高考物理復習特訓考點七機械振動和機械波第56練機械波的形成與傳播含解析-試卷下載-教習網(wǎng)

第56練　機械波的形成與傳播　（時間　30分鐘）思維方法1．波傳到任意一點，該點的起振方向都和波源的起振方向相同．2．介質(zhì)中每個質(zhì)點都做受迫振動，因此，任一質(zhì)點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期相同．3．波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法有“上下坡”法、“同側(cè)”法、“微平移”法．一、選擇題1．[2021·溫州模擬]一機械波沿x正方向傳播．若A、B兩質(zhì)點某時刻速度相同且位置如圖所示，則AB之間兩種可能的波形是(　　)2．(多選)如圖所示，x軸上－2 m、12 m處有兩個振動周期均為4 s、振幅均為1 cm的相同的波源S1、S2，t＝0時刻兩波源同時開始豎直向下振動，產(chǎn)生波長均為4 m且沿x軸傳播的簡諧橫波．P、M、Q分別是x軸上2 m、5 m和8.5 m的三個點，下列說法正確的是(　　)A．6.0 s時，P、M、Q三點均已振動B．8.0 s后M點的位移始終是2 cmC．10.0 s后P點的位移始終是0D．10.5 s時Q點的振動方向豎直向下3．(多選)[2021·諸暨市模擬]如圖所示，將一根長而軟的輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平面上，沿著彈簧軸線的方向不斷推拉彈簧，形成疏密相間的波沿x軸正方向傳播．上圖為靜止時彈簧各圈的位置，如圖為波傳播過程中某一時刻彈簧各圈的位置．下列說法正確的是(　　)A．此時刻圈7位于波形圖中的波谷B．此時刻圈8正在向平衡位置方向運動C．此時刻圈5和9之間距離為半個波長D．增大推拉彈簧頻率，波的傳播速度不變4．[2022·寧波一模]手持軟長繩的一端O點，在豎直平面內(nèi)連續(xù)向上、向下抖動軟繩(可視為簡諧運動)，帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成沿繩水平傳播的簡諧波，P、Q為繩上的兩點．t＝0時O點由平衡位置開始振動，至t1時刻恰好完成次全振動，繩上OQ間形成如圖所示的波形(Q點之后未畫出)，則(　　)A．t1時刻之前Q點始終靜止B．t1時刻P點剛好完成一次全振動C．t＝0時O點運動方向向上D．若手上下振動加快，該波的波長將變大5．[2022·浙江模擬]如圖甲所示，O點為振源，OP＝s，t＝0時刻O點由平衡位置開始振動，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡諧橫波．圖乙為質(zhì)點P的振動圖像．下列判斷中正確的是(　　)A．t＝0時刻，振源O振動的方向沿y軸負方向B．t＝t2時刻，O點的振動方向沿y軸正方向C．這列波的波速為D．這列波的波長為6．(多選)位于坐標原點的波源在t＝0時刻開始沿y軸做簡諧運動，它激起的橫波沿x軸正方向傳播，經(jīng)一小段時間停止振動．當t＝0.15 s時，波的圖像如圖所示，此時波恰好傳到P點，則下列說法正確的是(　　)A．P點的振動頻率是5 HzB．波長是0.4 mC．此時P點沿y軸正方向運動D．P點振動的總時間為0.015 s7．[2022·浙江模擬]如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，此刻平衡位置位于x＝10 m處質(zhì)點正沿y軸負方向運動，且經(jīng)過1 s第一次回到平衡位置．則下列分析不正確的是(　　)A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的傳播速度為8 m/sC．在0～10 s內(nèi)平衡位置位于x＝5 m處的質(zhì)點通過的路程為0.8 mD．t＝0時刻x＝0處的質(zhì)點的位移為2 cm8．(多選)[2022·臺州一模]一根弦線左端連接電動音叉，右端在Q處跨過一定滑輪后掛一重物M，電動音叉的振動能產(chǎn)生向右傳播的機械波經(jīng)Q處反射后能產(chǎn)生向左傳播的機械波．兩列機械波的頻率均為f，振幅均為A，會形成圖甲的波形．圖甲中A、C等處的弦始終不振動，稱為波節(jié)，B、D等處的弦振幅最大，稱為波腹，其余各處的振幅依次漸變．各平衡位置間的距離AB＝BC＝CD＝L.圖乙是其中一段弦中兩列機械波各自產(chǎn)生的波形，實線表示向右傳播的機械波，虛線表示向左傳播的機械波，1～9表示弦上平衡位置間距離相等的9個質(zhì)點．下列說法正確的是(　　)A．質(zhì)點3、5、7、9是波腹的位置B．質(zhì)點2、6是波腹的位置，質(zhì)點4、8是波節(jié)的位置C．質(zhì)點2在3個周期內(nèi)通過的路程是24AD．如果提高音叉頻率到一個合適數(shù)值，PQ之間的波節(jié)個數(shù)會增多9．(多選)[2022·紹興一模]一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波的x-y-t圖像如圖所示，圖中曲線①②③均為正弦曲線，其中曲線①在xOy平面內(nèi)，曲線②所在的平面平行于xOy平面，曲線③在yOt平面內(nèi)，則(　　)A．曲線①的振幅為2 cmB．波的傳播速度為4 cm/sC．曲線③為0 m處質(zhì)點的振動圖像D．t＝1 s時6 m處質(zhì)點沿y軸負方向運動二、非選擇題10．在xOy坐標平面內(nèi)有一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x軸上有相距Δs＝1.0 m的P、Q兩個質(zhì)點，在t＝0時刻，P質(zhì)點正好位于波峰，Q質(zhì)點恰在平衡位置且向y軸負方向振動，波長λ>0.5 m．試求：(1)該簡諧波的波長；(2)若該波的頻率為f＝21 Hz，求其波速v的大?。?/span> 第56練　機械波的形成與傳播1．答案：D解析：因為波沿x正方向傳播，且A、B兩質(zhì)點速度相同，則兩質(zhì)點位移大小相等，根據(jù)同側(cè)法確定，A、B、C項中A、B質(zhì)點速度方向不同，故ABC三項錯誤，D項正確．2．答案：CD解析：由題可知波速v＝＝1 m/s，經(jīng)6.0 s，兩波沿傳播方向傳播6 m，而M點離左、右兩波源距離均為7 m，所以此時P點未振動，A項錯誤；8.0 s時，兩波均經(jīng)過M點，M點到兩波源距離相等，M點是振動加強點，即振幅為2 cm，仍做簡諧運動，B項錯誤；10.0 s時，兩波均經(jīng)過P點，P點到兩波源的路程差6 m＝λ，P點為振動減弱點，P點始終處于平衡位置，則10.0 s后P點位移始終為0，C正確；10.5 s時，僅有S1時，Q點位于平衡位置且將要向下振動，僅有S2時，Q點位于波峰處且將要向下振動，故10.5 s時Q點的振動方向豎直向下，D正確．3．答案：BD解析：由圖可看出，此時刻線圈7位于疏部中心處，其兩點有大小相等、方向相反的力的作用，使其的恢復力為零，故此質(zhì)點處于波形圖中的平衡位置，故A錯誤；由圖可知此時刻線圈8右側(cè)的力小于左側(cè)的力，所以此時刻線圈8正在向平衡方向運動，故B正確；縱波的波長為兩個相鄰密部中心的長度或者兩個相鄰疏部中心的長度，由圖可看出此時刻線圈5和9之間距離不等于半個波長，故C錯誤；同一個介質(zhì)，波的傳播速度相同，故D正確．4．答案：B解析：由題意可知該簡諧波的周期為T＝＝，由題圖可知質(zhì)點P的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之三個波長，質(zhì)點Q的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之五個波長，所以質(zhì)點P、Q起振的時刻分別為tp＝T＝t1tQ＝T＝t1所以t1時刻前Q點已經(jīng)開始振動，且t1時刻P點剛好完成一次全振動，故B正確，A錯誤；由題圖及上面分析可知P點的起振方向為向下，由于繩子上所有質(zhì)點的起振方向都和波源的起振方向相同，所以t＝0時O點運動方向向下，故C錯誤；手上下振動加快后，簡諧波的頻率增大，但波速不變，所以波長變小，故D錯誤．5．答案：D解析：A、P點的起振方向與O點起振方向相同，由乙圖讀出t1時刻，p點的振動方向沿y軸正方向，即p點的起振方向沿y軸正方向，則t＝0時刻，振源O振動的方向沿y軸正方向，故A錯誤；因不知t1與周期T的倍數(shù)關(guān)系，故不能判斷t2時刻O點的振動情況，故B錯誤；由乙圖看出，波從O點傳到p點的時間為t1，距離為s，則波速v＝，故C錯誤；由乙圖看出，周期T＝t2－t1，則波長為λ＝vT＝，故D正確．6．答案：BCD解析：據(jù)題意，該波在t＝0.15 s時間內(nèi)傳播的距離x＝3 m，則波速v＝＝20 m/s，由圖知＝3 m－2.8 m，則波長λ＝0.4 m，由v＝λf得頻率f＝＝ Hz＝50 Hz，故A錯誤，B正確；該簡諧波向右傳播，根據(jù)波形的平移法得知，此時P點沿y軸正方向運動，故C正確；周期T＝＝0.02 s，P點振動的總時間為T＝0.015 s，故D正確．7．答案：B解析：t＝0時刻x＝10 m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動，且經(jīng)過1 s第一次回到平衡位置，可知該波沿x軸正方向傳播，且波的周期T＝2 s，故A正確；由圖可知波長λ＝12 m，則波速v＝＝ m/s＝6 m/s，故B錯誤；10 s為5個周期，則在0～10 s內(nèi)平衡位置位于x＝5 m處的質(zhì)點通過的路程s＝20 A＝20×0.04 m＝0.8 m，故C正確；由圖可知t＝0時刻x＝0處的質(zhì)點的位移y＝4cos ＝2 cm，故D正確．8．答案：BCD解析：圖乙中質(zhì)點4、8振動步調(diào)相反，合位移為0，故質(zhì)點4、8為波節(jié)，波節(jié)中間處對應(yīng)波腹，故質(zhì)點2、6、10是波腹，即振動加強點，故B正確，A錯誤；質(zhì)點2為振動加強點，振幅為2A，一個周期內(nèi)通過的路程s＝4×2A＝8A，三個周期路程24A，故C正確；提高f，波速v不變，由v＝λf可知波長變短，每半個波長對應(yīng)一個波節(jié)，故PQ間波節(jié)變多，故D正確．9．答案：ACD解析：由圖像①可知，振幅A＝2 cm，故A正確；由圖像③可知周期T＝2 s、由圖像①可知波長λ＝4 cm，傳播速度v＝計算可得v＝2 cm/s，故B錯誤；曲線③正好是一個周期，0 m處質(zhì)點也完成一次全振動，所以是0 m處質(zhì)點的振動圖像，故C正確；6 m處質(zhì)點的振動情況和2 m處質(zhì)點的振動情況一致，由波形圖可判斷圖示時刻2 m處質(zhì)點振動方向沿y軸正方向，t＝1 s＝時6 m處質(zhì)點沿y軸負方向運動，故D正確．10．答案：（1）見解析　（2）見解析解析：（1）波沿x軸正方向傳播，在t＝0時刻，P位于波峰處，而Q位于平衡位置且向y軸負方向振動，則有Δs＝λ（n＝0，1，2…），又知λ>0.5 m，解得：n<，所以n取0或1，當n＝0時λ1＝ m，當n＝1時，λ2＝ m.（2）由v＝λf知，當λ1＝ m時，v1＝28 m/s，當λ2＝ m時，v2＝12 m/s.

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