第十二章 机械波(A)-2021年高考一轮专题复习及单元双测卷(解析版)
2021届高考一轮(人教)物理:机械振动与机械波、近代物理含答案

2021届高考一轮(人教)物理:机械振动与机械波、近代物理含答案一轮复习:机械振动与机械波、近代物理*1、(多选)下列说法正确的是()A.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关B.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场D.对于同一障碍物,波长越短的光越容易绕过去E.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉2、(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=T2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________.(填正确答案标号)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的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E.在t=0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大3、(1)(多选)下列说法中正确的是()A.机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度就一定增大B.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由光的干涉现象形成的C.在波的干涉中,振动加强点的位移不一定始终最大D.电磁波在真空中传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均相同E.在双缝干涉实验中,其它条件不变,仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距(2) 一个折射率n=2的异形玻璃砖的横截面如图所示,它可以看成由两部分组成,OAB为直角三角形,∠B=30°,OAC为扇形,O为圆心,∠AOC=90°,B点与墙壁接触,且MN⊥BC。
一束单色光经过弧面AC射入O点,入射角θ=30°,结果在墙壁MN上出现两个光斑,已知OB长度为L,求:(ⅰ)两个光斑间的距离;(ⅱ)如果逐渐增大入射光的入射角,当入射角至少多大时O点不再有折射光线射出?4、(1)一列沿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,根据以上可知:这列波的波速是__________ m/s;再经过________ s质点R才能第一次到达波峰;这段时间里R 通过的路程为________ cm.(2)如图所示,一透明球体置于空气中,球半径R=10 cm,折射率n=2,MN 是一条通过球心的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,AB与MN间距为5 2 cm,CD为出射光线,真空中光速c=3×108 m/s.①补全光路并求出光从B点传到C点的时间;②求CD与MN所成的角α.*5、(多选)如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为参与波动的质点P的振动图像,则下列判断正确的是________.(填正确答案标号)A.该波的传播速率为4 m/sB.该波沿x轴正方向传播C.经过0.5 s,质点P沿波的传播方向向前传播2 mD.该波在传播过程中若遇到尺寸为4 m的障碍物,能发生明显的衍射现象E.从t=0时刻起,经过0.5 s的时间,质点P的位移为零,路程为0.4 m*6、(1)(多选)如图所示,波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a,同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b,f1< f2,P为两个波源连线的中点,下列说法正确的是()A.两列波将同时到达P点B.a的波峰到达S2时,b的波峰也恰好到达S1C.两列波在P点叠加时P点的位移最大可达A1+A2D.两列波相遇时,绳上位移可达A1+A2的点只有一个,此点在P点的左侧E.两波源起振方向相同(2)如图所示,等腰直角三角形棱镜ABC,一组平行光线垂直斜面AB射入。
高考物理一轮复习跟踪训练:第12章 第2节 机械波.pdf

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。
2021年高考物理一轮复习考点全攻关题——机械波(解析版)

2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题——机械波(解析版)命题热点一 机械波的形成与传播1、(2020年天津卷)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为T ,0t =时的波形如图所示。
4T t =时A .质点a 速度方向沿y 轴负方向B .质点b 沿x 轴正方向迁移了1mC .质点c 的加速度为零D .质点d 的位移为-5cm【答案】C 【解析】经过4T 周期,波向右传播了4λ,波形如图所示A .由图可知,质点a 点恰好运动到平衡位置且沿着y 轴正方向运动,A 错误;B .质点b 点只在竖直方向上运动不会随波迁移,B 错误;C .质点c 恰好运动到平衡,速度最大,加速度为零,C 正确;D .质点d 的位移为5 cm ,D 错误。
故选C 。
2、(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( )A .水面波是一种机械波B .该水面波的频率为6 HzC .该水面波的波长为3 mD .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E .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【答案】ACE【解析】水面波是机械振动在水面上传播,是一种典型机械波,A 正确;从第一个波峰到第十个波峰经历了九个波形,时间间隔为15 s ,所以其振动周期为T =159 s =53 s ,频率为f =1T=0.6 Hz ,B 错误;波长λ=vT =1.8 m/s×53s =3 m ,C 正确;波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,D 错误,E 正确.3、(2020浙江卷)如图所示,x 轴上2m -、12m 处有两个振动周期均为4s 、振幅均为1cm 的相同的波源1S 、2S ,0t =时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4m 沿x 轴传播的简谐横波。
高中物理选修3-4第十二章《机械波》单元检测题(解析版)

《机械波》单元检测题一、单选题1.一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图所示.则a质点的振动图象为( )A. B. C. D.2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示.P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )A.v变小,a变大 B.v变小,a变小C.v变大,a变大 D.v变大,a变小3.如图所示,MN是足够长的湖岸,S1和S2是湖面上两个振动情况完全相同的波源,它们激起的水波波长为2 m,S1S2=5 m,且S1与S2的连线与湖岸平行,到岸边的垂直距离为6 m,则岸边始终平静的地方共有( )A. 2处 B. 3处 C. 4处 D.无数处4.一列简谐横波向右传播,波速为v.沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点,如图所示.某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰,经过时间t,Q质点第一次运动到波谷.则t的可能值( ).A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个5.下列四种声现象,哪一种是声波的干涉( )A.在门窗关闭的屋里说话,听起来比在旷野里响B.隔着院墙与人谈话,虽然不见其人,却能闻其声C.环绕正在发声的音叉走一周,会觉得声音有强弱的变化D.将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置,敲击其中一只音叉后用手将它按住,让它停止振动,却能听见未被敲击的音叉发出了声音6.如图所示,呈水平状态的弹性绳,右端在竖直方向上做周期为0.4 s的振动,设t =0时右端开始向上振动(如图),则在t=0.5 s时刻绳上的波形可能是下图中的( )A. B. C. D.7.一根弹性长绳沿x轴放置,左端点位于坐标原点,A点和B点分别是绳上x1=2 m、x=5 m处的质点.用手握住绳的左端,当t=0时使手开始沿y轴做简谐振动,在t 2=0.5 s时,绳上形成如图所示的波形.下列说法中正确的是( )A.此列波的波长为1 m,波速为4 m/sB.此列波为横波,左端点开始时先向上运动C.当t=2.5 s时,质点B开始振动D.在t=3.5 s后,A、B两点的振动情况总相同8.如图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图,P是平衡位置在x=1 cm处的质点,Q 是平衡位置在x=4 cm处的质点.乙图为质点Q的振动图象.则( )'A.t=0.3 s时,质点Q的加速度达到正向最大B.波的传播速度为20 m/sC.波的传播方向沿x轴负方向D.t=0.7 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向9.如图甲所示,O点为振源,OP=s,t=0时刻O点由平衡位置开始振动,产生沿直线向右传播的简谐横波,如图乙为P点从t1时刻开始沿y轴正方向开始振动的振动图象,则以下说法错误的是( )A.t=0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B.t2时刻P点振动速度最大,方向沿y轴负方向C.该波与另一频率为Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象D.某障碍物的尺寸为(t2-t1),该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象10.如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源,产生两列波,O点是P1、P2连线的中点,A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点,有关A、B、C、D四点的振动,下列说法正确的是( )A.A、B两点是振动减弱点,C、D两点是振动加强点B.A、B两点是振动加强点,C、D两点是振动减弱点C.A、B、C、D四点均为振动加强点D.A、B、C、D四点均为振动减弱点11.一列横波在x轴上沿x轴正方向传播,在t与t+0.4 s两时刻在x轴上-3 m~+3 m的区间内的波形图恰好重叠,则下列说法正确的是( )A.质点振动的最小周期为0.4B.该波最大波速为10 m/sC.从t时刻开始计时,x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置D.在t+0.2 s时刻,x=2 m处的质点位移一定为a12.如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由O点从左向右传播的图象,屏上每一小格长度为1 cm.在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示.因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播).此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t =5.5 s时,观察者看到B处恰好第三次出现波谷,下列判断错误的是( )A.该波的振幅为10 cmB.该波的波长为12 cmC.该波的周期为2 sD.在t=5.5 s时,C处应显示为波峰二、多选题13. 如图,沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,一列横波以 1 m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,a 开始由平衡位置向上运动,t=1 s时,质点a第一次到达最高点,则在4 s<t<5 s 这段时间内( )A.质点c的加速度逐渐增大B.质点a的速度逐渐增大C.质点d向下运动D.质点f保持静止14. 当两列水波发生干涉时,若两列波的波峰在P点相遇,则下列说法中正确的是( )A.质点P的振动始终是加强的B.质点P的振动始终是减弱的C.质点P振动的振幅最大D.质点P振动的位移有时为015. 一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播,振幅为20 cm,周期为4×10-2s.现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上,大小都为10 cm.则在此时刻,P1、P2、P3、P4四点可能的运动方向是( )A.P1向下,P2向上,P3向下,P4向上B.P1向上,P2向下,P3向上,P4向下C.P1向下,P2向下,P3向上,P4向上D.P1向上,P2向上,P3向上,P4向上16. 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( )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 cm17. 两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇.下列说法正确的是( )A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅三、计算题18.某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来;某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经200 μs后收到反射波;隔0.8 s后再发出一个脉冲,经198 μs收到反射波,已知无线电波传播的速度为c=3×108m/s,求飞机的飞行速度v.19.如图所示,A、B、C、D、E为波沿传播方向上间距均为d=1 m的五个质点,一简谐横波以5 m/s的水平速度向右传播,t=0时刻到达质点A且A开始向上振动,其振动周期为0.4 s,试求:(1)该简谐波的波长;(2)自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间.20.平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x 轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1 s,振幅A=5 cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5 s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置,求:(1)P、Q之间的距离.(2)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程.答案解析1.【答案】D【解析】a点此时正向y轴负方向运动,排除A、B,由于周期T===0.4 s,故D正确.2.【答案】D【解析】从波的图象可以判断此时P点向上运动,正靠近平衡位置,做加速度逐渐减小的加速运动,故D项正确.3.【答案】C【解析】当空间某点到两个波源的路程差为半波长的奇数倍时,振动始终减弱;水波的波长为 2 m,S1S2=5 m,当到两个波源的路程差为 1 m、3 m、5 m时,振动减弱;路程差为1 m是双曲线,与岸边有2个交点;路程差为3 m是双曲线,与岸边有2个交点;路程差为5 m是以S1为起点向左的射线和以S2为起点向右的射线,与岸边无交点;路程差不可能大于S1S2=5 m;由上分析可知,岸边始终平静的地方共有4处,故A、B、D错误,C正确.4.【答案】D【解析】作出通过距离为L的P、Q两质点满足题设条件的波形,如下图中的(a)、(b)、(c)、(d)四种情况,在图(a)中,由图可知,=L,则λ=2L,由波速及波长关系可知:T==,而Q质点第一次到达波谷的时间:t=T=同理可知:在图(b)中,λ=L,T==,t=T=在图(c)中,λ=L,T==,t=T=在图(d)中,λ=,T==,t=T=故有四种,故D正确,A、B、C错误.5.【答案】C【解析】在门窗关闭的屋里说话,听起来比在旷野里响,是波的反射现象.隔着院墙与人谈话,虽然不见其人,却能闻其声是波的衍射.将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置,敲击其中一只音叉后用手将它按住,让它停止振动,却能听见未被敲击的音叉发出了声音,是波的共振现象.6.【答案】B【解析】由题意知,在t=0时波源O点开始向上振动,该波的周期为T=0.4 s,则时间t=0.5 s=1T,可知,在t=0.5 s时O点位于波峰.波在一个周期内传播的距离为一个波长,则在t=0.5 s=1T,波传播的最长的距离为1波长,故B正确,A、C、D错误.7.【答案】C【解析】由图知,波长λ=2 m,周期T=1 s,则波速为v==2 m/s,故A错误.振动方向与传播方向垂直,此列波为横波,向x轴正方向传播,左端点开始时的运动方向与图示时刻x=1 m处质点的振动方向相同,即为向下,故B错误.波从图示位置传到质点B用时t===2 s,因此t=2.5 s时质点B开始振动,故C正确.由于AB间的距离s=3 m=λ,则知它们的振动情况不总是相同,故D错误.8.【答案】C【解析】由乙图可知,t=0.3 s时,质点Q的位置在正向最大位移处,故其加速度是达到反向最大,故A是错误的;由甲图可知,波长为8 cm,由乙图可知,周期为0.4 s,故波速为v==20 cm/s,所以B也是错误的;由于质点Q在t=0时的振动方向是向下的,故可以判断出波的传播方向是沿x轴的负方向传播的,故C是正确的;当t=0.7 s时,实际上是经过1T,O位置处的质点会运动到负的最大位移处,所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置,故D是错误的.9.【答案】B【解析】介质中各质点起振方向与振源起振方向相同,由乙图知P点起振方向沿y轴正向,故t=0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向,选项A正确;由乙图知t2时刻P 点在平衡位置,振动速度最大,方向沿y轴正方向,故选项B错误;由乙图知质点振动周期为T=t2-t1,故波的频率为=Hz,根据波的稳定干涉条件知只有频率相同的波相遇才可产生稳定干涉现象,故选项C正确;波速为v=,由乙图知波的周期为T=t2-t1,所以波长为λ=vT=,选项D中障碍物尺寸为λ,与波长相近,故能发生明显衍射,选项D正确;综上所述选项B是错误的.10.【答案】C【解析】图中A、B两点到两个波源的路程差为一倍的波长,故是振动加强点;图中C、D两点到两个波源的路程差为零,故也是振动加强点.11.【答案】C【解析】由题意可知,在t与t+0.4 s两时刻在x轴上-3 m至+3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示,则有 0.4 s=NT(N=1,2,3…),得:T=s.所以当N=1时,周期最大,为T=0.4 s,由图知,λ=4 m,根据v=,知当N=1时,波速最小为10 m/s,故A、B错误;横波沿x轴正方向传播,t时刻,x=2 m处的质点正向下运动,x=2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置,所以x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置,故C正确;时间t=0.2 s,由于=,若N是奇数,则x=2 m处的质点位移为-a;若N是偶数,x=2 m处的质点位移为a,故D错误.12.【答案】A【解析】由图读出振幅A=5 cm,故A错误.由图读出波长λ=12 cm,故B正确;波由A传到B的距离为波长,传到B所用时间为周期,则t=5.5 s=2T+T,得到周期T=2 s,故C正确;B、C平衡位置间距离为半个波长,振动情况总是相反,在t=5.5 s时,B处恰好第三次出现波谷,则在t=5.5 s时,C处应显示为波峰,故D正确.13.【答案】ACD【解析】由题知,该波的周期为T=4 s,则波长λ=vT=4 m.波由a传到c的时间为=2 s,所以,在4 s<t<5 s这段时间内,质点c从平衡位置向下运动,加速度逐渐增大,故A正确;在4 s<t<5 s这段时间内,质点a从平衡位置向上运动,速度逐渐减小,故B错误;波由a传到d的时间为3 s,d起振方向向上,则在4 s<t <5 s这段时间内,d点从波峰向平衡位置运动,即向下运动,故C正确;波从a传到f点需要5 s时间,所以在4 s<t<5 s这段时间内,f还没有振动,故D正确.14.【答案】ACD【解析】因为两列水波发生干涉,在P点是波峰与波峰相遇,则P点一定是振动加强点,振幅最大;振动加强点某时刻的位移为零到最大值之间的某个值,选项A、C、D 正确.15.【答案】AB【解析】特别要注意,题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点,只能是如图(a)或(b)所示中的一种.在(a)中,由上、下坡法可知P1、P3、P5向下,P2、P4向上.在(b)中,由上、下坡法可知P1、P3、P5向上,P2、P4向下.16.【答案】ACD【解析】由波动图象知λ=0.24 m,T==0.4 s,f==2.5 Hz,A正确;P点第一次到达波谷需时t==1.7 s,B错误;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′==s=1.9 s=4.75T,x=0.06 m处质点经过的路程s=4.75×4×5 cm=95 cm,D正确.17.【答案】AD【解析】波峰与波谷相遇时,振幅相消,故实际振幅为|A1-A2|,故选项A正确;波峰与波峰相遇处,质点的振幅最大,合振幅为A1+A2,但此处质点仍处于振动状态中,其位移随时间按正弦规律变化,故选项B错误;振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化,选项C错误;波峰与波峰相遇时振动加强,波峰与波谷相遇时振动减弱,加强点的振幅大于减弱点的振幅,故选项D正确.18.【答案】375 m/s【解析】由于c>v,故可不考虑电磁波传播过程中飞机的位移;设雷达两次发射电磁波时飞机分别位于x1、x2处,则第一次:2x1=ct1,第二次:2x2=ct2,则这段时间内飞机前进的距离为Δx=x1-x2,飞机的飞行速度:v==375 m/s.19.【答案】(1)2 m (2)1.1 s【解析】(1)由公式λ=vT=2 m(2)A点振动形式传到E点需要的时间是0.8 s,E点起振后到达波谷需要0.3 s,故自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间t= 0.8+0.3=1.1 s.20.【答案】(1)133 cm (2)125 cm【解析】(1)由题意,O、P两点的距离与波长满足:OP=λ波速与波长的关系为:v=在t=5 s时间间隔内波传播的路程为vt,由题意有:vt=PQ+综上解得:PQ=133 cm(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动时间为:t=t+T1波源由平衡位置开始运动,每经过,波源运动的路程为A,由题意可知:t1=25×T,故t1时间内,波源运动的路程为s=25A=125 cm.。
高考物理一轮总复习专题训练 机械波(含解析)

第2讲机械波1.图1-2-14(1)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线如图1-2-14所示,以下说法正确的是________.A.声波在水中波长较大,b是水中声波的波形曲线B.声波在空气中波长较大,b是空气中声波的波形曲线C.水中质点振动频率较高,a是水中声波的波形曲线D.空气中质点振动频率较高,a是空气中声波的波形曲线(2)一列简谐横波沿x负方向传播,速度为10 m/s,已知t=0时刻的波形图如图1-2-15甲所示.图中P点此时正经过平衡位置沿________方向运动,将t=0.5 s时的波形图画在图1-2-15乙上(至少要画一个半波长).图1-2-15解析:(1)因声波的波速在水中较空气中快,而波的频率等于振源的振动频率,则声波在水和空气中传播的频率相同,再由v=λf知,声波在水中传播的波长长.答案:(1)A (2)y轴正如右图2.(1)如图1-2-16所示,向左匀速运动的小车发出频率为f的声波,车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1,车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2,则f1、f2与f的关系为________.图1-2-16(2)如图1-2-17所示,横波1沿BP方向传播,B点的振动图象如图1-2-18甲所示;横波2沿CP方向传播,C点的振动图象如图1-2-18乙所示.P与B相距40 cm,P与C相距50 cm,波速都为20 cm/s.两横波在P处相遇,两横波振动方向相同,P点振幅为________ cm.图1-2-17图1-2-18解析:(1)声源靠近A处的人,由多普勒效应知,他接收到的频率变大,即f1>f;相反,声源远离B处的人,则他接收到的频率变小,即f2<f.(2)Δl=PC-PB=50 cm-40 cm=10 cm,由题图可知T=1 s,λ=vT=20 cm,所以Δl=λ2,但是由两波源的振动图象知,两波源振动情况相反.所以P点应为加强点,所以P点的振幅A=A1+A2=30 cm+40 cm=70 cm.答案:(1)f1>f,f2<f(2)703.(1)如图1-2-19所示,是用a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干涉图样,其中图甲是用a光照射时形成的,图乙是用b光照射时形成的.则关于a、b两束光,下述正确的是( )图1-2-19A.a光的波长比b光短,频率比b光高B.b光的波长比a光短,频率比a光高C.b光比a光衍射现象更明显D.a光比b光衍射现象更明显(2)在均匀介质中,各质点的平衡位置均在同一直线上,图中正方形方格的边长均为1.5 cm.波源在坐标原点处,t=0时波源开始向y轴负方向振动,如图1-2-20为t=0时刻的波动图象,经过0.24 s时间第三次形成如图所示波形,则此波的周期T和波速v分别为多大?图1-2-20解析:(1)b 光的干涉条纹间距比a 光小,由Δx =L dλ可知b 光的波长比a 光短,频率比a 光高,选项A 错误;选项B 正确;波长越长,衍射现象越明显,选项C 错误;选项D 正确.(2)又t =0时波源开始向y 轴负方向振动,经过0.24 s 时间第三次形成如图所示波形,所以t =3T ,T =0.24/3 s =0.08 s .图中正方形方格的边长均为1.5 cm ,波长为λ=8×1.5 cm,所以波速v =λ/T =1.5 m/s.答案:(1)BD (2)0.08 s 1.5 m/s 4.图1-2-21如图1-2-21所示为一列简谐波在t 1=0时刻的图象.此时波中质点M 的运动方向沿y 轴负方向,且t 2=0.55 s 时质点M 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处.试求:(1)此波沿什么方向传播?(2)波速是多大?(3)从t 1=0至t 3=1.2 s ,质点N 运动的路程和t 3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少? 解析:(1)此波沿x 轴负方向传播.(2)在t 1=0到t 2=0.55 s 这段时间时,质点M 恰好第3次到达沿y 轴正方向的最大位移处,则有:(2+34)T =0.55 s ,得T =0.2 s. 由图象得简谐波的波长为λ=0.4 m ,则波速v =λT=2 m/s. (3)在t 1=0至t 3=1.2 s 这段时间,波中质点N 经过了6个周期,即质点N 回到始点,所以走过的路程为s =6×5×4 cm=120 cm.相对于平衡位置的位移为2.5 cm.答案:(1)沿x 轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm5.振幅A =2 cm ,f =50 Hz 的横波沿x 正方向传播,波源在坐标原点O 处,从t =0开始振动,已知在t =0.5 s 末,此波传到距波源O 为x =10 m 处的P 点,并且P 点向-y 方向开始振动.求:(1)该波的波速、波长.(2)画出t 1=0.4 s 末的波形图.(3)画出距波源O 为x 2=5 m 处Q 点的振动图象.解析:(1)周期T =1/f =0.02 s波速v =x /t =20 m/s波长λ=vT =0.4 m.(2)t 1=0.4 s 末,波传到距波源x 1=vt 1=8 m 处,由于各点开始振动的方向相同,故该点也开始由平衡位置向-y 方向振动.由于x 1=20λ,故该时刻波源O 刚好过平衡位置向-y 方向振动.则t 1=0.4 s 末的波形图如上图所示.(3)波传到Q 点需用时间t =x 2/v =0.25 sQ 点做简谐运动的周期T =0.02 s ,开始振动的方向也为-y 方向,故画出如图所示的距波源O 为x 2=5 m 处Q 点的振动如下图所示.答案:(1)20 m/s 0.4 m (2)见解析 (3)6.图1-2-22如图1-2-22所示,甲为某一列简谐波t =t 0时刻的图象,乙是这列波上P 点从这一时刻起的振动图象,试讨论:(1)波的传播方向;并求其波速.(2)画出经过2.3 s 后波的图象,并求0~2.3 s 内P 质点的位移和路程.解析:(1)根据振动图象可以判断P 质点在t =t 0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动,由此可确定波沿x 轴正向传播.由t =t 0时该波的图象可知λ=2.0 m ,根据v =λf ,波传播的频率与波源振动频率相同,而波源振动的频率与介质中各质点振动频率相同,由P 质点的振动图象可知,f =1T =10.4Hz =2.5 Hz ,所以v =2.0×2.5 m/s=5.0 m/s. (2)由于T =0.4 s ,所以2.3 s =534T ,波形重复5次再沿x 轴推进34个波长,经过2.3 s 后波的图象如下图所示,P 质点的位移为10 cm ,路程s =4A ×5+3A =23A =2.3 m.答案:(1)沿x 轴正向 5.0 m/s(2) 10 cm 2.3 m1. 如图1-2-23所示,O 是波源,a 、b 、c 、d 是波传播方向上各质点的平衡位置,且Oa =ab=bc =cd =0.6 m ,开始各质点均静止在平衡位置,t =0时波源O 开始向上做简谐运动,振幅是0.02 m ,波沿Ox 方向传播,波长是1.6 m ,当波源O 点振动了一段时间t 1,其经过的路程是0.1 m ,在t 1时刻,各质点运动的方向是(填向上、向下或未振动)a 质点________,b 质点________,c 质点________,d 质点________.图1-2-23解析:O 点在t 1时间的路程是0.1 m =5.0 A ,因质点每个周期振动4A ,所以t 1=5.0A 4A= 1.25 T ,此时O 点位于正最大位移处,对应图形如图所示.可以判断a 质点向上振,b 质点向下振,c 质点向上振,d 质点此时刻未振动,速度为零.答案:向上 向下 向上 未振动2.(1)摆长为L 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t =0),当运动至t =3π2L g时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象为下图中的( )(2)图1-2-24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 ,则( )图1-2-24A .波的周期为2.4 sB .在t =0.9 s 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:(1)单摆的摆长为L ,其做简谐运动的周期T =2π L g ,从t =0到t =3π2 L g 时,运动的时间为34T ,此时摆球具有负向最大速度,即摆球正在平衡位置向负方向运动,显然,34T 前摆球应在负向最大位移处,即摆球在负向最大位移处开始计时的,单摆的振动图象应为D.(2)从两时刻的波形图可以看出,在Δt =0.6 s 时间内,波传播的距离Δx =3λ4=6 m ,故传播时间Δt =3T 4=0.6 s ,周期T =0.8 s ,A 项错误;同时可求波速为10 m/s ;t =0时刻P 点向y 轴负方向振动,经过Δt =0.9 s =118T ,P 点正向y 轴负方向振动,B 项错误;经过t =0.4 s ,即半个周期,P 点经过的路程为2A =0.4 m ,C 项错误;经过t =0.5 s ,波向x 轴负方向平移Δx =vt =5 m ,可知Q 点处于波峰,D 项正确.答案:(1)D (2)D3.如图1-2-25所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A 、B 、C 、D …为绳上等间隔的点,点间间隔为50 cm.现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动,若A 点开始向上振动,经0.1 s 第一次达到最大位移时,C 点恰好开始振动.则:图1-2-25(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大?(2)从A 开始振动,经多长时间J 点第一次向下达到最大位移?解析:(1)v =Δx t =10.1m/s =10 m/s. (2)波传播到J 点的时间为:t 1=Δx v =9×0.510s =0.45 s , J 点第一次向下达到最大位移时,振动了34个周期.t 2=34T =34×0.4 s=0.3 s ,t 2=t 1+t 2=0.75 s.答案:(1)10 m/s (2)0.75 s 4.图1-2-26在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L ,如图1-2-26(a)所示.一列横波沿该直到向右传播,t =0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形.则该波:(1)波长为多少?(2)质点振动的周期为多少?解析:由图可知该波的波长为8L ,由波的传播方向可推知质点9在Δt 时刻的振动方向向上,而t =0时刻波刚传到质点1时其振动方向是向下的,由此可见质点9并非是Δt 时刻波的前沿,由题意知(b)所示是经Δt 时间第一次出现的波形,可知Δt 时刻在质点9的右侧还应有半个波长的波形未画出来,即经Δt 波应从质点1传播到质点13.(未画出)传播的距离Δx =1.5λ=12L ,故波速v =Δx Δt =12L Δt ,波的周期T =λv =8L 12L Δt=2Δt 3. 答案:(1)8L (2)2Δt 35. 如图1-2-27为一列横波某时刻的波形图,已知该波沿+x 方向连续传播,传播速度为2 m/s.(1)求波上质点P 的振动周期并画出从该时刻计时开始的振动图象.(2)如图1-2-28所示,在探究共振现象的实验中发现:当作用在装置上MN 间的驱动力的频率与上述横波的频率相同时,MN 间五个单摆中D 摆恰好发生共振.现测得D 摆摆线长l =99.6 cm.摆球的直径d =0.8 cm ,求当地重力加速度g .(结果取2位有效数字)图1-2-27解析:(1)由图象可以看出:λ=4 m.由T =λv 可解得:T =λv =42s =2 s. 由于t =0时刻P 点向上振动,则P 点的振动图象如下图所示:(2)由T =2π L g 得:g =4π2L T2 又L =l +d2,联立可解得:g =4π2(99.6+0.4)×10-222=9.9 m/s 2. 答案:(1)(2)9.9 m/s 2 6. 已知一列简谐横波在t =0时刻的波形图象如图1-2-29所示,再经过1.1 s ,P 点第3次出现波峰.求:图1-2-29(1)波速v 为多少?(2)由图示时刻起,Q 点再经过多长时间第一次出现波峰?(3)从此时刻开始计时,试写出坐标为x =3 m 的质点的位移与时间的关系式.解析:由传播方向可以判断,此时此刻P 点的振动方向是向下的,经过t 1=34T 第一次到达波峰位置,经过t 2=134T ,第二次到达波峰位置,经过t 3=234T ,第三次到达波峰位置,即234T =1.1 s ,T =0.4 s.(1)从题中波形图上可以看出,波长λ=4 m ,所以波速v =λT = 4 m 0.4 s=10 m/s. (2)由图上可以看出波向右传播,t =0时,离A 点最近的波峰在x =2 m 处,该点距Q 点距离为s =4 m ,因此再经过t 1时间,Q 点第一次出现波峰,t 1=s v = 4 m 10 m/s=0.4 s. (3)坐标为x =3 m 的质点此时处在平衡位置,由于波沿x 轴正方向传播,所以质点向上运动,周期为0.4 s ,所以质点的振动周期也为0.4 s ,从图上可以看出振幅为0.5 m ,因此坐标为x=3 m 的质点的位移与时间关系式为y =0.5sin 2π0.4t =0.5sin 5πt . 答案:(1)10 m/s (2)0.4 s (3)y =0.5sin 5πt7. 两列横波在x 轴上沿相反方向传播,如图1-2-30所示,传播速度v =6 m/s ,两列波的频率都是f =30 Hz ,在t =0时,这两列波分别从左和右刚刚传到S 1和S 2处,使S 1和S 2都开始向上做简谐振动,S 1的振幅为2 cm ,S 2的振幅为1 cm ,已知质点A 与S 1、S 2的距离分别是S 1A =2.95 m ,S 2A =4.25 m ,当两列波在A 点相遇时,A 点的振幅为多大?图1-2-30解析:根据v =λf ,则λ=v f =630m =0.2 m , S 1、S 2两波源到A 点的波程差,ΔS =S 2A -S 1A =(4.25-2.95)m =1.3 m.因为是完全相同的波源,所以ΔS 若满足半波长的偶数倍,A 点振动加强,振幅为两振幅之和,ΔS 若满足半波长的奇数倍,A 点振动减弱,振幅为两振幅之差,由此判定ΔS λ/2=1.3×2/0.2=13.即满足半波长的奇数倍,A 点为振动减弱点,振动振幅为A =A 1-A 2=(2-1)cm =1 cm. 答案:1 cm8. 如图1-2-31所示为波源O 振动1.5 s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图.已知波源O 在t =0时开始沿y 轴负方向振动,t =1.5 s 时它正好第二次到达波谷.问:图1-2-31(1)再经过多长时间x =5.4 m 处的质点第一次到达波峰?(2)从t =0开始至x =5.4 m 处的质点第一次到达波峰这段时间内,波源通过的路程是多少?解析:(1)从图象可知λ=60 cm =0.6 m ,t =114T 所以T =45t =1.2 s , 又因为x t =λT ,所以x =λt T=0.75 m 所以t =1.5 s 时波刚好传至距波源0.75 m 的质点处,最前面的波峰位于x =0.3 m 的质点.又因为Δx Δt =λT, 所以Δt =ΔxT λ=(5.4-0.3)×1.20.6s =10.2 s (2)从t =0至x =5.4 m 处的质点第一次到达波峰时所用总时间t ′=t +Δt =1.5 s +10.2 s =11.7 s所以波源通过的总路程x 路=4A ·t ′T=1.95 m 答案:(1)10.2 s (2)1.95 m。
2021届高考一轮(人教版)物理:机械振动与机械波含答案

2021届高考一轮(人教版)物理:机械振动与机械波含答案*机械振动与机械波*一、选择题1、关于机械波的形成,下列说法中正确的是( )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2、(多选)如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动),取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向,得到如图乙所示的振动曲线,由曲线所给的信息可知,下列说法正确的是( )A.t=0时,振子处在B位置B.振子运动的周期为4 sC.t=4 s时振子对平衡位置的位移为10 cmD.t=2.5 s时振子对平衡位置的位移为5 cmE.如果振子的质量为0.5 kg,弹簧的劲度系数为20N/cm,则振子的最大加速度大小为400 m/s23、(多选)质点沿y轴做简谐运动的振动图象如图所示,下列说法正确的是( )A.该质点的振动周期为0.4 sB.t=0.04 s时,该质点沿y轴负方向运动C.在一个周期内,该质点的位移为0.4 mD.t=0.2 s时,该质点受到的回复力等于0E.在0.3~0.5 s内,该质点的速度先增大后减小4、(多选)关于水平放置的弹簧振子所做的简谐运动,下列说法正确的是( ) A.位移的方向是由振子所在处指向平衡位置B.加速度的方向总是由振子所在处指向平衡位置C.经过半个周期振子经过的路程一定是振幅的2倍D.若两时刻相差半个周期,弹簧在这两个时刻的形变量一定相等E.经过半个周期,弹簧振子完成一次全振动5、(多选)一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图象如图乙所示。
下列说法正确的是( )甲乙A.图乙表示质点L的振动图象B.该波的波速为0.5 m/sC.t=8 s时质点M的位移为零D.在4 s内质点K所经过的路程为3.2 mE.质点L经过1 s沿x轴正方向移动0.5 m6、(多选)一列简谐横波从左向右以v=2m/s的速度传播,某时刻的波形图如图所示,下列说法正确的是( )A.A点再经过一个周期将传播到D点B.B点正在向上运动C.B点再经过18T回到平衡位置D.该波的周期T=0.05 sE.C点再经过34T将到达波峰的位置7、(双选)一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4cm,振子的平衡位置位于x轴上的O点。
人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题(解析版)

人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题(解析版)一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.公路上的雷达测速仪的任务原理是应用( )A.波的反射和多普勒效应B.波的干预和多普勒效应C.波的干预和波的反射D.波的反射和共振2.一列沿x轴传达的简谐横波在某时辰波的图象如下图,波速为20 m/s,图示时辰x=2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,可以判别 ( )A.质点振动的周期为0.20 sB.质点振动的振幅为1.6 cmC.波沿x轴的正方向传达D.图示时辰,x=1.5 m处的质点减速度沿y轴正方向3.一列简谐横波沿x轴传达,波长为1.2 m,振幅为A.当坐标为x=0处质元的位移为-A且向y轴负方向运动时.坐标为x=0.4 m处质元的位移为A.当坐标为x=0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4 m处质元的位移和运动方向区分为( )A.-A、沿y轴正方向B.-A、沿y轴负方向C.-A、沿y轴正方向D.-A、沿y轴负方向4.振源A带动细绳振动,某时辰构成的横波波形如下图,那么在波传达到细绳上一点P时末尾计时,以下四个图形中能表示P点振动图象的是( )A. B. C. D.5.如下图是一列沿着绳向右传达的绳波波形,此时波刚传到B点,由图可判别波源A点末尾的振动方向是( )A.向左 B.向右 C.向下 D.向上6.如图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图,P是平衡位置在x=1 cm处的质点,Q是平衡位置在x=4 cm处的质点.乙图为质点Q的振动图象.那么( )A.t=0.3 s时,质点Q的减速度到达正向最大B.波的传达速度为20 m/sC.波的传达方向沿x轴负方向D.t=0.7 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向7.一列横波在x轴上沿x轴正方向传达,在t与t+0.4 s两时辰在x轴上-3 m~+3 m的区间内的波形图恰恰堆叠,那么以下说法正确的选项是( )A.质点振动的最小周期为0.4B.该波最大波速为10 m/sC.从t时辰末尾计时,x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置D.在t+0.2 s时辰,x=2 m处的质点位移一定为a8.如下图,甲、乙两平面波是振幅相反的相关波,甲波沿x轴正方向传达,乙波沿y轴正方向传达,图中实线表示某一时辰的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动状况,正确的判别是( )A.a、b点振动增强,c、d点振动削弱B.a、c点振动增强,b、d点振动削弱C.a、d点振动增强,b、c点振动削弱D.a、b、c、d点的振动都增强9.以下关于机械波的说法正确的选项是( )A.声波是机械波,其传达方向与介质质点的振动方向垂直B.机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议C.介质质点每经过一个周期沿波的传达方向移动一个波长的距离D.机械波在传达进程中,越远的质点其振动周期越小10.一列横波沿x轴正方向传达到坐标原点O时的波形如下图,当波抵达N点时,处于x=2 cm处的质点经过的路程和该时辰的位移是 ( )A. 2.5 cm,0 cm B. 5 cm,0 cmC. 2.5 cm,-1 cm D. 5 cm,-1 cm11.如下图,一简谐横波在x轴上传达,轴上a、b两点相距12 m.t=0时a点为波峰,b点为波谷;t=0.5 s时a点为波谷,b点为波峰,那么以下判别正确的选项是( )A.波一定沿x轴正方向传达 B.波长能够是8 mC.周期能够是0.5 s D.波速一定是24 m/s12.一列简谐横波沿x轴负方向传达,波速为v=4 m/s.坐标原点(x=0)处质点的振动图象如下图,在以下4幅图中可以正确表示t=0.15 s时的波形的图是( )A. B.C. D.13.依据机械波的知识可知( )A.横波沿水平方向传达,纵波沿竖直方向传达B.在波的传达进程中,质点随波迁移将振动方式和能量传达出去C.波的图象就是反映各质点在同一时辰不同位移的曲线D.声波在真空中也能传达14.如下图,在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源,区分距O点6 m和1 m,两个声源同时不时向外收回波长都为2 m的完全相反的声波.在直线PQ上从-∞到+∞的范围内声波干预削弱的区域共有( )A.无量多个 B. 7个 C. 5个 D. 3个15.一列横波沿x轴正向传达,某时辰的图象如以下图所示,坐标为(3,0)的质点,经过周期后该质点的坐标是( )A. (3,2) B. (4,2) C. (4,-2) D. (3,0)二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)在平均介质中选取平衡位置在同不时线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图甲所示.一列横波沿该直线向右传达,t=0时抵达质点1,质点1末尾向下运动,经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形,那么该波的( )A.周期为Δt,波长为8LB.周期为Δt,波长为8LC.周期为Δt,波速为D.周期为Δt,波速为17.(多项选择)在同一地点有两个运动的声源,收回声波1和声波2.在同一空间的介质中沿同一方向传达,如下图为某时辰这两列波的图象,那么以下说法中正确的选项是( )A.波1速度比波2速度大B.这两列波的频率相反C.在这两列波传达方向上,不会发生动摇的干预现象D.相关于同一阻碍物,波1比波2发作衍射现象更清楚18.(多项选择)以下说法正确的选项是( )A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波,阻碍物或孔越小,衍射越清楚C.听到回声是声波的衍射现象D.听到回声是共鸣现象19.(多项选择)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传达时某时辰的波形图,甲波向右传达,乙波向左传达.质点M位于x=0.2 m处,那么( )A.这两列波不会发作干预现象B.M点的振动总是增强C.M点将做振幅为30 cm的简谐振动D.由图示时辰末尾,再经过甲波周期,M点将位于波峰20.(多项选择)假设一辆汽车在运动时喇叭收回声响的频率是300 Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的进程中,以下说法正确的选项是( )A.当汽车向你驶来时,听到声响的频率大于300 HzB.当汽车向你驶来时,听到声响的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而事先,听到声响的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而事先,听到声响的频率小于300 Hz三、填空题21.以下图是不同频率的水波经过相反的小孔所能抵达区域的表示图,____状况中水波的频率最大;____状况中水波的频率最小.22.湖面上停着A、B两条小船,它们相距20 m.一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传达,每条小船每分钟上下浮动20次.当A船位于波峰时,B船在波谷,两船之间还有一个波峰.以下说法正确的选项是________.A.水波的波长是mB.水波的频率是HzC.水波的波速是m/sD.假定惹起水波的波源振动加快,波的传达速度将变慢E.假定惹起水波的波源振动减慢,波的传达速度将变快23.一列周期为0.4秒的简谐波在平均介质中沿x轴传达,该波在某一时辰的波形如下图,此时振动还只发作在O、M之间;A、B、C是介质中的三个质点,平衡位置区分位于 2 m、3 m、6 m 处.此时B的速度方向为-y方向,以下说法正确的选项是________.A.该波沿x轴正向传达,波速为20 m/sB.A质点比B质点晚振动0.05 sC.B质点此时的位移为1 cmD.由图示时辰经0.1 s,B质点的运动路程为2 cmE.假定该波与另一列沿x轴正向传达且波长为16 m的波相遇,可以发作动摇的干预现象24.以下三张图片区分反映了飞机以三种不同速度在空中(不思索空气的活动)水平飞行时,发生声波的状况.图中一系列圆表示声波的传达状况,A点表示飞机的位置.请你应用给出的图,确定飞机飞行速度最大的是________(填〝a〞〝b〞〝c〞)25.如下图,图甲为一列沿水平方向传达的简谐横波在t=0时的波形图,图乙是这列波中质点P 的振动图线,该波的传达速度为________m/s;图甲中Q点(坐标为x=2.25 m处的点)的振动方程为________.四、计算题26.如图甲为一列简谐横波在某一时辰的图象,图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时辰末尾计时的振动图象,那么(1)波沿x轴______(填〝正〞或〝负〞)方向传达.(2)求波速.27.一列简谐波沿x轴正方向传达,t=0时波形如图甲所示,在0.6 s末,A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰,求:(1)该简谐波的波长、波速区分为多少?(2)经过多少时间x=5 m处的质点P第一次出现波峰?(3)假设以该机械波传到质点P末尾计时,请在图乙中画出P点的振动图象,并标明必要的横、纵坐标值,至少画出一个周期的图象.答案解析1.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的任务原理是应用波的反射和多普勒效应,A对.2.【答案】A【解析】图示时辰x=2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,依据振动方向和传达方向在波形图同一侧,可判别波沿x轴负方向传达,x=1.5 m处的质点在平衡位置上方,减速度沿y轴负方向,选项C、D错.依据波形图可得波长λ=4 m,传达速度v=20 m/s,质点振动周期T==0.2 s,选项A对.依据波形图,质点振动的振幅A=0.8 cm,选项B错.3.【答案】C【解析】坐标为x=0处质元与坐标为x=0.4 m处质元间距为0.4 m小于半个波长,坐标为x=0.2 m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动,坐标为x=0.4 m处质元也向y轴负方向运动.当坐标为x=0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时阅历时间是半个周期的奇数倍.在这段时间坐标为x=0.4 m处质元运动到对称点即位移为-A,运动方向与原来相反,C 正确.4.【答案】C【解析】由图可知,振源末尾起振的方向向下.所以,振动方式传到质点P时,质点P从平衡位置末尾先向下振动,故P点的振动图象如选项C所示.5.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点,所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向,B点此时正向上振动,所以波源A点刚末尾的振动方向向上,选项D正确.6.【答案】C【解析】由乙图可知,t=0.3 s时,质点Q的位置在正向最大位移处,故其减速度是到达反向最大,故A是错误的;由甲图可知,波长为8 cm,由乙图可知,周期为0.4 s,故波速为v==20 cm/s,所以B也是错误的;由于质点Q在t=0时的振动方向是向下的,故可以判别出波的传达方向是沿x轴的负方向传达的,故C是正确的;当t=0.7 s时,实践上是经过1T,O位置处的质点会运动到负的最大位移处,所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置,故D是错误的.7.【答案】C【解析】由题意可知,在t与t+0.4 s两时辰在x轴上-3 m至+3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示,那么有 0.4 s=NT(N=1,2,3…),得:T=s.所以当N=1时,周期最大,为T=0.4 s,由图知,λ=4 m,依据v=,知当N=1时,波速最小为10 m/s,故A、B错误;横波沿x轴正方向传达,t时辰,x=2 m处的质点正向下运动,x=2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置,所以x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置,故C正确;时间t =0.2 s,由于=,假定N是奇数,那么x=2 m处的质点位移为-a;假定N是偶数,x=2 m 处的质点位移为a,故D错误.8.【答案】B【解析】再过T,甲乙两波波峰同时传到a点,甲乙两波波谷同时传到c点,甲波波峰和乙波波谷同时传到b点,甲波波谷和乙波波峰同时传到d点,所以a、c两点为增强点,b、d两点为削弱点,选B.9.【答案】B【解析】声波是纵波,其传达方向与介质质点的振动方向平行,故A错误;机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议,经过不同的介质时,速度发作改动,故B正确;介质中的质点并不随波迁移,而是在其平衡位置左近振动,故C错误;机械波的频率等于波源的振动频率,频率由波源决议的,当它经过不同的介质时,只要频率f和周期不会改动,故D错误.10.【答案】D【解析】波的传达是振动这种运动方式的传达,而不是将原有波形向波的传达方向顺延.当波刚传到坐标原点时,原点O的振动方向沿y轴负方向,由于波的传达是波形在介质中匀速传达,故各点起振方向均沿y轴负方向,由于x=2 cm处质点起振后还需经过1T波才传到N点,所以x =2 cm处质点的位移为y=-1 cm,经过的路程s=1×4A=5 cm,选项D正确.11.【答案】B【解析】由题可知波的传达方向是不确定的,故A错误;从动摇图象可知假定a点为波峰,b点为波谷那么二者相距至少半个波长,或许n个波长另加半个波长,故有:x=12 m=(n+)λ(n=0、1、2、3 ),那么得λ=故λ的能够值有24 m、8 m 等,故B正确;对应的周期能够有:t=0.5 s=(k+)T,(k=0、1、2、3 )那么得:T=s, 那么T的能够值有1 s、s等,不能够为0.5 s,故C错误;波速能够为v==m/s, 波速能够不是24 m/s,所以D错.12.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴负方向传达,因此在t=0.15 s时,原点处的质点位移是为正,向负方向振动.C、D图原点处的质点位移为负,所以C、D错;B图向正方向振动,B错.13.【答案】C【解析】横波和纵波在水平和竖直方向都能传达,这两种波是依据波的传达方向与质点的振动方向间的关系划分的,故A错误.在波的传达进程中,质点在自己的平衡位置左近振动,并不随波迁移,故B错误.波的图象就是反映各质点在空间的散布状况,即各质点在同一时辰不同位移的曲线,故C正确.声波在真空中不能传达,由于没有传达振动的介质,故D错误.14.【答案】C【解析】假定某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍,即Δs=(2n+1)(n=0,1,2,…),那么该点振动削弱,直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大,即AO-BO=6-1 m=5 m=λ,故O点为削弱点,由O向-∞或由O向+∞,直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐渐减小,其中Δs=λ的点有两个,Δs=λ的点有两个,所以在直线PQ上从-∞到+∞的范围内听不到声响的区域共有5个,应选C.15.【答案】A【解析】由题意可知,波沿x轴正向传达,那么质点(3,0)的振动方向沿y轴正向,经周期后抵达正向最大位移,即坐标为(3,2).16.【答案】BC【解析】由图知波长λ=8L,简谐横波向右传达,图中质点9的振意向上,而波源1起振方向向下,所以质点9并非刚刚起振,而是曾经振动了0.5T,那么质点1振动了1.5T,即1.5T=Δt,失掉T=Δt,故B、C正确.17.【答案】CD【解析】在同一种介质中,各种频率的机械波传达的速度相反,选项A错误;从图中可以看出波1的波长大于波2的波长,由公式v=λf可得,波1的频率小于波2的频率,选项B错误;由于两列波的频率不同,两列波不能发作干预,选项C正确;关于同一阻碍物,波长越大衍射越清楚,选项D正确.18.【答案】AB【解析】衍射是波特有的现象,是波区别于其他物质的特征;阻碍物或孔的尺寸越小,越能满足发作清楚衍射现象的条件;回声是声波的反射现象,假设回声抵达人耳比原声滞后0.1 s以上,就能区分回声和原声.19.【答案】BC【解析】两列简谐横波在同一平均介质内传达,波速相等,由图可知两列波的波长相等,由v=λf可知,频率相等,所以两列波能发生干预,故A错误;质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处,振动总是增强,振幅等于两列波振幅之和,为A=20 cm+10 cm=30 cm,那么M点将做振幅为30 cm的简谐振动,故B、C正确;从图示时辰末尾,再经过甲波周期,两波在M点都将向下运动,故M点会抵达波谷,D错误.20.【答案】AD【解析】依据多普勒效应规律,当汽车向你驶来时,听到的喇叭声响的频率大于300 Hz, C、B错误,当汽车和你擦身而事先,听到的喇叭声响的频率小于300 Hz,A、D对.21.【答案】c a【解析】由图可知a状况衍射最清楚,c状况衍射最不清楚,故a状况波长最大,而c状况波长最小,又由于水波的波速相反,故a状况频率最小,c状况频率最大.22.【答案】ABC【解析】由题知,每只船每分钟上下浮动20次,那么T=3 s,波的频率为Hz.当A船位于波峰时B船恰位于波谷,两船之间还有一个波峰,那么两船之间的距离等于1.5个波长,即有 1.5λ=20 m,得λ=m,波速v==m/s,故A、B、C正确;波的传达速度由介质的性质决议,与波源的振动速度有关,故D、E错误.23.【答案】BCD【解析】由图知,波长λ=8 m,那么波速为v===20 m/s.此时B的速度方向为-y方向,那么由波形的平移法知该波沿x轴负向传达,故A错误.A质点与B质点平衡位置相距x=1 m,那么波从B传到A的时间t==s=0.05 s,即A质点比B质点晚振动0.05 s,故B正确.B质点此时的位移为y=sinπ cm=1 cm,故C正确.由图示时辰经0.1 s=T,由波形平移法可知,图中x=5 cm处的形状传到B点,B质点的运动路程为S=2y=2 cm,故D正确.在同一种介质中传达的两列波波速相等,波长不同时频率不同,两列波相遇时,频率不等,不能够发作动摇的干预现象,故E错误.24.【答案】c【解析】当飞机运动到某圆圆心时,在周围激起起声波,声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A 点所用的时间相反.设A点离某圆圆心距离为x,该圆半径为r,那么v=340(m/s),x和r都可在图中量出.因此,从图上可以看出,a图飞机速度小于声速,b图等于声速,c图大于声速,应选c.25.【答案】0.5 y=0.2cos (πt) cm【解析】由甲图知波长等于1.0 m,乙图知周期等于2 s,所以传达速度v==0.5 m/s;由图知,在t=0时辰,Q点处于波峰的位置,所以振动方程为y=0.2cos (πt) cm.26.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知,t=0时辰质点P振动方向向下;在甲图上,由波形平移法可知,沿x轴的负方向传达;(2)由甲、乙图区分读出,λ=4 m,T=0.4 s,那么波速v==10 m/s27.【答案】(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)【解析】(1)由图可知,λ=2 m,T=s=0.2 s,v==10 m/s(2)波峰传到P点,t==s=0.45 s(3)由甲图可知,质点起振的方向为经平衡位置向下振动,振动图象如下图。
2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题(本大题共5小题)1.如图甲,O 点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O 点之间。
现将摆球拉到A 点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动,其中B 点为运动中的最低位置,图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线,图中为摆球从A 点开始运动的时刻,g 取。
下列说法正确的是( )A .单摆的振动周期B .摆长C .摆球的质量D .摆球运动过程中的最大速度2.一列简谐横波沿轴正方向传播,图1是波传播到的M 点时的波形图,图2是质点N ()从此时刻开始计时的振动图像,Q 是位于处的质点。
下列说法正确的是( )A .这列波的传播速度是B .时质点Q 首次到达波峰位置C .P 点的振动方程为D .该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3.如图所示,在一根张紧的水平绳上挂几个摆,其中A 、E 摆长相等。
先让A 摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则( )0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A .其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B .其它各摆振动振幅大小相同,但摆动周期不同C .其它各摆振动振幅大小不相同,E 摆振幅最大D .其它各摆振动周期大小不同,D 摆周期最大4.如图所示,波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播,两点的平衡位置相距。
某一时刻在a 点出现波峰,从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰,则( )A .若波由a 向b 传播,波的传播速度为B .若波由b 向a 传播,波的传播速度为C .从b 点出现波峰开始计时,内质点b 经过的路程可能为D .从b 点出现波峰开始计时,末质点b 可能处在波谷的位置5.汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术,在汽车行驶过程中,许多因素都会产生噪音,系统会通过车身的声学反馈技术,通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消,从而减少车内噪音。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波

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.。
2025届高考物理一轮复习专题卷: 机械波(含解析)

2025届高考物理一轮复习专题卷: 机械波一、单选题1.2024年4月3日7时58分(北京时间),中国台湾海域发生7.5级地震。
自然资源部海啸预警中心根据初步地震参数判断,地震可能会在震源周围引发局地海啸。
海啸波是波长很长的浅水波,其传播速度度。
一般在深而广阔的海洋,其传播速度约500km/h 至1000km/h ,且传播过程中能量损失很少。
同一海啸波在深海区和浅海区传播时,下列说法正确的是( )A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同2.如图所示是用发波水槽演示多普勒效应的实验照片,水槽固定不动,波源以固定频率振动并以某一速度沿x 轴方向移动,A 、B 是位于x 轴上的两个质点,则在图示时刻,下列说法中正确的是( )A.波源向x 轴正方向运动B.A 处波速大于B 处波速C.质点A 振动的频率大于波源频率D.质点B 振动的频率等于波源频率3.将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上.在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时以相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播.因开始振动时的情况不同,分别得到了如图甲和乙所示的波形.则( )vA.甲图中两手开始振动时的方向并不相同B.甲图中绳的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳的分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形4.如图所示,是水面上两个振动情况完全相同的波源,其振动方向为竖直方向,发出的波在水面上形成稳定的干涉图样,且波长均为cm.Pcm.P 是水面上的一点,且三点刚好构成一个直角三角形,两点之间的距离为6 cm ,.,,下列说法中正确的是( )A.P 点是振动减弱点B.连线中点始终处于最大位移C.连线上(不包含两点)共有3个振动加强点D.连线上(不包含点)共有2个振动加强点5.下列关于波的衍射的说法正确的是( )A.波要发生衍射现象必须满足一定的条件B.机械波频率较大时,绕过障碍物时衍射不明显C.对同一列波,缝、孔或障碍物的尺寸越大,衍射现象越明显D.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象6.波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端,两波源发出的波振幅和波长均相等,在绳中的传播速度均是1 m/s ,在时刻绳上的波形如图所示,则根据波的叠加原理,以下说法中正确的是( )0t =12S S 、12S S 、12S S P 、、12S S 、1237S PS ∠=︒sin 370.6︒=cos370.8︒=12S S 12S S 12S S 、1S P 1SA.当时,波形如图中①所示,当时,波形如图中②所示B.当时,波形如图中①所示,当时,波形如图中③所示C.当时,波形如图中②所示,当时,波形如图中①所示D.当时,波形如图中②所示,当时,波形如图中③所示7.如图所示,为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表示波峰、虚线表示波谷.已知两列波的波长,该时刻在P 点两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述正确的是( )A.P 点有时在波峰,有时在波谷,振动始终加强B.P 点始终在波峰C.P 点的振动不遵循波的叠加原理,P 点的振动也不始终加强D.P 点的振动遵循波的叠加原理,但并不始终加强8.如图所示,1、2、3分别表示入射波、反射波、折射波的波线,则( )2s t =4s t =2s t =4s t =2s t =4s t =2s t =4s t =12S S 、12λλ<A.2与1的波长、频率相等,波速不相等B.2与1的波速、频率相等,波长不相等C.3与1的波长、频率、波速均相等D.3与1的频率相等,波速、波长不相等9.如图所示,一列简谐横波沿x 轴传播,实线为时的波形图,虚线为时的波形图.已知该简谐波的传播速度v 满足,下列关于平衡位置在处质点的振动图像,可能正确的是( )A.B.C.D.10.一列简谐横波沿直线由a 向b 传播,相距10.5 m 的a 、b 两处的质点振动图像如图所示,则( )A.该波的振幅一定是20 cmB.该波的波长可能是14 m10.5s t =22s t =2m/s 4m/s v ≤≤2m x =C.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 s11.浅层水波可视作简谐横波,如图所示,A 、B 为平衡位置在沿波源向外的一条直线上相距的两点,已知波源的振动周期为0.2 s ,A 点在振动的最高点,B 点在平衡位置.下列判断正确的是( )A.水波的波长最长为0.2 mB.若B 点向上振动,则水波传播的最大速度为3 m/sC.若B 点向下振动,则水波传播的最小速度为1 m/sD.质点B 刚振动时,速度向右12.一列简谐横波沿x 轴传播,在时的波形如图甲所示,是介质中的四个质点,已知N 、Q 两质点平衡位置之间的距离为16 m.如图乙所示为质点P 的振动图像.则( )A.该波的波速为240 m/sB.该波沿x 轴正方向传播C.质点P 的平衡位置位于处D.从回到平衡位置二、多选题13.图甲为一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,图乙为处质点的振动图像,则下列说法正确的是( )0.15m d =0.125s t =M N P Q 、、、3m x =0.125t =s 5cm x =A.该波的波长为10 cmB.从图甲所示时刻起再过9 s ,处的质点运动的路程为20 cmC.若这列波向右传播,图甲可能是时刻的波形图D.若这列波向左传播,从图甲所示时刻起再过3 s ,处质点的位移为14.如图中和是两个振幅为A 的相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,e 是连线的中点,则下列判断中正确的是( )A.e 处质点振动加强B.a 处的质点振动加强,振幅为;b 处的质点振动减弱,振幅为0C.两列简谐横波传播的速度大小不一定相等D.从图示时刻起经过四分之一周期,d 处的质点位移为零15.如图甲所示,老师站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,根据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )A.女同学从A 向E运动过程中,她感觉哨声音调变高8cm x =6s t =1cm x=cm 1S 2S cd 2AB.女同学在从点C 向左运动过程中,她感觉哨声音调变低C.女同学在从点C 向右运动过程中,她感觉哨声音调变高,是因为老师吹口哨的频率变高的缘故D.女同学从E 向D 运动过程中,她感觉哨声音调变化,这是多普勒现象三、填空题16.如图所示为一列沿x 轴传播的简谐横波在时的波形图,该波的波速为,图中A 是传播方向上的一个质点,用T 表示该波的周期,则时刻时间内,质点A 的加速度________变大。
2021届高考物理一轮复习第十二章《机械振动与机械波 光 电磁波与相对论》测试卷

第十二章《机械振动与机械波光电磁波与相对论》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列说法正确的是()A.著名的泊松亮斑是光的干涉现象B.在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.在太阳光照射下,水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象2.关于电磁波谱下列说法正确的是()A.伦琴射线是高速电子流射到固体原子的内层电子受到激发而产生的B.γ射线是原子内层电子受激发而产生的C.在电磁波谱最容易发生衍射的是γ射线D.在同种介质中,紫外线比紫光传播速度大3.介质中有一简谐机械波传播,对于其中某个质点,下列说法正确的是()A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程一定等于一个波长D.它的振动频率等于波源的传播频率4.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子离开平衡位置的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐增大D.振子的加速度逐渐增大5.过量接收电磁辐射有害人体健康.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W.若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P,则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离可能为()A.B.C.D.6.一简谐机械横波沿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象.下列说法正确的是()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7.如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是()A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变8.对相对论的基本认识,下列说法正确的是()A.我们发现在竖直方向上高速运动的球在水平方向变扁了B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C.空间与时间之间没有任何联系D.相对论认为:真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的9.高原上人的皮肤黝黑的原因是()A.与高原上人的生活习惯有关B.与高原上的风力过大有关C.与高原上紫外线辐射过强有关D.由遗传本身决定10.在xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为1 m/s,振幅5 cm,频率为2.5 Hz,在t=0时刻,P点位于其平衡位置下方最大位移处,则距P点为0.2 m的Q点()A.在0.1 s时的速度最大B.在0.1 s时的速度向上C.在0.1 s时的位移是5 cmD.在0到0.1 s时间内经过的路程是10 cm11.下列说法正确的是()A.电磁波可以发生偏振B.红外线属于光,不是电磁波C.在相同介质中,所有电磁波传播的速度都相同D.只要空间某区域有变化的磁场或变化的电场,就能产生电磁波12.如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是()A.电容器正在放电B.电容器正在充电C.线圈中的电流正在增大D.电容器两极板间的电场能正在减小13.根据相对论时空观,可以得出()A.运动的时钟变快B.运动的尺子变长C.物体的质量随着速度的增加而减小D.不管在哪个惯性系中,测得的真空中的光速都相同14.利用单摆测重力加速度的实验中,如果偏角小于5°,但测出的重力加速度的数值偏大,可能原因是()A.振幅较小B.测摆长时,只量出摆线的长度,没有从悬挂点量到摆球中心C.数振动次数时,少计了一次D.数振动次数时,多计了一次15.一列横波沿x轴正方向传播,图甲为t=0.5 s时的波动图象,图乙为介质中某质点的振动图象.对该波的说法正确的是()A.这列机械波的频率为0.25 HzB.这列机械波的波速为4 m/sC.质点N的振幅为0D.乙图描述的是甲图中M点的振动情况二、填空题(共3小题)16.如图所示,甲为一列沿x轴传播的简谐波在t=0.1 s时刻的波形图象,乙表示该波在传播介质中x=2 m处的质点a从t=0时起的振动图象.则________..A.该波的周期是0.1 sB.该波沿x轴负方向传播C.t=0.5 s时,质点a在负的最大位移处D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点a通过的路程为40 cmE.t=0.25 s,x=4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向17.在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1________Δx2(填“>”、“=”或“<”).若实验中红光的波长为630 nm,双缝与屏幕的距离为 1.00 m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为________ mm.18.如图所示,S1、S2为两个振动情况完全一样的波源,两列波的波长都为λ,它们在介质中产生干涉现象,S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域,如图中实线所示.P是振动加强区域中的一点,从图中可看出________.A.P点到两波源的距离差等于1.5λB.S1的传播速度大于S2的传播速度C.P点此时刻振动最强,过半个周期后,振动变为最弱D.当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波峰也一定传到P点E.两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间三、简答题(共2小题)19.一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,求一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原来路径返回的情况).20.如图所示,是某绳波形成过程的示意图,质点1在外力作用下垂直直线方向做简谐运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向上运动,t=时,1质点到达最上方,5质点开始向上运动,问:(1)t=时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何?(2)t=时,质点8、12、16的运动状态如何?(3)t=T时,质点8、12、16的运动状态如何?四、计算题(共3小题)21.一玻璃立方体中心有一点状光源.今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体.已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值.22.一质点做简谐运动,其位移和时间的关系图象如图所示.(1)求t=0.25×10-2s时的位移;(2)在t=1.5×10-2s到t=2×10-2s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?(3)在t=0到t=8.5×10-2s时间内,质点的路程、位移各多大?23.某种光学元件有两种不同透明物质∠和透明物质∠制成,其横截面积如图所示,O为AB中点,∠BAC=30°,半圆形透明物质∠的折射率为n1=,透明物质∠的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出:(1)该透明物质∠的折射率n2;(2)光线在透明物质∠中的传播速率大小v;(3)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值.答案解析1.【答案】D【解析】著名的泊松亮斑是光的衍射现象,A错误;在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象,B错误;用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,C错误;在太阳光照射下,水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象,D正确.2.【答案】A【解析】A、伦琴射线是高速电子流射到固体原子的内层电子受到激发而产生的,故A正确;γ射线是原子核受到激发而产生的,故B错误;在电磁波谱最容易发生衍射的是无线电波,故C错误;在同种介质中,紫外线的折射率大于紫光的折射率,由v=可知紫外线比紫光传播速度小,故D 错误.3.【答案】D【解析】介质中某个振动质点做简谐运动,其速度按正弦(或余弦)规律变化,而在同一介质中波的传播速度是不变的,振动速度和波的传播速度是两个不同的速度,A错误;在横波中振动方向和波的传播方向垂直,在纵波中振动方向和波的传播方向在一条直线上,B错误;振动质点在一个周期内走过的路程为4个振幅,C错误;波在传播的过程中,频率不变,为波源的频率,D正确.4.【答案】C【解析】振子向平衡位置运动的过程中位移逐渐减小,回复力与位移成正比,故回复力也逐渐减小,所以A、B错误;在振子向平衡位置运动的过程中回复力做正功,故速度逐渐增大,所以C正确;回复力逐渐减小,故加速度逐渐减小,所以D错误.5.【答案】D【解析】由题意知,不符合规定的区域与安全区域的临界面为一球面,设其半径为R,由S=4πR2,W=,得R=.6.【答案】D【解析】图甲为波的图象,图乙为振动图象.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;在波的图象中,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,D对.7.【答案】C【解析】偏振片P是起偏器,所以旋转偏振片P仅仅改变A处偏振光的振动方向,不影响A处光的强度,当偏振片P和Q的透振方向接近时,B处的光的强度增强,反之减弱,故C正确.8.【答案】D【解析】A、我们发现竖直向上高速运动的球,水平方向上没有变化,竖直方向变短了,故A错误;B、由E=mc2可知,质量与能量相互联系,但质量与能量是两个不同的物理量,不能说质量就是能量,故B错误;C、根据爱因斯坦相对论的原理,时间与空间是存在关系的,故C错误;D、相对论认为:真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的,故D正确.9.【答案】C【解析】高原上紫外线辐射比平原高许多,而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得粗糙与黝黑,故选项C正确,A、B、D均错误.10.【答案】A【解析】周期为:T==s=0.4 s;波长为:λ=vT=0.4 m;PQ相隔为;波向右传播,当P 位于其平衡位置下方最大位移处时,Q点处于正向最大位移处;则再过0.1 s(即T)时,Q点回到平衡位置,速度达到最大,方向向下,加速度为零,位移为0,故A正确,B、C错误;在0到0.1 s 时间内的路程为5 cm,故D错误.11.【答案】A【解析】电磁波可以发生偏振;红外线属于光,也是电磁波;只有在真空中,所有电磁波传播的速度都相同;只有空间某区域有周期性变化的磁场或变化的电场,才能产生电磁波,选项A正确.12.【答案】B【解析】由题图线圈中的磁感线方向可以判定出,此时LC电路正在逆时针充电,电流正在减小,线圈中的磁场能正在减弱,电容器两极板间的电场能正在增强,故B选项正确.13.【答案】D【解析】A、根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式知,速度越大时间间隔越大,即运动的时钟会变慢,故A错误,B、根据尺缩效应:一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度短,故B错误.C、由相对论质量公式可知,当物体的速度很大时,其运动时的质量明显大于静止时的质量,故C 错误;D、不管在哪个惯性系中,测得的真空中的光速都相同,故D正确.14.【答案】D【解析】由T=2π,解得g===,从影响g值的表达式可见,振动次数n偏大,会导致测得的g值偏大,选项D正确.15.【答案】B16.【答案】BE【解析】由乙图,该波的周期为0.2 s,故A错误;由乙图知,t=0.1 s时刻,质点a向上运动;在甲图上,由波形的平移可知,该波沿x轴负方向传播,故B正确;由乙图,周期为0.2 s,故0.5 s的位移与0.1 s的位移相同,为零,故C错误;从t=0.10 s到t=0.25 s,质点a通过的路程为:s =3A=0.6 m,故D错误;由图甲可知,a质点和b质点的平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,所以在振动过程中任意时刻的位移都相反,所以质点b处于正的最大位移处,加速度沿y 轴负方向,故E正确.17.【答案】>0.3【解析】双缝干涉条纹间距Δx=λ,红光波长长,所以红光的双缝干涉条纹间距较大,即Δx1>Δx2.相邻条纹间距Δx==2.1 mm=2.1×10-3m,根据Δx=λ可得d==0.3 mm.18.【答案】DE【解析】P点为振动加强点,P点到两波源的距离差等于λ的偶数倍,A错;能产生振动加强点,两列波的频率、在同一介质中的波速应该相同,B错;P点始终为振动加强点,C错;振动加强点是两波峰同时到达,D对;两波源之间有5个振动加强的区域所以它们之间的距离一定在2个波长到3个波长之间,E对.19.【答案】在AB边上离A点a的位置,或在BC边上离B点a的位置【解析】设入射角为i,折射角为r,由折射定律得=n∠由已知条件及∠式得r=30°∠如果入射光线在法线的右侧,光路图如图1所示.图1设出射点为F,由几何关系可得AF=a∠即出射点在AB边上离A点a的位置.如果入射光线在法线的左侧,光路图如图2所示.图2设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知,在D点的入射角θ=60°∠设全反射的临界角为C,则sin C=∠由∠和已知条件得C=45°∠因此,光在D点全反射.设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB=90°BD=a-2AF∠BE=BD sin 30°∠联立∠∠∠式得BE=a∠即出射点在BC边上离B点a的位置.20.【答案】各质点在各时刻的情况.如图所示.(1)由乙图可知,t=时,质点8未达到波峰,正在向上振动,质点12、16未振动.(2)由丙图可知,t=时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动.(3)由丁图可知,t=T时,质点8、12正在向下振动,质点16向上振动.由于质点间的相互作用,前面的质点带动后面的质点振动,所以后面的质点总是滞后于前面的质点.【解析】21.【答案】【解析】如图,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射根据折射定律有n sinθ=sinα式中,n是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点.由题意,在A点刚好发生全反射,故θA=设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有sinθA=式中a为玻璃立方体的边长,得RA=则RA=由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆.所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S之比为==.22.【答案】(1)-cm(2)变大变大变小变小变大(3)34 cm 2 cm23.【答案】(1)(2)2.6×108m/s(3)sinθ=。
高考物理一轮复习 第12章 第2单元《机械波》定时跟踪检测 新人教版 含解析

2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测:第12章第2单元《机械波》(人教版)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题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x1=1.5 m和x2=4.5 m.P点的振动图象如图2所示.在下列四幅图中,Q点的振动图象可能是( )解析:本题考查波的传播.该波的波长为4 m,PQ两点间的距离为3 m.若波沿x轴正方向传播,当P在平衡位置向上振动时,Q点此时应处于波峰,B正确.若沿x轴负方向传播,P点处于平衡位置向上振动时,Q点应处于波谷,C对.答案:BC2.一列简谐横波沿x轴传播,周期为T.t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x =3 m处的质点正在向上运动,若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,则( )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=4 m ,所以Δx =34λ.若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.[2013·青岛模拟]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 ,则( )A .波的周期为2.4 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:根据题意应用平移法可知34T =0.6 s ,解得T =0.8 s ,A 错;由图可知振幅A =0.2m 、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 =12 T ,运动路程为2 A =0.4 m ,C 错; t =0.5 s =58 T =12 T +18T ,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:D[4.一列简谐横波沿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.该波的波长可能等于( )A .0.60 mB .0.20 mC .0.12 mD .0.086 m解析:由已知条件可写出已知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,则( )A .t =0.15 s 时,质点Q 的加速度达到正向最大[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 的加速度达到正向最大,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定是1A ;t =3T /4,质点运动的路程也不一定是3A .本题中从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,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 =2.5 T ,P 点振动路程s =2.5×4A =2 cm.综上可知,本题答案为A 、C.答案:AC[7.[2013·成都测试]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 的振动图象如图所示.由此可知( )A .波长为43mB .波速为1 m/s[C .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.[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/s B.3.0 m/s[ C .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:A[9.一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,则 ( )[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,则不论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10.5m/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,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:A11.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 2.5 Hz ,振幅为8.0×10-2m ,已知t =0时刻P 点质点的位移为y =4.0×10-2m ,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 =3.02.5 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 =T4,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: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 ,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播,波速为4 m/s.已知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 ,则λ=v f代入已知数据得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 ,则两波源到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[。
2021高考物理鲁科版新课程一轮复习单元评估检测(十二)机械振动机械波光的波动性电磁波

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单元评估检测(十二)(第十三、十四章)(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1~6题为单选题,7~9题为多选题)1.如图所示,S1和S2是两个相干波源,其振幅均为A,周期均为T。
实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。
此刻,c是波谷与波谷的相遇点,下列说法中正确的是( )A.a处质点始终处于离平衡位置2A处B.随着时间的推移,c处的质点将向右移动C.从该时刻起,经过T,c处的质点将通过平衡位置D.若S2不动,S1沿S1b连线向b运动,则b处质点仍然始终处于平衡位置【解析】选C。
a点是波峰和波峰叠加,由于两列波的振幅相等,其振幅为2A,虽此时位移为2A,但不是始终处于2A处,故A错误;振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”,则c处的质点将不会向右移动,故B错误;由图知c点是波谷和波谷叠加的位置,是振动加强点,经过T,c处的质点将通过平衡位置,故C正确;若S2不动,S1沿S1b连线向b运动,则b处质点不一定始终处于平衡位置,原因是移动后,b处不一定就是波峰与波谷相遇,故D错误。
2.一根不可伸长的细线上端悬挂在O点,下端系一个小球,如图甲所示,某同学利用此装置来探究周期与摆长的关系。
该同学用米尺测得细线两端的长度,用卡尺测量小球的直径,二者相加为l,通过改变细线的长度,测得对应的周期T,得到该装置的l-T2图象如图乙所示(取π2=9.86)。
利用所学单摆相关知识,下列说法中不正确的是( )A.T=2 s时摆长为1 mB.T=2 s时摆长为0.994 mC.摆球半径为0.006 mD.当地重力加速度为9.80 m/s2【解析】选A。
设摆长为l′,由单摆的周期公式T=2π(l′=l-0.006 m)并结合图乙推导得:l=0.006 m+T 2,可知为l-T 2图象的斜率,所以有:== m/s2,解得:g=9.80 m/s2,故D正确;由单摆的周期公式有:l′=T2=×22 m=0.994 m,故B正确,A错误;由图乙可知,l-T2图象没有经过坐标原点,同时由l=0.006 m+T2可知,纵轴的截距为球的半径,故半径为r=0.006 m,选项C正确。
第十二章 机械波(A)-2021年高考一轮专题复习及单元双测卷(原卷版)

优创卷·一轮复习单元测评卷第十二章机械波A卷名校原创基础卷一、选择题(本题共12小题,每小题3分.在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图1所示,图1中某质点的振动图像如图2所示。
下列说法正确的是()A.该波的波速为4m/sB.图2表示质点S的振动图像C.质点R在t=6s时的位移最大D.质点Q经过1s沿x轴正方向移动2mt=时刻开始从平衡位置向上抖动O点,形成以O点为2.如图,两种不同材料的弹性细绳在O处连接,0波源向左和向右传播的简谐横波①和②,5s时O点第二次到达波峰,此时绳上距离O点5m处的质点A第一次到达波峰,已知波②的传播速度为1.5m/s,OB间距离为9m,下列说法正确的是()A.B点的振动周期为5sB.波①的传播速度为1m/sC.波②的波长为9mD.B点起振时,A点处于平衡位置t=时的部分波形如图所示。
下列说法不正确的是3.一列简谐横波沿x轴负方向传播,周期为0.2s,0.1s()A .该波的传播速度为4.0m/sB .0.1s t =时,平衡位置在 6.5m x =处的质元的振幅为6.0cmC .0t =时,平衡位置在0.2m x =处的质元向y 轴正向运动D .0t =时,平衡位置在 1.2m x =处的质元加速度向上最大4.图甲所示为一列简谐横波在0t =时的波的图象,图乙所示为该波中4m x =处质点P 的振动图象。
下列说法正确的是( )A .此波的波速为2m/sB .此波沿x 轴正方向传播C .0.5s t =时质点P 的速度最大D . 1.0s t =时质点P 的加速度最大5.一列波长大于1m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在x 1=1m 和x 2=2m 的两质点A 、B 的振动图像如图所示。
则该波( )A .波长为4mB .波速为13m/s C .A 、B 两质点的运动方向始终相同 D .9s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度6.一列简谐横波沿x 轴正向传播,某时刻的波形如图所示。
2021届高三物理一轮总复习新课标专项复习成果检测12Word版含答案

波与相对论高频考点 题号 错题统计机械振动 5 机械波 6、8、12 光的折射、全反射4、7、11 试验 9、10 电磁波、干涉波1、2、3一、选择题(每小题6分,共48分)1.(2022·常州模拟)以下说法中正确的是( ) A .光的偏振现象说明光是一种纵波B .相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关C .麦克斯韦预言并用试验验证了电磁波的存在D .在光的双缝干涉试验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽解析:选D 光的偏振现象说明光是一种横波,选项A 错误;相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关,选项B 错误;麦克斯韦预言电磁波的存在,赫兹用试验验证了电磁波的存在,选项C 错误;在光的双缝干涉试验中,若仅将入射光由绿光变为红光,由于红光波长大于绿光,由条纹间距公式可知,条纹间距变宽,选项D 正确.2.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正确的是( )A .激光是纵波B .频率相同的激光在不同介质中的波长相同C .两束频率不同的激光能产生干涉现象D .利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析:选D 激光是横波,A 错误.由n =c v 和v =λf 得λ=cnf ,f 相同,若n 不同,则λ不同,B 错误.产生干涉现象的条件是频率相同、相位差恒定,C 错误.由激光的特点可知D 正确.3.(2022·江苏名校质检)太阳风暴攻击地球时,不仅会影响通信,威逼卫星.而且会破坏臭氧层,臭氧层作为地球的疼惜伞,是由于臭氧能吸取太阳辐射中( )A .波长较短的可见光B .波长较长的可见光C .波长较短的紫外线D .波长较长的红外线解析:选C 臭氧层的主要作用就是吸取由太阳射向地球的紫外线,从而有效地对地球上的动植物起疼惜作用.作为人类,疼惜臭氧层就是疼惜我们自己,故正确的选项是C.4.(2021·北京高考)如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O ,经折射后分为两束单色光a 和b .下列推断正确的是( )A .玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B .a 光的频率大于b 光的频率C .在真空中a 光的波长大于b 光的波长D .a 光光子能量小于b 光光子能量解析:选B 由光的折射率公式n a =sin θa sin θ,n b =sin θbsin θ,由于θa >θb ,所以n a >n b ,故A 错误.在同一介质中,光的频率越高折射率越大,所以a 的频率大于b 的频率,故B 正确.真空中光速c =λf ,所以λa <λb ,C 错误.光子的能量与频率成正比,所以E a >E b ,D 错误.5.(2022·厦门摸底)下列四幅图的有关说法中正确的是( )A .图①中,由两个简谐运动的图象可知,两个质点的振动频率不相等B .图②中,当球与水平横梁之间存在摩擦的状况下,球的振动不是简谐运动C .图③中,两列水波在水面上相遇叠加时,必定能形成如图的干涉图样D .图④中,当简谐波向右传播时,质点A 此时的速度方向沿y 轴正方向解析:选B 图①中,由两个简谐运动的图象可知:两个质点的振动频率相等,选项A 错误;图②中,当球与水平横梁之间存在摩擦的状况下,球的振动不是简谐运动,选项B 正确;图③中,两列频率相同的水波在水面上相遇叠加时,必定能形成如图的干涉图样,而两列频率不同的水波在水面上相遇叠加时,不能形成如图的干涉图样,选项C 错误;图④中,当简谐波向右传播时,质点A 此时的速度方向沿y 轴负方向,选项D 错误.。
机械波-2024届高考物理一轮复习热点题型(解析版)

机械波特训目标特训内容目标1机械波的传播和波的图像(1T -4T )目标2波动图像和振动图像(5T -8T )目标3波的多解问题(9T -12T )目标4波的干涉(13T -16T )目标5波的衍射和多普勒效应(17T -20T )【特训典例】一、机械波的传播和波的图像1如图1所示为医生用B 超探头向人体内发射超声波,超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号就形成了B 超图像。
若探头发出的超声波在人体内传播时在t =0时刻的图形如图2所示,波沿x 轴正向传播,a 、b 是波传播路径上的两个质点,质点a 的振动比质点b 的振动超前43×10-6s ,则下列说法正确的是()A.t =0时刻,质点a 与质点b 振动情况相同B.超声波在人体中传播速度大小为1500m/sC.反射的超声波传播速度会小于探头发射的超声波速度D.从t =0时刻开始,当质点a 第一次回到平衡位置时,质点b 的位移和t =0时刻的位移相同E.质点a 在2×10-5s 内运动的路程为40mm 【答案】BDE【详解】A .t =0时刻,质点a 与质点b 振动速度方向相反,振动情况不同,A 错误;B .经过43×10-6s 波由质点a 传到质点b ,则超声波的传播速度v =Δx Δt =2×10-343×10-6m/s =1500m/s ,B 正确;C .波在同一介质中传播速度大小相同,C 错误;D .用平移波形法可知,从t =0时刻开始,当质点a 第一次回到平衡位置时,波向右传播2mm ,则由波形图可知,此时质点b 的位移和t =0时刻的位移相同,D 正确;E .质点a 的振动比质点b 的振动超前43×10-6s ,由图可知1012T -812T =43×10-6s 解得T =8×10-6s则2×10-5s =52T 质点a 在2×10-5s 内运动的路程为s =52×4A =40mm 故E 正确。
高考物理第一轮复习练习题附解析:《机械波》

高考物理第一轮复习练习题附解析:《机械波》学无止境,高中是人生生长变化最快的阶段,所以应该用心去想去做好每件事,查字典物理网为大家整理了2021年高考物理第一轮温习练习题附解析:«机械波»,希望可以协助到更多同窗!1.(多项选择)(2021全国卷)一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向末尾做简谐振动。
该波源发生的一维简谐横波沿x轴正向传达,波速为v,传达进程中无能量损失。
一段时间后,该振动传达至某质点P,关于质点P振动的说法正确的选项是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.末尾振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.假定P点与波源距离s=vT,那么质点P的位移与波源的相反2.(2021北京高考)介质中有一列简谐机械波传达,关于其中某个振动质点()A.它的振动速度等于波的传达速度B.它的振动方向一定垂直于波的传达方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源的振动频率对点训练:波的图像与波速公式的运用3.如图1所示,是一列沿着x轴正方向传达的横波在t=0时辰的波形图,这列波的周期T=2.0 s。
以下说法正确的选项是()A.这列波的波速v=2.0 m/sB.在t=0时,x=0.5 m处的质点速度为零C.经过2.0 s,这列波沿x轴正方向传达0.8 mD.在t=0.3 s时,x=0.5 m处的质点的运动方向为y轴正方向4.如图2所示,在x轴上传达的一列简谐横波,实线表示t=0时辰的波形图,虚线表示在t=0.2 s时辰的波形图。
该波的波速是80 m/s,那么以下说法正确的选项是()A.波长是10 mB.周期是0.1 sC.波能够沿x轴正方向传达D.t=0时,x=4 m处的质点速度沿y轴负方向5.A、B两列简谐横波均沿x轴正向传达,在某时辰的波形区分如图3甲、乙所示,经过时间t(t小于A波的周期TA),这两列简谐横波的波形区分变为图丙、丁所示,那么A、B 两列波的波速vA、vB之比不能够的是()A.11B.12C.13D.31对点训练:振动图像与动摇图像6.(多项选择)如图4(a)所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1 m。
天津2021届高考物理一轮章节复习精讲精练之机械波Word版含答案

第十二章第2讲机械波一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分.第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分.)1.依据机械波的学问可知()A.横波沿水平方向传播,纵波沿竖直方向传播B.在波的传播过程中,质点随波迁移将振动形式和能量传播出去C.波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线D.声波在真空中也能传播【解析】横波、纵波都可以沿任意方向传播,在波的传播过程中,质点不随波迁移,只是将振动形式和能量传播出去,选项A、B错误;波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线,选项C正确;声波在真空中不能传播,选项D错误.【答案】 C2.一列简谐波沿x轴正方向传播,在t=0时波形如图12-2-17所示,已知波速为10 m/s,则t=0.1 s时正确的波形应是图中的() 图12-2-17【解析】由题意可知,波长λ=4 m,波速v=10 m/s,则波的周期T=λv=0.4 s,经过0.1 s后,波应当向正方向传播14个波长,即向正方向平移14个波长,则C正确.【答案】 C3.一列横波沿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12-2-18甲所示,此后,若经过34周期开头计时,则图乙描述的是()甲乙图12-2-18A.a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象【解析】 由波在某时刻的波形图知,a 质点经34周期处在波谷,与图乙不符;c 质点经34周期处在波峰,也与图乙不符;d 质点经34周期处于平衡位置,但接着向上振动,不符合图乙;只有b 质点经34周期后处于平衡位置且向下振动.【答案】 B4.如图12-2-19所示,实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0时刻的波形图,虚线是这列波在t =0.2 s 时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m/s ,则下列说法正确的是( )图12-2-19A .这列波的波长是14 cmB .这列波的周期是0.125 sC .这列波可能是沿x 轴正方向传播的D .t =0时,x =4 cm 处的质点的速度方向沿y 轴负方向【解析】 由图象可知该波的波长为12 cm ,选项A 错误;波的周期T =λv =0.12 m 0.8 m/s =0.15 s ,选项B 错误;若波沿x 轴正方向传播则满足Δt =(n +23)T (n =0,1,2,3…),把周期和时间间隔代入解得n 不符合条件,所以选项C 错误;由C 选项错误可知这列波是沿x 轴负方向传播的,所以在t =0时,x =4 cm 处的质点的速度方向沿y 轴负方向.答案为D.【答案】 D5.图12-2-20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( )图12-2-20A .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】 A6.一列简谐横波在t =0时刻的波形如图12-2-21中的实线所示,t =0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示.若该波的周期T >0.02 s ,则该波的传播速度可能是( )图12-2-21A .2 m/sB .3 m/sC .4 m/sD .5 m/s【解析】 由于周期大于0.02 s ,故当波沿x 轴正向传播时,波传播的距离为x 1=0.02 m ,波速v 1=x 1t =0.020.02 m/s =1 m/s ;当波沿x 轴负向传播时,波传播的距离为x 2=0.06 m ,波速v 2=x 2t =0.060.02 m/s =3 m/s ,故B 选项正确.【答案】 B7.下列选项与多普勒效应有关的是( ) A .科学家用激光测量月球与地球间的距离 B .医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C .技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝士中是否有气泡D .交通警察向车辆放射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度 【解析】 当观看者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效应,A 、C 错误,当观看者与测量对象相对运动时,发生多普勒效应,依据接收频率的变化测速,故B 、D 正确.【答案】 BD8.如图12-2-22为一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图,P 为0.9 m 处的质点,Q 为2.2 m 处的质点.若经受Δt =0.1 s ,P 质点恰好第一次运动到波谷,则下列说法正确的是( )图12-2-22A .该波的周期T =17 sB .该波的传播速度为v =14 m/sC .从t =0时刻再经受1 s ,P 质点向前传播的距离为14 mD .从t =0时刻再经受114 s ,Q 质点肯定向下振动【解析】 依据题意知Δt =0.1 s =0.5T +0.25T ×0.8=0.7T ,该波的周期T =17 s ,选项A 正确;该波的波长为2 m ,传播速度为v =14 m/s ,选项B 正确;从t =0时刻再经受1 s ,P 质点仍围绕平衡位置振动,不向前移动,选项C 错误;从t =0时刻再经受114 s ,Q 质点肯定向上振动,选项D 错误.【答案】 AB9.如图12-2-23所示,质点0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0从平衡位置开头向上运动,经0.2 s 第一次形成图示波形,则下列推断正确的是( )图12-2-23A .t =0.4 s 时,质点A 第一次到达波峰B .t =1.2 s 时,质点A 在平衡位置,速度沿y 轴正方向C .t =2 s 时,质点B 第一次到达波谷D .t =2.6 s 时,质点B 的加速度达到最大【解析】在0.2 s时形成了四分之一个波形,说明周期为0.8 s,质点的起振方向向上,波传播到A点用了0.4 s,质点A从开头运动到波峰用时0.2 s,所以t =0.6 s时,质点A第一次到达波峰,A错;同理t=1.2 s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向,波从开头振动到传播到B点用时1.75 T=1.4 s,质点B起振方向向上,经过0.6 s振动到波谷,B、C对;同理D错.【答案】BC10.(2022·河南开封一模)在某一均匀介质中由波O发出的简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图12-2-24,其波速为5 m/s,则下列说法正确的是()图12-2-24A.此时P、Q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肯定为3 HzD.波的频率与波的振动频率无关【解析】应用P、Q两点关于波O对称知,此时P、Q两点运动方向相同,选项A正确;该波波长为2 m,周期为0.4 s,再经过0.5 s质点N刚好在(-5 m,20 cm)位置,选项B正确;依据波发生干涉的条件,能与该波发生干涉的横波的频率肯定为2.5 Hz,选项C错误;波的频率与波的振动频率相同,选项D错误.【答案】AB二、非选择题(本大题共2小题,共30分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)11.(14分)(2022·山东青岛一模)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图12-2-25所示,已知t=0.6 s时,B点第三次消灭波峰.则这列波的周期是多少?x=50 cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为多少?图12-2-25【解析】由题意得t=212T,解得T=0.24 s由图象可知,λ=120 cm=1.2 m,v=λT=5 m/sx=50 cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为t′=xv=0.1 s.【答案】0.24 s0.1 s12.(16分)(2021·山东高考)如图12-2-26所示,在某一均匀介质中,A、B是振动状况完全相同的两个波,其简谐运动表达式均为x=0.1 sin(20πt)m,介质中P点与A、B两波间的距离分别为4 m和5 m,两波形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播,波速都是10 m/s.(1)求简谐横波的波长.(2)P点的振动________(填“加强”或“减弱”).图12-2-26【解析】(1)设此简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,由题意知T=0.1 s ①由波速公式v=λT②代入数据得λ=1 m ③(2)加强【答案】(1)1 m(2)加强。
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优创卷·一轮复习单元测评卷第十二章机械波A 卷名校原创基础卷一、选择题(本题共12小题,每小题3分.在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.一列沿着x 轴正方向传播的横波,在t =0时刻的波形如图1所示,图1中某质点的振动图像如图2所示。
下列说法正确的是()A .该波的波速为4m/sB .图2表示质点S 的振动图像C .质点R 在t =6s 时的位移最大D .质点Q 经过1s 沿x 轴正方向移动2m【答案】C【解析】A .由图1可得,波长为8mλ=由图2可得,周期为4sT =则波速为2m/s v Tλ==故A 错误;B .根据波沿x 轴正方向传播,由图1可得,在0t =时,质点S 在平衡位置,向下振动,因此图2与质点S 的振动不符,故B 错误;C .由于36s 2t T ==因此质点R 经过6s 后处于波谷位置,此时位移最大,故C 正确;D .质点不随波的传播而传播,因此质点在y 方向上振动,横坐标不变,故D 错误。
故选C 。
2.如图,两种不同材料的弹性细绳在O 处连接,0t =时刻开始从平衡位置向上抖动O 点,形成以O 点为波源向左和向右传播的简谐横波①和②,5s 时O 点第二次到达波峰,此时绳上距离O 点5m 处的质点A 第一次到达波峰,已知波②的传播速度为1.5m/s ,OB 间距离为9m ,下列说法正确的是()A .B 点的振动周期为5sB .波①的传播速度为1m/sC .波②的波长为9mD .B 点起振时,A 点处于平衡位置【答案】D【解析】A .B 点振动周期和波源振动周期一致,根据题意5s 时O 点第二次到达波峰可知,波源振动周期为554T =解得4sT =即B 点振动周期为4s ,A 错误;B .5s 时距离O 点5m 处的质点A 第一次到达波峰,即从O 到A 传播了4s ,所以5 1.25m /s 4v ==1B 错误;C .波②的波长为2 1.546mvT λ==⨯=C 错误;D .传播到B 点时,需要用时96s 1.5t ==此时质点A 振动了2s ,即半个周期,正好回到平衡位置,故B 点起振时,A 点处于平衡位置,D 正确。
故选D 。
3.一列简谐横波沿x 轴负方向传播,周期为0.2s ,0.1s t =时的部分波形如图所示。
下列说法不正确的是()A .该波的传播速度为4.0m/sB .0.1s t =时,平衡位置在 6.5m x =处的质元的振幅为6.0cmC .0t =时,平衡位置在0.2m x =处的质元向y 轴正向运动D .0t =时,平衡位置在 1.2m x =处的质元加速度向上最大【答案】C【解析】A .根据图像可知,波长为0.8m λ=,所以波速为:4m/s v Tλ==故A 正确;B .根据图像可知,所有质元的振幅都相同,都等于6.0cm ,故B 正确;C .根据同侧法可知,0.1s t =时刻平衡位置在0.2m x =处的质元向y 轴正向运动,而10.1s 2t T ==,所以0时刻该质元位于平衡位置且向y 轴负向运动,故C 错误;D .因为11.2m 12x λ==所以 1.2m x =处的质元的振动状态和0.4m x =处的质元的状态相同,所以质元在0时刻位于波谷,具有向上的最大加速度,故D 正确;本题选错误的。
故选:C 。
4.图甲所示为一列简谐横波在0t =时的波的图象,图乙所示为该波中4m x =处质点P 的振动图象。
下列说法正确的是()A .此波的波速为2m/sB .此波沿x 轴正方向传播C .0.5s t =时质点P 的速度最大D . 1.0s t =时质点P 的加速度最大【答案】C 【解析】A .由图可知,周期T =1.0s ,波长4m λ=,则波速4=m/s=4m/s 1v T λ=选项A 错误;B .x =4m 处的质点在t =0时刻向下振动,根据上下坡法知,波沿x 轴负方向传播,选项B 错误;C .t =0.5s 时,质点P 运动到平衡位置向上振动,偏离平衡位置的位移为零,速度最大,选项C 正确;C . 1.0s t =时质点P 运动到平衡位置向下振动,偏离平衡位置的位移为零,加速度为零,选项D 错误。
故选C 。
5.一列波长大于1m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在x 1=1m 和x 2=2m 的两质点A 、B 的振动图像如图所示。
则该波()A .波长为4mB .波速为13m/s C .A 、B 两质点的运动方向始终相同D .9s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度【答案】B【解析】A .波从A 向B 传播,AB 间的距离3()4x n λ∆=+,()0,1,2,...n =由题意得,波长大于1m ,则n 只能取0,即有34x λ∆=即4m 3λ=故A 错误;B .波速为1m/s 3v T λ==故B 正确;C .由图可知,A 、B 两质点的运动方向部分相同,部分不相同,如t =0s 到t =1s 和t =2s 到t =3s 的运动方向不相同,故C 错误;D .由图可知斜率表示振动速度,9s 末A 点的振动速度达到最小,B 点的振动速度近似于t =1s 时B 点的振动速度,处于平衡位置,速度最大,故9s 末A 点的振动速度小于B 点的振动速度,故D 错误。
故选B 。
6.一列简谐横波沿x 轴正向传播,某时刻的波形如图所示。
在波继续传播一个波长的时间内,下列图中能正确描述x =2m 处的质点受到的回复力与其位移的关系的是()A .B .C .D .【答案】A【解析】简谐横波对应的质点,回复力大小与位移大小成正比,回复力方向与位移方向相反。
故A 项正确,BCD 三项错误。
7.如图所示,沿x 轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s ,则可推断正确的是()①图中质点b 的速度为负方向最大②从图示时刻开始,经过0.01s ,质点a 通过的路程为4m ,位移为零③若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的频率为50Hz④若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸一般不小于20mA .①③B .②③C .①④D .②④【答案】A【解析】①由于波向右传播,根据“上下坡”法,知道b 质点向下振动,此时的速度最大。
故①正确;周期40.02s 200T v λ===②从图示时刻开始,经过0.01s ,即半个周期,质点a 通过的路程为2个振幅,即4m ,位移为4cm 。
故②错误;③该列波的频率为50Hz ,要想发生干涉,频率需相同。
故③正确;④当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时,就会发生明显的衍射。
即若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸一般不大于4m ,故④错误;A .①③,与结论相符,选项A 正确;B .②③,与结论不相符,选项B 错误;C .①④,与结论不相符,选项C 错误;D .②④,与结论不相符,选项D 错误;故选A 。
8.如图所示,在同一种均匀介质中的一条直线上,两个振源A 、B 相距8m ,在00t =时刻A 、B 同时开始振动,它们的振幅相等,且都只振动了一个周期,A 、B 的振动图象分别如图甲、乙所示,若A 振动形成的横波向右传播,B 振动形成的横波向左传播,波速均为10m/s ,则()A .10.2s t =时刻,两列波相遇B .两列波在传播过程中,若遇到大于1m 的障碍物,不能发生明显的衍射现象C .在两列波相遇过程中,AB 连线中点C 处的质点的振动速度始终为零D .20.8s t =时刻,B 处质点经过平衡位置且振动方向向下【答案】C【解析】A 项,两列波相遇的时间80.420t s ==,故A 项错误.B 项,波长100.22vt m λ==⨯=,所以若遇到大于1m 的障碍物,能发生明显的衍射现象,故B 项错误.C 项,由于两列波的叠加,C 点不会振动,AB 连线中点C 处的质点的振动速度始终为零,故C 项正确.D 项,20.8t s =时刻,A 振动形成的横波向右传播到B 点,所以B 处质点经过平衡位置且振动方向向上,故D 项错误.故选C9.两列简谐横波的振幅都是20cm ,在同一介质中传播.实线波的频率为2Hz ,沿x 轴正方向传播;虚线波沿x 轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,则()A .虚线波的频率为3HzB .在相遇区域会发生干涉现象C .平衡位置为x=6m 处的质点此刻速度为零D .平衡位置为x=8.5m 处的质点此刻位移y >20cm【答案】D【解析】A.传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz ,其波长为4m ,由图可知:虚线波的波长为6m ,根据v f λ=,虚线波的频率为4/3Hz ,故A 错误;B .两波的频率不同.所以相遇时不能发生干涉现象.故B 错误;C.图示时刻,两列简谐波单独传播时引起x =6m 处的质点的速度均向上,故x =6m 处的质点此时一定向上运动,不为零.故C 错误;D.由波形图,两列简谐横波在平衡位置为x =8.5m 处的质点的位移是两列波引起位移的矢量和,由图可知,此时虚线波单独传播在8.5m 的质点的位移为10cm ;实线波单独传播在8.5m 的质点的位移为cm ;故合位移为24.14cm ,大于20cm ,故D 正确;故选D .10.如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷.已知两列波的振幅均为2cm ,波速为2m/s ,波长为8cm ,E 点是B 、D 和A 、C 连线的交点,下列说法中正确的是()A .A 、C 两处两质点是振动减弱的点B .B 、D 两处两质点在该时刻的竖直高度差是4cmC .E 处质点是振动减弱的点D .经0.02s ,B 处质点通过的路程是8cmE.经0.01s ,D 处质点的位移为零【答案】ADE【解析】A 、由题图可知,A 、C 两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方,是振动减弱的点,故A 正确.B 、B 、D 两点都是振动加强的点,振幅都是4cm ,此时D 点处于波峰,B 点处于波谷,则B 、D 两处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm ,故B 错误.C 、B 、D 两点都是振动加强的点,根据波的叠加原理,振动加强的与振动减弱的相互间隔,它们的连线上各点振动也加强,所以E 处质点是振动加强的点,故C 错误.D 、由T =v λ=28102-⨯s=0.04s ,0.02s 为半个周期,则经半个周期B 处质点从波谷到达波峰,通过的路程是s =2A =2⨯4cm=8cm ,故D 正确.E 、0.01s 为14T ,而在t =0时刻D 处质点处于波峰,故再经过14T ,D 处质点回在平衡位置,位移为零,故E 正确.11.如图所示,甲为一列简谐波在0.2s t =时刻的波形图,乙为介质中2cm x =处的质点P 的振动图象,质点Q 的平衡位置位于 3.5cm x =处,下列说法正确的是________。