2013江苏省高考物理一轮精品专项训练: 第十二章 第2单元 机械波

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第2节 机械波 一、单项选择题 1.区分横波和纵波是根据( ) A.质点振动的振幅与波的传播速度的大小 B.质点振动的频率和波的传播能量的多少 C.质点振动的方向和传播的远近 D.质点振动的方向和传播的方向 2.关于机械波的概念下列说法正确的是 ( ) A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B.波在传播过程中,介质中的质点的振动是受迫振动 C.如果振源停止振动,在媒质中传播的波动也立即停止 D.物体做机械振动,一定产生机械波 3.一个小石子扔向平静的湖水中,圆形波纹一圈圈向外传播,此时湖畔的树上有一片树叶落在水面上,则树叶( ) A.渐渐漂向湖心 B.渐渐漂向湖岸 C.在落下处上下振动 D.沿波纹做圆周运动 4.一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的( ) A.周期 B.波速 C.波长 D.频率 5.一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源,如图所示是波源开始振动后0.1s时的波形图,则下列判断正确的是( ) A.这列波的周期为0.4s,振幅为20cm B.这列波的波速为40m/s,波长为4m C.再经过0.15s,x=6m处质点的位置坐标为(x=6m,y=0cm) D.再经过0.55s,x=24m处的质点第一次到达波谷 6.如图所示,甲是一列横波在某一时刻的波动图像,乙是在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,a、b是介质中两个质点,下列说法正确的是( ) A.这列波沿x轴的正方向传播 B.这列波的波速是1.5m/s C.b比a先回到平衡位置 D.a、b两质点的振幅都是10cm 7.两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波,如图甲所示,在相遇的某一时刻两列波“消失”,如图乙,此时图中a、b质点的振动方向是 ( ) A.a向上,b向下 B.a向下,b向上 C.a、b都静止 D.a、b都向上 8.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则 ( ) A.在两波相遇的区域中会产生干涉 B.在两波相遇的区域中不会产生干涉 C.a点的振动始终加强 D.a点的振动始终减弱 9.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动.以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),f表示接收器接收到的频率.若u增大,则 ( ) A.f增大,v增大 B.f增大,v不变 C.f不变,v增大 D.f减少,v不变 二、多项选择题 10.下列关于简谐运动和简谐波的说法,正确的是( ) A.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B.介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C.波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致 D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍 11.下列关于简谐运动和简谐机械波的说法,正确的是( ) A.弹簧振子的周期与振幅有关 B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过介质中某一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率 12.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5π t)cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是( ) A.周期为4.0s B.振幅为20cm C.传播方向沿x轴正向 D.传播速度为10m/s 13.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法中正确的是 ( ) A.图示时刻质点b的加速度正在减小 B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为0.4m C.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为50Hz D.若该波传播中遇到宽约4m的障碍物,能发生明显的衍射现象 三、非选择题 14.波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s.己知两波源振动的振动步调一致.求: (1)简谐横波的波长: (2)OA间合振动振幅最小的点的位置. 15.在某介质中形成一列简谐波,波向右传播,在0.1s时刻刚好传到B点,波形如图所示,且再经过0.6s,P点也开始振动,求: (1)该列波的周期T; (2)从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少? 第2节 机械波 1.D 2.B 3.C 4.C 5.C 6.C 7.B 8.B 9.B 10.AD 11.BD 12.CD 13.BCD 14.解析: (1)设波长为λ,频率为f,则v=λf,代入已知数据得:λ=1m. (2)以O为坐标原点,设P为OA间任一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差Δl=x-(2-x),0≤x≤2.其中x、Δl以m为单位.合振动振幅最小的点的位置满足Δl=(k+)λ,k为整数,解得:x=0.25m.0.75m,1.25m,1.75m. 15.0.2s -2cm 34cm。

2013届高考一轮物理复习课件(人教版):第十二章第2节 机械波

2013届高考一轮物理复习课件(人教版):第十二章第2节 机械波
第十二章 第2节
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27 2.物理意义:反映的是○ ________时刻参与振动 28 29 的○________质点相对平衡位置的○________情况. 三、波的干涉和衍射现象 1.波的干涉 (1)产生稳定干涉的条件:频率相同且相位差恒定的 两列波相遇.
第十二章
第2节
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第十二章 第2节
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例 1 细绳的一端在外力作用下从 t=0 时刻开始做 简谐运动, 激发出一列简谐横波. 在细绳上选取 15 个点, T 图 1 为 t=0 时刻各点所处的位置,图 2 为 t= 时刻的波 4 3T 形图(T 为波的周期). 在图 3 中画出 t= 时刻的波形图. 4
第十二章
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一、波的形成及传播特征的理解 规律方法 深入、透彻地理解波的形成过程及传播特征是解决 关于波的各类问题的基础,而对波的形成过程及传播特 征的理解要从下面几点掌握:
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1.机械振动之所以能够在介质中传播形成机械波, 是因为介质的质点间存在着相互作用力.假如没有介质 或质点间无作用力,机械振动是不会传播出去的.这一 特点告诉我们:(1)要形成机械波首先要存在波源质点的 振动. (2)还必须存在传播振动的介质.所以机械波只能依 靠介质传播.在真空中不会形成机械波,这一点和电磁 波是不同的.
第十二章
第2节
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3.描述机械波的物理量
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(1)波长 λ: 在波动中, 振动相位⑮________的两个⑯ ________质点间的距离. 在横波中, 两个相邻的⑰________(或波谷)间的距离 等于波长. 在纵波中, 两个相邻的⑱________(或疏部)间的距离 等于波长. 在一个周期内机械波传播的距离等于⑲________.

高考物理一轮复习 第12章 2 第二节 机械波随堂检测巩固落实 新人教版

高考物理一轮复习 第12章 2 第二节 机械波随堂检测巩固落实 新人教版

—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————2 第二节 机械波1.(2018·南京、盐城、连云港三市高三模拟)下列说法正确的是( )A .机械波波源在均匀介质中无论运动与不运动,波在介质中的传播速度均不变B .利用单摆测重力加速度实验中,小球的质量不需要测量C .红外线是不可见光,因此红外线从一种介质进入另一种介质时不遵循折射定律D .激光是单色光,只有单色光才能产生光的干涉现象解析:选AB .机械波波源在均匀介质中无论运动与不运动,波在介质中的传播速度均不变,选项A 正确;利用单摆测重力加速度实验中,小球的质量不需要测量,选项B 正确;红外线是不可见光,且从一种介质进入另一种介质时遵循折射定律,选项C 错误;所有光都能产生干涉现象,选项D 错误.2.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x =2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是( )A .这列波的传播方向是沿x 轴正方向B .这列波的传播速度是20 m/sC .经过0.15 s ,质点P 沿x 轴的正方向传播了3 mD .经过0.1 s ,质点Q 的运动方向沿y 轴正方向解析:选AB .由题中甲、乙两图可知,该波向x 轴正方向传播,A 正确;由题图甲知波长λ=4 m ,由题图乙知周期T =0.2 s ,则波速v =λT =40.2m/s =20 m/s ,B 正确;质点不随波迁移,只在其平衡位置附近振动,C 错误;经过0.1 s =12T ,质点Q 的运动方向沿y 轴负方向,D 错误.3.(2018·宿迁高三调研测试)一列简谐波波源的振动图象如图所示,则波源的振动方程y =________cm ;已知这列波的传播速度为1.5 m/s ,则该简谐波的波长为________m .解析:由图可得振动方程为y =-10sin πt cm ;由图可得周期为2 s ,则λ=vT =1.5×2 m =3 m .答案:-10sin πt 34.(2017·高考江苏卷)野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的________(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度________(选填“变大”“变小”或“不变”).解析:播放速度变为原来的2倍,则声波的频率也变为原来的2倍,但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.答案:频率 不变5.(2018·苏锡常镇四市调研)有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10 Hz ,振动方向为竖直方向,某时刻,绳上质点P 位于平衡位置且向下运动.在P 点右方0.6 m 处有一质点Q .已知此波向左传播且波速为8 m/s .(1)求此列简谐横波的波长λ;(2)画出该时刻P 、Q 间波形图并标出质点Q 的位置.解析:(1)由λ=v f解得λ=0.8 m .(2)x PQ =34λ,波形图如图所示. 答案:见解析。

高考物理复习 金版教程 第12章第2单元 机械波练习

高考物理复习 金版教程 第12章第2单元 机械波练习

高考物理复习 金版教程 第12章第2单元 机械波练习(时间:45分钟 分值:100分)1.[2012·广西南宁二中、柳州高中、玉林高中高三联考理综卷]在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的13个质点.相邻两质点的距离均为0.1 m ,如图甲所示.在此均匀介质中一列横波沿直线向右传播,在t =0时刻到达质点1,且质点1开始时是向上运动的,经过一段时间,在t =0.6 s 时刻第一次出现如图乙所示的波形,则该波的 ( )A .周期是0. 3 s ,波长是0.8 mB .周期是0.4 s ,波长是0.8 mC .频率是2.5 Hz ,波速是2 m/sD .频率是103 Hz ,波速是83m/s 解析:根据图乙可知,波长λ=0.8 m ,质点1正在从平衡位置开始向上运动,质点13正在从平衡位置开始向下运动,考虑到在t =0时刻质点1是向上运动的,所以t =0.6 s =nT ,并且质点13的起振方向是从平衡位置向上,因为图乙是简谐振动第一次出现的波形,所以质点13也是第一次从平衡位置开始向下运动,据此可知n =2,即2T =0.6 s ,T =0.3 s ,频率f =1/T =103 s ,波速v =λ/T =0.8 m/0.3 s =83m/s. 答案:AD2.[2012·山东省临朐第六中学高三月考]如图甲为一列横波在t = 0时的波动图象,图乙为该波中x = 2 m 处质点P 的振动图象,下列说法正确的是( )A .波速为4 m/sB .波沿x 轴负方向传播C .t = 0.5 s ,P 点的动能最大D .t = 2.5 s ,P 点振动路程为1.8 cm解析:根据图甲和图乙,可以直接得到以下信息:λ=4 m ,T =1 s ,A =0.2 cm ,t = 0时刻质点P 正从平衡位置向上运动,t = 0.5s 时P 点位于平衡位置.根据以上信息可知:波速v =λ/T =4 m/s ;波沿x 轴正方向传播;t = 0.5 s 时P 点的速度最大,动能最大;t = 2.5 s =2.5T ,P 点振动路程s =2.5×4A =2 cm.综上可知,本题答案为AC.答案:AC3.[2012·福建省师大附中高三考试]一简谐机械波沿x 轴正方向传播,周期为T ,波长为λ,若在x =0处质点的振动图象如图甲所示,则该波在t =T /2时刻的波形曲线为乙图中的( )解析:根据图甲可知,在t =T /2时刻,位于x =0处的质点正在从平衡位置向下运动;观察图乙各图,显然选项C 、D 可以排除,比较选项A 和B ,首先要根据波源的大致位置或波的传播方向,找出位于x =0处质点前边的质点位置,显然,选项A 正确.答案:A4.[2012·四川高考]一列简谐横波沿直线由A 向B 传播,A 、B 相距0.45 m ,如图所示是A 处质点的振动图象.当A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,这列波的波速可能是( )A .4.5 m/sB .3.0 m/sC .1.5 m/sD .0.7 m/s解析:由波的图象及周期性可以判断AB =(n +14)λ=0.45 m ,所以λ=1.84n +1m ,由振动图象可知周期T =0.4 s ,所以波速v =λT =4.54n +1m/s.当n =0时,v =4.5 m/s ;当n =1时,v =0.9 m/s ;当n =2时,v =0.5 m/s ,所以只有选项A 正确.答案:A5.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S ,产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f 1、f 2和v 1、v 2,则( )A .f 1=2f 2,v 1=v 2B .f 1=f 2,v 1=0.5v 2C .f 1=f 2,v 1=2v 2D .f 1=0.5f 2,v 1=v 2解析:因为机械波的波速由介质决定,频率由振源决定,所以f 1=f 2;由图知:32λ1=3λ2=L ,得λ1=2λ2,由v =λ·f 得v 1=2v 2,故C 正确.答案:C6. 一列简谐横波沿x 轴传播,t =0时的波形如图所示,质点A 与质点B 相距1 m ,A 点速度沿y 轴正方向;t=0.02 s 时,质点A 第一次到达正向最大位移处,由此可知( )A .此波的传播速度为25 m/sB .此波沿x 轴负方向传播C .从t =0时起,经过0.04 s ,质点A 沿波传播方向迁移了1 mD .在t =0.04 s 时,质点B 处在平衡位置,速度沿y 轴负方向解析:本题综合考查机械波知识,学生利用基础知识分析波动问题的能力.由A 点向上振动,可判定波沿-x 方向传播,B 选项正确.又由波动图象看出,波长λ=2 m ,经t =0.02 s 质点A 第一次到达最大位移处,则t =T /4,T =0.08 s ,所以波速v =λ/T =20.08m/s =25 m/s ,故A 项正确.波传播过程,质点A 并不随波迁移,C 错.经t =0.04 s .质点B 处在平衡位置,速度沿+y 方向,D 项错误.答案:AB7. 图中实线和虚线分别是x 轴上传播的一列简谐横波在t =0和t =0.03 s 时刻的波形图,x =1.2 m 处的质点在t =0.03 s 时刻向y 轴正方向运动,则( )A .该波的频率可能是125 HzB .该波的波速可能是10 m/sC .t =0时x =1.4 m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向D .各质点在0.03 s 内随波迁移0.9 m解析:由题可知波向右传播,则0.03=nT+34T ,T =0.03n +34,当n =3时,T =0.008 s ,f =125 Hz ,A 选项正确.波速v =λT,λ=1.2 m ,代入数据得B 选项错误.当t =0时刻,x =1.4 m 时,质点加速度方向沿y 轴负方向,C 选项错误.各质点只是上下振动,不随波迁移,D 选项错误.答案:A8. 一简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是( )A .由波形图可知该波的波长B .由波形图可知该波的周期C .经14周期后质元P 运动到Q 点 D .经14周期后质元R 的速度变为零 解析:由波动图象可得出波长为4 cm ,波沿x 轴正方向传播,经过1/4周期后,质元P 运动到最大位移处,不随波迁移,质元R 运动到负向最大位移处,速度为零,所以A 、D 选项正确.答案:AD9.如图所示,在平面xy 内有一沿水平x 轴正方向传播的简谐横波,波速为3.0 m/s ,频率为2.5Hz ,振幅为8.0×10-2 m ,已知t =0时刻P 点质点的位移为y =4.0×10-2 m ,速度沿y 轴正方向,Q点在P 点右方9.0×10-1 m 处,对于Q 处的质点来说( )A .在t =0时,位移为y =-4.0×10-2 mB .在t =0,速度沿y 轴负方向C .在t =0.1 s 时,位移为y =-4.0×10-2 mD .在t =0.1 s ,速度沿y 轴正方向解析:由波速公式v =fλ可得波长λ=v f =3.02.5 m =1.2 m ,P 、Q 间距x λ=0.91.2=34,即x =34λ.由题意可画出t =0时波形图如图所示,即Q 点在该时刻速度沿y轴负方向,B 正确.T =1f =0.4 s ,故0.1 s =T 4,经0.1 s ,Q 点位移与原来P 点的位移等大反向,故C 正确.答案:BC10.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s 和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 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 .P 先开始振动,震源距地震仪约36 kmB .P 先开始振动,震源距地震仪约25 kmC .H 先开始振动,震源距地震仪约36 kmD .H 先开始振动,震源距地震仪约25 km解析:由两种波的传播速率可知,纵波先传到地震仪,设所需时间为t ,则横波传到地震仪的时间为(t +5) s .由位移关系可得4(t +5)=9t ,t =4 s ,距离l =vt =36 km ,故A 正确.答案:A11.图示为一简谐波在t =0时刻的波形图,介质中的质点P 做简谐运动的表达式为y =A sin5πt ,求该波的波速,并画出t =0.3 s 时的波形图(至少画出一个波长).解析:由简谐运动表达式可知ω=5π rad/s ,t =0时刻质点P 向上运动,故波沿x 轴正方向传播.由波形图读出波长λ=4 m.T =2πω① 由波速公式v =λT②联立①②式,代入数据可得v =10 m/st =0.3 s 时的波形图如图所示.12.某同学用一根弹性绳进行机械波的实验.用手握住绳的一端做周期为1 s 的简谐运动,在绳上形成一列简谐波.以弹性绳为x 轴,手握住的一端为坐标原点O ,且从波传到x =1 m 处的M 点开始计时,如图所示,求:(1)当时间t 为多少时,平衡位置在x =4.5 m 处的N 质点恰好第一次从平衡位置向y 轴正方向运动?(2)画出上问中t 时刻弹性绳上的波形图.解析:(1)由题图可知,λ=2 m ,则v =λT =2 m/s波从M 点传到N 点时间t 1=MN v =3.52s =1.75 s 绳上各点开始起振时,先向下运动,故N 点向上通过平衡位置还需要12T 的时间. 故t =t 1+12T =1.75 s +0.5 s =2.25 s. (2)t =2.25 s 时波形图如图所示.13.有两列简谐横波a 、b 在同一媒质中沿x 轴正方向传播,波速均为v =2.5 m/s ,在t =0时,两列波的波峰正好在x =2.5 m 处重合,如图所示.(1)求两列波的周期T a 和T b ;(2)求t =0时,两列波的波峰重合处的所有位置;(3)分析并判断在t =0时是否存在两列波的波谷重合处.某同学的分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在.只要找到这两列波半波长的最小公倍数,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置.你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置.若不正确,指出错误处并通过计算说明理由.解析:(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa =2.5 m ,λb =4.0 m ,因此它们的周期分别为T a =λa v =2.52.5 s =1 s T b =λb v =4.02.5s =1.6 s (2)两列波波长的最小公倍数为s =10 m ,t =0时,两列波的波峰重合处的所有位置为x =(2.5±10k ) m (k =0,1,2,3,…)(3)该同学的分析不正确.要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重合处出发,找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置.设距离x =2.5 m 为L 处两列波的波谷与波谷相遇,并设L =(2m -1)λa 2L =(2n -1)λb 2式中m 、n 均为正整数,只要找到相应的m 、n 即可.将λa =2.5 m 、λb =4.0 m 代入并整理,得2m -12n -1=λb λa =4.02.5=85由于上式中m 、n 在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处.。

高中物理:第12章 机械波 单元综合试题及答案1

高中物理:第12章 机械波 单元综合试题及答案1

第十二章机械波单元测试一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.一列波由波源向周围扩展开去,下列说法正确的是()A.介质中各质点由近及远地传播开去B.介质中的振动形式由近及远传播开去C.介质中振动的能量由近及远传播开去D.介质中质点只是振动而没有迁移2.观察者不动,波源迎面而来时,下列说法正确的是()A.波源的波长发生了改变B.波源的频率发生了改变C.观察者收到的波的频率发生了改变D.波速发生了改变3.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图1所示,a、b、c为三个质元,a正向上运动.由此可知()图1A.该波沿x轴负方向传播B.该时刻,c的加速度正在减小C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻,b的速率比c的速率大4.在水波的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为()A.10 cm B.5 m C.d>1 cm D.d≤1 cm 5.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 s 第一次到达最大位移处,在这段时间内波传播了0.5 m,则这列波()A.周期是0.2 s B.波长是0.5 m C.波速是2 m/s D.经1.6 s传播了8 m 6.如图2所示是某一时刻的波形图象,波沿x轴正方向传播,波速是18 m/s,则波长和频率分别是()图2A.3 cm;200 Hz B.6 cm;300 Hz C.9 cm;400 Hz D.12 cm;50 Hz 7.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ.若在x=0处质点的振动图象如图3所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为()图38.如图4为同类的机械波1和机械波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,下列说法中正确的是()A.波2速度比波1速度大B.波2速度和波1速度一样大C.波2频率比波1频率大D.这两列波不可能发生干涉现象图4 图59.如图5所示,甲、乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿y 轴正方向传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况,正确的判断是()A.a、b点振动加强,c、d点振动减弱B.a、c点振动加强,b、d点振动减弱C.a、d点振动加强,b、c点振动减弱D.a、b、c、d点的振动都加强10.如图6所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是()A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低图6 图7 11.一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1 cm的两点的振动图线分别如图7中实线与虚线所示,由此可以得出()A.波长一定是4 cmB.波的周期一定是4 sC.波的振幅一定是2 cmD.波的传播速度一定是1 cm/s12.如图8所示,a、b是水平绳上的两点,相距42 cm,一列正弦波沿绳传播,方向从a 到b,每当a点经过平衡位置向上运动时,b点正好到达上方最大位移处,则此波的波长可能是()A.168 cm B.184 cm C.56 cm D.24 cm图8 图9二、计算题(本题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13. (8分)如图9所示,两列简谐波均沿x轴传播,传播速度的大小相等,其中一列沿正x方向传播(图中实线所示),一列沿x轴负方向传播(图中虚线所示).这两列波的频率相等,振动方向均沿y轴,则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是哪些点?振幅最小的是x为多少的哪些点?14.(8分)图10所示为t=0时刻的一列简谐横波的部分波形图象,波的传播速度是4.0 m/s,在该时刻质点a的速度方向是向下的.求:图10(1)质点a的振动周期;(2)质点a再一次回到t=0时刻所处位置所需的时间.15.(12分)如图11中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形,这列波的周期T符合:3T<t2-t1<4T.问:图11(1)若波速向右,波速多大?(2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何?16.(12分)如图12所示,甲为某一波在t=0.1 s时的图象,乙为参与该波动的P质点的振动图象.图12(1)试确定波的传播方向;(2)求该波的波速v;(3)在甲图中画出3.5 s时的波形图;(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移.答案一、选择题1.解析:选BCD.波在传播时,介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动,它们并没有随波的传播而发生迁移,A 错,D 对.波传播的是振动形式,而振动由能量引起,也即传播了能量,B 、C 对.2.解析:选C.由多普勒效应现象可知,观察者相对波源靠近时,他接收到的波的频率变大了,但波源发出波的性质未变,即机械波的波长、频率、波速均未变,所以A 、B 、D 错误,C 项正确.3.解析:选C.由a 向上振动可确定波沿x 正方向传播,A 错.从而可以确定b 向上、c 向下振动,所以c 的加速度正在增大,B 错.b 比c 先回到平衡位置,C 对.图象所示时刻b 距离平衡位置较远,在该时刻b 点比c 点的速率要小,D 错.4.解析:选D.本题考查波发生明显衍射的条件,一般直接比较孔的直径d 与水波波长λ的关系即可,当d <λ时肯定发生明显的衍射,由题知水波的波长λ=v f =0.055 m =0.01 m=1 cm.即孔直径d 应与1 cm 差不多或比它还小.故选项D 正确.5.解析:选D.由于在平衡位置的质点经0.1 s 第一次到达最大位移处,故周期T =0.1×4s =0.4 s ,A 错.波的传播速度v =Δx Δt =0.50.1m/s =5 m/s ,C 错.波长λ=v ·T =5×0.4 m =2 m ,B 错.经1.6 s 波传播的距离为x =v ·Δt =5×1.6 m =8 m ,D 对.6.析:选B.由波形图可知该波的波长λ=6 cm.由于v =λ·f ,所以f =v λ=180.06 Hz =300 Hz.故正确选项为B.7.解析:选A.根据振动图象,可知x =0处的质点,在t =T /2时刻在平衡位置,向下振动,只有选项A 中波的图象在x =0处的质点满足条件,故选A.8.解析:选BCD.机械波的传播速度由介质决定,同类机械波在同一介质中的波速相同,A 错,B 对.由图可看出λ1=2λ2,v 1=v 2.由f =vλ知f 2=2f 1,故波1与波2不能发生干涉现象,C 、D 正确.9.解析:选B.当两列波出现干涉现象时,要产生干涉图样,形成一条加强线,一条减弱线……即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样,在图中设定A 、B 、C 、D 四点,实线相交点,即波峰与波峰相遇,都是振动加强点,可知B 、D 决定的直线为加强线,过A 、C 的平行BD 直线的两条直线也应是加强线,a 、c 两点在BD 直线上,故a 、c 点是振动加强点,分别过b 、d 点且平行于BD 直线的两条直线均在两加强线之间,应为减弱线,故b 、d 两点的振动是减弱的.10.解析:选AD.女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她都有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都感到哨声音调变高;反之女同学向左运动时,她都感到音调变低,选项A 、D 正确,B 、C 错误.11解析:选BC.由振动图线可知T =4 s ,B 对;振幅A =2 cm ,C 对;由振动周期性可知,x =0和x =1 cm 的质点,当波沿x 轴正向传播时相差14λ+nλ=1,λ=44n +1(n =0,1,2,…),当波沿x 轴负向传播时则相差34λ+nλ=1(n =0,1,2…),故A 错;由波速v =λT知,D 错.12.解析:选CD.题中给出,每当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点正好到达上方最大位移处,如图所示,则ab 间距离为34λ或134λ或234λ…,写出通式x ab =(k +34)λ(k =0,1,2…),由此可得到波长的可能值λ=x ab /(k +34)=42/(k +34),当k =0时,42 cm =34λ,λ=56 cm ,此为波长最大值,k =1时,λ=24 cm ,故本题正确答案选C 、D.二、计算题13.解析:由题意可知,这两列波的频率相同,在同种均匀介质中相遇会发生干涉现象,则处于1、2、3、4、5、6、7、8位置的各质点到两波源P 、Q 的距离差分别为(设波长为λ,注意对称性)质点1或7的Δx 1=118λ-58λ=34λ;质点2或6的Δx 2=108λ-68λ=12λ;质点3或5的Δx 3=98λ-78λ=14λ;质点4的Δx 4=λ-λ=0;质点8的Δx 8=32λ-12λ=λ.据干涉时振动加强区域应满足的条件为Δx =nλ (n =0,1,2…),可知处于4和8位置的质点振动加强振幅最大;振动减弱区域应满足的条件为Δx =(2n +1)λ2(n =0,1,2…),可知处于2和6位置的质点的振幅最小.答案: 4和8 2和614.(8分)解析:(1)质点振动的周期和波的传播周期相等,T =λv =1.64s =0.4 s.(2)将波的平移和质点的振动相联系,可求出质点a 再一次回到t =0时刻所处位置所需的时间t =T 2+2×Δxv =0.2 s +2×0.8-0.64 s =0.3 s. 答案:(1)0.4 s (2)0.3 s 15.(12分)解析:由图象可知:λ=8 m 由3T <t 2-t 1<4T 知波传播距离 3λ<Δx <4λ,即n =3(1)当波向右传播时,波传播距离 s =(3λ+3)m =(3×8+3) m =27 m , v =s t =270.5 m/s =54 m/s.(2)当波向左传播时,波传播距离 s =(3λ+5) m =(3×8+5) m =29 m , v =s t =290.5 m/s =58 m/s.(3)s =v t =74×0.5 m =37 m.因为s =37 m =(4λ+5)m ,所以波向左传播. 答案:(1)54 m/s (2)58 m/s (3)向左 16.(12分)解析:(1)从题图乙中可以看出,t =1.0 s 内P 点经过平衡位置向下振动,由题图甲可以判断出此波沿-x 方向传播.(2)由题图甲知λ=4 m , 由题图乙知T =1.0 s , 所以波速v =λ/T =4.0 m/s.(3)经3.5 s ,波传播的距离Δx =v ·Δt =14 m =(3+12)λ,故此波再经3.5 s 时的波形只需将波形向-x 方向平移λ2=2 m 即可.如图所示.(4)求路程:因为n=ΔtT/2=3.51/2=7所以路程s=2An=2×0.2×7 m=2.8 m求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的整数倍时,位移不变.所以只需考查从图示时刻P质点经T2时的位移即可,所以经3.5 s质点P的位移仍为零.答案:(1)x轴负方向(2)4.0 m/s(3)如解析图所示(4)2.8 m0。

2013届高考物理三轮押题 精品冲刺训练 专题12 机械振动 机械波

2013届高考物理三轮押题 精品冲刺训练 专题12 机械振动 机械波

(2013精品)2013届高考物理三轮押题冲刺训练:专题12 机械振动机械波选题表的使用说明:1.首先梳理出本单元要考查的知识点填到下表2.按照考查知识点的主次选题,将题号填到下表专题12 机械振动机械波测试卷一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。

在下列各题的四个选项中,有的是一个选项正确,有的是多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的得0分,请将正确选项的序号涂在答题卡上)1、下列关于简谐运动和简谐机械波的说法,正确的是()A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率2、一物体置于一平台上,随平台一起在竖直方向上做简谐运动,则A.当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最大B.当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大C.当平台振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力为零D.物体在上下振动的过程中,物体的机械能保持守恒3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是 ( )A.从该时刻起经过0.15 s时,质点P到达波峰B.从该时刻起经过0.25 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度C.从该时刻起经过0.15 s时,波沿x轴的正方向传播了3 mD.从该时刻起经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离4、如图所示,质点O在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴传播的横波。

在t=0时刻,质点O从平衡位置开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,则下列判断正确的是()A.t=0.4s时,质点A第一次到达波峰B.t=1.2s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向C.t=2s时,质点B第一次到达波谷D.t=2.6s时,质点B的加速度达到最大5、一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )。

高考一轮复习:12.2《机械波》ppt课件

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为 1s,向 x 轴正方向传播。由题图 2 可知,该质点 1.25s 时刻在 x 轴上方,且振动方 D 向向下 ,符合这两个条件的只有 D 选项。
解析 考点一 考点二 考点三
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答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三 机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ������t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-

二 三
3.干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的 振动减弱,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化 的现象,叫作多普勒效应。 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频 率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动 过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光 波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在 关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、 负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。 可知
解析 考点一 考点二 考点三 答案
第十二章

【把握高考】高考物理 第13章 第2讲 机械波挑战真题 新人教版选修

【把握高考】高考物理 第13章 第2讲 机械波挑战真题 新人教版选修

【把握高考】2013届高考物理 第12章 第2讲 机械波挑战真题 新人教版选修3-41.(2010·天津理综)一列简谐横波沿x 轴正向传播,传到M 点时波形如图所示,再经0.6 s ,N 点开始振动,则该波的振幅A 和频率f 为( )A.A=1 m f=5 HzB.A=0.5 m f=5 HzC.A=1 m f=2.5 HzD.A=0.5 m f=2.5 Hz【解析】由图可知振幅A=0.5 m.波从M 传到N 的过程,波速v=x t =1150.6- m/s=10 m/s.由图可知λ=4 m,所以T=vλ=0.4 s,f=1/T=2.5 Hz,D 正确. 【答案】D2.(2009·全国Ⅱ理综)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是( )A .媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B .媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C .波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D .横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍【解析】 本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致,A 正确.而各质点做简谐运动速度随时间做周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B 错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C 错.根据波的特点D 正确.【答案】 A 、D3.(2009·浙江理综)一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在x 1=1 m 和x 2=2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图所示.由此可知( )A .波长为43m B .波速为1 m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移相同D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度【解析】 由振动图象可知,振动的周期为4 s,3 s 末质点A 的位移为-2 cm ,质点B 的位移为零,C 错;1 s 末质点A 的振动速度为零,质点B 的振动速度最大,D 错;由图可知AB 两点相距为34λ,所以其波长为43 m ,波速为13m/s.A 正确,B 错. 【答案】 A4.(2009·上海高考)弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t =0时使其开始沿y 轴做振幅为8 cm 的简谐振动,在t =0.25 s 时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为________cm/s ,t =______ s 时,位于x 2=45 cm 的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置.【解析】 由图可知,这列简谐波的波长为20 cm ,周期T =0.25 s ×4=1 s ,所以该波的波速v =λT =201 m/s =20 m/s ;从t =0时刻开始到N 质点开始振动需要时间t 1=s 2v =4520s =2.25 s ,在振动到沿y 轴正向通过平衡位置需要再经过t 2=T /2=0.5 s ,所以当t =(2.25+0.5) s =2.75 s 时,质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置.【答案】 20 2.755.(2010·山东理综)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位.已知某超声波频率为1.0×105 Hz ,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示.(1)从该时刻开始计时,画出x=7.5×10-3 m 处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期).(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s ,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动).【解析】(1)该波的周期为T=1f=1×10-5 s,由波动图象知,此时x=7.5×10-3 m 处的质点位于负的最大位移处,所以,从该时刻开始计时,该质点的振动图象如图所示.(2)由波形图读出波长λ=15×10-3 m.由波速公式得v=λf,①鱼群与渔船的距离为x=12vt,② 联立①②式,代入数据得x=3 000 m.③【答案】(1)图见解析 (2)3 000 m。

高三物理(江苏)一轮复习课件:选考部分 第12章 第2节 机械波

高三物理(江苏)一轮复习课件:选考部分 第12章 第2节 机械波

Δx λ λf (4)波速公式:v= = T 或 v= Δt .
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知识点 2 1.坐标轴 x 轴:各质点 平衡位置 的连线. 波的图象
y 轴:沿质点振动方向,表示质点的 位移 . 2.物理意义 表示介质中各质点在某一时刻相对各自
平衡位置 的位移.
3.图象形状 简谐波的图象是
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2.机械波的分类 分类 质点振动方向和波 的传播方向的关系 形状 凹凸相间; 有 波峰 、 波谷 举例
横波
垂直
绳波等 续表
分类
质点振动方向和波的传播 方向的关系 在同一条直线上
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形状 疏密相间; 有 密部 、 疏部
举例 弹簧波、 声波等
纵波
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A.P、Q 两质点运动的方向始终相同 B.P、Q 两质点运动的方向始终相反
C.当 S 恰好通过平衡位置时,P、Q 两点也正好通过平衡位置
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D.当 S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰 E.当 S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰 v 16 BDE 简谐横波的波长 λ= = m=0.8 m.P、Q 两质点距离波源 S 的距 f 20
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2.多普勒效应
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[核心精讲] 1.波的传播方向和质点振动方向的判断
图12-2-2 (1)若已知某时刻 A 点振动方向向上,则波向 x 轴负方向传播.
(2)若已知波向 x 轴正方向传播,则该时刻 B 点向上振动.

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波

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高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波1.(2023·江苏南京市高三月考)超声波是一种频率高于20000Hz的声波,波长很短,广泛应用于生活与生产实践.关于超声波及应用,下列说法正确的是()A.在同种介质中,超声波的速度大于次声波的速度B.超声波的频率越高,衍射本领越强C.高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长,说明此时车正在靠近测速仪D.“彩超”检查身体时,超声波迎着血液流动方向发射,仪器接收到的反射回来的波的频率低于其发射的超声波的频率2.A、B为同一波源发出的两列波,某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示,则两列波的波速大小之比v A∶v B是()A.1∶3B.1∶2C.2∶1D.3∶13.(多选)如图所示,蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫,形成了水波.已知水波的传播速度与水的深度成正相关,蟾蜍的鸣叫频率f=1451Hz.下列说法正确的是()A.水波从浅水区传入深水区,频率变大B.在深水区,水波更容易发生衍射现象C.池塘水面上的落叶会被水波推向岸边D.若水波两个相邻波峰间距离为0.5cm,则此处水波的波速约为7.3m/s4.(2022·辽宁卷·3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P 的说法正确的是()A .该时刻速度沿y 轴正方向B .该时刻加速度沿y 轴正方向C .此后14周期内通过的路程为AD .此后12周期内沿x 轴正方向迁移为12λ5.(多选)(2022·浙江1月选考·15)两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T 的简谐横波沿同一绳子相向传播,若两列波均由一次全振动产生,t =0时刻的波形如图所示,此时两列波相距λ,则()A .t =T4时,波形如图甲所示B .t =T2时,波形如图乙所示C .t =3T4时,波形如图丙所示D .t =T 时,波形如图丁所示6.(2023·江苏徐州市模拟)两辆汽车甲与乙,在t =0时刻,分别距十字路O 处的距离为x 甲和x 乙.两车分别以速率v 甲和v 乙沿水平的、相互正交的公路匀速前进,如图所示.汽车甲持续地以固定的频率f 0鸣笛,则在任意时刻t 汽车乙的司机所检测到的笛声频率将如何变化(已知声速为u,且有u>v甲、u>v乙)()A.当两车均向O运动(在到达O之前)时,汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低B.当两车均向O运动(在到达O之前)时,汽车乙的司机接收到的频率可能等于波源发出的频率C.当两车均向远离O的方向运动时,汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低D.当两车均向远离O的方向运动时,汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率高7.(2023·辽宁大连市二十四中模拟)如图甲所示,在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(-2,0)和S2(4,0).两波源的振动图像分别如图乙和图丙所示,两列波的波速均为0.50 m/s.0时刻两波源产生的波均已到达质点A(-2,8)和B(1,4)处,则()A.质点A位于振动加强区B.质点A比质点B振动得快C.0~4s内,质点A的最小位移为-2mD.0~4s内,质点B的最大位移为2m8.(2022·全国乙卷·34(1))介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2,二者做简谐运动的振幅相等,周期均为0.8s.当S1过平衡位置向上运动时,S2也过平衡位置向上运动.若波速为5m/s,则由S1和S2发出的简谐横波的波长均为_________m.P为波源平衡位置所在水平面上的一点,与S1、S2平衡位置的距离均为10m,则两波在P点引起的振动总是相互____________(填“加强”或“削弱”)的;当S1恰好在平衡位置向上运动时,平衡位置在P 处的质点____________(填“向上”或“向下”)运动.9.(2023·江苏省镇江第一中学检测)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x轴上-0.2m和1.2m处,两波的波速均为0.4m/s,波源的振幅均为2cm.如图为t =0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x轴上0.2m和0.8m的P、Q两质点开始振动.质点M、N的平衡位置分别处于x轴上0.5m和0.6m处.求:(1)M点开始振动的时刻;(2)0~3.0s内质点N运动的路程.s时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,图乙是质10.一列简谐横波在t=13点Q的振动图像.关于该简谐波下列说法中正确的是()A.波速为9cm/sB.沿x轴正方向传播C.质点Q的平衡位置坐标x=9cmD .在t =12s 时质点P 移动到O 点11.(2020·山东卷·4)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知x =54λ处质点的振动方程为y =A cos (2πT t ),则t =34T 时刻的波形图正确的是()12.(2021·辽宁卷·7)一列沿x 轴负方向传播的简谐横波,t =2s 时的波形如图(a)所示,x =2m 处质点的振动图像如图(b)所示,则波速可能是()A.15m/s B.25m/s C.35m/s D.45m/s 13.(多选)如图所示,一列振幅为10cm 的简谐横波,其传播方向上有两个质点P 和Q ,两者的平衡位置相距3m .某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷,再经过0.3s ,Q 第一次到达波峰.则下列说法正确的是()A .波长可能为2mB .周期可能为0.24sC .波速可能为15m/sD.0.3s内质点P的位移大小为10cm14.在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点,如图甲、乙分别是A、B 两质点的振动图像.已知该波波长大于2m,求这列波可能的波速.答案及解析1.C 2.C 3.BD4.A5.BD6.C7.D 8.4加强向下解析因周期T =0.8s ,波速为v =5m/s ,则波长为λ=v T =4m ;因两波源到P 点的距离之差为零,且两振源振动方向相同,则P 点的振动是加强的;因S 1P =10m =2.5λ,则当S 1恰好在平衡位置向上运动时,平衡位置在P 处的质点向下振动.9.(1)0.75s (2)4cm解析(1)由题图可知,两列波经时间t =xPM v=0.75s 同时到达M 点.(2)由题图可知,λ=0.4m ,T =λv =1s右波传到质点N 处的时间t 1=xQN v=0.5s左波传到质点N 处的时间t 2=xPN v=1.0s1.0s 后,质点N 始终处于振动减弱状态,静止不动,质点N 实际振动时间为0.5s ,即半个周期,质点N 的路程s =2A =4cm.10.C[由题图甲可以看出,该波的波长为λ=36cm ,由题图乙可以看出周期为T =2s ,波速为v =λT =18cm/s ,A 错误;当t =13s 时,Q 点向上运动,结合题图甲根据“上下坡”法可得波沿x 轴负方向传播,B 错误;由题图甲可知,x =0处,y =-A2=A sin(-30°),则x P =30°360λ=3cm ,由题图乙可知,t =0时,质点Q 处于平衡位置,经过Δt =13s ,其振动状态向x 轴负方向传播到P 点处,则x Q -x P =v Δt =18×13cm =6cm ,x Q =9cm ,C 正确;波沿x 轴负方向传播,而质点P 只会上下振动,D 错误.]11.D[t =0时,代入振动方程可得x =54λ处的质点位于波峰(y =A ),则x =0处质点恰好位于y =0的平衡位置,其波形如图中实线所示.t =34T 时,x =0处质点恰好振动到最低点,t=34T 时的波形如图中虚线所示,选项D 正确.]12.A[根据题图(b)可知,t =2s 时x =2m 处的质点正经过平衡位置向下振动;又因为该波沿x 轴负方向传播,结合题图(a),利用“上下坡”法可知x =2m 为半波长的奇数倍,即有(2n -1)λ2=2m(n =1,2,3,…),由题图(b)可知该波的周期为T =4s ;所以该波的波速为v =λT =12n -1m/s(n =1,2,3,…)当n =3时,可得波速为v =15m/s ,故选A.]13.ACD [某时刻P 、Q 两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷,故存在以下四种情况当P 、Q 之间的波的形式如图(c)所示时,则有32λ=3m ,则有λ=2m ,A 正确;由图可知,质点Q 第一次到达波峰经历的时间可能为14T 1=0.3s 或34T 2=0.3s ,解得周期可能为1.2s 或0.4s ,B 错误;图(a)、(b)、(c)、(d)的波长分别为λa =λb =3m ,λc =2m ,λd =6m ,当周期为1.2s 时,波速为v a =v b =2.5m/s ,v c =53m/s ,v d =5m/s ,当周期为0.4s 时,波速为v a ′=v b ′=7.5m/s ,v c ′=5m/s ,v d ′=15m/s ,C 正确;经过0.3s ,当质点Q 到达波峰时,图(a)、(b)中质点P 到达波峰,图(c)质点P 到达波谷,图(d)质点P 到达波谷,故0.3s 内质点P 的位移大小为10cm ,D 正确.]14.见解析解析由振动图像得质点振动周期T =0.4s ,若波由A 向B 传播,B 点比A 点晚振动的时间Δt =nT +34T (n =0,1,2,3,…),所以A 、B 间的距离为Δs =v Δt =λT Δt =nλ+34λ(n =0,1,2,3,…),则波长为λ=4Δs 4n +3=164n +3m(n =0,1,2,3,…),因为λ>2m ,所以n =0,1当n =0时,λ1=163m ,v 1=λ1T =403m/s ,当n =1时,λ2=167m ,v 2=λ2T =407m/s.若波由B 向A 传播,A 点比B 点晚振动的时间Δt ′=nT +14T (n =0,1,2,3,…),所以A 、B 间的距离为Δs ′=nλ+14λ(n =0,1,2,3,…),则波长为λ′=4Δs 4n +1=164n +1m(n =0,1,2,3,…)因为λ>2m ,所以n =0,1当n =0时,λ1′=16m ,v 1′=40m/s ,当n =1时,λ2′=165m ,v 2′=8m/s.。

江苏版高考物理一轮复习第12章第2节机械波课件

江苏版高考物理一轮复习第12章第2节机械波课件

02
细研考点·突破题型
考点1 考点2 考点3 考点4
考点1 波的形成与传播与波的图像 角度1 波的传播规律及波速公式的应用 1.(2023·南京模拟)研究人员发现大象也有自己的“语言”,某 研究小组录下野象“语言”交流时发出的声音,发现以3倍速度快 速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音。播放速度变为原 来的3倍时,则( ) A.播出声波的频率变为原来的3倍 B.播出声波的周期变为原来的3倍 C.播出声波的波速变成原来的3倍 D.播出声波的波长变为原来的3倍
m/s,则它在该介质中的波长为λ=vT=0.8×0.4 m=0.32 m,故D 正确。]
1234
角度3 根据波的图像、波的传播方向判定质点的振动方向 4.(2023·海州高级中学检测)一列简谐横波沿x轴正方向传播,某 时刻的波形如图所示,关于质点P的说法正确的是( ) A.该时刻速度沿y轴正方向 B.该时刻加速度沿y轴正方向 C.此后14周期内通过的路程为 A D.此后12周期内沿 x 轴正方向迁移为12λ
3.(波的干涉、衍射和多普勒效应)下列说法正确的是( ) A.当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大 B.当波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象 C.当两列波发生干涉时,振动加强点的位移始终最大 D.当波源的频率发生变化时,就会发生多普勒效应现象
A [当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最 大,A正确;只有当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波 长更小时,才能发生明显的衍射现象,B错误;在干涉现象中,振 动加强点的位移可以最大,也可以最小,即为零,C错误;多普勒 效应是观察者与波源有相对运动时,接收到的波频率会发生变化, 但波源的频率不变,D错误。]
个波长的距离,所以 v=Tλ=λf。

苏教版高中物理 第十二章 机械波 课后练习、课时练习

苏教版高中物理  第十二章 机械波 课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),的振幅,的振幅,则下列说法正确的是()A.质点D是振动减弱点B.质点A、D在该时刻的高度差为C.再过半个周期,质点B是振动加强点D.质点C的振幅为2. 真空中,由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上,不会产生干涉现象。

这是因为()A.两个光源发出光的频率相同B.两个光源发出光的强度不同C.两个光源的光速不同D.这两个光源是彼此独立的,不是相干光源3. 轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的()A.B.D.C.4. 一列沿x轴正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示,t=0.2s时C点开始振动,则()A.时,波向前传播了,质点B将到达质点C的位置B.时,质点A的速度方向向下C.内,质点B的平均速度为D.若同时存在一列振幅为、频率为的沿x轴负方向传播的简谐波,则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象5. 一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。

图(b)表示介质中某质点的振动图像。

下列说法正确的是()A.质点Q的振动图像与图(b)相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的小D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示6. 关于多普勒效应,下列说法中正确的是()A.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化B.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高D.机械波不能发生多普勒效应7. 位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为8m/s。

已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处,部分波形如图所示下列说法错误的是()A.波源S开始振动的方向沿y轴正方向B.波源的振动频率为1HzC.t=9.25s时x=13m处的质点的位移为-5cmD.在0~20s内x=13m处的质点通过的路程为4m8. 一列沿x轴传播的简谐横波,在t=0时的波形如图甲所示,P、Q是波上的两个质点,此时质点P沿y轴负方向运动。

高三物理一轮复习练习 第12章 第2单元 机械波限时规范特训

高三物理一轮复习练习 第12章 第2单元 机械波限时规范特训

咐呼州鸣咏市呢岸学校高三物理一轮复习练习曲:限时标准特训 第12章 第2单元 机械波(时间:45分钟 总分值:100分)一、选择题(每题8分,共88分)1.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P 、Q 两质点的横坐标分别为x 1=1.5 m 和x 2=4.5 m .P 点的振动图象如图2所示.在以下四幅图中,Q 点的振动图象可能是( )解析:此题考查波的传播.该波的波长为4 m ,PQ 两点间的距离为3 m .假设波沿x 轴正方向传播,当P 在平衡位置向上振动时,Q 点此时处于波峰,B 正确.假设沿x 轴负方向传播,P 点处于平衡位置向上振动时,Q 点处于波谷,C 对.答案:BC2.一列简谐横波沿x 轴传播,周期为T .t =0时刻的波形如下图.此时平衡位置位于x =3 m 处的质点正在向上运动,假设a 、b 两质点平衡位置的坐标分别为x a =2.5 m ,x b =5.5 m ,那么( )A .当a 质点处在波峰时,b 质点恰在波谷B .t =T /4时,a 质点正在向y 轴负方向运动C .t =3T /4时,b 质点正在向y 轴负方向运动D .在某一时刻,a 、b 两质点的位移和速度可能相同解析:a 、b 两质点的平衡位置间的距离为Δx =x b -x a =5.5 m -2.5 m =3 m ,从波的图象可知:λ=4m ,所以Δx =34λ.假设Δx =(n +12)λ且n =0,1,2,3…时两质点的振动反向,故A 项错.由x =3 m 处的质点在t =0时刻的速度方向可判断出波速方向为-x 方向,此时质点a 、b 的速度方向分别为+y 、-y 方向,可知B 错,C 对.只有Δx =nλ且n =1,2,3…时两个质点的位移和速度相同,故D 错. 答案:C3.[2021·模拟]如图示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波,实线为t =0时刻的波形图,虚线为t =0.6 s 时的波形图,波的周期T >0.6 s ,那么( )A .波的周期为 sB .在t =0.9s 时,P 点沿y 轴正方向运动C .经过0.4 s ,P 点经过的路程为4 mD .在t =0.5 s 时,Q 点到达波峰位置解析:根据题意用平移法可知34T =0.6 s ,解得T =0.8 s ,A 错;由图可知振幅A =0.2 m 、波长λ=8 m .t =0.9 s =118 T ,此时P 点沿y 轴负方向运动,B 错;0.4 s =12T ,运动路程为2 A =0.4 m ,C 错; t =0.5 s =58 T =12 T +18 T ,波形图中Q 正在向下振动,从平衡位置向下振动了18 T ,经18 T 到波谷,再过12T 到波峰,D 对.答案:D4.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,振幅为A .t =0时,平衡位置在x =0处的质元位于y =0处,且向y 轴负方向运动;此时,平衡位置在x =0.15 m 处的质元位于y =A 处.该波的波长可能于( )A .0.60 mB .0.20 mC .0.12 mD .0.086 m 解析:由条件可写出距离与波长的关系式:Δx =(14+n )λ,其中n =0,1,2… Δx =0.15 m -0=0.15 m所以,λ1=0.60 m ,λ2=0.12 m ,λ3=0.067 m.答案:AC5.图甲为一列简谐横波在t =0.10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置为x =1 m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4 m 处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,那么( )A .t =0.15 s 时,质点Q 的加速度到达正向最大B .t =0.15 s 时,质点P 的运动方向沿y 轴负方向C .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,该波沿x 轴正方向传播了6 mD .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,质点P 通过的路程为30 cm解析:由y -t 图象知,周期T =0.2 s ,且在t =0.1 s ,Q 点在平衡位置沿y 负方向运动,可以推断波沿x 负方向传播,所以C 错;从t =0.10 s 到t =0.15 s 时,Δt =0.05 s =T /4,质点Q 从题图甲所示的位置振动T /4到达负最大位移处,又加速度方向与位移方向相反,大小与位移的大小成正比,所以此时Q 的加速度到达正向最大,而P 点从图甲所示位置运动T /4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中,速度沿y 轴负方向,所以A 、B 都对;振动的质点在t =1 T 内,质点运动的路程为4A ;t =T /2,质点运动的路程为2A ;但t =T /4,质点运动的路程不一是1A ;t =3T /4,质点运动的路程也不一是3A .此题中从t =0.10 s 到t =0.25 s 内,Δt =0.15 s =3T /4,P 点的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在3T /4时间内的路程不是30 cm.答案:AB6.如图甲为一列横波在t =0时的波动图象,图乙为该波中x =2 m 处质点P 的振动图象,以下说法正确的选项是( )A .波速为4 m/sB .波沿x 轴负方向传播C .t =0.5 s ,P 点的动能最大D .t = s ,P 点振动路程为1.8 cm解析:根据图甲和图乙,可以直接得到以下信息:λ=4 m ,T =1 s ,A =0.2 cm ,t =0时刻,质点P 正从平衡位置向上运动,t =0.5s 时,P 点位于平衡位置.根据以上信息可知:波速v =λ/T =4 m/s ;波沿x 轴正方向传播;t =0.5 s 时,P 点的速度最大,动能最大;t = s = T ,P 点振动路程s =×4A =2 cm.综上可知,此题答案为A 、C.答案:AC7.[2021·测试]一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在x 1=1 m 和x 2=2 m 的两质点A 、B 的振动图象如下图.由此可知( )A .波长为43m B .波速为1 m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移相同D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度解析:Δx =x 2-x 1=1 m ,由于波沿x 正方向传播,所以A 先振动,又由于波长大于1 m ,所以Δt =3 s =34T ,所以Δx =34λ,λ=43m ,A 对;波速v =Δx Δt =13m/s ,B 错;由振动图象知,在3 s 末,A 、B 两质点的位移不相同,C 错;1 s 末A 点速度为零,B 点速度最大,D 错.答案:A8.[2021·高考]一列简谐横波沿直线由A 向B 传播,A 、B 相距0.45 m ,如下图是A 处质点的振动图象.当A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,这列波的波速可能是( )A .4.5 m/sB.3.0 m/s C .1.5 m/s D.0.7 m/s解析:由波的图象及周期性可以判断AB =(n +14)λ=0.45 m ,所以λ=4n +1m ,由振动图象可知周期T =0.4 s ,所以波速v =λT =4n +1 m/s.当n =0时,v =4.5 m/s ;当n =1时,v =0.9 m/s ;当n =2时,v =0.5 m/s ,所以只有选项A 正确.答案:A9.一列简谐横波沿直线由a 向b 传播,相距10.5 m 的a 、b 两处的质点振动图象如图中a 、b 所示,那么 ( )A .该波的振幅可能是20 cmB .该波的波长可能是8.4 mC .该波的波速可能是10.5 m/sD .该波由a 传播到b 可能历时7 s解析:由图知振幅A =10 cm ;(n +34)λ=10.5,那么不管n 取任何非负整数都不可能得到8.4 m ,B 不对;由图可以看出T =4 s ,v =λT =4244n +3=10.54n +3,显然波速不可能是10.5 m/s.由图象分析可知,经历时间可能为t =(1+34)T.所以可能为7 s. 答案:D10.图中实线和虚线分别是x 轴上传播的一列简谐横波在t =0和t =0.03 s 时刻的波形图,x =1.2 m 处的质点在t =0.03 s 时刻向y 轴正方向运动,那么( )A .该波的频率可能是125 HzB .该波的波速可能是10 m/sC .t =0时x =1.4 m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向D .各质点在0.03 s 内随波迁移0.9 m解析:由题可知波向右传播,那么0.03=nT +34T ,T =0.03n +34,当n =3时,T =0.008 s ,f =125 Hz ,A 选项正确.波速v =λT,λ=1.2 m ,代入数据得B 选项错误.当t =0时刻,x =1.4 m 时,质点加速度方向沿y 轴负方向,C 选项错误.各质点只是上下振动,不随波迁移,D 选项错误.答案:A11.如下图,在平面xy 内有一沿水平x 轴正方向传播的简谐横波,波速为3.0 m/s ,频率为 Hz ,振幅为8.0×10-2m ,t =0时刻P点质点的位移为y =4.0×10-2 m ,速度沿y 轴正方向,Q 点在P 点右方9.0×10-1m 处,对于Q 处的质点来说( ) A .在t =0时,位移为y =-4.0×10-2m B .在t =0时,速度沿y 轴负方向C .在t =0.1 s 时,位移为y =-4.0×10-2m D .在t =0.1 s 时,速度沿y 轴正方向解析:由波速公式v =fλ可得波长λ=v f =3.0 m =1.2 m ,P 、Q 间距x λ=0.9=34,即x =34λ.由题意可画出t =0时波形图如下图,即Q 点在该时刻速度沿y 轴负方向,B 正确.T =1f =0.4 s ,故0.1 s =T 4,经0.1 s ,Q 点位移与原来P 点的位移大反向,故C 正确.答案:BC二、非选择题(共12分)12.(12分)波源S 1和S 2振动方向相同,频率均为4 Hz ,分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处,OA =2 m ,如下图.两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播,波速为4 m/s.两波源振动的初始相位相同.求:(1)简谐横波的波长;(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置.解析:(1)设简谐横波波长为λ,频率为f ,波速为v ,那么λ=v f 代入数据得λ=1 m.(2)以O 为坐标原点,设P 为OA 间的任意一点,其坐标为x ,那么两波源到P 点的波程差Δl 为Δl =x -(2-x ),0≤x ≤2①其中x 、Δl 以m 为单位.合振动振幅最小的点的位置满足 Δl =(k +12)λ,k 为整数② 联立①②式,得x =0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m .③答案:(1)1 m (2)0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m。

高考物理一轮复习 第2节 机械波练习选修高三选修物理试题

高考物理一轮复习 第2节 机械波练习选修高三选修物理试题

取夺市安慰阳光实验学校第2节机械波1.关于机械波的形成,下列说法中正确的是( B )A.物体做机械振动,一定产生机械波B.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,做受迫振动C.参与振动的质点振动频率各不相同D.机械波传播过程中,介质中质点随波迁移,振动能量也随波传递解析:有振源没有媒介时不能产生机械波,A错误.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动,并重复前一质点的振动情况,B正确.参与振动的质点振动频率都相同,C错误.机械波传播过程中,介质中质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,在振动过程中把能量传递出去,D错误.2.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,a,b,c为三个质点,a正向上运动.由此可知( C )A.该波沿x轴负方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处解析:由同侧法可知波沿x轴正方向传播,A错误;在该时刻,c点正向下振动,B 错误;由同侧法可知,b质点先到达平衡位置,c质点先到达离平衡位置最远处,C 正确,D错误.3.(多选)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是( BD )A.该水面波的频率为6 HzB.该水面波的波长为3 mC.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析:根据第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s可知,该水面波的周期为T=159s=53s,频率为f=1T=0.6 Hz,选项A错误;该水面波的波长为λ=vT=1.8×53m=3 m,选项B正确;水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动,不随波迁移,但能量会传递出去,选项C 错误,D正确.4.利用发波水槽得到的水面波形如图(甲)、(乙)所示,则( D )A.图(甲)、(乙)均显示了波的干涉现象B.图(甲)、(乙)均显示了波的衍射现象C.图(甲)显示了波的干涉现象,图(乙)显示了波的衍射现象D.图(甲)显示了波的衍射现象,图(乙)显示了波的干涉现象解析:由题图容易看出(甲)图是小孔衍射,图(乙)是干涉,选项D正确.5.(多选)如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6 m/s,P质点的横坐标x=1.20 m.从图中状态开始计时,则下列说法正确的是( ACD )A.简谐横波的频率为2.5 HzB.经过1.6 s,P点第一次到达波谷C.P 点刚开始振动的方向沿y 轴负方向D.直到P 点第一次到达波峰时,x=0.06 m 处的质点经过的路程为95 cm解析:由波动图像知λ=0.24 m,T=λv =0.4 s,f=1T =2.5 Hz,A 正确;P 点第一次到达波谷需时t=1.20-0.180.6s=1.7 s,B 错误,由波的传播规律知,所有质点起振方向都与波源起振方向相同,由带动法知,各质点起振方向均沿y 轴负方向,C 正确;P 点第一次到达波峰需时t ′=1.20-0.060.6s=1.9 s=194T,x=0.06 m 处质点经过的路程s=194×4×5 cm=95 cm,D 正确.6.(多选)下列波形图中波传播方向与质点振动方向关系正确的是( BC ) 解析:根据“坡形”法,凡是在“上坡”区必向下运动,“下坡”区的必向上运动,故B,C 正确.7.如图所示,在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O,某人从A 点走到墙后的B 点,在此过程中,如从衍射的角度来考虑,则会听到( D ) A.声音变响,男声比女声更响 B.声音变响,女声比男声更响 C.声音变弱,男声比女声更弱 D.声音变弱,女声比男声更弱解析:由题意可知,某人从图中A 点走到墙后的B 点,能听到声音,是由于波的衍射现象,但强度变弱;由于男声的频率低于女声,在同一介质中,传播速度相同,则其波长大于女声的波长,更容易发生衍射,故D 正确,A,B,C 错误.8.一简谐机械横波沿x 轴正方向传播,波长为λ,周期为T.t=0时刻的波形如图(甲)所示,a,b 是波上的两个质点.图(乙)是波上某一质点的振动图像.下列说法正确的是( D )A.t=0时质点a 的速度比质点b 的大B.t=0时质点a 的加速度比质点b 的小C.图(乙)可以表示质点a 的振动D.图(乙)可以表示质点b 的振动解析:图(甲)为波的图像,图(乙)为振动图像.t=0时刻,a 质点在波峰位置,速度为零,加速度最大;b 质点在平衡位置,加速度为零,速度最大,故选项A,B 错误;在波的图像中根据同侧法由传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b 点在平衡位置且向下振动,故选项C 错误,D 正确.9.(2018·吉林一模)(多选)如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S 1,S 2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S 1的振幅A 1=3 cm,S 2的振幅A 2=2 cm,下列说法正确的是( BD )A.质点D 是振动减弱点B.质点A,D 在该时刻的高度差为10 cmC.再过半个周期,质点B,C 是振动加强点D.质点C 此刻将向下运动解析:由题图知质点A,D 都是波峰与波峰相遇点或波谷与波谷的相遇点.故质点A,D 都是振动加强点,而质点B,C 都是波峰与波谷相遇,都是振动减弱点,A 错误;图示时刻,质点A 的位移为+3 cm+2 cm=+5 cm,质点D 的位移为(-3) cm+(-2) cm=-5 cm,故质点A,D 在该时刻的高度差为10 cm,B 正确;振动的干涉图样是稳定的,质点A,D 一直是振动加强点,而质点B,C 一直是振动减弱点,故C 错误;质点C是振动减弱点,此刻在上方最大位移处,故质点C此刻将向下振动,D正确.10.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4 m/s.已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图所示.在选项图中能够正确表示t=0.15 s时波形图的是( A )解析:由x=0处质点的振动图像可知波的周期T=0.4 s,由v=4 m/s,得λ=vT=1.6 m,x=0处质点在 t=0.15 s时刻的运动情况是在0~0.1 m之间的某一位置向平衡位置振动.所以满足以上条件的波的图像为A项.11.(多选)一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点O,t=0时开始振动,3 s时停止振动,3.5 s时的波形如图所示,其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0 m.以下说法正确的是( ABD )A.波速为4 m/sB.波源起振方向沿y轴正方向C.2.0 s~3.0 s内质点a沿y轴负方向运动D.0~3.0 s内质点a通过的总路程为1.4 m解析:由3 s时停止振动,3.5 s时的波形图可知,在0.5 s时间内,波向前传播了2 m,故波速为4 m/s,A项对;由波形图知,波长为4 m,周期为T=λv=1 s,故此列波从起振到传到a点需要的时间为1.25 s,故3.5 s时质点a已经振动了2.25 s,即214T,可知a点起振时,沿y轴正方向运动,B项对;因周期为1 s,故C项错;0~3.0 s内质点a振动时间为1.75 s,故路程为1.75×4A=1.4 m,D项对.12.(多选)如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图中质点P正沿y轴正方向运动,此波的传播速度为v=4 m/s,则( ABD )A.此波沿x轴正方向传播B.质点P的振动周期为T=1.0 sC.x=1.0 m处的质点做简谐运动的表达式为y=5cos (4t) cmD.x=1.0 m处的质点在0~2.5 s内通过的路程为50 cm解析:因质点P正沿y轴正方向运动,由“上下坡法”知波沿x轴正方向传播,A 正确;由题图知波长为λ=4 m,由λ=vT知各质点振动周期为T=1.0 s,B正确;由题图知x=1.0 m处的质点做简谐运动的表达式为y=5cos (2πt) cm,C错误;t=2.5 s=2.5T,所以x=1.0 m处的质点在0~2.5 s内通过的路程为s=2.5×4A=50 cm,D正确.13.(2019·湖南衡阳联考)如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图像,此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=1.5 s时质点P恰好第4次到达y轴正方向最大位移处.求:(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何.(2)从t=0至t=1.2 s,质点P运动的路程s是多少.解析:(1)质点P的运动方向沿y轴负方向,所以此波沿x轴负向传播,在t=1.5 s 时,质点P恰好第4次到达y轴正方向最大位移处,则有(3+34)T=1.5 s,解得T=0.4 s,由图像可得简谐横波的波长λ=0.4 m,则波速v=λT=0.40.4m/s=1 m/s.(2)从t=0至t=1.2 s,质点P恰经过了3个周期,即质点P回到始点,由于振幅A=5 cm,所以质点P运动的路程s=3×4A=60 cm.答案:见解析14.如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形.求:(1)若波速向右,波速多大? (2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何? 解析:(1)波向右传播时,传播距离Δx 满足 Δx=n λ+38λ(n=0,1,2,3,…)v=Δx Δt =nλ+38λ0.5=2n λ+34λ(n=0,1,2,3,…) 由波形图知λ=8 m,解得v=(16n+6) m/s(n=0,1,2,3,…). (2)波向左传播时,传播距离Δx ′满足 Δx ′=n λ+58λ(n=0,1,2,3,…) 由v ′=Δx'Δt 得v ′=(16n+10) m/s(n=0,1,2,3,…).(3)已知v=74 m/s.令74=16n+6,得n=174(不合题意) 令74=16n+10得n=4(符合题意). 故当v=74 m/s 时,波应向左传播. 答案:见解析。

高考物理一轮复习 第十二章 第2节 机械波习题详解课件 新人教版

高考物理一轮复习 第十二章 第2节 机械波习题详解课件 新人教版

质点 P 此时的振动方向沿 y 轴负方向,选项 A 错误;沿波
传播方向上各质点并不随波迁移,而是在平衡位置附近做简
谐运动,并且各质点振动的幅度相同,即振幅相同,选项 B、
D 均错误;根据波形图可知,波长 λ=4 m,振幅 A=5 cm,
已知 v=4 m/s,所以 T=vλ=1 s,Δt=3 s=3T,质点 Q 通过
的路程是 12A=60 cm=0.6 m,所以选项 C 正确。 答案:C
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2.解析:当 Q 点在 t=0 时的振动状态传播到 P 点时,波形图如图中虚线所示。此时, 1 cm< x<3 cm 范围内的质点分布在波峰两 侧,两侧质点振动方向相反,A 项错;同一时刻,Q 处质 点达到波谷位置,加速度方向沿 y 轴正方向,B 项正确, C 项错;因为波的传播过程中,质点不随波迁移,D 项错。
轴负方向运动,A 项错误;结合波形图及质点运动方向与波的
传播方向的“上坡下、下坡上”规律可知,波沿 x 轴负方向传
播,题图(a)中质点 P 经 Δt=0.25 s-0.10 s=0.15 s=34T 时间,
位移变为负值,即此时质点 P 的加速度方向沿 y 轴正方向,B
项正确;波在34T 时间内沿 x 轴负方向传播34λ=6 m,C 项正确;
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波速 v=Tλ 解得 v=54 m/s
(2)波向左传播时,传播距离 Δx 满足
Δx=kλ+58λ(k=0,1,2,3,…) 传播时间满足 Δt=kT+58T(k=0,1,2,3…) 由 3T<t2-t1<4T 可知 k 取 3
故 Δt=3T+58T 波速 v=Tλ 解得 v=58 m/s
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B 错误;0~2 s,P 运动的路程 s=Tt ·4A=8 cm,C 正确;0~2 s, P 从正向最大位移处运动到负向最大位移处,即沿 y 轴负向运动,
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第十二章第2单元机械波
1.如图12-2-5所示为声波干涉演示仪的原理图.两个U
形管A和B套在一起,A管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传
入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A、B
传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此
处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处
声波的振幅________.
2.(2010·淮安模拟)如图12-2-6所示为某一简谐横波
在t=0时刻的波形图,由此可知该波沿________方向
传播,该时刻a、b、c三点中速度最大的是________点,加速度最大的是________点,从这一时刻开始,第一次最快回到平衡位置的是________点,若t=0.02 s时,质点c第一次到达波谷处,则此波的波速为________m/s.
3.弹性绳沿x轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t=0时使其开始沿y 轴做振幅为8 cm的简谐振动,在t=0.25 s时,绳上形成如图12-2-7所示的波形,则该波的波速为________cm/s;在t=________s时,位于x2=45 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置.
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,位于原点的质点的振动图象如图12-2-8甲所示.
(1)该振动的振幅是________cm ; (2)振动的周期是________s ;
(3)在t 等于1
4周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm.
图乙所示为该波在某一时刻的波形图,A 点位于x =0.5 m 处. (4)该波的传播速度是________m/s ;
(5)经过1
2周期后,A 点离开平衡位置的位移是________cm.
5. 如图12-2-9所示,空间同一平面上有A 、B 、C 三点,
AB =5 m ,BC =4 m ,AC =3 m ,A 、C 两点处有完全相同
的波源,振动频率为1360 Hz ,波速为340 m/s ,则BC 连线 上振动最弱的位置有几处?
6.(2009·山东高考)图12-2-10所示为一简谐波在t =0时刻的波形图,介质中的质点P
做简谐运动的表达式为y =A sin5πt ,求该波的波速,并画出t =0.3 s 时的波形图(至少画出一个波长).
7.公路巡警开车在高速公路上以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超声波,如果该超声波被那辆轿车反射回来时:
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低.
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高.
以上两种情况说明了什么问题?
8.如图12-2-11所示,实线是某时刻的波形图,虚线是0.2 s后的波形图.
(1)若波沿x轴负方向传播,求它传播的可能距离.
(2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期.
(3)若波速是35 m/s,求波的传播方向.
9.如图12-2-12甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20 m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波的传播速度都为v=1.0 m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示.
(1)定性画出t =14.3 s 时A 波所达位置一定区域内的实际波形; (2)求时间t =16 s 内从A 发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数.
第十二章 第2单元 机械波 【参考答案与详细解析】
1.解析:由同一波源分成的两列波频率相同,符合两列机械波干涉的条件.当两列
波的路程差等于半波长的奇数倍时,振动减弱;当路程差等于波长的整数倍时,振动加强.
答案:相同 减小 增大 2. 答案:x 轴正 a c c 100
3. 解析:由图象可知,A =8 cm ,T =4t =1 s ,λ =20 cm ,所以波速v =λT =20
1 cm/s
=20 cm/s.绳上的每个质点刚开始振动的方向都是沿y 轴负方向,故波传到N 点所用
的时间为:t 1=x 2v =45
20
s =2.25 s ,所以质点N 第一次沿y 轴正方向通过平衡位置的
时间为t =
t 1+T
2
=2.75 s.
答案:20 2.75
4.解析:由振动图象可以看出该振动的振幅为8 cm ,振动周期为0.2 s ,在t 等于1
4周
期时,原点的质点刚好回到平衡位置,因而位移为零.由图乙可以看出,该波的波长为2 m ,
则波速v =λT =20.2 m/s =10 m/s.经过1
2 周期后,A 点刚好到达负的最大位移处,因而位移为
-8 cm.
答案:(1)8 (2)0.2 (3)0 (4)10 (5)-8
5. 解析:到两波源距离之差为波长整数倍的点在振动加强区域;到两波源的距离之
差为半波长奇数倍的点在振动减弱区域,由题意可得λ=v f =25 cm =1
4
m ,
BC 上的点到A 、C 处的距离之差满足1 m≤Δx ≤3 m ①
而振动减弱的点满足Δx =(2n +1)
λ
2
② 联立①②解得3.5≤n ≤11.5,故n 可取4、5、6、7、8、9、10、11等8个值,对应
BC 上有8个振动减弱的点.
答案:8处
6. 解析:由简谐运动表达式可知ω=5π rad/s ,t =0时刻质点P 向上运动,故波沿x 轴正方向传播.由波形图读出波长λ=4 m.
T =

ω
① 由波速公式v =λ
T

联立①②式,代入数据可得v =10 m/s
t =0.3 s 时的波形图如图所示.
答案:10 m/s 波形图见解析
7.解析:(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低,由多普勒效应可知,巡
警车与轿车在相互远离.又由于巡警车在后且车速恒定,所以轿车的速度大于100 km/h.
(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高.由多普勒效应可知,巡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)轿车的速度大于100 km/h (2)轿车的速度小于100 km/h
8.解析:(1)波沿x 轴负方向传播时,传播的距离为 Δx =(n +34)λ=(n +3
4)×4 m (n =0,1,2,3,…)
所以可能距离为3 m 、7 m 、11 m…
(2)波沿x 轴正方向传播,求周期根据Δt =(n +1
4)T
得T =
4Δt 4n +1=0.8
4n +1
s (n =0.1,2,3,…) 在所有的可能周期中,n =0时周期最大,即最大为0.8 s. (3)波在0.2 s 内传播的距离Δx =v Δt =7 m
传播的波长数n =Δx λ=134,可见波形图平移了3
4λ的距离.由题图知波沿x 轴负方向
传播.
答案:(1)4(n +3
4)m (n =0,1,2,3,…) (2)0.8 s
(3)沿x 轴负方向
9.解析:(1)分别画出A 波在14.3 s 时的波形图,B 波在14.3 s 时的波形图,两列
波叠加可得到波形图如图所示,
(2)16 s 内两列波相对运动的长度为 Δl =l A +l B -d =2vt -d =12 m ,
A 波宽度为a =
λA 2=v T A
2
=0.2 m. B 波波长为λB =vT B =2 m
可知A 波经过了6个波峰. 答案:(1)图见解析 (2)6个。

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