衡水万卷2021届高三物理二轮复习作业卷三十一机械波含解析.doc

机械波一 、单选题（本大题共4小题 。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1. 一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向上振动。再过0.2s.质点Q第一次到达波峰，则( )A.波沿x轴负方向传播B.波的传播速度为20m/sC. 1s末质点P的位移为零D.质点P的振动位移随时间变化的关系式为y=0.22. 某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为和。一种简易地震仪由竖直弹簧振子和水平弹簧振子组成(如图)。在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则（ ）A.先开始振动，震源距地震仪约 B.先开始振动，震源距地震仪约 C.先开始振动，震源距地震仪约D.先开始振动，震源距地震仪约 3. 下列关于两列波相遇时叠加的说法，不正确的是（）A.相遇后振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B.相遇后，两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话，相互都听得清楚，说明波的传播具有独立性4. 有A.B两个音叉，在同一段时间内A音叉振动了50次，B音叉振动了60次。若两音叉发出的声波在空气中的传播速度大小分别为vA.vB，波长分别为A.B，则（ ）A.vAvB11，AB56B.vAvB11，AB65C.vAvB56，AB65D.vAvB56，AB56二 、多选题（本大题共3小题 ）5. 某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为，振动图象如图所示。下列说法正确的是 ( ) A弹簧在第1s末与第5s末的长度相同 B简谐运动的圆频率是C第3s末振子的位移大小为D从第3s末到第5s末，振子的速度方向发生变化6. 如图所示为一列简列横波的波形图，其中实线是t1=1.0s时的波形，虚线是t2=2.0s时的波形，已知(t2-t1)小于一个周期，关于这列波，下列说法正确的是( ) A它的振幅为10cm，波长为8mB它一定是向x轴正方向传播C它的周期可能是4.0sD它的传播速度可能是10m/s7. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。下列说法正确的是 （ ）A.列车的危险速率为B.列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行三 、简答题（本大题共2小题 ）8.【物理物理3-4】如图甲所示，在某一均匀介质中，A.B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式为x=0.1sin(20t)m，介质中P点与A.B两波源间距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP.BP方向传播，波速都是10m/s。求简谐横波的波长。P点的振动_（填“加强”或“减弱”）如图乙所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n=，AB=BC=8cm，OA=2cm，OAB=60。求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。第一次的出射点距C_cm。9. 一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰 （3）这段时间里R通过的路程是多少？0.2016万卷作业卷（三十一）答案解析一 、单选题1. 【答案】C 【解析】A、由题意质点Q恰好在平衡位置且向上振动，则知波形向右平移，波沿x轴正方向传播故A错误B、由题得该波的周期为 T=0.8s，波长为 =24m，则波速为：v= =30m/s，故B错误C、t=1s=1 T，可知1s末质点P到达平衡位置，位移为零故C正确D、图示时刻质点P的振动位移为y=0.2m，根据数学知识可知其振动方程是余弦方程，即为：y=0.2cos（ t）m=0.2sin（）m=0.2sin（2.5t+）m，故D错误故选C【思路点拨】由题意质点Q恰在平衡位置且向上振动，再过0.2s，质点Q第一次到达波峰，知波沿x轴正方向传播，波的周期为T=0.8s由图读出波长，确定出求出波速根据时间与周期的关系，分析1s末质占P的位移根据P质点的位移和速度方向，确定其振动方程本题要能根据质点的振动过程确定周期，判断波的传播方向是应具备的基本功质点的振动方程要根据位移和速度方向由数学知识分析函数特征，写出振动方程2.【答案】A3.【答案】A4.【答案】B 二 、多选题5.【答案】BC【解析】本题考查简谐运动的图象和表达式的综合，难度中等。由振动图象可知，弹簧在第1s末与第5s末的位移大小相同，对应的弹簧伸长的长度等于压缩的长度，A错误；由振动图象得，振动周期为8s，简谐运动的频率是，B正确；第3s振子的位移大小为，C正确；从第3s末到第5s末，振子的速度方向沿负向，速度方向不变，D错误。6.【答案】AC【解析】本题考查了简谐波以及波动图象等有关知识。根据波动图象可知它的振幅为10cm，波长为8m，A选项正确；简谐波运动方向不确定，B选项错误；若波向x轴正方向传播，周期是4.0s，传播速度是2m/s，C选项正确；若向x轴负方向传播，周期是，传播速度是6ms，D选项错误。7. 【答案】AD三 、简答题8. 【答案】1m，加强【解析】（1）解：设简谐波的波速为v，波长为，周期为T，由题意知 T=0.1s 由波速公式 代入数据得 故P点的振动加强【答案】从CD边射出，与CD边成45斜向左下方 【解析】设发生全反射的临界角为C，由折射定律得 代入数据得 光路图如图所示，由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60，均发生全反射设光线在CD边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD边，由折射定律得 代入数据得 则距C为cm9.解：P点两次出现波峰的最短时间是0.4 s，所以这列波的周期T=0.4 s.（1）由波速公式得 v=x/T=4/0.4 m/s=10 m/s （2）由t=0时刻到R第一次出现波峰，波移动的距离s=() m=7 m. 则t=s=0.7s （3）在上述时间内，R实际振动时间t1=0.7 s-0.4 s=0.3 s 因此R通过的路程为s路.4