【文档说明】高考物理第一轮复习课时跟踪练:第14章第2讲 机械波 (含解析).doc,共(10)页,200.500 KB,由MTyang资料小铺上传
转载请保留链接:https://www.ichengzhen.cn/view-48813.html
以下为本文档部分文字说明:
第十四章波与相对论第二讲机械波课时跟踪练A组基础巩固1.(2018·恩施模拟)利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示,则()A.图甲、乙均显示了波的干涉现象B.图甲、乙均显示了波的衍射现象C.图甲显示了波的干涉现象,图乙显示了波的衍射现象D.图甲显示了波的衍射现象,图乙显
示了波的干涉现象解析:由题图容易看出甲是小孔衍射,图乙是波的干涉,选项D正确.答案:D2.(2018·长沙模拟)下列物理现象:①在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;②“闻其声而不见其人”;③学生围绕振动的音叉转一圈会
听到忽强忽弱的声音;④当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.分别属于波的()A.反射、衍射、干涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效应D.衍射、折射、干涉、多普勒效应解析:在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,
属于声波的反射;“闻其声而不见其人”属于声波的衍射;学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉;当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应.正确选项是A.答案:A3.(2018·济南
模拟)小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视图如图所示,小河水面平静.现在S处以某一频率拍打水面,使形成的水波能带动树叶A振动起来,可以采用的方法是()A.提高拍打水面的频率B
.降低拍打水面的频率C.无论怎样拍打,A都不会振动起来D.无需拍打,A也会振动起来解析:使形成的水波能带动树叶A振动起来,必须使水面形成的波波长足够长,衍射现象明显,可以采用的方法是降低拍打水面的频率,选项B正确
.答案:B4.(2015·福建卷)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为v.若某时刻在波的传播方向上,位于平衡位置的两质点a、b相距为s,a、b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,下列四副波形中质点a最早到达波谷的是()解析:由
图A知,波长λ=2s,周期T=2sv,由图知质点a向上振动,经3T4第一次到达波谷,用时t1=34T=3s2v,B图对应波长λ=s,周期T=sv,由图知质点a向下振动,经T4第一次到达波谷,用时t2=14T=s4v
,C图对应波长λ=s,周期T=sv,由图知质点a向上振动,经3T4第一次到达波谷,用时t3=34T=3s4v,D图对应波长λ=2s3,周期T=2s3v,由图知质点a向下振动,经T4第一次到达波谷,用时t4=14T=s6v,所以D正确.答案:D5.(2015·北京卷)周期为2.0s的简谐横
波沿x轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波()A.沿x轴正方向传播,波速v=20m/sB.沿x轴正方向传播,波速v=10m/sC.沿x轴负方向传播,波速v=20m/sD.沿x轴负方向传播,波速v=10m/s解析:根据机械波的速度公式v=λT,由图可知波
长为20m,再结合周期为2s,可以得出波速为10m/s.应用“同侧法”等方法判断波沿x轴正方向传播.因此答案为B.答案:B6.(多选)(2018·衡水模拟)为了研究乐音的物理规律,某同学用计算机录制下优美
的笛音do和sol,然后在电脑上用软件播放,分别得到如图中a和b的两个振动图线,由此可以判断()A.do和sol的频率之比约为2∶3B.do和sol的周期之比约为2∶3C.do和sol在空气中传播的波速之比约为3∶2D.do和sol在空气中传播的波长之比约为3∶2解析
:由题图可知,相同长度的do的4个波长对应sol的6个波长,故do和sol在空气中传播的波长之比约为3∶2,选项D正确;由于二者在空气中传播速度相等,由v=λf可知,do和sol的频率之比约为2∶3,do和sol的周期之比约为3∶2,选项A正确,选项B、C错误.答案:AD7.
(多选)(2018·唐山模拟)如图所示,实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷,此刻,M是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是()A.该时刻质点O正处在平衡位置B.P、N两点始终处于平衡位置C.点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍D.从该时刻起,经过14周期,
质点M到达平衡位置解析:由题图可知,O、M为振动加强的点,此时点O处于波谷,点M处于波峰,点M是峰、峰相遇,只有当两波源振动相位相同时,点M到两波源的距离差才是波长的整数倍,若两波源振动相位相反,则点M到两波源的距离差为半波长的奇数倍,故A、C均错误;P、N两点为减弱点,
又因为两列波的振幅相同,因此P、N两点的振幅为零,即两点始终处于平衡位置,B正确;从该时刻经14周期,两列波分别引起的振动都使点M位于平衡位置,故点M位于平衡位置,D正确.答案:BD8.(2015·全国卷Ⅱ)平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿
水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置,求:(1)P
、Q之间的距离;(2)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程.解析:(1)由题意,O、P两点的距离与波长满足OP=54λ,波速与波长的关系为v=λT.在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt,由题意有vt=PQ+λ4,综
上解得PQ=133cm.(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动时间为t1=t+54T.波源由平衡位置开始运动,每经过T4,波源运动的路程为A,由题意可知t1=25×14T,故t1时间内,波源运动的路程为
s=25A=125cm.答案:(1)133cm(2)125cmB组能力提升9.(2018·烟台模拟)如图甲所示,S点为振源,P点距S的距离为r,t=0时刻S点由平衡位置开始振动,产生沿直线向右传播的简谐横波,图乙为P
点从t1时刻开始振动的振动图象,则以下说法正确的是()A.t=0时刻振源S的振动方向沿y轴负方向B.t2时刻P点振动速度最大,方向沿y轴负方向C.该简谐波的波长为r(t2-t1)t1D.若波源停止振动,则P点也马上停止振动解析:据题意,当机械波在
t1时刻刚传到P点时,P点的起振方向向上,说明这列波的起振方向向上,则t=0时,振源的振动方向沿y轴正方向,A选项错误;据图可知,t2时刻质点P处于平衡位置向上振动,即此时质点P具有正向的最大速度,B选项错误;这列波从波源S传到距离r的P点时所用的时间为t1,
则这列波的传播速度为v=rt1,那么由图可得这列波的波长为λ=vT=r(t2-t1)t1,则C选项正确;如果波源停止振动,则P点需要经过t1时间才会停止振动,所以D选项错误.答案:C10.(多选)(2015·海南卷)一列
沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是()A.波速为4m/sB.波的频率为1.25HzC.x坐标为15m的质点在
t=0.2s时恰好位于波谷D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷解析:任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s,则12T=0.4s,解得T=0.8s,从图象中可
知λ=4m,所以根据公式v=λT=40.8m/s=5m/s,故选项A错误;根据公式f=1T可得波的频率为1.25Hz,选项B正确;x坐标为15m的质点和x坐标为3m的质点相隔12m,为波长的整数倍,即两质点为同相点,而x坐标为3m的质点经过t=0.2s,即四分之一周期振动到
平衡位置,所以x坐标为15m的质点在t=0.2s时振动到平衡位置,选项C错误;x的坐标为22m的质点和x的坐标为2m的质点为同相点,x的坐标为2m的质点经过t=0.2s,即四分之一周期恰好位于波峰,故x的坐标为22m的质点在t=0.
2s时恰好位于波峰,选项D正确;当质点P位于波峰时,经过了半个周期,而x坐标为17m的质点和x坐标为1m的质点为同相点,经过半个周期x坐标为1m的质点恰好位于波谷,选项E正确.答案:BDE11.(2018·南京模拟)如图所示,在坐标原点O处有一波源
S,它沿y轴做频率为50Hz,振幅为2cm的简谐振动,形成的波可沿x轴正、负方向传播,波速为20cm/s,开始振动时,S恰好通过O点沿y轴正方向运动.(1)当S完成第一次全振动时,画出此时的波形图.(2)如图,波传到坐标为
x1=2.7cm的M点时,还要经过多长时间才能传到N点?波传到N点时,M点在什么位置?解析:(1)波形图象如图.(2)当波到达M点时,波也已经传到x=-2.7cm的位置.还要再经过t=Δxv=0.01s才能传到N
点.当波传播到N点时,M点已经振动了半个周期,故M点正在平衡位置且正在向y轴负向运动.答案:(1)见解析(2)0.01sM点正在平衡位置12.(2016·全国卷Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm.O和A是
介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4cm,质点A处于波峰位置;t=13s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1s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.解析:(1)设振动周期为T,由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T=4s,①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=13s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差23s.两质点平衡位置的
距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5cm/s.②利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长λ=30cm.③(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y=Acos2πtT+φ0,④将①式及题给条件代入上式得4=Acosφ00=Acos(
π6+φ0)⑤解得φ0=π3,A=8cm,⑥质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08cosπt2+π3(国际单位制)或y=0.08sinπt2+5π6(国际单位制).答案:(1)4s7.5
cm/s30cm(2)y=0.08cosπt2+π3(国际单位制)或y=0.08sinπt2+5π6(国际单位制)