【物理】2020届一轮复习人教版　机е波课时作业 9页

‎2020届一轮复习人教版 　机 械 波 课时作业 一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。其中1～5为单选，6～12为多选)‎ ‎1．关于机械波的形成，下列说法中正确的是(　　)‎ A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，做受迫振动 C．参与振动的质点振动频率各不相同 D．机械波传播过程中，介质中质点随波迁移，振动能量也随波传递 答案　B 解析　有振源没有媒介时不能产生机械波，A错误。机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动，并重复前一质点的振动情况，B正确。参与振动的质点振动频率都相同，C错误。机械波传播过程中，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，在振动过程中把能量传递出去，D错误。‎ ‎2.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动。由此可知(　　)‎ A．该波沿x轴负方向传播 B．c正向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处 答案　C 解析　由同侧法可知波沿x轴的正方向传播，A错误；在该时刻，c点正向下振动，B错误；由同侧法可知，b质点先到达平衡位置，c质点先到达离平衡位置最远处，C正确，D错误。‎ ‎3.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图所示，质点a与质点b相距1 m，a质点正沿y轴正方向运动；t＝0.02 s时，质点a第一次到达正向最大位移处，由此可知 (　　)‎ A．此波的传播速度为25 m/s B．此波沿x轴正方向传播 C．从t＝0时起，经过0.04 s，质点a沿波传播方向迁移了1 m D．t＝0.04 s时，质点b处在平衡位置，速度沿y轴负方向 答案　A 解析　由题意可知波长λ＝2 m，周期T＝4t＝0.08 s，则v＝＝25 m/s，A正确；由“同侧法”知波沿x轴负方向传播，B错误；波传播时，介质中的质点不随波迁移，C错误；t＝0时，质点b正处在平衡位置，沿y轴负方向运动，从t＝0到t＝0.04 s经过了半个周期，质点b回到平衡位置，沿y轴正方向运动，D错误。‎ ‎4.‎ ‎(2017·湖北八校第一次联考)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板,其光路如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.单色光1的频率大于单色光2的频率 B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C.可能单色光1是红光,单色光2是蓝光 D.无论怎样增大入射角,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射 E.若让两束光从同种玻璃射向空气,单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 答案ADE 解析由n=可知,单色光1的折射率大一些,单色光1的频率大于单色光2的频率,A正确;由v=知,在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度,B错误;因为红光的折射率小于蓝光,所以C错误;从空气射向玻璃板的单色光一定能从玻璃中射出,D正确;临界角sin C=,所以让两束光从同种玻璃射向空气,单色光1的临界角小,E正确。‎ ‎5.(2017·福建龙岩调研)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点得出的下列结论错误的是(　　)‎ A.a、b是光的干涉图样 B.c、d是光的干涉图样 C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短 D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短 答案BCD 解析干涉条纹是等距离的条纹,因此,a、b图是干涉图样,c、d图是衍射图样,故A项正确,B项错误;由公式Δx=λ可知,条纹宽的入射光的波长长,所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长,故C项错误;c图样的光的波长比d图样的光的波长长,故D项错误。‎ ‎6.(2017·宁夏六盘山高级中学期末)以下说法正确的有(　　)‎ A.阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的衍射现象 B.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的 C.一束光由介质斜射向空气,界面上可能只发生反射现象而没有折射现象 D.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,这说明了光是一种波 E.未见其人,先闻其声说明声波有衍射现象而光波没有衍射现象 答案BCD 解析阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的干涉现象,A错误;太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的,B正确;一束光由介质斜射向空气,界面上可能只发生反射现象而没有折射现象,C正确;水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,干涉是波特有的现象,这说明了光是一种波,D正确;未见其人,先闻其声说明声波有衍射现象,一切波均能发生衍射,E错误。‎ ‎7．(多选)‎ 如图甲所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图乙所示，以下说法正确的是(　　)‎ A．t1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小 B．t2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小 C．t3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大 D．t4时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最大 解析　小球在t1和t3时刻，位移最大，小球速度为零，轨道对小球支持力最小；在t2和t4时刻，位移为零，小球速度最大，轨道对小球的支持力最大。‎ 答案　AD ‎8．(多选)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为x＝Asinωt，振动图象如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．弹簧在第1 s末与第3 s末的长度相同 B．简谐运动的角速度是 rad/s C．第3 s末振子的位移大小为A D．从第3 s末到第5 s末，振子的速度方向发生变化 解析　由振动图象可知，弹簧在第1 s末与第3 s末的位移相同，弹簧长度相同，A项正确；由振动图象可知，振动周期为8 s，简谐运动的角速度是ω＝＝ rad/s，B项正确；第3 s末振子的位移大小为x＝Asinωt＝Asin(·3)＝A，C项正确；从第3 s末到第5 s末，振子的速度方向不发生变化，D项错误。‎ 答案　ABC B组·能力提升题 ‎9．(多选)如图所示为半径很大的光滑圆弧轨道上的一小段，小球B静止在圆弧轨道的最低点O处，另有一小球A自圆弧轨道上C处由静止滚下，经时间t与B发生正碰。碰后两球分别在这段圆弧轨道上运动而未离开轨道。当两球第二次相碰时(　　)‎ A．相间隔的时间为4t B．相间隔的时间为2t C．将仍在O处相碰 D．可能在O点以外的其他地方相碰 解析　小球在圆弧上滚动过程中，其受力情况与摆长等于圆弧轨道半径(严格地讲，摆长应等于圆弧轨道半径与小球半径之差)的单摆的受力情况相同，因此其运动情况与单摆的运动情况应相同，即以O点为平衡位置做机械振动。又题设条件中圆弧轨道半径“很大”，圆弧长度为“一小段”，这就暗示在小球的整个摆动过程中，最大位移对应的圆心角很小，因此，小球的振动可视为简谐运动。由单摆振动周期公式T＝2π (此处l即为圆弧轨道半径)知，两球周期相同，碰撞后应同时回到平衡位置，即只能在平衡位置处相碰。又由振动的周期性知，两次相碰的间隔时间为2t，综上讨论可知，正确选项为BC项。‎ 答案　BC ‎10．一简谐横波沿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(　　)‎ 甲 乙 A．0.5 m　　　　　　 B．1.5 m C．2.5 m D．3.5 m 解析　由质点振动图象可知，t＝0时刻质点y坐标介于－0.1～－0.2之间，且振动方向向下。再由波的图象以及波的传播方向和振动方向的关系可知，该质点x坐标的合理值是x＝2.5 m，故C项正确。‎ 答案　C ‎11．如图所示为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、b、c是甲波上的三个点。下列说法正确的是 (　　)‎ A．这两列波相遇时能发生干涉现象 B．甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大 C．质点a比质点b先回到平衡位置 D．若v甲＝20 m/s，再经t＝0.3 s，质点c运动的路程是0.3 m 解析　波速是由介质决定的，两列波在同一介质中传播，波速相同，根据f＝可知，波长不同，频率不同，故不会发生稳定干涉，A、B项错误；根据走坡法，a质点向上振动，b质点向下振动，所以b比a先到达平衡位置，C项错误；波速由介质决定，所以v甲＝v乙＝20 m/s。0.3 s时乙波刚好传到质点c的位置，则在0.3 s时间内质点c是由甲波引起的，质点c运动的路程s＝×4A，甲波的周期T＝＝ s＝0.4 s，解得s＝0.3 m，故D项正确。‎ 答案　D ‎12．(2017·全国卷Ⅰ)如图甲，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乙和图丙所示，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”)。‎ 解析　由几何关系可知AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以波程差为2 m；同理可求BS1－BS2＝0，为波长的整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故B点为振动减弱点，CS1－CS2＝1 m，波长λ＝vT，所以C点振动加强。‎ 答案　2　减弱　加强 ‎13．在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示。若波向右传播，零时刻刚好传到A点，且再经过0.6 s，P点也开始起振，求：‎ ‎(1)该列波的周期T。‎ ‎(2)从t＝0时起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？‎ 解析　(1)由图象可知：波长λ＝2 m，振幅A＝2 cm。‎ 波速v＝＝ m/s＝10 m/s，‎ 由v＝可解得，周期T＝＝0.2 s。‎ ‎(2)波向右传播，所有质点的起振方向向下。‎ 由t＝0至P点第一次到达波峰止，经历的时间 Δt2＝Δt1＋T＝T，‎ t＝0时O点在平衡位置向上振动，故经Δt2时间，O点运动到波谷，‎ 即相对于平衡位置的位移 y0＝－2 cm＝－0.02 m，‎ 质点O每通过的路程为一个振幅，经Δt2时间，质点O通过的路程 s0＝15A＝30 cm＝0.3 m。‎ 答案　(1)0.2 s ‎(2)y0＝－0.02 m，s0＝0.3 m ‎14．如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波，实线是t＝0时刻的波形图，虚线是t＝0.2 s时刻的波形图。则：‎ ‎(1)若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度。‎ ‎(2)若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期。‎ ‎(3)若波速是25 m/s，求t＝0时刻P点的运动方向。‎ 解析　(1)波沿x轴负方向传播时，传播的可能距离为Δx＝λ＝(4n＋3)m(n＝0,1,2,3，…)，‎ 传播的速度为v＝＝(20n＋15)m/s(n＝0,1,2,3，…)。‎ ‎(2)波沿x轴正方向传播，传播的时间与周期关系为Δt＝T　(n＝0,1,2,3，…)，‎ 得T＝＝ s(n＝0,1,2,3，…)，‎ 当n＝0时周期最大，即最大为0.8 s。‎ ‎(3)波在0.2 s内传播的距离Δx＝vΔt＝5 m，‎ 传播的波长数，可见n＝＝1，波形图平移了λ的距离。由题图知波沿x轴正方向传播。‎ 所以P点在t＝0 s时刻沿y轴负方向运动。‎ 答案　(1)(20n＋15) m/s(n＝0,1,2,3，…)‎ ‎(2)0.8 s　(3)沿y轴负方向运动