（新课标）2020年高考物理大一轮复习 第12章 机械振动 机械波 光电磁波与相对论 第2节 机械波课时规范训练

机械波 1(多选)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是()A有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象B产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等C能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小D在干涉图样中，振动加强区域中的质点，其位移始终最大，振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小E当观测者靠近波源时，接收到的波的频率会大于波源的振动频率解析：选BCE.干涉、衍射是波共有的特性，所以A错误干涉具备两波频率相同、相位差恒定的条件，B正确当满足d时产生明显的衍射现象，C正确在干涉图样中，质点的位移随时间时刻发生变化，D错误在多普勒效应中，观测者与波源相对靠近时，接收到的波的频率大于波源的振动频率，E正确2频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动以v表示声源的速度，V表示声波的速度(vV)，f表示接收器接收到的频率若v增大，则()Af增大，V增大Bf增大，V不变Cf不变，V增大 Df减小，V不变解析：选B.由于声波的速度由介质决定，故V不变，据多普勒效应可知，当声源靠近接收器时接收器接收到的频率变高，f增加，B正确3(2020高考北京卷)周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动则该波()A沿x轴正方向传播，波速v20 m/sB沿x轴正方向传播，波速v10 m/sC沿x轴负方向传播，波速v20 m/sD沿x轴负方向传播，波速v10 m/s解析：选B.质点P沿y轴负方向运动，根据振动方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿x轴正方向传播由波的图象可知20 m，根据v得波速v10 m/s.选项B正确4(2020安徽马鞍山三模)(多选)一列简谐横波沿x轴正向传播，t0时的图象如图所示此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，Q质点回到平衡位置的最短时间为1 s，已知t0时两质点相对平衡位置的位移相同，则()A该简谐波的传播周期为1.2 sB该简谐波的传播速度为0.05 m/sCt0.4 s，质点P的加速度沿y轴正方向D经过1 s质点Q向右移动了0.05 m解析：选BC.由简谐横波沿x轴正向传播知，此时P点向下运动，Q点向上，传播周期T2(0.21)s2.4 s，A错误12 cm，v0.05 m/s，B正确由题分析可知，P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s从平衡位置到达波谷的最短时间为0.6 s，则t0.4 s时P点位于向负的最大位移运动过程中，加速度为y轴正向C正确简谐横波沿x轴正向传播，质点Q振动方向与x轴垂直，在x轴方向没有位移，D错误5(2020高考四川卷)如图所示，甲为t1 s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点x0.5 m处质点的振动图象可能是()解析：选A.根据振动与波动的关系解决问题图1(法一)若波沿x方向传播，则t0时的波形图如图1虚线所示，则质点P的振动图象为题中乙图所示距P点0.5 m的质点的位移y0，且向下运动，或y0，且向上运动；若波沿x方向传播，则t0时的波形图如图1虚线所示，则质点Q的振动图象为题中乙图所示距Q点0.5 m的质点的位移y0，且向下运动所以选项A正确(法二)根据波形图象可得波长2 m，根据振动图象可得周期T2 s两质点之间的距离x0.5 m.根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟T，如图2所示，或者提前T，如图3所示符合条件的只有选项A.图2图36一列简谐横波沿x轴传播，t0时刻的波形如下图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如下图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是()A沿x轴负方向，60 m/s B沿x轴正方向，60 m/sC沿x轴负方向，30 m/s D沿x轴正方向，30 m/s解析：选A.根据波的形成和传播规律可知，波沿x轴负方向传播，B、D错误；根据图甲可知波长24 m，根据图乙可知周期T(0.550.15)s0.40 s，则波速v m/s60 m/s，A正确、C错误7一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如下图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()AA1 m，f5 Hz BA0.5 m，f5 HzCA1 m，f2.5 Hz DA0.5 m，f2.5 Hz解析：选D.由图象可知，该简谐横波的振幅A0.5 m，波的传播速度vf，则f Hz2.5 Hz，D正确8(2020山西四校联考)(多选)振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10 Hz，t0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)则以下说法正确的是()At0时，x1 m处的质点振动方向向上Bt0时，x2 m处的质点振动方向向上Ct0.175 s时，x1 m处的质点处在波谷位置Dt0.175 s时，x1 m处的质点处在波峰位置解析：选AC.t0时，x1 m处的质点振动方向向上，选项A正确；根据波动传播的双向性和对称性，画出向左传播波的波形图，t0时，x2 m处的质点振动方向向下，选项B错误；波长为2 m，周期T0.1 s，波速vf20 m/s.t0.175 s时，x1 m处的质点处在波谷位置，选项C正确、D错误9(2020河北邯郸质检)(多选)图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t1.0 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，下列说法正确的是()A该简谐横波的传播速度为4 m/sB从此时刻起，经过2 s，P质点运动了8 m的路程C从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置D乙图可能是甲图x2 m处质点的振动图象E此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度解析：选ACD.由波动图象甲读出波长4 m，由振动图象乙读出周期T1 s，则波速v4 m/s，A正确简谐横波中质点只在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，经过2 s，P质点振动了2个周期，运动的路程为0.28 cm1.6 cm，B错误由题知，波沿x轴正方向传播，此时刻Q点振动方向向上，而P在波峰，则图示时刻起Q质点比P质点后回到平衡位置，C正确根据振动图象乙可知，t1 s时刻质点从平衡位置沿y轴负方向振动，而甲图中x2 m处质点t1 s时刻(图示时刻)振动方向沿y轴负方向，乙图可能是甲图x2 m处质点的振动图象，D正确，此时刻M点在平衡位置，速度最大，E错误10(2020河南豫北六校联考)(多选)在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5 m/s，则下列说法正确的是()A此时P(2 m,0 cm)、Q(2 m、0 cm)两点运动方向相同B再经过0.5 s质点N刚好在(5 m,20 cm)位置C能与该波发生干涉的横波的频率一定为3 HzD波的频率与波源的振动频率无关解析：选AB.由同侧法可得P、Q两点振动方向均为y轴负方向，所以A正确；由题图知2 m，v得T0.4 s，所以t0.5 s1T时，由平移法可得波再传播1，N处于波峰，B项正确；因该波的频率f2.5 Hz，所以频率为3 Hz的横波不满足干涉条件，C错误；因波源振动一个周期波传播一个波长，故波的频率必与波源的振动频率相同，D错误11.如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x0.1sin(20t)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m，两波源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”)解析：(1)设简谐波的速度为v，波长为，周期为T，由题意知T0.1 s波速v代入数据得1 m(2)因为xPBxPA1 m，所以P点的振动加强答案：(1)1 m(2)加强12(2020高考全国卷)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25 cm/s.两列波在t0时的波形曲线如图所示求：(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；(2)从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间解析：(1)t0时，在x50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为150 cm，260 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为x(50300n) cmn0，1，2，(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为16 cm.t0时，两列波波谷间的x坐标之差为x50(2m21)50(2m11)式中，m1和m2均为整数将式代入式得x10(6m25m1)5由于m1、m2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为x05 cm从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间为t代入数值得t0.1 s答案：(1)x(50300n) cmn0，1，2，(2)0.1 s