物理届一轮复习人教版机械波课时作业.docx

1、物理届一轮复习人教版机械波课时作业1(多选)如图a所示为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图b为质点Q的振动图象。下列说法正确的是()A在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin10t(m)答案BCE解析由图a得8 m，由图b得T0.2 s，所以v40 m/s。由图b知，在t0.10 s时，质

2、点Q通过平衡位置向y轴负方向运动，A错误；结合图a，由“同侧法”判得波沿x轴负方向传播，画出t0.25 s时的波形图，如图所示，标出P、Q点，此时P点在x轴下方，其加速度向上，B正确；t0.25 s0.10 s0.15 sT，xvt6 m，C正确；t0.10 s时，P点位置不在平衡位置或最大位移处，所以经过tT质点通过的路程不等于3A(即30 cm)，故D错误；由图b知A0.10 m，10 rad/s，所以Q点简谐运动表达式为y0.10sin10t(m)，E正确。2(多选)一列自右向左传播的简谐横波，在t0时刻的波形图如图所示，此时坐标为(1,0)的质点刚好开始运动，在t0.3 s时刻，质点P

3、在t0时刻后首次到达波峰位置，质点Q的坐标是(3，0)，则下列说法正确的是()A在t0时刻，质点P的速度方向沿y轴负方向B这列波的传播速度为 m/sC在00.3 s时间内，质点A运动的路程为0.03 mD在t0.5 s时刻，质点Q首次到达波峰位置E这列波的波源起振方向沿y轴正方向答案ADE解析根据t0时刻的波形图，可知波长4 cm，波向左传播，根据同侧法可知在t0时刻质点P沿y轴负方向运动，故质点P的速度方向沿y轴负方向，A正确；在t0.3 s时，质点P在t0时刻后首次到达波峰位置，说明0.3 sT，即波动周期T0.4 s，这列波的传播速度为v10 cm/s0.1 m/s，B错误；在00.3

4、s时间内，即T时间内，质点A运动的路程为3个振幅，即38 cm24 cm0.24 m，C错误；t0时刻坐标为(1,0)的质点刚好开始运动，由“上下坡”法可知该点的起振方向沿y轴正方向，所以这列波的波源起振方向沿y轴正方向，E正确；在t0.5 s时，波沿x轴负方向传播了xvt0.10.5 m5 cm，知t0.4 s时波传播到Q，质点Q开始向上起振，t0.5 s时质点Q首次到达波峰位置，D正确。3(多选)如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t0时刻的波形图线，虚线b为tt时刻的波形图线，已知该简谐横波波源振动的频率f2.5 Hz，虚线b与x轴交点P的坐标xP1 m。则下列说法正确的是(

5、)A这列波的传播速度大小一定为20 m/sB这列波一定沿x轴正向传播C可能有t1.25 sD可能有t1.45 sE若该列波遇到宽度为6 m的障碍物能发生明显的衍射现象答案ACE解析由横波的图象可知8 m，则vf82.5 m/s20 m/s, A正确。波可能沿x轴正向或x轴负向传播，B错误。若波沿x轴正向传播，则距离1 m，故tnT(n0,1，2，)，即t0.050.4n，当n3时，t1.25 s；若波沿x轴负向传播，则距离7 m，故tmT(m0,1,2，)，即t0.350.4m，t0.35 s、0.75 s、1.15 s、1.55 s、1.95 s，C正确，D错误。障碍物宽度d6 m，比波长8

6、 m小，能发生明显的衍射现象，E正确。真题模拟练4(2018全国卷)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0和t0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T0.20 s。下列说法正确的是()A波速为0.40 m/sB波长为0.08 mCx0.08 m的质点在t0.70 s时位于波谷Dx0.08 m的质点在t0.12 s时位于波谷E若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m答案ACE解析根据波形图可知，波长16 cm0.16 m，B错误；根据t0时刻和t0.20 s时刻的波形图可知T0.2 s，T s，n0,1,2,3，而已知该波的周

7、期T0.20 s，故该波的周期T0.40 s，波速v0.40 m/s，A正确；简谐波沿x轴正方向传播，x0.08 m的质点在t0时刻沿y轴正方向运动，在 t0.70 s1T时位于波谷，在t0.12 sT时位于y0的某位置(不是位于波谷)，C正确，D错误；若此波传入另一介质中，周期T不变，其波速变为v0.80 m/s，由vT可得它在该介质中的波长为0.800.4 m0.32 m，E正确。5(2018北京高考)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A0.60 m B0.30 m C0.2

8、0 m D0.15 m答案B解析可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示，同时由于PQ之间可以含有多个完整的波形，则xPQ(n0,1，2，)整理可以得到(n0,1，2，)，当n0时，0.3 m，当n1时，0.1 m，故B正确，A、C、D错误。6.(2017全国卷)(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t0时的波形图，虚线为t0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是()A波长为2 mB波速为6 m/sC频率为1.5 HzDt1 s时，x1 m处的质点处于波峰Et2 s时，x2 m处的质点经过平衡位置答案BCE解析由简谐横波的波动图象可知，

9、波长为4 m，A错误。t0.5 s时波向x轴正方向传播的距离为x(n0,1,2,3)，即tT0.5 s(n0,1,2,3)，解得T s，又T0.5 s，故n0，T s，则波速v6 m/s，B正确。频率f1.5 Hz，C正确。t0时x1 m处的质点处于波峰，因t1 s时n1.5，则t1 s时x1 m处的质点处于波谷，D错误。t0时x2 m处的质点经过平衡位置向上振动，因t2 s时n3，则此时x2 m处的质点经过平衡位置向上振动，E正确。7(2016全国卷)(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过

10、身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是()A水面波是一种机械波B该水面波的频率为6 HzC该水面波的波长为3 m D水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移答案ACE解析水面波是一种机械波，传播过程中各质点只在平衡位置上下往复运动，不随波的传播而迁移，因此水面波不会将该同学推向岸边，故D错误，A、E正确。由题意可知该波的周期T s s，频率f0.6 Hz，波长vT1.8 m3 m，故B错误，C正确。8(2016全国卷)(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为

11、16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m。P、Q开始振动后，下列判断正确的是()AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰答案BDE解析由波速公式vf得0.8 m，LSP19，LSQ18，由波动的周期性，采用“去整留零”的方法，可在波形图上标出S、P、Q三点的位置，如图所示，由图可知，P、Q两点的运动方向始终相反，A

12、项错误，B项正确；S在平衡位置时，P、Q一个在波峰，一个在波谷，C项错误；当S恰通过平衡位置向上运动时，P在波峰，Q在波谷，反之则相反，故D、E两项正确。9(2018全国卷)声波在空气中的传播速度为340 m/s，在钢铁中的传播速度为4900 m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s。桥的长度为_ m，若该波在空气中的波长为，则它在钢铁中波长为的_倍。答案365解析设桥的长度为s，则声音在钢铁中传播的时间t，声音在空气中的传播时间为t，根据题意ttt1 s，解得：s365 m。声音在不同介质中的频率是不会改变的，由公式

13、可知，钢，解得钢。10(2017全国卷)如图a，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，2)。两波源的振动图线分别如图b和图c所示。两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为_ m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互_(填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互_(填“加强”或“减弱”)。答案2减弱加强解析波长vT2 m，两列波的波长相等。两波源到A点的路程差x m8 m2 m。两波源到B点的路程差x m m0，初相相差，B点为振动减弱点。两波源到C点的路程差x3.5 m2.5 m1 m，初相相差，C点为振

14、动加强点。11(2018全国卷)一列简谐横波在t s时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b是质点Q的振动图象。求：(1)波速及波的传播方向；(2)质点Q的平衡位置的x坐标。答案(1)18 cm/s波沿x轴负方向传播(2)9 cm解析(1)由图a可以看出，该波的波长为36 cm由图b可以看出，周期为T2 s波速为v18 cm/s由图b知，当t s时，Q点向上运动，结合图a可得，波沿x轴负方向传播。(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图a知，x0处yAsin(30)，因此xP3 cm由图b知，在t0时Q点处于平衡位置，经t s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由

15、此及式有xQxPvt6 cm由式得，质点Q的平衡位置的x坐标为xQ9 cm。12(2018江苏高考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x0和x0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。答案v2 m/s0.8 m解析由图象可知，周期T0.4 s，由图象可知，波从A到B的传播时间tT(n0,1,2)波速v，波长vT m，由于0.6 m，故n0，代入数据得0.8 m，v2 m/s。13(2016全国卷)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x0和x5 cm处的两个质点。t0时开始观测，此时质点O的位移

16、为y4 cm，质点A处于波峰位置；t s时，质点O第一次回到平衡位置，t1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式。答案(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y0.08cos m解析(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T4 s由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t s时回到平衡位置，而A在t1 s时回到平衡位置，时间相差 s。波的速度为v cm/s7.5 cm/s利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长vT7.54 cm30 cm(2)设质点O的位移随时间变化的关系式为yAcos将式及题给条件代入上式得解得0，A8 cm质点O的位移随时间变化的关系式为y0.08cos m。