2019版高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 配餐作业38 机械波

2019版高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波配餐作业38 机械波1．以下关于波的说法正确的是( )A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象C．声波是横波D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动解析干涉现象是波的特征，但是只有频率相同的两列波相遇时才会产生干涉现象，A 项错误；发生衍射的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多，因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，B项正确；声波是纵波，C项错误；纵波传播时，媒质中的各质点不随波向前移动，D项错误。

答案 B2．(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两只小船进港躲避风浪。

某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，则下列说法正确的是( )A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响解析根据题意，A、B两处小船明显受到波浪影响的原因是水波发生了明显的衍射现象，波浪能传播到A、B两处。

由于只有当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，才会发生明显的衍射现象，故A、D项正确，B、C项错误。

答案AD3．(多选)一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/s，某时刻的波形图象如图所示。

此时x＝8 m处的质点具有正向最大速度，则再过4.5 s( )A．x＝4 m处质点具有正向最大加速度B．x＝2 m处质点具有负向最大速度C ．x ＝0处质点一定有负向最大加速度D ．x ＝6 m 处质点通过的路程为20 cm解析 据题意，图示时刻x ＝8 m 处的质点具有正向最大速度，质点正经过平衡位置向上，则波向x 轴负方向传播。

则该波的周期T ＝λv ＝84 s ＝2 s 因为n ＝t T ＝4.52＝214T ，可知：图示时刻x ＝4 m 处质点速度向下，再经过4.5 s ，处于波谷，位移为负向最大，则具有正向最大加速度，故A 项正确；图示时刻x ＝2 m 处质点位于波峰，再经过4.5 s ，处于平衡位置向下，具有负向最大速度，故B 项正确；图示时刻x ＝0处质点速度向上，再经过4.5 s ，处于波峰位置，具有负向最大加速度，故C 项正确；再经过4.5 s ，x ＝6 m 处，质点处于平衡位置，通过的路程为2×4×A ＋A ＝18 cm ，故D 项错误。

故选ABC 项。

答案 ABC4．(多选)如图所示是一列简谐波在t ＝0时的波形图象，波速为v ＝10 m/s ，此时波恰好传到I 点，下列说法正确的是( )A. 此列波的周期为T ＝0.4 sB. 质点B 、F 在振动过程中位移总是相等C. 质点I 的起振方向沿y 轴负方向D. 当t ＝5.1 s 时，x ＝10 m 的质点处于平衡位置处解析 由波形图可知，波长λ＝4 m ，则T ＝λv ＝410s ＝0.4 s ，故A 项正确；质点B 、F 之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B 、F 在振动过程中位移总是相等，故B 项正确；由图可知，I 刚开始振动时的方向沿y 轴负方向，故C 项正确；波传到x ＝10 m 的质点的时间t ′＝x v ＝1010s ＝1 s ，t ＝5.1 s 时，x ＝10 m 的质点已经振动4.1 s＝1014T ，所以此处处于波谷处，故D 项错误；故选ABC 。

答案 ABC5．(2017·天津)手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。

绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L 。

t ＝0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( )A ．该简谐波是纵波B ．该简谐波的最大波长为2LC ．t ＝T8 时，P 在平衡位置上方D ．t ＝3T8时，P 的速度方向竖直向上解析 波传播方向与质点的振动方向垂直，简谐波为横波，故A 项错误；P 点在λ4时，此时波长最大，λ＝4L ，该简谐波的最大波长为4L ，故B 项错误；t ＝T8时，P 点速度方向向上，向波峰方向移动，此时位置在平衡位置上方，故C 项正确；t ＝3T8时，P 点经过波峰向平衡位置移动，此时速度方向向下，故D 项错误。

答案 C6．(多选)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 ．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.25 HzB ．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m 大很多C ．再过0.5 s ，P 点的动能最大D ．波沿x 轴正方向传播解析 从图乙中可知周期为T ＝1 s ，故频率为f ＝1 Hz ，两列波相遇发生稳定干涉现象的条件是频率相同，故所遇到的波的频率为1 Hz ，A 项错误；从甲图中可知该横波的波长为λ＝4 m ，若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸比4 m 小或接近，B 项错误；t ＝0.5 s ＝T2，P 点到达平衡位置，速度最大，动能最大，C 项正确；由振动图象上t ＝0时刻读出P 点的速度方向沿y 轴正方向，则由波动图象判断出波沿x 轴正方向传播，D项正确。

答案 CD7．(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在x ＝12 m 处的质点的振动图线如图甲所示，在x ＝18 m 处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( )A ．该波的周期为12 sB ．x ＝12 m 处的质点在平衡位置向上振动时，x ＝18 m 处的质点在波峰C ．在0～4 s 内x ＝12 m 处和x ＝18 m 处的质点通过的路程均为6 cmD ．该波的波长可能为8 mE ．该波的传播速度可能为2 m/s解析 根据题图甲可知，该波的周期为12 s ，A 项正确；根据图甲和图乙，x ＝12 m 处的质点在平衡位置向上振动时，x ＝18 m 处的质点在波峰，B 项正确；x ＝18 m 处质点的振动方程为y ＝4sin π6t ，在0～4 s 内质点通过的路程为(8－23) cm ，C 项错误；两质点间的距离Δx 可能满足Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝6 m ，当n ＝0时，λ＝8 m ，D 项正确；这列波的波速v ＝λT ＝6⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34×12m/s ＝12n ＋32 m/s ，无论n 取何值，该波的传播速度都不可能为2 m/s ，E 项错误。

答案 ABD8．(2017·全国卷Ⅲ)(多选)如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图。

已知该简谐波的周期大于0.5 s 。

关于该简谐波，下列说法正确的是()A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置解析 由波形图可知，波长为4 m ，A 项错误；实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图，波沿x 轴正方向传播，又该波的周期大于0.5 s ，则0～0.5 s 时间内波传播的距离Δx ＝34λ，34T ＝0.5 s ，故周期T ＝23 s ，频率为1.5 Hz ，波速v ＝λf ＝6 m/s ，B 、C项正确；由1 s ＝32T ，t ＝0时，x ＝1 m 处的质点在波峰位置，t ＝1时，该质点应该在平衡位置向上振动，D 项错误；由2 s ＝3T ，t ＝0时，x ＝2 m 处的质点在平衡位置，t ＝2 s 时，该质点同样经过平衡位置，E 项正确。

答案 BCEB 组·能力提升题9．(多选)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形如图所示，质点P 的x 坐标为3 m 。

已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s 。

下列说法正确的是( )A ．波速为4 m/sB ．波的频率为1.25 HzC ．x 坐标为15 m 的质点在t ＝0.6 s 时恰好位于波谷D ．x 坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰E ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点恰好位于波谷解析 任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ，可知振动周期T ＝0.8 s ，频率f ＝1T＝1．25 Hz ，B 项正确；从题图中可以看出波长λ＝4 m ，根据v ＝λf 得v ＝5 m/s ，A 项错误；由于波在传播过程中具有空间周期性，x 坐标为15 m 处的质点运动规律与x ＝3 m 处相同，从t ＝0时刻经过0.6 s ，即经历34周期，质点应位于平衡位置，C 项错误；用同样的方法可判断出D 、E 正确。

答案 BDE10．一简谐横波沿x 轴正向传播，图甲是t ＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是( )甲乙A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m解析 由质点振动图象可知，t ＝0时刻质点y 坐标介于－0.1～－0.2之间，且振动方向向下。

再由波的图象以及波的传播方向和振动方向的关系可知，该质点x 坐标的合理值是x ＝2.5 m ，故C 项正确。

答案 C11．如图所示为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a 、b 、c 是甲波上的三个点。

下列说法正确的是 ( )A ．这两列波相遇时能发生干涉现象B ．甲波的速度v 甲比乙波的速度v 乙大C ．质点a 比质点b 先回到平衡位置D ．若v 甲＝20 m/s ，再经t ＝0.3 s ，质点c 运动的路程是0.3 m解析 波速是由介质决定的，两列波在同一介质中传播，波速相同，根据f ＝vλ可知，波长不同，频率不同，故不会发生稳定干涉，A 、B 项错误；根据走坡法，a 质点向上振动，b 质点向下振动，所以b 比a 先到达平衡位置，C 项错误；波速由介质决定，所以v 甲＝v 乙＝20 m/s 。

0.3 s 时乙波刚好传到质点c 的位置，则在0.3 s 时间内质点c 是由甲波引起的，质点c 运动的路程s ＝tT ×4A ，甲波的周期T ＝λv 甲＝820s ＝0.4 s ，解得s ＝0.3 m ，故D 项正确。

答案 D12．(2017·全国卷Ⅰ)如图甲，在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1(0,4)和S 2(0，－2)。