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2019-2020年高考物理一輪復習 課時作業(yè)34 機械波（含解析） 一、選擇題 1. 如圖所示為兩列相干水波在t＝0時刻的疊加情況，其中實線表示波峰，虛線表示波谷．若兩列波的振幅均保持5 cm不變，波速和波長分別為1 m/s和0.5 m，C點是BD連線的中點．則下列說法正確的是(　　) A．A、D點振動始終加強，B點振動始終減弱 B．C點始終保持靜止不動 C．t＝0時刻，A、B兩點的豎直高度差為10 cm D．在t＝0至t＝0.25 s的時間內(nèi)，B點通過的路程為20 cm 解析：A、B、C、D點振動始終加強，選項A、B錯誤；t＝0時刻，A、B兩點的豎直高度差為20 cm，選項C錯誤；波動周期T＝λ/v＝0.5 s，在t＝0至t＝0.25 s的時間內(nèi)，B點通過的路程為20 cm，選項D正確． 答案：D 2．如圖是沿x軸正方向傳播的一列橫波在t＝0的一部分波形，此時P點的位移為y0.則此后P點的振動圖象是如圖中的(　　) 解析：根據(jù)波動傳播規(guī)律，此后P點的振動圖象是圖中的B. 答案：B 3．一列簡諧波沿x軸正方向傳播，某時刻波形圖如圖甲所示，a、b、c、d是波傳播方向上的四個振動質(zhì)點的平衡位置．如再過3/2個周期開始計時，其中某質(zhì)點繼續(xù)振動的圖象如圖乙所示，則該質(zhì)點是(　　) A．a(chǎn)處質(zhì)點 B．b處質(zhì)點 C．c處質(zhì)點 D．d處質(zhì)點 解析：畫出再過3/2個周期后的波形圖，a處質(zhì)點處于波谷，c處質(zhì)點處于波峰，b處質(zhì)點處于平衡位置且向下運動，d處質(zhì)點處于平衡位置且向上運動，所以圖乙是d處質(zhì)點的振動圖象，選項D正確． 答案：D 4．[多選]在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖，其波速為5 m/s，則下列說法正確的是(　　) A．此時P(－2 m,0 cm)、Q(2 m,0 cm)兩點運動方向相同 B．再經(jīng)過0.5 s質(zhì)點N剛好在(－5 m,20 cm)位置 C．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 Hz D．波的頻率與波源的振動頻率無關(guān) 解析：此時P點和Q點都向下振動．再經(jīng)過0.5 s，波向前傳播的距離為2.5 m，此時N點正好在波峰位置，即坐標為(－5 m,20 cm)；此波的頻率為f＝＝ Hz＝2.5 Hz，所以能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz；波的頻率等于波源的振動頻率．正確選項為AB. 答案：AB 5. [多選]一簡諧橫波以4 m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t＝0時的波形如圖所示，則(　　) A．波的周期為1 s B．x＝0處的質(zhì)點在t＝0時向y軸負向運動 C．x＝0處的質(zhì)點在t＝ s時速度為0 D．x＝0處的質(zhì)點在t＝ s時速度值最大 解析：由波的圖象知波長λ＝4 m，所以周期T＝＝1 s，A項正確；由波的傳播方向和質(zhì)點振動方向之間的關(guān)系知，此時x＝0處的質(zhì)點向y軸負向運動，B項正確；質(zhì)點運動時越接近平衡位置速度越大，t＝ s＝時，x＝0處的質(zhì)點已運動到x軸下方，其振動速度既不為零也不是最大值，C、D均錯． 答案：AB 6．[多選] 一列波源在x＝0處的簡諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02 s，t0時刻的波形如圖所示．此時x＝12 cm處的質(zhì)點P恰好開始振動．則(　　) A．質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸正方向 B．波源開始振動時的方向沿y軸負方向 C．此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為8 cm D．這列波的波速為4.00 m/s 解析：質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸負方向，波源開始振動時的方向沿y軸負方向，選項A錯誤B正確；此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為4個振幅，為45 cm＝20 cm，選項C錯誤；這列波的波長8 cm，波速為4.00 m/s，選項D正確． 答案：BD 7．[多選]下圖甲為一列簡諧波在某一時刻的波形圖，Q、P是波上的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象，從該時刻起，下列說法中正確的是(　　) A．經(jīng)過0.05 s時，質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度 B．經(jīng)過0.05 s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度 C．經(jīng)過0.1 s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向 D．經(jīng)過0.1 s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向 解析：由圖乙可知，質(zhì)點的振動周期T＝0.2 s，經(jīng)過0.05 s，即周期，質(zhì)點P到達負向的最大位移處，而此時質(zhì)點Q處在正的某一位移處，位移越大，加速度越大，故B正確．經(jīng)過0.1 s，即周期，質(zhì)點Q在從正的最大位移回到平衡位置的途中，運動方向沿y軸負方向，故C正確． 答案：BC 8. 如圖為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P為0.9 m處的質(zhì)點，Q為2.2 m處的質(zhì)點．若經(jīng)歷Δt＝0.1 s，P質(zhì)點恰好第一次運動到波谷，則下列說法正確的是(　　) A．該波的周期T＝ s B．該波的傳播速度為v＝14 m/s C．從t＝0時刻再經(jīng)歷1 s，P質(zhì)點向前傳播的距離為14 m D．從t＝0時刻再經(jīng)歷 s，Q質(zhì)點一定向下振動 解析：根據(jù)題述Δt＝0.1 s＝0.5T＋0.25T0.8＝0.7T，該波的周期T＝ s，選項A錯誤；該波的波長為2 m，傳播速度為v＝14 m/s，選項B正確；從t＝0時刻再經(jīng)歷1 s，P質(zhì)點仍圍繞平衡位置振動，不向前移動，選項C錯誤；從t＝0時刻再經(jīng)歷 s，Q質(zhì)點一定向上振動，選項D錯誤． 答案：B 9．下圖甲是一列簡諧橫波在t＝2 s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖象，則該波的傳播速度和傳播方向是(　　) A．v＝25 m/s，向x軸負方向傳播 B．v＝25 m/s，向x軸正方向傳播 C．v＝50 m/s，向x軸負方向傳播 D．v＝50 m/s，向x軸正方向傳播 解析：由圖知，2 s時刻P點正經(jīng)過平衡位置向正方向運動，則由波動圖象可知波應向x軸的負方向傳播；而波的周期為2 s，波長為100 m，則波速v＝ m/s＝50 m/s；故C正確． 答案：C 二、五選三型選擇題 10. 如圖所示，沿x方向的一條細繩上有O、a、b、c四點，Oa＝ab，bc＝5ab，質(zhì)點O在垂直于x軸方向上做簡諧運動，沿x軸傳播形成橫波．t＝0時刻，O點開始向上運動，經(jīng)t＝0.2 s，O點第一次到達上方最大位移處，這時a點才開始往上運動，由此可以判斷，在t＝2.6 s時刻(　　) A．a(chǎn)點位于x軸下方 B．c點位于x軸上方 C．a(chǎn)點正向上運動 D．c點正向下運動 E．在0～2.6 s內(nèi)，質(zhì)點b三次到達過波峰 解析：根據(jù)題述經(jīng)t＝0.2 s，O點第一次到達上方最大位移處，波動周期為0.8 s，波長為4Oa.在t＝2.6 s時刻，波傳播3個周期，a點位于平衡位置且向上運動，c點位于平衡位置且向下運動，選項A、B錯誤．在0～2.6 s內(nèi)，質(zhì)點b三次到達過波峰，選項C、D、E正確． 答案：CDE 11．在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖，其波速為5 m/s，則下列說法正確的是(　　) A．此時P、Q兩點運動方向相同 B．再經(jīng)過0.5 s質(zhì)點N剛好在(－5 m,20 cm)位置 C．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz D．波的頻率與波源的振動頻率無關(guān) E．波的波速由波源和介質(zhì)的性質(zhì)共同決定 解析：PQ兩點關(guān)于波源O對稱，此時P、Q兩點運動方向相同，選項A正確；該波波長為2 m，周期0.4 s，再經(jīng)過0.5 s質(zhì)點N剛好在(－5 m,20 cm)位置，選項B正確；根據(jù)波發(fā)生干涉的條件，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 Hz，選項C正確；波的頻率與波源的振動頻率相同，選項D錯誤；波的波速僅由介質(zhì)的性質(zhì)決定，選項E錯誤． 答案：ABC 12．某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為t＝0.25 s時的波形圖，圖乙為P點(x＝1.5 m處的質(zhì)點)的振動圖象，那么下列說法正確的是(　　) A．t＝0.25 s時，質(zhì)點P正在往負方向運動 B．該波向右傳播，波速為2 m/s C．質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反 D．t＝0.75 s時，質(zhì)點M處于平衡位置，并正在往正方向運動 E．t＝1.25 s時，質(zhì)點K向右運動了2 m 解析：由質(zhì)點P的振動圖象，可知t＝0.25 s時質(zhì)點P正在往正方向運動，選項A錯誤；波長為4 m，周期2 s，該波向右傳播，波速為2 m/s，選項B正確；質(zhì)點L與質(zhì)點N相距半個波長，質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反，選項C正確；t＝0.75 s時，質(zhì)點M處于平衡位置，并正在往正方向運動，選項D正確；t＝1.25 s時，質(zhì)點K位于波谷，選項E錯誤． 答案：BCD 三、非選擇題 13．如圖所示，一橫波的波源在坐標原點，x軸為波的傳播方向，y軸為振動方向．當波源開始振動1 s時，形成了如圖所示的波形(波剛傳到圖中P點)．試求： (1)從圖示位置再經(jīng)多長時間波傳到Q點？ (2)波傳到Q點時質(zhì)點P的位移． 解析：(1)根據(jù)圖象，波的波長λ＝4 m 波速為v＝＝4 m/s 波傳到Q點用的時間t＝＝0.75 s (2)質(zhì)點振動的周期：T＝1 s P質(zhì)點開始向下振動，波經(jīng)P點傳到Q點的時間為周期，則此時質(zhì)點P的位移為10 cm. 答案：(1)0.75 s　(2)10 cm 14．一列簡諧橫波沿直線傳播，在這條直線上相距d＝1.5 m的A、B兩點，其振動圖象分別如圖中甲、乙所示．已知波長λ>1 m，求這列波的波速v. 解析：由A、B兩點振動圖象可知，該波的振動周期T＝410－3 s 若波由A向B傳播 d＝nλ1＋λ1＝1.5 m 又λ>1 m 所以λ1＝＝2 m 傳播速度v1＝＝ m/s＝500 m/s 若波由B向A傳播 d＝nλ2＋λ2＝1.5 m 又λ>1 m 所以λ2＝6 m或λ2′＝1.2 m 傳播速度v2＝＝1 500 m/s 或v2′＝＝300 m/s. 答案：500 m/s　1 500 m/s　300 m/s