全国通用版2019版高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论第38讲机械波实战演练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 十四 章 第 38 讲 机械波 1 (多选 )某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以 1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近该同学发现从第 1 个波峰到第 10 个波峰通过身下的时间间隔为 15 s下列说法正确的是 ( ACE ) A水面波是一种机械波 B该水面波的频率为 6 Hz C该水面波的波长为 3 m D水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 解析 水面波是机械波，选项 A 正确根据第 1 个波峰到第 10 个波峰通过身下的时间间隔为 15 s 可知

2、，该水画波的周期为 T 159 s 53 s，频率为 f 1T 0.6 Hz，选项 B 错误该水面波的波长为 vT 1.8 53 m 3 m，选项 C 正确水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，但能量会传递出去，选项D 错误， E 正确 2周期为 2.0 s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点 P沿 y 轴负方向运动，则该波 ( B ) A沿 x 轴正方向传播，波速 v 20 m/s B沿 x 轴正方向传播，波速 v 10 m/s C沿 x 轴负方向传播，波速 v 20 m/s D沿 x 轴负方向传播，波速 v 10

3、 m/s 解析 质点 P 沿 y 轴负方向运动，根据振动方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿x 轴正方向传播由波的图象可知 20 m，根据 v T 得波速 v 10 m/s.故选项 B 正确 3 (多选 )如下图甲为一列简谐横波在 t 2 s 时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在 x 1.5 m 处的质点的振动图象， P 是平衡位置为 x 2 m 的质点下列说法正确的是 ( ACE ) 【 精品教育资源文库 】 A波速为 0.5 m/s B波的传播方向向右 C 0 2 s 时间内， P 运动的路程为 8 cm D 0 2 s 时间内， P 向 y 轴正方向运动 E当 t 7 s 时， P 恰

4、好回到平衡位置 解析 由题图甲读出波长 2.0 m，由题图乙读出周期 T 4 s，则 v T 0.5 m/s，选项 A 正确；题图甲是 t 2 s 时的波形图，题图乙是 x 1.5 m 处质点的振动图象，所以该质点在 t 2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项 B 错误；在 0 2 s 内质点 P 由波峰向波谷 振动，通过的路程 s 2A 8 cm，选项 C 正确，选项 D 错误； t 7 s 时， P 点振动了 74个周期，所以这时 P 点位置与 t 34 T 3 s 时位置相同，即图甲向左平移 14 ， P 点在平衡位置，所以选项 E 正确 4 (多选 )如图，一列简谐横波沿 x 轴正方

5、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_BCE_.(选填正确答案标号 ) 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 由题图可知，该波波长 4 m，选项 A 错误； T 0.5 s，则由题图知波在 0.5 s内沿 x 轴正方向传播的距离为 34 ，传播时间 t 34T 0.5 s， T 23 s，频率 f 1T 1.5 Hz，选项 C 正确；波速 v T 6 m/s，

6、选项 B 正确； 1 s 32T， t 1 s 时， x 1 m 处的质点处于波谷，选项 D 错误； 2 s 3 T， t 2 s 时， x 2 m 处的质点经过平衡位置，选项 E 正确 5平衡位置位于原点 O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平 x 轴传播， P、 Q 为【 精品教育资源文库 】 x 轴上的两个点 (均位于 x 轴正向 )， P 与 O 的距离为 35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间已知波源自 t 0 时由平衡位置开始向上振动，周期 T 1 s，振幅 A 5 cm.当波传到 P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过 5 s，平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波

7、峰位置求： (1)P、 Q 间的距离； (2)从 t 0 开 始到平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程 解析 (1)由题意， O、 P 两点间的距离与波长 之间满足 OP 54 35 cm，解得 28 cm， 波速为 v T 28 cm/s， 在 t 5 s 的时间间隔内，波传播的路程为 s vt 140 cm， 由题意有 s PQ 4 ，解得 PQ 133 cm (2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 t1 t 54T 25 T4波 源从平衡位置开始运动，每经过 T4，波源运动的路程为 A.故 t1时间内，波源运动的路程为 s 25A 1

8、25 cm 答案 (1)133 cm (2)125 cm 6一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播，波长不小于 10 cm.O 和 A 是介质中平衡位置分别位于 x 0 和 x 5 cm 处的两个质点 t 0 时开始观测，此时质点 O 的位移为 y 4 cm，质点 A 处于波峰位置； t 13 s 时，质点 O 第一次回到平衡位置， t 1 s 时，质点 A 第一次回到平衡位置求： (1)简谐波的周期、波速和波 长； (2)质点 O 的位移随时间变化的关系式 解析 (1)设振动周期为 T，由于质点 A 在 0 到 1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是 14个周期，由此可知 T 4

9、 s， 由于质点 O 与 A 的距离 5 cm 小于半个波长，且波沿 x 轴正向传播， O 在 t 13 s 时回到平衡位置，而 A 在 t 1 s 时回到平衡位置，时间相差 23 s两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度 v 7.5 cm/s， 【 精品教育资源文库 】 利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长 30 cm. (2)设质点 O 的位移随时间变化的关系为 y Acos(2 tT 0)， 将 式及题给条件代入上式得? 4 Acos 00 A 6 0 解得 0 3 ， A 8 cm， 质点 O 的位移随时间变化的关系式为 y 0.08cos( t2 3)(国际单位制 )或 y 0.08sin( t2 56 )(国际单位制 ) 答案 (1)4 s 7.5 m/s 30 cm (2)y 0.08cos( t2 3 )(国际单位制 )或 y0.08sin( t2 56 )(国际单位制 )