（新课标）2019届高考物理一轮复习 第14章 波与相对论 第二节 机械波达标诊断高效训练.doc

第二节 机械波 (建议用时：60分钟)一、选择题1(高考福建卷)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象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()解析：选D.由波的形成规律可知，一个周期内x0处，质点刚好完成一次全振动，结合振动图象知，质点在平衡位置向下运动；x(为该波波长)处，质点振动了个周期，质点位于正向最大位移处；x处的质点，振动了个周期，质点位于负向最大位移处选项D正确2(2018福建厦门质检) t0时刻，同一介质中在x8 m和x8 m处分别有振源A和B同时做振幅A10 cm的简谐振动，t4 s时，波形如图所示，则可知()A振源A与振源B的频率相同B机械波在此介质中的传播速度v1 m/sCt8 s时，O点处质点在平衡位置并向y轴负方向运动Dt11 s时，O点处质点在y10 cm处，并向y轴正方向运动E此两列波在x轴相遇时，在A、B间会形成稳定的干涉图样，其中x0、4、4处是振动加强点解析：选BCD.由图可知，A2 m，B4 m，两列波的波速相同，故根据f可知，2，选项A错误；机械波在此介质中的传播速度v m/s1 m/s，选项B正确；t8 s时，两列波均传到O点，由两列波在O点引起的振动方向均向下，故O点处在平衡位置并向y轴负方向运动，选项C正确；t11 s时，由A振动在O点的振动位移为零，振动速度向上；由B振动在O点的振动位移为10 cm，振动速度为零；故由振动的合成可知，O点处质点在y10 cm处，并向y轴正方向运动，选项D正确；因两列波的频率不同，故此两列波在x轴相遇时，在A、B间不会形成稳定的干涉图样，选项E错误3(2018山东泰安质检)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图所示，此时波传播到x10 m处(图中未画出)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当波传到x10 m处时，该处的质点向y轴正方向运动Dt1.2 s时，x坐标为11 m的质点恰好位于波谷Et1.2 s时，x坐标为15 m的质点恰好位于波峰解析：选BCE.由题意可知，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，则周期为T0.8 s，频率为f Hz1.25 Hz，故B正确；由图可知，该波的波长是4 m，所以波速为：v m/s5 m/s，故A错误；由波传播的周期性可知x10 m的振动情况与x2 m的振动情况相同，根据“峰前质点上振”的原理，可知该处的质点向y轴正方向运动，故C正确；波由x10 m传到x11 m处所用的时间为：t1 s0.2 s，此时质点向y轴正方向运动，还剩t21 s1T, 所以t1.2 s时，x坐标为11 m的质点恰好位于波峰，故D错误；波由x10 m传到x15 m处所用的时间为：t1 s1 s，此时质点向y轴正方向运动，还剩t20.2 sT，即t1.2 s时，x坐标为15 m的质点恰好位于波峰，故E正确4(2018江南十校联考)一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8 m周期为2 st1 s时刻波形如图1所示，a、b是波上的两个质点图2是波上某一点的振动图象则下列说法正确的是()A图2可以表示d点的振动B图2可以表示b点的振动Ca、b两质点在t1.5 s时速度大小相同D该波传播速度为v4 m/sEt0时b点速度沿y轴正方向解析：选ADE.由于该波是t1 s时刻波形图，则图2在t1 s时刻该质点在平衡位置，而且向正方向振动，故图2表示d点振动，故选项A正确，选项B错误；t1.5 sT，则经过T，质点a处于平衡位置，质点b处于负向最大位移处，故该时刻二者速度大小不相同，故选项C错误；根据公式v m/s4 m/s，故选项D正确；t0时刻将波向右平移，则t0时刻根据波的传播方向可以确定质点b向y轴正方向运动，故选项E正确5(2018湖南邵阳大联考)一列简谐横波向x轴负方向传播，在t0时的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置的坐标分别为(1，0)、(7，0)已知t0.7 s时，质点P第二次出现波峰，下列说法正确的是()A该波的波长为5 mB该波的波速为10 m/sC振源的起振方向沿y轴负方向D当质点Q位于波峰时，质点P位于波谷Et0.9 s时，质点Q第一次出现波峰解析：选BDE.从图中可知4 m，根据题意可知T0.7 s，解得T0.4 s，故该波的波速为v m/s10 m/s，A错误，B正确；波上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，从图中可知x1 m处的质点起振方向向上，故振源的起振方向沿y轴正方向，C错误；因为PQ之间的距离xPQ6 m，为半波长的奇数倍，故两点为反相点，所以当质点Q位于波峰时，质点P位于波谷，D正确；从t0时刻传播到x7 m处所需时间为t10.8 s，即t0.9 s时，质点Q振动了0.1 s，即T，故质点Q第一次出现波峰，E正确6(2018内蒙古包头模拟)图甲为某一简谐波在t1.0 s时刻的波动图象，图乙为图甲中C点的振动图象则下列说法正确的是()A波速v4 m/sB图甲中B点的运动方向向右C该波沿x轴负方向传播D要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4 mE若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为1 Hz解析：选ACE.由题图知4 m，T1 s，则波速v4 m/s，A正确；简谐横波在x轴方向上传播，B点上下振动，不可能向右运动，B错误；由图可知：t1.0 s时C点向下振动，由上下坡原理，波沿x轴负方向传播，C正确；该波波长4 m，能够发生明显衍射的条件是，障碍物的尺寸和4 m差不多或小于4 m，D错误；该波频率f1 Hz，发生稳定的干涉的条件是两列波的频率相等，E正确7(2018山东枣庄模拟)如图甲所示，同一均匀介质中的一条直线上有相距10 m的两质点A、B，C为AB的中点从0时刻起，A、B同时开始振动，且都只振动了一个周期图乙为A的振动图象，图丙为B的振动图象若A向右传播的波与B向左传播的波在0.5 s时相遇，则下列说法正确的是()A两列波的波长都是5 mB两列波在A、B间的传播速度均为10 m/sC在两列波相遇过程中，C为振动加强点D在1 s时，质点B经过平衡位置且振动方向向上E1 s内，C经过的路程为0解析：选BDE.两波在均匀介质中传播波速相同，设为v，则有2vtxAB，代入解得：v m/s10 m/s.由题图知T0.2 s，则波长为：vT2 m，故A错误，B正确；当A的波峰(或波谷)传到C时，恰好B的波谷(或波峰)也传到C，C点的振动始终减弱，故C错误；质点A处产生的振动传递到B的时间：t s1 s，所以在1 s时，质点A处产生的振动恰好传播到B点，由于A处的振动起振的方向向上，所以质点B在平衡位置且振动方向向上，故D正确；由于C点的振动始终减弱，而且两侧的振动的振幅相等，所以在1 s内，C经过的路程为0，故E正确8(2018山西考前测试)一列简谐横波在t0时的波形图如图所示介质中x2 m处的质点P沿x轴方向做简谐运动的表达式为y10sin 5t(cm)下列说法正确的是()A该波的振幅为10 cmB该波的周期为4 sC该波沿x轴负方向传播D该波的传播速度为10 m/sE在1 s的时间内，质点P经过的路程为1 m解析：选ADE.由波形图和振动方程y10sin 5t(cm)都可直接读出振幅为A10 cm，选项A正确；由振动方程得T0.4 s，选项B错误；根据振动方程知P点在t0后向上振动，在波形图中由同侧法得波向x轴正向传播，选项C错误；则由波形图得4 m，则v10 m/s，选项D正确；时间t1 s2T，根据每发生一个振幅10 cm的路程可知s8A2A10A1 m，选项E正确9(2018四川凉山诊断)一列简谐横波在t10.02 s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x1 m处的质点P的振动图象如图乙所示已知质点M的平衡位置在x1.75 m处下列说法正确的是()A该波中每个质点的振动周期都为0.02 sB该波波长为2 mCM点在t1时刻位移为 mD质点M从t1时刻起每过0.005 s通过的路程均为0.2 mE在x轴上2 m处有一观察者，他接收到频率小于50 Hz解析：选ABC.由图乙可知，质点的振动周期：T0.02 s，A正确；由图甲可知，这列波的波长为：2 m，B正确；质点M的平衡位置在x1.75 m，与P点振动情况相差TT，根据振动方程yAsin t0.2 sinT m，C正确；t0.005 sT，即在每个T时间内，质点M通过的路程不是总为0.2 m只有从平衡位置到最大位置或从最大位置到平衡位置的过程才是一个振幅，D错误；结合甲、乙两图知，波沿x轴正方向传播，属于波向观察者运动，观察者接收到的频率增大，接收到的频率大于50 Hz，E错误二、非选择题10(2018郑州质量预测)从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t0时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到M点，x1 m的质点P的位移为10 cm，再经t0.1 s，质点P第一次回到平衡位置(1)求波源的振动周期；(2)从t0时刻起经多长时间位于x81 m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置？并求出在此过程中质点P运动的路程解析：(1)波在0.1 s内传播了1 m，波速v10 m/s由图可知该波的波长12 m故波源的振动周期为T1.2 s.(2)t0时，O点左侧第一个波峰处于 x03 m处，设经时间t到达N点，则x7.8 s6.5T在此过程中P点运动的路程为s6.54A5.2 m.答案：(1)1.2 s(2)见解析11(2018山西晋城模拟)如图所示为一列简谐横波在t10.05 s时的波形图，已知该简谐横波沿x轴的负方向传播，A、B两点为该简谐波上平衡位置在xA1.0 m、xB1.2 m处的质点经观测可知A点通过的路程为振幅的10倍，所用的时间为t0.5 s，求：(1)该简谐横波的传播周期以及A点的振动方程；(2)由t10.05 s时开始计时，B点回到平衡位置的时间解析：(1)由波形图可知，振幅为A0.8 cm，波长为2 m；A点通过的路程为振幅的10倍，需要的时间为2.5T，即2.5T0.5 s，所以周期T0.2 s，10 rad/s设A点的振动方程为yAsin(t)由波形图可知，A点在t10.05 s时刻经过平衡位置且向下振动，可得则振动方程为y0.8sin (10t)0.8sin 10t (cm)(2)波速v10 m/s从t10.05 s时刻开始，B点第一次回到平衡位置时，波向x轴负方向传播的距离为s2.0 m1.2 m0.8 m所用的时间t0.08 s所以B点回到平衡位置的时间为tt(0.1n0.08) s(n0，1，2，3)答案：(1)0.2 sy=0.8sin 10t (cm)(2)t(0.1n0.08) s(n0，1，2，3)