（浙江专版）2022届高考物理一轮复习 第12章 机械振动与机械波、光、电磁波与相对论 2 第二节 机械波课后达标能力提升 新人教版

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1、（浙江专版）2022届高考物理一轮复习 第12章 机械振动与机械波、光、电磁波与相对论 2 第二节 机械波课后达标能力提升 新人教版 一、选择题 1．一简谐横波沿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(　　) A．0．5 m　　　　　　　 B．1．5 m C．2．5 m D．3．5 m 解析：选C．由y－t图象知，t＝0时质点位移为负值，且向y轴负方向运动，由y－x图象知，x＝0．5 m和x＝3．5 m处的质点此时刻位移为正值，故A、D错误；由传播方向与振动方向关系可判定，x＝1．5 m的质点向y轴正方向运动，x＝2

2、．5 m处质点向y轴负方向运动，故C正确，B错误． 2． 如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射．下列措施可能使波发生较为明显衍射的是(　　) A．增大波源的振动频率　　 B．减小波源的振动频率 C．增大障碍物的长度 D．减小障碍物的长度 解析：选BD．不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长可满足题目要求．由λ＝知，v不变，减小f，λ增大，故A、C错，B、D对． 3． 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v＝

3、20 m/s B．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s D．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s 解析：选B．由质点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λ＝20 m，根据v＝得波速v＝10 m/s．选项B正确． 4．如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab＝6 m，ac＝8 m．在t1＝0时刻a、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2＝4 s时c点开始振动，则(　　) A．该机械波的传播速度大

4、小为2 m/s B．c点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率增大 C．该列波的波长是2 m D．两列波相遇后，c点振动加强 解析：选ACD．因为经过4 s，振动由a点传到c点，则波的传播速度v＝ m/s＝2 m/s，选项A正确；c点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率仍然是不变的，选项B错误；该波的波长为λ＝vT＝2×1 m＝2 m，选项C正确；因为bc－ac＝2 m＝λ，故两列波相遇后，c点振动加强，选项D正确． 5．一列沿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．

5、4 s，下列说法正确的是(　　) A．波速为4 m/s B．波的频率为1．25 Hz C．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 解析：选BD．任意振动质点连续两次通过平衡位置的时间间隔为0．4 s，则T＝0．4 s，解得T＝0．8 s，f＝＝1．25 Hz，选项B正确；由题图知：该波的波长λ＝4 m，波速v＝＝5 m/s，故选项A错误；画出t＝0．6 s时的波形图如图所示，因15 m＝3λ＋λ，故x坐标为15 m的质点与x＝3 m处的质点振动情况一样，即在平衡位置向下振动，选项C错误；画出t＝0．2 s时的

6、波形图如图所示， 因22 m＝5λ＋ λ，故x＝22 m处的质点与x＝2 m处的质点振动情况一样，即在波峰位置，选项D正确． 6．如图甲所示，一列机械波沿直线ab向右传播，ab＝2 m，a、b两点的振动情况如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．波速可能是 m/s B．波长可能是 m C．波速可能是 m/s D．波速可能是 m/s 解析：选ABD．由振动图象可看出t＝0时刻，点a在波谷，点b在平衡位置且向上振动，所以ab＝2 m＝λ＋nλ(n＝0、1、2、3…)，解得λ＝ m(n＝0、1、2、3…)①，所以波速v＝＝ m/s(n＝0、1、2、3…)②，②式中当n＝10

7、时，A项正确；①式中当n＝0时，B项正确；②式中当n＝1时，D项正确． 7．简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v．若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是(　　) 解析：选D．根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知，A、C选项中的质点a此时刻沿y轴正方向振动，a点要到达波谷至少还需个周期，B、D选项中的质点a此时刻沿y轴负方向振动，只需再经过个周期即可第一次到达波谷．已知a、b两质点间的距离为s，则A选项中λ＝2s，B、C选项中λ＝s，D选项中λ＝s，因波速均为v，

8、则由T＝可知，A选项中a点到达波谷最少用时为T＝·＝·＝，B选项中a点到达波谷最少用时为T＝·＝·＝，C选项中a点到达波谷最少用时为T＝·＝，D选项中a点到达波谷最少用时为T＝·＝·＝，经比较可知，D选项中质点a最早到达波谷． 8．如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x＝0与x＝75 m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示．则这列波的(　　) A．A点处波长是10 cm，B点处波长是5 cm B．周期一定都是2×10－2 s C．t＝0．012 5 s时刻，两质点的振动速度方向相反 D．传播速度一定是600 m/s 解析：选BC．由A、B两质点的振动图象可知两质

9、点的周期均为2×10－2 s，所以B项正确；再由振动图象知t＝0时，质点A在平衡位置且向上振动，质点B处在波峰位置，则有75 m＝λ＋nλ(n＝0、1、2、3…)，解得λ＝ m(n＝0、1、2、3…)，所以A项错误；在t＝0．012 5 s＝T时，质点A向下振动，B向上振动，所以C项正确；波的传播速度v＝＝ m/s(n＝0、1、2、3…)，有多种可能，D项错误． 二、非选择题 9． (2018·南京高三模拟考试)P、Q是一列简谐横波中的两质点，相距30 m，各自的振动图象如图所示．如果P比Q离波源近，且P与Q平衡位置间的距离小于1个波长，则该列波的波长λ＝______m，波速v＝__

10、____m/s． 解析：P质点经过T即可成为Q质点的振动形式， 故λ＝30 m，λ＝40 m，波速v＝＝10 m/s． 答案：40　10 10．(2018·江苏冲刺卷(二))在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0．1 m，如图甲所示．一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0．2 m，经过时间0．6 s第一次出现如图乙所示的波形． 该列横波传播的速度为________ m/s；此0．6 s内质点1的运动路程为________ m． 解析：由题图知该波的波长λ＝0．8 m，质点9向上运动，由题意知，t＝0．6 s时

11、，该波传播到质点9后处，则该波的波速v＝＝ m/s＝2 m/s；质点1在0．6 s内运动的路程s＝×4A＝1．2 m． 答案：2　1．2 11．(2018·江苏三市高三模拟考试)图甲为某列简谐波在t＝0．2 s时的波动图象，图乙是这列波上质点P的振动图象，求： (1)波的传播速度； (2)x＝0处质点的振动方程． 解析：(1)从图中可读出λ＝2 m，T＝0．4 s，则 波的传播速度v＝解得v＝5 m/s． (2)由P点的振动图象可知该列波向左传播t＝0时，x＝0处质点的振动方程与P点从t＝0．2 s时计时的振动方程相同，ω＝，代入数据得x＝0处质点的振动方程y＝10sin 5

12、πt(cm)． 答案：见解析 12． 如图所示为一列简谐横波在t1＝0．05 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xA＝1．0 m、xB＝1．2 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t＝0．5 s，求： (1)该简谐横波的传播周期以及A点的振动方程； (2)由t1＝0．05 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A＝0．8 cm，波长为λ＝2 m；A点通过的路程为振幅的10倍，需要的时间为2．5T，即2．5T＝0．5 s， 所以周期T＝0．2 s，ω＝＝10π rad/s

13、 设A点的振动方程为y＝Asin(ωt＋φ) 由波形图可知，A点在t1＝0．05 s时刻经过平衡位置且向下振动，可得φ＝π则振动方程为y＝0．8sin (10πt＋π)＝－0．8sin 10πt (cm)． (2)波速v＝＝10 m/s 从t1＝0．05 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Δs＝2．0 m－1．2 m＝0．8 m 所用的时间Δt＝＝0．08 s 所以B点回到平衡位置的时间为 t＝Δt＋＝(0．1n＋0．08) s(n＝0，1，2，3…)． 答案：(1)0．2 s　y＝－0．8sin 10πt (cm) (2)t＝(0．1n＋0．08) s(n＝0，1，2，3…)