2019-2020年高考物理总复习 1.2机械波考题演练（含解析）（选修3-4）.doc

2019-2020年高考物理总复习 1.2机械波考题演练（含解析）（选修3-4）1.(xx浙江高考)下列说法正确的是()A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)要知道机械波的振幅和传播速度的决定因素。(2)要知道摩擦力的方向特点和动摩擦因数的决定因素。【解析】选B。机械波振幅与波源有关,A项错误;波速由介质决定,B项正确;静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无关,C项错误;动摩擦因数与接触物材料、粗糙程度等有关,D项错误。2.(xx福建高考)在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是()【解析】选D。据振动图像可知波源O在第一个周期末向-y方向振动,结合波的传播方向可知A、C错误;波的前沿质点振动情况与波源开始振动情况相同,B错误,D正确。3.(xx安徽高考)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像,则该质点的x坐标值合理的是()A.0.5 mB.1.5 mC.2.5 mD.3.5 m【解析】选C。根据题干中图乙可知,该质点在t=0时刻竖直方向的坐标为-0.2my-0.1m,并且向y轴的负方向运动。根据题意该波沿x轴正向传播,所以该质点的x坐标值只能为2mx3m,故选项C正确。4.(多选)(xx新课标全国卷)图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是()A.波速为0.5 m/sB.波的传播方向向右C. 02 s时间内,P运动的路程为8cmD. 02 s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置【解析】选A、C、E。本题考查了机械振动与机械波。v=m/s=0.5 m/s,A正确。x=1.5m处的质点t=2 s时正在向下振动,根据“上坡下”可判断机械波向左传播,B错误;02 s是半个周期,P点由波峰运动到波谷,C正确、D错误;7 s是此时刻再经过5 s,即1T,这时P点刚好回到平衡位置,E正确。【加固训练】(xx桂林模拟)一列简谐横波沿x轴负方向传播,图甲是t=1s时的波形图,图乙是该列波中某振动质点的振动图像,则该波的传播速度v和图甲中x=5m处的质点在振动过程中的位移随时间变化的关系式分别为()A.1m/sy=2sint(m)B.1m/sy=-2sint(m)C.2m/sy=2sint(m)D.2m/sy=2cost(m)【解析】选B。由甲图知=4m,由乙图知T=4s,根据v=知v=1m/s,画出t=0时刻的波形如图所示。由图知x=5m处的质点t=0时刻正经过平衡位置向y轴负方向振动,且振幅A=2m,则=rad/s,故图甲中x=5m处的质点在振动过程中的位移随时间变化的关系式为y=-2sint(m),B正确。5.(xx四川高考)如图所示,甲为t=1s时某横波的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像,距该质点x=0.5m处质点的振动图像可能是()【解题指南】解答本题应从以下两点进行分析：(1)由波的图像可以确定波长,由振动图像可以确定周期和质点的振动方向。(2)根据波的形成规律,确定某质点的振动情况。【解析】选A。由甲图知波长为2m,由乙图知振动周期为2 s、该质点不在平衡位置且开始时向上振动,与乙图质点相距0.5 m处的质点不在平衡位置,则D错误;根据图像平移法无论波向右传播还是向左传播与乙图质点相差四分之一周期的质点再振动时位移都是减小的,则B、C错误,A正确。6.(多选)简谐波在t=0.8s时的图像如图甲所示,其x=0处质点的振动图像如图乙所示,由图像可知下列说法正确的是()A.波沿x轴正方向传播B.波沿x轴负方向传播C.波速为5m/sD.9.2s后x=4m处质点的位移为0.05 mE.9.2s后x=4m处质点的位移为-0.05 m【解析】选B、C、E。由振动图像知,x=0处的质点在t=0.8s向下振动,根据波的产生与传播特点可知,波向x轴的负方向传播,B正确;又由题图得波长=8m,周期T=1.6s,则波速v=5m/s,C正确;经t=9.2s=5T,x=4m处的质点到达负的最大位移处,即y=-0.05m,E正确。7.(多选)一列横波沿x轴正方向传播,在ts与(t+0.8)s两时刻,在x轴上-33 m区间内的两波形图正好重合,如图所示。则下列说法中正确的是()A.质点振动周期一定为0.8sB.该波的波速可能为10m/sC.从t时刻开始计时,x=1m处的质点比x=-1m处的质点先到达波峰位置D.在(t+0.4)s时刻,x=-2m处的质点位移不可能为零E.该波的波速可能为15m/s【解析】选B、D、E。由题分析得知,nT=0.8s,n=1,2,3,周期T=s,所以质点振动周期不一定为0.8s,故A错误;由图读出波长为=4m,当n=1时,波速v=5m/s,当n=2时,v=10m/s,故B正确;当n=3时,v=15m/s,故E正确;简谐横波沿x轴正方向传播,在t时刻,x=1m处的质点振动方向沿y轴负方向,x=-1m处的质点振动方向沿y轴正方向,所以x=-1m处的质点先到达波峰位置,故C错误;t时刻到(t+0.4)时刻经过时间为0.4s,而0.4 s与周期的关系为N=n,由于n为整数,所以该时刻x=-2m处的质点不可能在平衡位置,位移不可能为零,故D正确。8.(多选)(xx海南高考)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、混凝土中是否有气泡D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)激光和超声波的应用。(2)多普勒效应的应用：测定物体间的相对速度。【解析】选B、D、E。当观察者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效应,A、C错误;当观察者与测量对象有相对运动时,发生多普勒效应,根据接收频率的变化来测速,故B、D、E正确。9.(xx重庆高考)一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A.4 m、6 m和8 mB.6 m、8 m和12 mC.4 m、6 m和12 mD.4 m、8 m和12 m【解析】选C。由于该波上两质点处于平衡位置且相距6 m,且两质点间波峰只有一个,故6 m与波长的关系有三种可能：6 m=,6 m=,6 m=,故波长的可能值为6 m、12 m、4 m,C正确。【总结提升】波长的确定方法(1)根据定义确定。在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长。波在一个周期内传播的距离等于一个波长。(2)根据波动图像确定。在波动图像上,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长。在波动图像上,运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长。在波动图像上,两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长。(3)根据公式=vT来确定。10.(xx大纲版全国卷)在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10m。在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2B.4C.6D.8【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)理解波的干涉中加强点和减弱点的含义。(2)利用公式x=n判断声音由强变弱的次数。【解析】选B。根据波的干涉的加强点和减弱点的条件,可知当某点与两个波源距离差为波长的整数倍时,该点为振动加强点,即声音加强点,由题可知,x=n=5n(n=0,1,2),所以这位同学距离跑道两端相差5m的整数倍,也就是说这位同学每向前运动2.5m,就为一个声音加强点,10m内共有4个点,故选B。11.(多选)(xx新课标全国卷)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是()A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4st6s的时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)先由质点a的起振方向判定各质点的起振方向均竖直向下。(2)再根据质点a在t=3s时第一次到达最高点求出振动周期和波长。【解析】选A、C、D。由质点a在t=0时刻由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点可得：t=T,所以T=4s,又=vT,则=8m。从t=0开始,振动从a点传播到b、c、d点的时间分别是1s、3 s、6 s,所以选项A正确;t=5s时刻质点c振动了2s经平衡位置向上运动,故选项B错;各质点振动的周期与波的周期相等,所以选项C对;振动传播到c点需时间3s,质点c先向下运动1s,然后向上运动,在4st6s的时间间隔内质点c一直向上运动,故选项D正确;b、d之间的距离为10m=+,不是的奇数倍,故振动方向不总是相反,所以选项E错。12.(多选)A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播,某时刻它们的波形分别如图甲、丙所示,经过时间t(t小于A波的周期TA),这两列简谐横波的波形分别变为图乙、丁所示,则A、B两列波的波速vA、vB之比可能的是()A.11B.32C.31 D.15【解析】选A、D。由甲、丙图可知：=由图得：t=t=nTB(n=1、2、)所以：=所以：=,选项A、D正确。