【物理】2020届一轮复习人教版 机械波 课时作业 16页

‎2020届一轮复习人教版 机械波 课时作业 ‎1.如图所示是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是 (　　)‎ A．A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱 B．B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动减弱 C．C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强 D．D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强 E．若这两列波遇到尺寸为该波波长的障碍物，这两列波都能发生明显衍射现象 答案：　BCE ‎2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，设t＝0时刻波传播到x轴上的B质点，波形如图所示。从图示位置开始，A质点在t＝0.6 s时第二次出现在波峰位置，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该简谐横波的周期为0.3 s B．该简谐横波的波速等于5 m/s C．t＝0.6 s时，质点C在平衡位置处且向上运动 D．经t＝1.2 s，该波传播到x轴上的质点D E．当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置 解析：　t＝0时刻，质点A在波谷位置，经过1.5T第二次到达波峰位置，即1.5T＝0.6 s，所以T＝0.4 s，A项错；由题中波形图可知波的波长λ＝2 m，所以波速v＝＝5 m/s，B项正确；t＝0.6 s时，波传播的距离Δx＝vt＝3 m，即t＝0时刻的O点的振动传到C点，t＝0时刻，质点O 经平衡位置向上运动，C项正确；经过1.2 s，波传播的距离为Δx′＝vt＝6 m，波已传到x＝8 m处，D项错；B、E两点间隔1.5λ，所以E点到达波峰位置时，B点恰好在波谷，E项正确。‎ 答案：　BCE ‎3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知周期T＝0.2 s，t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为yP＝2 cm，yQ＝－2 cm。下列说法中正确的是(　　)‎ A．P点的振动比Q点滞后半个周期 B．P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等 C．在0.25 s内，P点通过的路程为20 cm D．该波波速为10 m/s E．在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等 答案：　BDE ‎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(　　)‎ A．该机械波的传播速度大小为2 m/s B．该列波的波长是2 m 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 解析：　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＝＝2 m/s，选项A正确；由于v＝，则λ＝vT＝2 m/s×1 s＝2 m，选项B正确；a波比b波早到达c点的时间t＝－＝，则t＝1 s，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总是干涉加强点，选项C正确，选项D、E错误。‎ 答案：　ABC ‎5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.1 s时刻的波形如图中的虚线所示。波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点2.5 m处的一个质点。则以下说法正确的是(　　)‎ A．波的频率可能为12.5 Hz B．波的传播速度可能为50 m/s C．质点P的振幅为0.1 m D．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点也一定向上振动 E．在t＝0到t＝0.1 s，质点Q通过的路程为0.1 m 答案：　ABC ‎6．图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该波的周期是0.10 s B．该波的传播速度是40 m/s C．该波沿x轴的负方向传播 D．t＝0.10 s时，质点Q的速度方向向下 E．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm 答案：　BCD ‎7.一列横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1(a)所示，此后，若经过周期开始计时，则图(b)描述的是(　　)．‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　‎ 图1‎ A．a处质点的振动图象 B．b处质点的振动图象 C．c处质点的振动图象 D．d处质点的振动图象 解析　由图(a)看出，从该时刻经过3/4周期，质点a、b、c和d分别运动到波谷、平衡位置、波峰和平衡位置，从而排除选项A和C；因到达平衡位置的b和d的运动方向分别沿y轴负、正方向，故图(b)所表示的是b处的质点的振动图象．‎ 答案　B ‎8.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图2所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为(　　)．‎ 图2‎ A．A＝‎1 m　f＝5 Hz B．A＝‎0.5 m　f＝5 Hz C．A＝‎1 m　f＝2.5 Hz D．A＝‎0.5 m　f＝2.5 Hz 解析　由题干图可知振幅A＝‎0.5 m．波从M传到N的过程，波速v＝＝ m/s＝‎10 m/s.由图可知λ＝‎4 m，所以T＝＝0.4 s，f＝＝2.5 Hz.D正确．‎ 答案　D ‎9．如图3所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为‎4 m/s.图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中(　　)．‎ 图3‎ A．沿y轴正方向速率最大的质点是D B．沿y轴正方向加速度最大的质点是B C．经过Δt＝0.5 s质点D将向右移动‎2 m D．经过Δt＝2.5 s，质点D的位移是‎0.2 m 答案　A ‎10.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图4甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝‎1.5 m和x＝‎4.5 m．P点的振动图象如图4乙所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是(　　)．‎ 甲 乙 图4‎ 解析　该波的波长为‎4 m，P、Q两点间的距离为‎3 m．当波沿x轴正方向传播时，P在平衡位置向上振动，而Q点此时应处于波峰，B正确；当波沿x轴负方向传播时，P点处于平衡位置向下振动，而此时Q点应处于波谷，C正确．‎ 答案　BC ‎11.质点O振动形成的简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻的波形图如图5甲所示，当波传到x＝‎3 m处的质点P时开始计时，质点P的振动图象如图乙所示，则(　　)．‎ 图5‎ A．该波的频率为25 Hz B．该波的传播速度为‎2 m/s C．质点O开始振动时沿y轴正方向 D．从t时刻起，经过0.015 s，质点P将回到平衡位置 ‎200×‎0.015 m＝‎3 m，从t时刻起经过0.015 s质点P左侧距离质点P ‎3 m远的质点O的振动情况传到P点，即P点回到平衡位置，选项D正确．‎ 答案　AD ‎12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图6中实线所示，t＝0.1 s时刻的波形如图8中的虚线所示．波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点‎2.5 m处的一个质点．则以下说法正确的是(　　)．‎ 图8‎ A．波的频率可能为7.5 Hz B．波的传播速度可能为‎50 m/s C．质点P的振幅为‎0.1 m D．在t＝0.1 s时刻与P相距‎5 m处的质点也一定向上振动 答案　BC ‎13.如图9所示，波源P从平衡位置y＝0开始振动，方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T＝0.01 s．产生的简谐波向右传播，波速为v＝‎80 m/s.经过一段时间后，S、Q两点开始振动，已知距离SP＝‎0.4 m、SQ＝‎1.0 m．若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则下列说法正确的是(　　)．‎ 图9‎ A．图10乙能正确描述Q点的振动情况 B．图10甲能正确描述S点的振动情况 C．图10丙能正确描述t＝0时刻的波形图 D．若在Q点也存在一个波源，振动情况同波源P，则S为振动加强点 图10‎ 解析　该简谐波的波长λ＝vT＝0.8 m，SP＝λ，PQ＝λ，分析各图象可知选项A、B错误，C正确；若在Q点也存在一个波源，SQ＝λ，Δx＝SQ－SP＝λ，因此S不是振动加强点，选项D错误．‎ 答案　C ‎14.一列简楷横波以‎1 m/s的速度沿绳子由A向B传播，A、B间的距离为‎3 m，如图11甲所示．若质点B的振动图象如图乙所示，则质点A的振动图象为(　　)．‎ 图11‎ 答案　D ‎15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源且由t＝0开始沿y轴负方向起振，如图4所示是t＝0.3 s，x＝0至x＝4 m范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出．已知图示时刻x＝2 m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是(　　)‎ 图4‎ A．这列波的周期为0.4 s，振幅为10 cm B．这列波的波长为8 m，波速为20 m/s C．t＝0.4 s时，x＝8 m处的质点速度沿y轴正方向 D．t＝3 s时，x＝40 m处的质点沿x方向前进了80 m 答案　C ‎16．(多选)如图5所示，两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度大小相同．虚线波的频率为2 Hz，沿x轴负方向传播；实线波沿x轴正方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，以下判断正确的是(　　)‎ 图5‎ A．实线波与虚线波的周期之比为1∶2‎ B．两列波在相遇区域会发生干涉现象 C．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻速度为零 D．平衡位置为x＝4.5 m处的质点此刻位移y>20 cm ‎ 答案　AD 解析　两列波的波速相等，实线波与虚线波的波长之比为1∶2，由T＝知，周期之比为1∶2，A正确；两列波的周期和频率不同，在相遇区域内不会发生干涉现象，B错误；平衡位置为x＝6 m处的质点此刻速度方向向下，速度大小等于两振动速度的和，C错误；平衡位置为x＝4.5 m处的质点此刻位移等于两列波分别引起位移的和，而两位移都向上，实线波的位移为20 cm，所以此时刻质点的位移y>20‎ ‎ cm，D正确．‎ ‎17．(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是(　　)‎ A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|‎ B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2‎ C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 答案　AD ‎18．(多选)如图6所示为某时刻从O点同时发出的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A．两列波具有相同的波速 B．两列波传播相同距离时，乙波所用的时间比甲波的短 C．P点比Q点先回到平衡位置 D．在P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动 E．甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样 答案　ADE 解析　两列简谐横波在同一介质中波速相同，传播相同距离所用时间相同，故A正确，B错误．由题图可知，两列波波长之比λ甲∶λ乙＝3∶2，波速相同，由波速公式v＝得到周期之比为T甲∶T乙＝3∶2，Q点与P点都要经过周期才回到平衡位置，所以Q点比P点先回到平衡位置，故C错误．两列波的频率之比为f甲∶f乙＝2∶3，则在P质点完成20次全振动的时间内Q质点完成了30次全振动，故D正确．两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故E正确．‎ ‎19．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图7中a、b所示，则以下说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．该波由a传播到b可能历时11 s B．该波的波长可能是8.4 m C．该波的波速可能是3.5 m/s D．该波的振幅是20 cm 答案　B ‎20．(多选)图8甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝1 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A．该简谐横波的传播速度为4 m/s B．从此时刻起，经过2 s，P质点运动了8 m的路程 C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置 D．图乙可能是图甲x＝2 m处质点的振动图象 E．此时刻M质点的振动速度小于O质点的振动速度 答案　ACD 解析　由题图甲可得λ＝4 m，由题图乙可得T＝1 s，所以该简谐横波的传播速度为v＝＝4 m/s，故A正确．t＝2 s＝2T，则从此时刻起，经过2 s，P质点运动的路程为s＝8A＝8×0.2 m＝1.6 m，故B错误．简谐横波沿x轴正向传播，此时刻Q点向上运动，而P点直接向下运动，所以P质点比Q质点先回到平衡位置，故C正确．由图乙知t＝0时刻质点的位移为0，振动方向沿y轴负方向，与图甲x＝2 m处t ‎＝0时刻的状态相同，所以图乙可能是图甲x＝2 m处质点的振动图象，故D正确．质点越靠近平衡位置速度越大，则此时刻M质点的振动速度大于Q质点的振动速度，故E错误．‎ ‎21．如图9所示，位于原点O处的波源在t＝0时刻，从平衡位置(在x轴上)开始沿y轴正方向做周期T＝0.4 s、振幅A＝3 cm的简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为(6 m,0)的质点P刚开始振动时波源刚好位于波谷．‎ 图9‎ ‎(1)质点P在开始振动后的Δt＝2.5 s内通过的路程是多少？‎ ‎(2)该简谐横波的最大波速是多少？‎ 答案　(1)75 cm　(2)20 m/s ‎22．如图10甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，知波速v＝2 m/s，质点P、Q相距3.2 m．则：‎ 图10‎ ‎(1)在图乙中画出质点Q的振动图象(至少画出一个周期)；‎ ‎(2)从t＝0到Q点第二次振动到波谷的这段时间内质点P通过的路程．‎ 答案　(1)见解析图　(2)0.22 m 解析　(1)图象如图所示 ‎(2)从t＝0到质点Q第二次到达波谷所需时间 t＝＋T＝ s＋0.8 s＝2.2 s ‎(或由质点Q的振动图象得质点Q在t＝2.2 s时第二次到达波谷)‎ 在这2.2 s内质点P经历t＝T＝2T 因而通过的路程为s＝2×4A＝22 cm＝0.22 m.‎ ‎23．一列简谐横波由质点A向质点B传播．已知A、B两点相距‎4 m，这列波的波长大于‎2 m而小于‎20 m．图13表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象．求波的传播速度．‎ 图13‎ ‎24.如图7所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，那么：‎ 甲 乙 图7‎ ‎(1)该波的传播速度为________m/s；‎ ‎(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；‎ ‎(3)图甲中Q点(坐标为x＝‎2.25 m处的点)的振动方程为：y＝________cm.‎ 解析　(1)波的周期T＝2 s，波长λ＝‎1 m，‎ 波速v＝＝‎0.5 m/s.‎ ‎(2)P点向上运动，不难判断波是向左传播．‎ ‎(3)Q点此时从最大位移开始向平衡位置运动，振动图象是一条余弦曲线，A＝‎0.2cm，ω＝＝π，Q点的振动方程为y＝0.2cos (πt)．‎ 答案　(1)0.5　(2)向左　(3)0.2cos (πt)‎ ‎25．一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4 m, 这列波的波长大于2 m而小于20 m。图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象。求波的传播速度。‎ 解析：　由振动图象读出T＝0.4 s ‎26．如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小为v＝0.6 m/s，P质点的平衡位置坐标为x＝0.96 m。从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O点0.24 m的位置)，求：‎ ‎(1)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？‎ ‎(2)经过多长时间，P质点第二次到达波谷？P质点第二次到达波谷时，P质点通过的路程及该时刻的位移为多少？‎ 解析：　由波形图可知，波长λ＝0.24 m，振幅A＝5 cm，周期T＝＝＝0.4 s ‎(1)P质点第一次到达波峰所需的时间，就是初始时刻x＝0.06 m处的质点的振动状态传到P点所需的时间，由图可知：Δx1＝0.96 m－0.06 m＝0.90 m 则t1＝＝ s＝1.5 s ‎(2)为了求P质点第二次到达波谷所需的时间，可选取x＝0.18 m处的质点的振动状态作为研究对象，‎ 此时刻质点P的位移为－5 cm 答案：　(1)1.5 s　(2)1.7 s　0.25 m　－5 cm ‎27．如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2＝(t1＋0.2) s时刻的波形图。‎ ‎(1)若波速为35 m/s，求质点M在t1时刻的振动方向；‎ ‎(2)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？‎ ‎ ‎