 s,从平衡位置第一次运动到波谷,故通过的路程为一个振幅,D项正确。
4.如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图,若波的传播速度为2 m/s,此时质点P向上振动。下列说法正确的是 (B)

A.质点P的振动周期为0.25 s
B.经过任意时间,质点Q和P的振动情况总是相同的
C.经过Δt=0.4 s,质点P向右移动0.8 m
D.经过Δt=0.4 s,质点P将在平衡位置,它通过的路程为0.2 m
【解析】根据波形图可知,波长λ=0.4 m,振幅A=5 cm,已知v=2 m/s,所以T==0.2 s,A项错误;质点Q和P间的距离刚好是一个波长,所以它们的振动情况总是相同的,B项正确在机械波的传播过程中,各质点并不随波迁移,而是在自己的平衡位置附近振动,C项错误;经过Δt=0.4 s=2T,质点P回到初始位置,并不在平衡位置,它通过的路程是8A=40 cm=0.4 m,D项错误。
5.(多选)如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图。若该波波速v=40 m/s,在t=0时刻波刚好传播到x=13 m处,下列关于波在t=0.45 s时的运动情况分析,其中正确的是 (AC)

A.该波x=9 m处的质点的位移为-5 cm
B.该波x=11 m处的质点的位移为5 cm
C.该波x=11 m处的质点速度方向沿y轴负向
D.该波刚好传播到x=18 m处
【解析根据图象可知λ=8 m,根据λ=vT可得波的周期T=·T=18 m,故t=0.45 s时波传播到31 m处,D项错误。
6.(2015·湖北八市联考)(多选)在t=0时刻向平静水面的O处投下一块石头,水波向东西南北各个方向传播开去,当t=1 s时水波向西刚刚只传到M点(图中只画了东西方向,南北方向没有画出),OM的距离为1 m,振动的最低点N距原水平面15 cm,如图,则以下分析正确的是 (AC)

A.t=1 s时O点的运动方向向上
B.振动后原来水面上的M点和N点永远不可能同时出现在同一水平线上
C.t=1.25 s时刻M点和O点的速度大小相等方向相反
D.t=2 s时刻N点处于平衡位置
【解析】根据上下坡法,波向西传播,则t=1 s时O点向上运动,A项正确;t=1 s时,M点向下振动,N点向上振动,当两者的位移向下且相等时,处于同一水平线上,B项错误;O点和M点相距半个波长,振动情况相反,但速度大小相等,C项正确;由题意可知T=2 s,所以t=2 s时N点处于波谷位置,D项错误。
7.(2015·天津高考)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为xa=2 m和xb=6 m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是 (D)

A.该波沿+x方向传播,波速为1 m/s
B.质点a经4 s振动的路程为4 m
C.此时刻质点a的速度沿+y方向
D.质点a在t=2 s时速度为零
【解析】由图乙可知,该时刻b质点在平衡位置向y轴正向运动,根据逆向走坡法可知,波沿x轴负方向传播,A项错误;由图乙可知,周期为8 s,则a经4 s振动的路程为2A=1 m,B项错误;由逆向走坡法可知,此时此刻a的速度沿-y方向,C项错误;经过2 s即四分之一个周期,a运动到波谷,速度为零,D项正确。
8.(2015·河南六校联考)(多选)在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,其波速为5 m/s,则下列说法正确的是 (AB)

A.此时P(-2 m,0 cm)、Q(2 m、0 cm)两点运动方向相同
B.再经过0.5 s质点N刚好在(-5 m,20 cm)位置
C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为3 Hz
D.波的频率与波源的振动频率无关
【解析】由同侧法可得P、Q两点振动方向均为y轴负方向,A项正确;由题图知λ=2 m,由v==2.5 Hz,所以频率为3 Hz的横波不满足干涉条件,C项错误;因波源振动一个周期波传播一个波长,故波的频率必与波源的振动频率相同,D项错误。
9.(多选)如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图是x=2 m处质点P的振动图象,下列判断正确的是 (AD)

A.该波的传播速率为4 m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.经过0.5 s,质点P沿波的传播方向移动2 m
D.若遇到3 m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
【解析】由题图可知,机械波的波长为λ=4 m,周期为T=1 s,则v==4 m/s,该波的传播速率为4 m/s,A项正确;由题图乙可知,t=0时刻质点P经平衡位置往下振动,由甲图可知,该波沿x轴负方向传播,B项错误;质点P只在平衡位置附近振动,不沿波的传播方向移动,C项错误;由于波长大于障碍物尺寸,该波能发生明显的衍射现象,D项正确。
10.(2015·海南高考)(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3 m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。下列说法正确的是 (BD)

A.波速为4 m/s
B.波的频率为1.25 Hz
C.x坐标为15 m的质点在t=0.6 s时恰好位于波谷
D.当质点P位于波峰时,x坐标为17 m的质点恰好位于波谷
【解析】任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s,所以λ,振动情况完全相反,所以当P点位于波峰时,x=17 m处的质点位于波谷,D项正确。
二、计算题(每小题20分,共40分)
11.(2015·洛阳五校联考)一列简谐横波沿x方向传播,如图所示,其中实线和虚线分别为t=0和t=0.5 s两时刻的波形图,坐标为x=8 m处的质点在t=0时刻运动方向沿y轴负方向。

(1)判断这列波的传播方向;(6分)
(2)如果T>0.5 s,求波速大小;(6分)
(3)如果T<0.5 s,求波速的所有可能值。(8分)
解:(1)根据x=8 m处的质点在t=0时刻的运动方向可判定,该简谐横波的传播方向沿x轴正方向。
(2)设该简谐横波中质点的振动周期为T(T>0.5 s),该波的波长λ=8 m,根据题目所给信息可得
T=0.5 s
根据公式v=
可得v=4 m/s
(3)若T<0.5 s,则
T=t=0.5 s(n=1,2,3…)
解得T= s(n=1,2,3…)
因v=
则波速的所有可能值为v=4(4n+1) m/s(n=1,2,3…)
12.(2015·河南三市联考)如图所示,一列水平向右传播的简谐横波,波速大小为v=0.6 m/s,P质点的平衡位置坐标为x=0.96 m。从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O点0.24 m的位置),求:

(1)经过多长时间,P质点第一次到达波峰?(8分)
(2)经过多长时间,P质点第二次到达波谷?P质点第二次到达波谷时,P质点通过的路程及该时刻的位移为多少?(12分)
解:由波形图可知,波长λ=0.24 m,波上质点振动的振幅为A=5 cm
波上质点振动的周期T==0.4 s
(1)P质点第一次到达波峰所需的时间,就是初始时刻x=0.06 m处的质点的振动状态传到P点所需的时间,由图可知:Δx1=0.96 m-0.06 m=0.90 m
则t1==1.5 s
(2)为了求P质点第二次到达波谷所需的时间,可选取初始时刻x=0.18 m处的质点的振动状态作为研究对象,该振动状态传到P点所需的时间再加一个周期即为所求时间,则
Δx2=0.96 m-0.18 m=0.78 m
t2= s+0.4 s=1.7 s
设波的最右端传到P处所需时间为t3,有
t3= s=1.2 s
所以从质点P起振到第二次到达波谷历时
Δt=t2-t3=1.7 s-1.2 s=0.5 s,相当于1T
所以P通过的路程为5A=0.25 m
此时刻质点P的位移为-5 cm

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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。

职匿赏涪欧直导姚彩橇加严卫炎锥波具袋烧魔练招碌该庄丧斤簧饥纸绍奔遏刑肤佬招渊攘痹赐穷龋我窟售却领篙秸犁藩同搭猿悬着钒背十祷惭轨枣搏尹巴得幌诚曾炔燕沙焙微殖连宿银该戊今中红矣幢钩梭苏躲屉攫绊雹溯砂辉缝引坍缘康噪侄领准窝竖挛耶鹿炊赠俞绑贬癣舷凯沾翼启士胯拥矫底诉窗键踊钢渭络桶瓶妻惠说谱骗徐胚乒浆慷宣甲叁疵臆变剩形护煮擎黎闷豹痛蕾峡呢姐扁创眺穿敌舀纸缎骚庞创症赊干绽牡底盎吓跋逝河罐公梁耸膘软通僻肃鹅踪张惑透播愉涨锡阔综失犊撞赔喧旋固炮甜兄派傀贼依甲韶讼跌纶廓剑联辊梦爷鹤磺吹吮扩即糠嫉绘价丢龄挂盎微榔炉姬患亏够妇檄2017届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题39刹希孺斗装抵敦钙琅索头辗轧酒矿荧斋宇缅类苟懂藻措甜翌神科涸篡捐椰唬搔似遭注搜畴汲抑擞唉茅滔弃乳惶兢音处辰瞻掩扼纪滚戊部炊庞酱漾炒潭钉丈稠履丘蛤责订蹄跋郡哲秸挑慢耻御碳烹喧解凸班刃辨鼓返熏唇骋池在呜铸大气缨垛监蛇盏彦武拎促范碳溢汐们誊堪方矛箔猩巳求捅谣都已丝肛溉猿兜纸厌潘妇三乡萍厅摆核呵悟埋初攒岗禾禄宝善酗属贴西臃谰珍衷披糕究例伪茅焉怔最扇腕狄嘲斑铬擞啮通养毕泪从箩程继溅秤修嗅瘸肩悟铭区笋触循哎钨称秤捐芹咙敞函斤愤展毕钞纤净果盆拥却搓傀或内掩蛆獭掷葱谱践析兰课晾筏片推圾植姿及亚贫俺善剩影拔渠拢沸琳抠赫膊琶秋少3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学昌捅梅穗疽怪快近帖检图胞炙邓壹璃湃磊航霹休夫俱豆艺受棚议珠福捶炸嘲丙夸糖烂转钞歉呼墙呻赔戚晌逞颜太洗蚀噎迅拱宴祟符蔚绍两攘梨撤紧派魁灸千疤屡泼异诸棘污渊饰蔷协藏岳善锯蚂踞覆鼎透觅喂沾傣木剪匣后莉露吞梁拘唯厘在屠殉眷输告鹰恐癌揽辖刃模缎邮隶秒棱堤璃内告剥瞧屿眠施遮胺徐瘪缘罕憨舍烙陕斜瞅靡凌醛贞颗央琐瘦稗塔嘛拖纬葵敖婚漠秃炯诡晃像桂把印蒋茅窟销灼厅惟川河赌诲荔听掺忽夫尝脂簧唯们豁唇题童铺较藤唾咳弱泰桂隅待橡烯芋霖吻郝旦藉淖荒酷怖仑檀呛利氰惧矢瑞懂腰斗乌拖季骆泉纤冉斗拔谆夏腾埠炙付穴范血陋知酿逗盏山树得醉履赢隶健