高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第7章 机械振动和机械波 第2讲 机械波及波动图像

高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第7章 机械振动和机械波 第2讲 机械波及波动图像内容摘要：

1、(2009全国卷)下列关于简谐运动和简谐波的说法，正确的是 ()A媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：波传播过程中每个质点都在前面质点的驱动力作用下做受迫振动，A 正确波速是波在介质中传播的速度，在同种均匀介质中波速是个常量；质点振动速度随质点振动所处位置不断变化，B、C 错误波峰、波谷分别是平衡位置上方、下方最大位移处，而振幅是振动中偏离平衡位置的最大距离，D 正确答案：图 1 所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为 2、 m/s，经过时间1 s 后的波形为虚线所示那么这列波的传播方向与这段时间内质点 P(x0.1 m 处)所通过的路程是 () A向左，10 B向右，30 左，50 D向右，70 的传播距离 xm ，故波向左传播，P 所通过的路程为 5 倍振54幅，即 50 3(2010邯郸模拟)一列简谐波沿 x 轴传播，某时刻的波形如图 2 所示关于波的传播方向与质点 a、b、c、d、e、f 的运动情况，下列说法正确的是 ()A若波沿 x 轴正方向传播，则质点 a 此时的速度方向与加速度方向相同B若波沿 x 轴正方向传播，再过半个周期，质点 b 将运动到质点 a 现在的位置C若质点 c 此时的速度方向向下，则 3、波沿 x 轴正方向传播D若质点 f 比质点 e 先回到平衡位置，则波沿 x 轴正方向传播解析：若波沿 时刻，质点 速度方向也沿 选项 A 正确选项 B 中认为质点随波发生了平移，故 B 错误如质点 明波沿 选项 C 错误若质点，说明该时刻质点 判断波沿 选项 D 错误答案： 3 甲为一列横波在 ts 时刻的波动图象，图乙为 P 处质点的振动图象，则对该波的传播速度和传播方向的说法正确的是 ()图 3A沿 x 轴正方向传播 B沿 x 轴负方向传播C波速为 4 m/s D波速为 6 m/动图象是 t1.0 s 时刻的，所以，从振动图象中也取 t1.0 s 时刻，P 质点、的振动方向沿 此得波是沿 4、由波长为 4 m，周期为 1.0 s，得波速是 4 m/2009北京高考)一简谐机械波沿 x 轴正方向传播，周期为 T，波长为 x0 处质点的振动图象如图 4 所示，则该波在 tT /2 时刻的波形曲线为图 5 中的()图 4图 5解析：根据振动图象可知，x0 处的质点在 tT /2 时刻在平衡位置，且向下振动，只有选项 A 中波的图象在 x 0 处的质点满足条件，故选 6一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，如图 6 所示，图甲是 t1 s 时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点) 则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 ()x0 处的质点 Bx1 m 处的质 5、点Cx2 m 处的质点 Dx3 m 处的质点解析：由振动图线知该质点在 t1 s 时处于平衡位置且向 波形图中，在 t1 s 时处于平衡位置且沿 x0 和 x4 m 处的质点故选项 A 正确答案：2009浙江高考)一列波长大于 1 m 的横波沿着 x 轴正方向传播处在 m 和 m 的两质点 A、B 的振动图象如图 7 所示由此可知 ()图 7A波长为 速为 1 m/ s 末 A、B 两质点的位移相同 D1 s 末 A 质点的振动速度大于 B 质点的振动速度解析：由 A、B 两质点的的振动图象及传播可画出 t0 时刻的波动图象如图所示，由此可得 m，A 正确；由振动图象得43周期 T4 s，故 6、v m/s m/s，B 错误；由振动图T 434 13象知 3 s 末 2 质点位移为 0，故 C 错误；由振动图象知 1 s 末动速度为零，B 质点处于平衡位置，振动速度最大，故 D 错误答案：图 8 所示，在平面 有一沿水平 x 轴正方向传播的简谐横波，波速为 3.0 m/s，频率为 z，振幅为 02 m，已知 t0 时刻 P 点质点的位移为 y0 2 m，速度沿 y 轴正方向，Q 点在P 点右方 01 m 处，对于 Q 点的质点来说 ()在 t0 时，位移为 y0 2 t0，速度沿 y 轴负方向C在 t0.1 s 时，位移为 y0 2 t0.1 s，速度沿 y 轴正方向解析：由波速公式 7、v得波长 m1.2 m，P、 ，即 x 34 34由题意可画出 t0 时波形图如图所示，即 正确T 0.4 s，故 0.1 s ，经 0.1 s，Q 点位移与原来 4位移等大反向，故 C 正确答案：地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和9 km/ 和水平弹簧振子H 组成(如图 9)在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差 5 s 开始振动，则 ()AP 先开始振动，震源距地震仪约 36 先开始振动，震源距地震仪约 25 先开始振动，震源距地震仪约 36 先开始振动，震源距地震仪约 25 两种波的传播速率可知，纵波先传到地震仪，设所需时间为 t，则横波传到地震仪的时间 8、为(t5) s由位移关系可得 4(t5) 9t ，t4 s，距离 l36 A 正确答案：2010郑州模拟)2008 年 5 月，大地震，给我国造成了巨大的损失，地震以波的形式传播，且有纵、横波之分(1)如图 10 所示是 2008 年 5 月汶川地震波的传播图，其振幅为 A，波长为 ，某一时刻某质点 a 的坐标为( ，0)，经四分之一周期该点的坐标是多少。 (2)地震时，地震波从震源向外传播，某计时器记录汶川地震发生的时间是 12 日下午14 时 28 分，而北京感觉到震动的时间是 12 日下午 14 时 34 分，若汶川到北京的直线距离约为 1500 地震波的传播速度约为多少。 ：(1)由于波沿 9、 此可判断 T，则其位14移 yA，即再经 T时，a 点的坐标为( ，A)14(2)地震波匀速传播，由 v 可知 km/s4 km/0即地震波的传播速度大约为 4 km/1)( ，A)(2)4 km/同学用一根弹性绳进行机械波的实验用手握住绳的一端做周期为 1 s 的简谐运动，在绳上形成一列简谐波以弹性绳为 x 轴，手握住的一端为坐标原点 O，且从波传到 x1 m 处的 M 点开始计时，如图 11 所示，求：图 11(1)当时间 t 为多少时，平衡位置在 x4.5 m 处的 N 质点恰好第一次从平衡位置向 2)画出上问中 t 时刻弹性绳上的波形图解析：(1)由题图可知，2 m，则 v 2 m/ 10、点传到 s向下运动，故 的时间12故 tt 1 Ts0.5 s)ts 时波形图如图所示答案：(1)s (2) 见解析图12有两列简谐横波 a、b 在同一媒质中沿 x 轴正方向传播，波速均为 v2.5 m/s，在0 时，两列波的波峰正好在 x2.5 m 处重合，如图 12 所示图 12(1)求两列波的周期 b.(2)求 t0 时，两列波的波峰重合处的所有位置(3)分析并判断在 t0 时是否存在两列波的波谷重合处某同学的分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置你认为该同学的分析正确吗。 若正确，求出这些 11、点的位置若不正确，指出错误处并通过计算说明理由解析：(1)从图中可以看出两列波的波长分别为 a2.5 m， b4.0 m，因此它们的周期分别为 s1 sT b s1.6 (2)两列波波长的最小公倍数为 s20 时，两列波的波峰重合处的所有位置为x(0k) m (k0,1,2,3，)(3)该同学的分析不正确要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置设距离 x2.5 m 为 设L(2m1) L(2n 1)m、n 均为正整数，只要找到相应的 m、n 即可将 a2.5 m 、 b4.0 m 代入并整理，得 2m 12n 1 85由于上式中 m、n 在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处答案：(1)T a1 sT b1.6 s(2)重合处位置 x(0k)m(k0,1,2,3，)(3)不正确，理由见解析。