2019版高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 配餐作业38 机械波

2019版高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 配餐作业

38 机械波

1．以下关于波的说法正确的是( )

A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象

B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象 C．声波是横波

D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动

解析 干涉现象是波的特征，但是只有频率相同的两列波相遇时才会产生干涉现象，A项错误；发生衍射的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多，因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，B项正确；声波是纵波，C项错误；纵波传播时，媒质中的各质点不随波向前移动，D项错误。

答案 B

2．(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两只小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，则下列说法正确的是( )

A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响

解析 根据题意，A、B两处小船明显受到波浪影响的原因是水波发生了明显的衍射现象，波浪能传播到A、B两处。由于只有当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，才会发生明显的衍射现象，故A、D项正确，B、C项错误。

答案 AD

3．(多选)一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/s，某时刻的波形图象如图所示。此时x＝8 m处的质点具有正向最大速度，则再过4.5 s( )

A．x＝4 m处质点具有正向最大加速度 B．x＝2 m处质点具有负向最大速度

C．x＝0处质点一定有负向最大加速度 D．x＝6 m处质点通过的路程为20 cm

解析 据题意，图示时刻x＝8 m处的质点具有正向最大速度，质点正经过平衡位置向λ8t4.51

上，则波向x轴负方向传播。则该波的周期T＝＝ s＝2 s因为n＝＝＝2T，可知：

v4T24图示时刻x＝4 m处质点速度向下，再经过4.5 s，处于波谷，位移为负向最大，则具有正向最大加速度，故A项正确；图示时刻x＝2 m处质点位于波峰，再经过4.5 s，处于平衡位置向下，具有负向最大速度，故B项正确；图示时刻x＝0处质点速度向上，再经过4.5 s，处于波峰位置，具有负向最大加速度，故C项正确；再经过4.5 s，x＝6 m处，质点处于平衡位置，通过的路程为2×4×A＋A＝18 cm，故D项错误。故选ABC项。

答案 ABC

4．(多选)如图所示是一列简谐波在t＝0时的波形图象，波速为v＝10 m/s，此时波恰好传到I点，下列说法正确的是( )

A. 此列波的周期为T＝0.4 s

B. 质点B、F在振动过程中位移总是相等 C. 质点I的起振方向沿y轴负方向

D. 当t＝5.1 s时，x＝10 m的质点处于平衡位置处

λ4

解析 由波形图可知，波长λ＝4 m，则T＝＝ s＝0.4 s，故A项正确；质点B、

v10

F之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是

相等，故B项正确；由图可知，I刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故C项正确；波传到

x10

x＝10 m的质点的时间t′＝＝ s＝1 s，t＝5.1 s时，x＝10 m的质点已经振动4.1 s

v10

1

＝10 T，所以此处处于波谷处，故D项错误；故选ABC。

4

答案 ABC

5．(2017·天津)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L。t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( )

A．该简谐波是纵波

B．该简谐波的最大波长为2L C．t＝ 时，P在平衡位置上方

83TD．t＝时，P的速度方向竖直向上

8

λ

解析 波传播方向与质点的振动方向垂直，简谐波为横波，故A项错误；P点在时，

4此时波长最大，λ＝4L，该简谐波的最大波长为4L，故B项错误；t＝时，P点速度方向向

83T上，向波峰方向移动，此时位置在平衡位置上方，故C项正确；t＝时，P点经过波峰向

8平衡位置移动，此时速度方向向下，故D项错误。

答案 C

6．(多选)图甲为一列横波在t＝0时的波动图象，图乙为该波中x＝2 m处质点P的振动图象，下列说法正确的是( )

TT

A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.25 Hz B．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m大很多 C．再过0.5 s，P点的动能最大 D．波沿x轴正方向传播

解析 从图乙中可知周期为T＝1 s，故频率为f＝1 Hz，两列波相遇发生稳定干涉现象的条件是频率相同，故所遇到的波的频率为1 Hz，A项错误；从甲图中可知该横波的波长为λ＝4 m，若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸比4 m小或接近，B项错误；t＝0.5 s＝，P点到达平衡位置，速度最大，动能最大，C项正确；由振动图象上

2

Tt＝0时刻读出P点的速度方向沿y轴正方向，则由波动图象判断出波沿x轴正方向传播，D

项正确。

答案 CD

7．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( )

A．该波的周期为12 s

B．x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰 C．在0～4 s内x＝12 m处和x＝18 m处的质点通过的路程均为6 cm D．该波的波长可能为8 m E．该波的传播速度可能为2 m/s

解析 根据题图甲可知，该波的周期为12 s，A项正确；根据图甲和图乙，x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰，B项正确；x＝18 m处质点的振π

动方程为y＝4sint，在0～4 s内质点通过的路程为(8－23) cm，C项错误；两质点间

6

?3?的距离Δx可能满足Δx＝?n＋?λ＝6 m，当n＝0时，λ＝8 m，D项正确；这列波的波速?4?

v＝＝

T?

λ

61

m/s＝ m/s，无论n取何值，该波的传播速度都不可能为2 m/s，3?3

2n＋?n＋4?×12

2??

E项错误。

答案 ABD

8．(2017·全国卷Ⅲ)(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是( )

A．波长为2 m B．波速为6 m/s

C．频率为1.5 Hz

D．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰 E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置

解析 由波形图可知，波长为4 m，A项错误；实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图，波沿x轴正方向传播，又该波的周期大于0.5 s，则0～0.5 s时间内波传播332

的距离Δx＝λ，T＝0.5 s，故周期T＝ s，频率为1.5 Hz，波速v＝λf＝6 m/s，B、C

4433

项正确；由1 s＝T，t＝0时，x＝1 m处的质点在波峰位置，t＝1时，该质点应该在平衡

2位置向上振动，D项错误；由2 s＝3T，t＝0时，x＝2 m处的质点在平衡位置，t＝2 s时，该质点同样经过平衡位置，E项正确。

答案 BCE

B组·能力提升题

9．(多选)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3 m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。下列说法正确的是( )

A．波速为4 m/s B．波的频率为1.25 Hz

C．x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷 D．x坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰 E．当质点P位于波峰时，x坐标为17 m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0.4 s，可知振动周期T＝0.8 1s，频率f＝＝

T1．25 Hz，B项正确；从题图中可以看出波长λ＝4 m，根据v＝λf得v＝5 m/s，A项错误；由于波在传播过程中具有空间周期性，x坐标为15 m处的质点运动规律与x＝3 m3

处相同，从t＝0时刻经过0.6 s，即经历周期，质点应位于平衡位置，C项错误；用同样

4的方法可判断出D、E正确。

答案 BDE

10．一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是( )

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