高考物理總復習鞏固練習 機械波及波的圖像（提高）VIP

【鞏固練習】一、選擇題1、(2014 天津卷)平衡位置處于坐標原點的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x軸正、負兩個方向傳播，波速均為100m/s.平衡位置在x軸上的P、 Q兩個質(zhì)點隨波源振動著，P、Q的x軸坐標分別為xP3.5m、xQ3m當S位移為負且向y方向運動時，P、Q兩質(zhì)點的()A位移方向相同、速度方向相反B位移方向相同、速度方向相同C位移方向相反、速度方向相反D位移方向相反、速度方向相同2、介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質(zhì)點（ ）A它的振動速度等于波的傳播速度 B它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長 D它的振動頻率等于波源的振動頻率3、（2014 福建卷）在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周期內(nèi)的振動圖像如圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是()4、（2014 四川卷）如圖所示，甲為t1s時某橫波的波形圖像，乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點的振動圖像，距該質(zhì)點x0.5m處質(zhì)點的振動圖像可能是()5、一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點時波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，N點開始振動，則該波的振幅A和頻率f為 ( )AA=1m f=5Hz BA=0.5m f=5HzCA=1m f=2.5Hz DA=0.5m f=2.5Hz6、在O點有一波源，t0時刻開始向上振動，形成向右傳播的一列橫波。t1=4s時，距離O點為3m的A點第一次達到波峰；t2=7s時，距離O點為4m的B點第一次達到波谷。則以下說法正確的是（ ）A該橫波的波長為2m B該橫波的周期為4s C該橫波的波速為1m/sD距離O點為1m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6s末7、一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中=2m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin（5t）cm。關于這列簡諧波，下列說法正確的是（ ） A周期為4.0s B振幅為20cm C傳播方向沿軸正向 D傳播速度為10m/s8、用手握住較長軟繩的一端連續(xù)上下抖動，形成一列簡諧橫波。某一時刻的波形圖如圖所示，繩上a、b兩質(zhì)點均處于波峰位置。下列說法正確的是（ ）Aa、b兩點之間的距離為半個波長Ba、b兩點開始時刻相差半個周期 Cb點完成全振動的次數(shù)比a點多一次Db點完成全振動的次數(shù)比a點少一次9、位于坐標原點處的波源A沿y軸做簡諧運動，A剛好完成一次全振動時，在介質(zhì)中形成的簡諧橫波的波形如圖所示，B是沿波傳播方向上介質(zhì)的一個質(zhì)點，則（ ）A波源A開始振動時的運動方向沿y軸負方向B此后周期內(nèi)回復力對波源A一直做負功C經(jīng)半個周期時間質(zhì)點B將向右遷移半個波長D在一個周期時間內(nèi)A所受回復力的沖量為零10、如圖，一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為，波速為，在波的傳播方向上兩質(zhì)點的平衡位置相距（小于一個波長），當質(zhì)點在波峰位置時，質(zhì)點在軸下方與軸相距的位置，則( )A此波的周期可能為B此波的周期可能為C從此時刻起經(jīng)過，點可能在波谷位置D從此時刻起經(jīng)過，點可能在波峰位置二、填空題1、某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點，它們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1.0s，由此可知 波長=_m；當B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離開平衡位置的位移是_cm。 2、運動周期為T，振幅為A，位于=0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿軸正向傳播，波速為，傳播過程中無能量損失，一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點p，關于質(zhì)點p振動的說法正確的是_。A. 振幅一定為A B. 周期一定為TC. 速度的最大值一定為 D.開始振動的方向沿y軸向上或向下取決與它離波源的距離E.若p點與波源距離，則質(zhì)點p的位移與波源的相同3、如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1 = 0時的波形圖，虛線為t2=0.5s時的波形圖，已知0t2t1T，t1 = 0時，=2m處的質(zhì)點A正向y軸正方向振動。x/my/cm12345055A（1）質(zhì)點A的振動周期為 ； （2）波的傳播方向是 ；（3）波速大小為 ；（4）從t2時刻計時，=1m處的質(zhì)點的振動方程是 。三、計算題1、漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位。已知某超聲波頻率為10105 Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖所示。（1）從該時刻開始計時，畫出=7510-3m處質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象（至少一個周期）。（2）現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4s，求魚群與漁船間的距離（忽略船和魚群的運動）。2、地震時，震源會同時產(chǎn)生兩種波，一種是傳播速度約為3.5km/s的S波，另一種是傳播速度約為7.0km/s的P波，一次地震發(fā)生時，某地震監(jiān)測點記錄到首次到達的P波比首次到達的S波早3min。假定地震波沿直線傳播，震源的振動周期為1.2s，求震源與監(jiān)測點之間的距離及S波的波長。3、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，時刻的波形如圖所示，介質(zhì)中質(zhì)點、分別位于、處。從時刻開始計時，當時質(zhì)點剛好第4次到達波峰。（1）求波速。（2）寫出質(zhì)點做簡諧運動的表達式（不要求推導過程）。4、一列橫波在x軸線上傳播，在t1=0時和t2=0.005s時的波形圖象如圖所示， A、由圖中讀出波的振幅和波長。 B、設周期大于（t2-t1），如果波向右傳播，波速是多大？如果波向左傳播，波速是多大？ C、設周期小于（t2-t1），并且波速為6000m/s，求波的傳播方向?！敬鸢概c解析】一、選擇題1、【答案】D【解析】 本題是對機械振動和機械波的綜合考查，根據(jù)波速和頻率之間的關系v=f 得該波的波長為2m可知，當S經(jīng)過平衡位置向負方向運動時，距離S為1.75個波長的P點從最大的負位移處向平衡位置運動，距離S為1.5個波長的Q點經(jīng)平衡位置向正方向運動，所以兩質(zhì)點的位移方向相反，速度方向相同，D正確2、D解析：簡諧機械波介質(zhì)中的各質(zhì)點都做簡諧動，其速度按照正弦或余弦規(guī)律變化，與波的傳播速度是兩碼事，A錯誤；橫波的振動方向垂直于波的傳播方向，而縱波的振動方向與波的傳播方向在一條直線上，B錯誤；簡諧機械波介質(zhì)中的質(zhì)點一個周期內(nèi)走過的路程等于四個振幅，波一個周期傳播的距離等于一個波長，C錯誤；機械波介質(zhì)中的各質(zhì)點做簡諧運動的頻率都相等，都等于波源的振動頻率，所以D正確。3、【答案】D【解析】由振動圖像可知，波源的起振方向是沿y軸負方向的，由題干可知該波沿x軸正方向傳播，由質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的關系可知，該波在第一個周期末的波形圖如圖D所示4、【答案】A【解析】從甲圖可以得到波長為2m，從乙圖可以得到周期為2s，即波速為1m/s；由乙圖的振動圖像可以找到t1s時，該質(zhì)點位移為負，并且向下運動，距該質(zhì)點x0.5m處的質(zhì)點與該質(zhì)點的振動情況相差T/4，即將乙圖中的圖像向左或右平移1/4周期即可得到距該質(zhì)點x0.5m處質(zhì)點的振動圖像，故只有A正確5、D解析：由題圖的振幅A=0.5m，波長=4m。經(jīng)0.6s，N點開始振動的波速，所以頻率，D正確。（或者：M點到N點距離為6米，即，時間相差，由，所以，頻率。）6、BC解析：由得：解得，波長振動從O傳到距離O點為1m的質(zhì)點所需時間7、CD解析：由振動方程 ，周期為，A錯。由波的圖像得，振幅、波長，故波速為，B錯D對。p點在t=0時振動方向為正y方向，波向正方向傳播，C對。故選CD。8、D解析：ab兩點是波上相鄰兩波峰，其間距為一個波長，波在傳播是在一個周期里傳播一個波長，所以波的前端從a到b需要一個周期的時間，a質(zhì)點比b質(zhì)點提前一個周期起振，所以b比a完成的全振動少多一次。 9、ABD解析：由A剛好完成一次全振動時的圖線可知波源A的起振方向沿y軸負方向，A選項正確；經(jīng)過周期之內(nèi)質(zhì)點A將向負向最大位移運動，回復力做負功，B正確；質(zhì)點不隨波遷移，C選項錯誤；由簡諧運動的對稱性可知回復力在一個周期內(nèi)的沖量為零，D選項正確。10、ACD解析：對AB選項，根據(jù)題意有兩種情況：第一種情況：時刻的波形如圖1，米。根據(jù)，A正確。第二種情況：時刻的波形如圖，如圖2，根據(jù)，B錯誤。對CD選項，根據(jù)以上兩種情況，也有兩種對應的情況：第一種情況是波長米的波，在波的圖像如圖3，波沿軸正方向傳播了=1.0m，波峰傳播到=1.0m處，再確定幾個特殊點（如0.1m、0.7m、1.3m在平衡位置），0.4m處的B點在波谷，C正確。第二種情況是波長 的波，在時波的圖像如圖4，波沿軸正方向傳播了，波峰傳播到=1.0m處，0.4m處的B點在波峰，D正確。故正確選項為ACD。注意：本題出現(xiàn)了非和非的整數(shù)倍的情況，有新意、難度較大，但只要把基礎知識學扎實，這類題還是能得分的。二、填空題1、；6cm。解析：（1）由題意可知波速，周期，波長，A、B相差10米即半個波長，振動情況完全相反，故B點位移為+6cm時，A點位移為6cm。2、ABE解析：由波的形成與傳播可知，振幅、周期與波源的相同，AB對。振動速度與傳播速度是兩回事，C錯。開始振動的方向與波源的起振方向相同，D錯。p點與波源距離，正好等于波長，振動情況與波源完全相同，E對。故正確選項為ABE。3、（1）2s （2）沿著軸的正方向 （3） （4）解析：t1 = 0時，=2m處的質(zhì)點A正向y軸正方向振動，所以波向右傳播，波形向右傳播了四分之一個周期，則，周期。由圖知波長為4米，波速大小為。從t2時刻計時，=1m處的質(zhì)點在平衡位置向下振動，初相位為零，,所以振動方程為。三、計算題1、（1）如圖。（2）3000米。解析：（1）如圖。（2）從圖讀出，求出，。2、，S波的波長解析：設P波的傳播時間為，則解得代入數(shù)據(jù)得，由，解得。3、（1）1m/s （2） 。解析：（1）設簡諧橫波的波速為，波長為，周期為，由圖像知，。由題意時刻在平衡位置向下振動