届高三高考物理复习知识点复习卷机械波.docx
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届高三高考物理复习知识点复习卷机械波
机械波
1．（多选）（2019·衡水模拟）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＝6m，ac＝8m。
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＝4s时c点开始振动，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．该机械波的传播速度大小为2m/s
B．该列波的波长是2m
C．两列波相遇后，c点振动加强
D．两列波相遇后，c点振动减弱
E．两列波相遇后，c点振动先加强后减弱
2．（多选）（2019·兰州市联考）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。
下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．图乙表示质点L的振动图象
B．该波的波速为0.5m/s
C．t＝8s时质点M的位移为零
D．在4s内质点K所经过的路程为3.2m
E．质点L经过1s沿x轴正方向移动0.5m
3．（多选）一列简谐横波在x轴上传播，如图甲、乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且xab＝6m。
下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A．波一定沿x轴正方向传播
B．波可能沿x轴负方向传播
C．波长可能是8m
D．波速一定是6m/s
E．波速可能是2m/s
4．（多选）（2019·临沂2月检测）如图所示，在x轴上有两个波源，分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，振幅均为A＝2cm，由它们产生的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v＝0.4m/s，图示为t＝0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动。
质点M的平衡位置处于x＝0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ）
A．质点P、Q都首先沿y轴负方向运动
B．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
C．t＝1s时刻，质点M相对平衡位置的位移为－4cm
D．经过1s后，M点的振幅为4cm
E．经过1.5s后，P点的振幅为4cm
5．（多选）下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）
A．衍射是一切波特有的现象
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显
C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大
E．声波容易发生衍射现象是由于声波波速较大
6．（多选）（2019·潍坊二模）一列频率为40Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时M点恰好开始振动。
已知波源的平衡位置在O点，则下列判断正确的是（ ）
A．该波波长为3m
B．该波的传播速度为80m/s
C．t＝0时刻，平衡位置在x＝1.8m的质点向下振动
D．M点的振动方程为y＝0.05sin80πt（m）
E．N点起振后总是和O点同时到达波峰
7．（多选）如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2m，各质点均静止在各自的平衡位置。
t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播。
则下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴正方向
B．0～4s内质点b运动的路程为12cm
C．4～5s内质点d的加速度正在逐渐减小
D．6s时质点e第一次回到平衡位置
E．各质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同
8.（多选）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
E．波源远离障碍物运动
9.（多选）如图所示为一列向左传播的横波的图象，图中实线表示t时刻的波形，虚线表示又经Δt＝0.2s时刻的波形，已知波长为2m，下列说法正确的是（ ）
A．波的周期的最大值为2s
B．波的周期的最大值为
s
C．波的速度的最小值为9m/s
D．这列波不能发生偏振现象
E．这列波遇到直径r＝1m的障碍物会发生明显的衍射现象
10．（多选）图甲为某一简谐波在t＝0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x＝2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x＝4m处。
则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v＝4m/s
B．在0～3.5s时间内，质点B运动的路程为3.5m
C．在t＝2s时刻，质点C恰好经过平衡位置向y轴正方向运动
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4m
E．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0.5Hz
11．（2019·平顶山二模）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0（实线）和t＝0.5s（虚线）时刻的波形图。
（1）若t＝0时刻，x＝2.5m处的质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t＝0时刻的位置所经过的最长时间；
（2）若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少？
12．A、B是一列简谐横波传播路径上的两个质点，A、B两质点的振动图象分别如图甲、乙所示，该波的传播方向由A到B，两质点平衡位置间的距离为0.9m，t＝0时刻，A、B两质点之间有四个质点处于平衡位置，质点C的平衡位置位于A、B两质点平衡位置连线的中点处，求：
甲 乙
（1）这列波的传播速度多大；
（2）从t＝0时刻开始到t＝4s时，A质点运动的路程及t＝4s时质点C振动的方向。
答案
1．（多选）（2019·衡水模拟）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＝6m，ac＝8m。
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＝4s时c点开始振动，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．该机械波的传播速度大小为2m/s
B．该列波的波长是2m
C．两列波相遇后，c点振动加强
D．两列波相遇后，c点振动减弱
E．两列波相遇后，c点振动先加强后减弱
ABC [a点振动产生的机械波最先到达c点，则根据关系式v＝
可知波速v＝
＝2m/s，选项A正确；由于v＝
，则λ＝vT＝2m/s×1s＝2m，选项B正确；a波比b波早到达c点的时间t＝
－
＝
＝1s，即两列波到达c点时，使c点振动加强，产生共振，由于两列机械波频率相同相干涉，故c总是振动加强点，选项C正确，选项D、E错误。
]
2．（多选）（2019·兰州市联考）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。
下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．图乙表示质点L的振动图象
B．该波的波速为0.5m/s
C．t＝8s时质点M的位移为零
D．在4s内质点K所经过的路程为3.2m
E．质点L经过1s沿x轴正方向移动0.5m
ABD [由题图甲及波沿x轴正方向传播可知，t＝0时刻质点L经过平衡位置向上振动，故A正确；由题图甲读出波长λ＝2m，由题图乙读出周期T＝4s，则该波的波速v＝
＝
m/s＝0.5m/s，故B正确；t＝8s＝2T，所以t＝8s时质点M的位移与开始时的位移相同，为负的最大值，故C错误；由于T＝4s，所以在4s内K质点所经过的路程为4倍的振幅，为3.2m，故D正确；横波中，各质点振动的方向与波的传播方向垂直，所以不可能沿x轴方向运动，故E错误。
]
3．（多选）一列简谐横波在x轴上传播，如图甲、乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且xab＝6m。
下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A．波一定沿x轴正方向传播
B．波可能沿x轴负方向传播
C．波长可能是8m
D．波速一定是6m/s
E．波速可能是2m/s
BCE [波的传播方向可能沿x轴正方向或x轴负方向传播，A错，B对；ab之间的距离可能是
λ或
λ（n＝0,1,2…），周期为4s，波长可能为8m，波速可能为2m/s，D错，C、E对。
]
4．（多选）（2019·临沂2月检测）如图所示，在x轴上有两个波源，分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，振幅均为A＝2cm，由它们产生的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v＝0.4m/s，图示为t＝0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动。
质点M的平衡位置处于x＝0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ）
A．质点P、Q都首先沿y轴负方向运动
B．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
C．t＝1s时刻，质点M相对平衡位置的位移为－4cm
D．经过1s后，M点的振幅为4cm
E．经过1.5s后，P点的振幅为4cm
ACD [由题图可知，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q均首先沿y轴负方向运动，故A正确；质点不随波迁移，所以质点P、Q都不会运动到M点，故B错误；波长为0.4m，波速为0.4m/s，则由波长与波速关系可求出，波的周期为T＝1s，当t＝1s时刻，两波的波谷恰好都传到质点M处，所以M点的位移为－4cm，即以后M点的振幅为4cm，故C、D正确；当t＝1.5s＝1
T，此时Q点振动形式传到P点，而此时左侧波在P点的振动形式向上，两列波在P点振动方向向反，叠加后P点的位移始终为0，故E错误。
]
5．（多选）下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）
A．衍射是一切波特有的现象
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显
C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大
E．声波容易发生衍射现象是由于声波波速较大
ABD [波发生明显衍射的条件是：
孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象。
衍射是一切波的特有的现象，不仅仅是机械波，故A项正确，C项错误；对同一列波，缝、孔的宽度越小，障碍物越小衍射现象越明显，故B项正确；声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长，故D项正确，E项错误。
]
6．（多选）（2019·潍坊二模）一列频率为40Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时M点恰好开始振动。
已知波源的平衡位置在O点，则下列判断正确的是（ ）
A．该波波长为3m
B．该波的传播速度为80m/s
C．t＝0时刻，平衡位置在x＝1.8m的质点向下振动
D．M点的振动方程为y＝0.05sin80πt（m）
E．N点起振后总是和O点同时到达波峰
BCD [由图象可知，该波波长为2m，选项A错误；该波的传播速度为v＝λf＝2×40m/s＝80m/s，选项B正确；由波形图可知，t＝0时刻，平衡位置在x＝1.8m的质点向下振动，选项C正确；因ω＝2πf＝80πrad/s，则M点的振动方程为y＝0.05sin80πt（m），选项D正确；N点和O点相距19m＝9
λ，则当O点在波峰时N点到达波谷，选项E错误。
]
7．（多选）如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2m，各质点均静止在各自的平衡位置。
t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播。
则下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴正方向
B．0～4s内质点b运动的路程为12cm
C．4～5s内质点d的加速度正在逐渐减小
D．6s时质点e第一次回到平衡位置
E．各质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同
ABE [由振动图象可知，振动周期为T＝2s，波长为λ＝vT＝4m，质点a开始起振的方向为y轴正方向，故波传播到质点c时，质点c开始振动的方向也沿y轴正方向，选项A正确；振动传到b点需要的时间为1s，故在剩下的3s内，质点b通过的路程为s＝6A＝12cm，选项B正确；4s时振动传到e点，此时d点在平衡位置向下振动，故4～5s内质点d的加速度先逐渐增大后逐渐减小，选项C错误；振动传到e点需时间4s，故6s时质点e正好振动一个周期第二次回到平衡位置，选项D错误；因ac之间正好相差一个波长的距离，故各质点都振动起来后，a与c的振动方向始终相同，选项E正确。
]
8.（多选）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
E．波源远离障碍物运动
BDE [不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长即可满足题目要求。
由λ＝
知，v不变，减小f，λ增大，故A、C错，B、D对；波源远离障碍物将产生多普勒效应，等效于增大波长，衍射明显，故E对。
]
9.（多选）如图所示为一列向左传播的横波的图象，图中实线表示t时刻的波形，虚线表示又经Δt＝0.2s时刻的波形，已知波长为2m，下列说法正确的是（ ）
A．波的周期的最大值为2s
B．波的周期的最大值为
s
C．波的速度的最小值为9m/s
D．这列波不能发生偏振现象
E．这列波遇到直径r＝1m的障碍物会发生明显的衍射现象
BCE [0.2m＝
λ，因波向左传播，则由图象可知波向左传播的距离为
λ（n＝0、1、2…），所以0.2s＝
T（n＝0、1、2…），n＝0时，周期最大，最大值为Tm＝
s，波速最小，最小值为vmin＝
＝9m/s，所以选项A错误，B、C正确；横波可以发生偏振现象，选项D错误；因为障碍物的直径r＝1m<λ＝2m，则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象，选项E正确。
]
10．（多选）图甲为某一简谐波在t＝0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x＝2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x＝4m处。
则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v＝4m/s
B．在0～3.5s时间内，质点B运动的路程为3.5m
C．在t＝2s时刻，质点C恰好经过平衡位置向y轴正方向运动
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4m
E．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0.5Hz
BCE [由题图乙质点B的振动图象可知，t＝0时刻，质点B的振动方向为沿y轴负方向，对照题图甲，可知该简谐波沿x轴正方向传播，由题图甲可知简谐波的波长为λ＝4m，由题图乙可知，波的周期为T＝2s，其波速v＝
＝2m/s，选项A错误；在0～3.5s时间内，质点B运动路程为s＝7A＝7×0.5m＝3.5m，选项B正确；在t＝2s时刻，质点C经过一个周期恰好经过平衡位置向y轴正方向运动，选项C正确；要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应小于4m或与4m差不多，选项D错误；若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的周期应为2s，频率为0.5Hz，选项E正确。
]
11．（2019·平顶山二模）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0（实线）和t＝0.5s（虚线）时刻的波形图。
（1）若t＝0时刻，x＝2.5m处的质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t＝0时刻的位置所经过的最长时间；
（2）若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少？
[解析] 本题根据波动图象和波形平移图分析波的传播问题。
（1）已知在t＝0时刻，x＝2.5m处的质点沿y轴负方向运动，波形向左平移，所以该波沿x轴负方向传播。
结合图象可知，该质点回到t＝0时刻的位置波传播的最小距离为Δx＝1m，波传播的速度为v＝
m/s（k＝0,1,2…），则k＝0时波速最小，最小速度为v＝6m/s；x＝2.5m处质点第一次回到t＝0时刻的位置所用最长时间为t＝
＝
s。
（2）由于T≤0.5s≤2T，则0.5s内波传播距离大于λ＝4m，若波沿x轴正向传播，则0.5s内波传播的距离为x1＝5m，波在1s内传播的距离为10m；若波沿x轴负向传播，则0.5s内波传播的距离为x2＝7m，波在1s内传播的距离为14m。
[答案]
（1）
s
（2）10m或14m
12．A、B是一列简谐横波传播路径上的两个质点，A、B两质点的振动图象分别如图甲、乙所示，该波的传播方向由A到B，两质点平衡位置间的距离为0.9m，t＝0时刻，A、B两质点之间有四个质点处于平衡位置，质点C的平衡位置位于A、B两质点平衡位置连线的中点处，求：
甲 乙
（1）这列波的传播速度多大；
（2）从t＝0时刻开始到t＝4s时，A质点运动的路程及t＝4s时质点C振动的方向。
[解析]
（1）t＝0时刻A、B两质点之间有四个质点处于平衡位置，则此时A、B间的波形如图甲所示：
甲
由此可知，
λ＝0.9m
解得波长λ＝0.4m
因此波的传播速度v＝
＝
m/s＝1m/s。
（2）从t＝0时刻开始到t＝4s时，A质点运动的路程
s＝
×4×0.05m＝2m
分析可知，t＝4s时的波形图及质点C所处的位置如图乙，则质点C此时振动的方向沿y轴正方向。
乙
[答案]
（1）1m/s
（2）2m 沿y轴正方向
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