2019-2020年物理粵教版選修3-4課后集訓(xùn)：第二章第二節(jié)機(jī)械波的圖象描述-Word版含解析

1、2019-2020年物理粵教版選修3-4課后集訓(xùn)：第二章第二節(jié)機(jī)械波的圖象描述 Word版含解析基礎(chǔ)過關(guān)1.圖2-2-4所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)F的振動(dòng)方向如圖所示.則( )圖2-2-4A.該波向左傳播 B.質(zhì)點(diǎn)B和D的運(yùn)動(dòng)方向相同C.質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置 D.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F和H的加速度相同E.此時(shí)刻E點(diǎn)的位移為零解析：由平移法可知，波只有向左傳播才會(huì)有此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向下.同理，質(zhì)點(diǎn)D、E的運(yùn)動(dòng)方向也向下，而質(zhì)點(diǎn)A、B、H的運(yùn)動(dòng)方向向上.質(zhì)點(diǎn)F、H相對(duì)各自平衡位置的位移相同，由簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征a=可知，兩質(zhì)點(diǎn)的加速度相同.因質(zhì)點(diǎn)C直接從最大位移處回到平衡位

2、置，即tC=；而質(zhì)點(diǎn)B要先運(yùn)動(dòng)到最大位移處，再回到平衡位置，故tB=tC.答案：ACDE2.聲波在鋼中的波速比空氣中的大，當(dāng)聲波從空氣傳到鋼中時(shí)( )A.頻率變小，波長(zhǎng)變小 B.頻率變大，波長(zhǎng)不變C.頻率不變，波長(zhǎng)變大 D.頻率不變，波長(zhǎng)變小解析：機(jī)械波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，聲波在鋼中波速大，則波長(zhǎng)大.答案：C3.圖2-2-5所示為波源開始振動(dòng)后經(jīng)過一個(gè)周期的波形圖，設(shè)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T，下列說法中正確的是( )圖2-2-5A.若M點(diǎn)為波源，則M點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)方向向下B.若M點(diǎn)為波源，則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了C.若N點(diǎn)為波源，則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了D.若N點(diǎn)為波源，則該時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能最大解析：若M

3、點(diǎn)為波源，相當(dāng)于M點(diǎn)追隨它左邊的點(diǎn)，又因?yàn)槭墙?jīng)過一個(gè)周期的波形，此時(shí)M點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，即為開始振動(dòng)時(shí)的方向或者根據(jù)波傳到了N點(diǎn)，此時(shí)N點(diǎn)振動(dòng)方向向上，即波源的開始振動(dòng)方向向上，而傳到P點(diǎn)要經(jīng)過，因而P點(diǎn)已振動(dòng).若N點(diǎn)為波源，N開始振動(dòng)方向向下，傳到P點(diǎn)經(jīng)，故P點(diǎn)已振動(dòng)了，而此時(shí)P點(diǎn)在最大位移處，速度為零，動(dòng)能最小.答案：C4.圖2-2-6所示的是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖象.下列說法中正確的是( )圖2-2-6A.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總是相同B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等C.質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)D.質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總是相同，它們的平衡位

4、置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)解析：從圖象中可以看出質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在該時(shí)刻的位移都是零，由于波的傳播方向是向右的，容易判斷出質(zhì)點(diǎn)A、E、I的速度方向是向下的，而質(zhì)點(diǎn)C、G的速度方向是向上的，因而這五個(gè)點(diǎn)的位移不總是相同，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)B、F是同處在波峰的兩個(gè)點(diǎn)，它們的振動(dòng)步調(diào)完全相同，在振動(dòng)過程中位移總是相等，B正確；質(zhì)點(diǎn)D、H是處在相鄰的兩個(gè)波谷的點(diǎn)，它們的平衡位置之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，C正確；雖然質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總是相同，振動(dòng)步調(diào)也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動(dòng)步調(diào)完全相同的兩個(gè)點(diǎn)，它們的平衡位置之間的距離不是一個(gè)波長(zhǎng)(應(yīng)為兩個(gè)波長(zhǎng))，D錯(cuò)誤.答案：BC5.一列簡(jiǎn)諧波在t時(shí)刻的

5、波形如圖2-2-7所示，此時(shí)刻介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向向上，經(jīng)過時(shí)間t后的波形如圖中虛線所示，若振源周期為T，則( )圖2-2-7A.t一定為 B.t可能為C.t一定為 D.t可能為解析：由M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向上可判定波沿x軸負(fù)向傳播，可認(rèn)為圖中的虛線是由實(shí)線向左平移個(gè)波形得到的，故t可能是T，當(dāng)然，也可能是nT+T,故D對(duì).答案：D6.一列簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖2-2-8所示，自右向左傳播，已知在t1=0.7 s時(shí)P點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰(0.7 s內(nèi)P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰)，Q點(diǎn)的坐標(biāo)是(-5，0)，則以下判斷中正確的是( )圖2-2-8A.質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B在t=0時(shí)刻的位移是相等的 B.在t=0時(shí)刻

6、，質(zhì)點(diǎn)C向上運(yùn)動(dòng)C.在t1=0.7 s末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰 D.在t2=0.9 s末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰解析：t=0時(shí)刻，A、B位移等大反向，故A錯(cuò)；因波向左傳播，故質(zhì)點(diǎn)C向上運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)正確；波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T，則=0.7 s，故T=0.4 s.波源振動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，波向前移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)，由圖知，該長(zhǎng)度為4 m，而Q點(diǎn)到與其最近的波峰間的距離為7 m，故在0.7 s末Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.答案：BC綜合運(yùn)用7.某質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振幅為5 cm，振動(dòng)周期為0.4 s，振動(dòng)在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波速為1 m/s，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)由平衡位置O開始向上振動(dòng)0.2

7、s時(shí)立即停止振動(dòng)，則振源停止振動(dòng)后經(jīng)過0.2 s時(shí)刻的波形是( )解析：因振源只振動(dòng)了0.2 s，故波形沿波的傳播方向向前平移2.答案：C8.如圖2-2-9所示，為一列簡(jiǎn)諧橫波某一時(shí)刻的圖象，若已知P點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，則這列波正在向_傳播.圖2-2-9解析：(1)特殊點(diǎn)法：由于P點(diǎn)振動(dòng)方向向上，說明它比它相鄰的波峰振動(dòng)得晚，由圖知該波在向右傳播.(2)上、下“坡”法：由于P點(diǎn)振動(dòng)方向向上，故其所在坡路為下坡，由圖可以看出該波正向右傳播.答案：右9.在如圖2-2-10所示的兩個(gè)圖象中，圖甲是一列簡(jiǎn)諧波在t=0.05 s時(shí)刻的波形曲線，圖乙是該波所在介質(zhì)中平衡位置為x=1 m的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象.由這

8、兩個(gè)圖象可知，波速的大小為_；波的傳播方向是_.圖2-2-10解析：根據(jù)振動(dòng)圖象可知周期T=0.20 s，在t=0.05 s時(shí)，x=1 m質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，由波的圖象可知，波沿x軸負(fù)方向傳播.從波的圖象中還可知波長(zhǎng)為4 m，由公式v=T即可求得波速大小為20 m/s.答案：20 m/s 沿x軸向負(fù)方向傳播10.從甲地向乙地發(fā)出頻率為50 Hz的聲波，若當(dāng)波速為330 m/s時(shí)，在甲、乙兩地間有若干個(gè)完整波形的波，當(dāng)波速為340 m/s時(shí)，甲、乙兩地間完整波形的波數(shù)減少了一個(gè)，則甲、乙兩地相距多少米？解析：本題主要考查了波長(zhǎng)、頻率、波速三者之間的關(guān)系及學(xué)生的空間想像能力，此題創(chuàng)新之處在于雖在同一介質(zhì)中波速卻發(fā)生了變化，有人認(rèn)為這題有問題，其實(shí)不然