专题16 机械波（解析版）.docx

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1、高二物理寒假作业（章节补弱+自测提高）专题16机械波1.一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，p、Q是传播方向上相距Iom的两个质点。波先传到P,当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示，则（）A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B.该波从P点传到Q的最短时间为2sC.该波波长的最大值为15mD.该波的传播速度可能为。m/s4【答案】AC【详解】A.根据y-t图象的斜率表示速度，知质点Q的起振方向沿y轴正方向，故A正确；B.由题可知，简谐横波的传播方向从P到Q,由图可知，周期T=6s,质点Q的振动图象向左平移4s后与P点的振动图象重合，意味着Q点比P点振动最少滞后了4s,即P传到Q的时

2、间比至少为4s,由周期性可知，从P传到Q的时间配=（4+nT）s,/7=0、1、2、3即配=4s,10s,16s.不可能为2s,故B错误；Ax105CD.由V=m/s可知，当团t=4s,10s,16s.时，速度vm/s。由大=At6z+44故选ACo2.图甲为某一列沿X轴正方向传播的简谐横波在tA.该简谐横波的传播速度为4msB.图乙可能是图甲中M质点的振动图像C.从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置O【详解】A.由甲图可得Q4m,由乙图中可得九=（=4ms故A正确。B.由甲图可知，在tC.在图示时刻质点Q向上振动，而质点P在最高点将要向下振动，可知从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

3、，故C正确；D.因为4s=4T,则从此时刻起，经过4s,P质点运动的路程为4x44=164=16x0.2m=3.2m故D错误。故选ABCo3.一列简谐横波在均匀介质中沿X轴传播，图甲为=2s时的波形图，图乙为x=2m处的质点P的振动图像，质点Q为平衡位置=3.5m的质点。下列说法正确的是（）A.波沿X轴正方向传播B.波的传播速度为1msC.Z1=2s时刻后经过0.5s,质点P通过的路程等于0.05mD.3.5S时刻，质点Q经过平衡位置【答案】ABD【详解】由图可以判断波的周期K4s,波长1=4mA.W轴正方向，因此波传播方向沿X轴正方向传播，故A正确；24B.波速V=ms=1ms故B正确；T4

4、C.从比=?s=1.5s因此Q点出V14.如图，Q是一列正弦波在占0时刻的波形曲线，b是tA.若波沿X轴正方向传播，这列波的传播速度可能是45msB.若波沿XC.若波速为55ms,波的传播方向沿X轴正方向4D.若波的周期为s,波的传播方向沿X轴负方向【答案】AD【详解】A.若波沿X轴正方向传播，若这列波的传播速度是45ms,则在t29X,结合波形图可知，选项4A正确；4724BD.若波沿X轴负方向传播，则+=02s当时可得这列波的最大周期是7=券若波的周期为Us,则二1即波的传播方向沿X轴负方向，选项B错误，D正确；C.若波速为55ms,则在2波的传播方向沿X轴负方向，选项C错误；4故选ADo

5、5.图甲是一列简谐横波在to=O时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置在xi=1m、X2=12m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.波速大小为6msB.波沿X轴正方向传播C.t=11s时质点Q沿y轴正向运动TTD.质点P简谐运动的表达式为y=0.10sin（R+：）m6【答案】AD【详解】A.根据甲图可得波长为X=12m根据乙图可得周期为7=2s根据V=了解得v=6ms所以A正确；B.根据上下坡法则，质点Q的向上振动处于下坡状态，则波沿X轴负方向传播，所以B错误；C.h=11s时，质点振动了=,贝IJQ沿y轴负方向运动，所以C错误；D.根据图像可得振幅为A=（HOm在to=O

6、时刻，质点P沿y轴正方向运动，则质点P简谐运动的表达式为y=Asin1予+，根据三角函数的知识可得，当NO时，*5cm,代入解得。或则质点P简谐运动的表达式为y=0.10sin(R+)m所以D正确;故选AD。66.两列简谐横波的振幅都是20Cm,传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz,沿X轴正方向传播；虚线波沿X轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则()A.在相遇区域不会发生干涉现象B.平衡位置为%=8.5Cm处的质点此刻位移为20cmC.平衡位置为=6Cm处的质点此刻速度为零D.从图示时刻起在经过0.25s平衡位置为X=4cm处质点的位移为零【答案】AD【详解】A.两列波波速相同，

7、波长不同，根据v=X频率不同，不能干涉，选项A正确；B.平衡位置为X变A和1A,故此刻合位移为大于振幅A,选项B错误；C.平衡位置为x=6Cm处的质点此刻处于平衡位置，两列波的速度不等，方向相反，故合速度不为零，故选项C错误；D.实线波长为4cm,频率为2Hz,由v=Xx=2cm处质点的波形和虚线x=6Cm处质点的波形分别传播到平衡位置为x=4Cm处质点处，合位移y=0,选项D正确。故选AD。A. 两列简谐横波分别沿X轴正方向和负方向传播，两波源分别位于XXt=O时刻两列波的图像。此刻平衡位置在xxP、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于XXA.两列波同时到达M点时，M点开始向下振动B.

8、M点开始振动后，位移将始终为4cmC. t=0时刻开始，2秒内质点M运动的路程为20CmD. t=0时刻开始，2秒内质点N运动的路程为4cm23=-=1s,P、Q两质点到MM的时间均为=:T=O.75s两列波的起振方向都是向下，所以M点的起振方V4向向下，故A正确；B.M点开始振动后，做简谐运动，位移随时间变化，故B错误；M点振动时间为。=（2-0.75）s=1.25s,M点做简谐运动，振幅为Z=4cm,一个周期内的路程为44所以路t125程为s=4A=-x4x4Cm=20Cm故C正确；D.正方向传播的波先传播到AZ点，用时J=孚警s=0.5s负方向传播的波后传播到AZ点，同时At0.4孚=W

9、fS=IS在负方向传播的波传到ZV点之前，质点N向下运动到最低点又回到平衡位置，振动At0.4路程为4cm；两列波都传播到/点后，由于两列波到/点的距离差为半个波长，两列波在/点位移总是等大反向，合位移为0,两列波都传播到/点后质点N不振动，所以2秒内质点/运动的路程为4cm,D正确；故选ACD。8. 一列简谐横波沿X轴正方向传播，轴上再=。处的质点振动图像如图所示，/=Im处的质点的振动图像如图所示，则此列波的波速可能等于（）【答案】BC13T【详解】由图可得7=4x10%；%71=5+:)2(=。,2)故波速为1n+-nnn4a4IUUU/CTC、V=一二二ms(n=0,1,2,.)T0.

10、0044n+3当=0时V333ms当=1时v143ms当=24时v10ms11ms故选BC09. 一简谐横波上。、b两质点相距IOm,某时刻观察发现，当。在波峰时，b在平衡位置且向上振动，3s后发现，。恰好在波谷，b在平衡位置向下振动，关于该波，下列说法正确的是（）A.简谐波的波动周期最大为6sB.简谐波的波长最大为40mC.波的传播速度可能为4ms【答案】ABC140【详解】ABC.若波由。传向b,贝1)成1+4=101115=0,1,2,3,1)解得4=春石1115=0,1,2,3,1)当=0时波长最大为40m；则左7+曰=3s(左=(M,2,31)解得工=4(左=0,1,2,31)当上0

11、时，最大周期为6s；波/乙K十J1420(2+1),3速T二彳=ArZ1八ms当k=1,时匕=4ms若波由b传向。，贝J/U2=10m5=0,1,2,3,1)-11yIf1J.J44040T解得4=-m(=0,1,2,3,1)当=0时波长最大为卞m/s；由/+=3s(k=0,1,2,3,1)4+332解得(=整s(左二(M,2,3,1)当匕0时，最大周期为6s，选项ABC正确；T=整(左=(U23,1)可知此值不是周期表达式中的值，选项D错误。故选ABC。10.如图所示为两列相干水波在tC点是BD连线的中点。则下列说法正确的是()A. B、。点振动始终加强B. C点始终保持静止不动C. t=0

12、时刻，4B两点的竖直高度差为IoCmD.在M)至3点通过的路程为20Cm【答案】AD【详解】A.B点为波谷与波谷叠加，。点为波峰与波峰叠加，都是振动加强点。故A正确；B. 4)的连线为振动加强区，则C点为振动加强点，振幅较大，故B错误；C. t=0时刻，4B两点分别处于波峰和波谷，则两者的高度差为45Cm=20Cm故C错误；D.周期为T=3=ys=0.5s在占0至3点经历了半个周期，通过的路程等于振幅的2倍，振幅为IOCm,V1则路程为20cm,故D正确。故选AD。11.如图所示，在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的12两列波。观察两列波的传播情况，可得出的结论是()

13、A.两列波在彼此相遇并穿过后继续向前传播，但波形互换B.两列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播C.在重叠的区域中，介质中的质点同时参与这两列波引起的振动D.在重叠的区域中，质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移大小之差【答案】BC【详解】AB.两列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播，彼此穿过后继续向前传播，保持原波形不变，A错误，B正确；CD.在重叠的区域里，介质中质点同时参与这两列波引起的振动，重叠区域中质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移的矢量和，C正确，D错误。故选BC。12.如图所示，在空旷的广场上有一堵较高的墙MN,墙的一侧。点有一个播放器，先后播放男中音和女高音歌

14、唱家的作品，小枫同学站立在墙另一侧的6点.下列说法正确的是（）A.由于声波的衍射，该同学可能听得到女高音但听不见男中音B.由于声波的衍射，该同学可能听得到男中音但听不见女高音C.该同学沿06方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越高D.该同学沿OB方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低【答案】BD【详解】AB.由公式v=X可知男中音的波长比女高音的波长大，可知男中音更容易发生衍射，故B正确，A错误；CD.由多普勒效应可知，该同学沿05方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低，故D正确，C错误。故选BD013.图甲为一简谐横波在1P是平衡位置在X=Q是平衡位置在X=Q的振动图像。下列说法正确的是（）A

15、.这列波沿X轴负方向传播B.这列波的传播速度为Iom/sC.从=0至Ik=O.15s,P通过的路程为30CmD.该波在传播过程中若遇到直径为3m的障碍物，能发生明显衍射现象【答案】AD【详解】A.由质点Q的振动图象可知，在t=Q向下振动，由波形图可知，这列波沿X轴负方向传播，A正确；B.由图中中读出波长1=8m,周期TR=-=40ms,B错误；3C.从1OS到1At=7由于1Os时刻质点P不在平衡位置，也不在最高点或最低点位置，则其通过的4路程不等于Z=30cm,C错误；D.由于1=8m3m则该波在传播过程中若遇到直径为3m的障碍物，能发生明显衍射现象，D正确。故选AD014.黑夜里蝙蝠能在洞穴内自如飞行，是因为它能在每IS内发射多次持续ImS左右时间的高频脉冲