2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)第13章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論練案37機(jī)械波新人教

1、練案37 機(jī)械波、選擇題（本題共 8 小題，14 題為單選，58 題為多選）1. （2018 陜西西安月考）如圖所示，一產(chǎn)生機(jī)械波的波源O正在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖中的若干個(gè)圓環(huán)表示同一時(shí)刻的波峰分布，為了使靜止的頻率傳感器能接收到波的頻率最高，則應(yīng)該把傳感器放在導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993337 ( D )A. A 點(diǎn)C. C 點(diǎn)B. B 點(diǎn)D. D 點(diǎn)解析根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大，如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小。為了使靜止的頻率傳感器能接收到波的頻率最高，頻率傳感器與機(jī)械波波源應(yīng)該相互靠近,頻率傳感器應(yīng)該放在D點(diǎn)位置，所以 D 項(xiàng)正確。2

2、消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題。內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過程中都發(fā)出噪聲， 干涉型消聲器可以用來減弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示，波長(zhǎng)為入的聲波沿水平管道自左向右傳播，當(dāng)聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過1和2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到減弱噪聲的目的。右r=r2r1, 則 r等于導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993338 ( C )A.波長(zhǎng)的整數(shù)倍B.波長(zhǎng)的奇數(shù)倍C.半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍D.半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍解析根據(jù)波的干涉，兩列波的路程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，疊加后減弱，從而達(dá)到減弱噪聲的目的， C 正確。3. （2018 北京昌平區(qū)月考）如圖所示，一列簡(jiǎn)

3、諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線和虛線分別表示t1= 0 和t2= 0.5s 時(shí)的波形（已知波的周期T0.5s），則能正確反映t3= 7.5s 時(shí)的 波形圖的是|導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993339 |（ D ）3解析由題意可知，T=o.5s ,故波的周期T= 2s,則當(dāng)t3= 7.5s 時(shí)，經(jīng)過 3.75 個(gè)周 期，即差 0.25個(gè)周期是 4 個(gè)周期，所以等同于將波形沿x軸的負(fù)方向平移四分之一波長(zhǎng)，故選項(xiàng) D 正確。4. (2018 天津月考)如圖所示，波源S的振動(dòng)方程y= 10sin(200nt+n)cm，產(chǎn)生的 簡(jiǎn)諧波分別沿水平方向向左、右傳播，波速v= 80m/s，在波的傳播方向上有P Q兩點(diǎn)，已1知

4、SP=1.2m,SQ=1.4m。若某時(shí)刻Q剛好開始振動(dòng)了 4 周期，則此時(shí)PQ之間的波形圖正確解析 由振動(dòng)方程y= 10sin(200nt+n)cm 可知co= 200nrad/s，且波源的起振方V1向向下，故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤。f= 27=100Hz，波長(zhǎng)入=V8m飛.1.2m= x+2 入，SQ=仙31=x+3 一Q剛好開始振動(dòng)了 4 周期，則從波源起振共經(jīng)歷了兩個(gè)周期的時(shí)間且波源正在平衡位置準(zhǔn)備向下振動(dòng)，可知選項(xiàng)B D 均錯(cuò)誤，選項(xiàng) C 正確。5. (2018 廣東肇慶月考)如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，已知波速為0.2m/s，以下說法正確的是|導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993341 |( C

5、DE )的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 219933404A.波源的振動(dòng)周期為 0.6sB.經(jīng)過 0.1s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為 10cmC.在to時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小D.若質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置，則波沿x軸負(fù)方向傳播E.若該波沿x軸正方向傳播，在10時(shí)刻c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向垂直于x軸向上入 0.08解析由圖可知，波長(zhǎng)為 8cm,又因?yàn)椴ㄋ?v = 0.2m/s，故波源的振動(dòng)周期 T=-v0.21s= 0.4s，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；經(jīng)過 0.1s，即匚周期，若質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則通過的路程4將大于 10cm 若沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則通過的程程將小于 10cm 故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t。時(shí)刻, 質(zhì)點(diǎn)a距平

6、衡位置較近，所以它受到的回復(fù)力較小，故質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小，選項(xiàng) C 正確；若質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置，說明質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)振動(dòng) 與波傳播的規(guī)律可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)D 正確；若該波沿x軸正方向傳播，在t0時(shí)刻c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向垂直于x軸向上，選項(xiàng) E 正確。6. (2018 河南安陽質(zhì)檢)如圖所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為10cm 繩處于水平方向。質(zhì)點(diǎn)1 在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4. 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。t= 0 時(shí)質(zhì)點(diǎn) 1 開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過

7、t= 0.1s 到達(dá)最大位移 20cm 處，這 時(shí)質(zhì)點(diǎn) 3開始運(yùn)動(dòng)。以向上為正方向，下列說法正確的是|導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993342 |( ACD )A. 該波的波速一定是 2m/sB. 該波的波長(zhǎng)一定是 0.8mC.質(zhì)點(diǎn) 3 振動(dòng)后離開平衡位置的最大位移一定是20cmD. 質(zhì)點(diǎn) 3 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向一定豎直向上E. 質(zhì)點(diǎn) 3 的振動(dòng)方程一定是y= 20sin5nt(cm)x0.2解析由題意可知波速一定是v=t= 0m/s = 2m/s,選項(xiàng) A 正確；題目沒有說明質(zhì)點(diǎn) 1 在t= 0.1s 時(shí)第一次到達(dá)最大位移處，因此所用時(shí)間不一定為四分之一周期，傳播距離5也不一定為四分之一波長(zhǎng)，選項(xiàng) B 錯(cuò)

8、誤；各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移均為20cm,選項(xiàng) C正確；任意質(zhì)點(diǎn)起振方向都與振源起振方向相同，選項(xiàng)D 正確；質(zhì)點(diǎn) 3 在t= 0 時(shí)刻還沒有6起振，選項(xiàng) E 錯(cuò)誤。7. (2018 安徽蕪湖檢測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波在t= 0 時(shí)刻的波形圖如圖實(shí)線所示，從此刻起,經(jīng) 0.1s 波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度為10m/s，下列說法中正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993343 | ( ADE )A. 這列波的周期為 0.4sB. 這列波沿 x 軸正方向傳播C.t= 0 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.t= 0 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a經(jīng) 0.2s 通過的路程為 0.4mE.x= 2m 處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y= 0.2s

9、in(5nt+n)m解析這列波周期為T=+ = 0.4s，選項(xiàng) A 正確；波在 0.1s 內(nèi)傳播的距離為x=vt=1m,因此這列波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；由于波沿x軸負(fù)方向傳播，因此質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；任何質(zhì)點(diǎn)經(jīng) 0.2s 通過的路均為 2A= 0.4m,選項(xiàng) D 正確；x= 2m 處質(zhì)點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，因此位移表達(dá)式為y= 0.2sin(5nt+n)m，選項(xiàng) E 正確。& (2018 河北唐山月考)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t= 0.05s 時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993344 ( ACD )A.簡(jiǎn)諧波速度大小為

10、 20m/sB. 簡(jiǎn)諧波沿 x 軸的負(fù)方向傳播C.t= 0.25s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度D.t= 0.1s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向E.t= 0.3s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離解析由圖中數(shù)據(jù)及波速公式得v=* = 20m/s，選項(xiàng) A 正確；由圖乙可知t= 0.05s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，可知簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；t= 0.25s 0.05s =y/m乙70.20s =T,經(jīng)過一個(gè)周期各質(zhì)點(diǎn)回到t= 0.05s 時(shí)的位置，而t= 0.05s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度，可知選項(xiàng) C 正確；由圖示位置再經(jīng) 0.

11、05s 即t= 0.1s 時(shí)， 質(zhì)點(diǎn)Q正經(jīng)過平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) D 正確；t= 0.3s 時(shí)與圖示位置時(shí)間間隔 t81=0.3s 0.05s = 0.25s = I4T,此時(shí)Q位于平衡位置，P位于波谷，選項(xiàng) E 錯(cuò)誤。二、非選擇題9. (2018 河北石家莊月考)一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，在t= 0 時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波剛好傳到B點(diǎn)，再經(jīng)過 0.6s，P點(diǎn)剛好開始振動(dòng)。(1)求該波的周期T及P點(diǎn)達(dá)到波峰時(shí)O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y;從t= 0 時(shí)刻到P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)，O點(diǎn)經(jīng)過的路程s。答案：(1)0.2s 2cm (2)0.3mX/ |解析(1)由題意可知 v=t0.6s

12、T,2由波速與周期關(guān)系可得T=v= 10s = 0.2s ,由于PO=3.5 入，因此當(dāng)P到達(dá)波峰時(shí)，O處于波谷位置，相對(duì)平衡的位置的位移為y=2cm。(2)P第一次到家達(dá)波峰時(shí)間為t= 7#s = 0.75s = 3|O點(diǎn)經(jīng)過的路程為s=X4A=30cm= 0.3m。10. (2018 江西上饒檢測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t= 0 時(shí)刻的波形如圖甲所示，A B、P和Q是介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)：t= 0 時(shí)刻波剛好傳播到B點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象(1) 該波的傳播速度；(2) 從t= 0 到t= 1.6s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程；(3) 經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)Q第二次到達(dá)波谷。答案：(1)25m/s(2)1

13、6m(3)3.8s解析(1)由圖甲可知，該波的波長(zhǎng) 入=20m 由圖乙可知，該波的周期T= 0.8s。波導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993345尸xfm7-=10m/s,如圖乙所示，求:導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993346y/m5 x/m9的傳播速度v=令=25m/s。(2) 從t= 0 到t= 1.6s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程S= 2X4A= 16m,(3) 質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置之間的距離L= 85m 10m= 75m由L=vt解得t= 3s，即經(jīng)過 3s,Q第一次到達(dá)波谷，經(jīng)過3.8s ,Q第二次到達(dá)波谷。11. (2018 陜西西安中學(xué)質(zhì)檢)如圖所示是一列沿x軸方向傳播的機(jī)械波圖象，實(shí)線是t= 0 時(shí)刻的波形，虛線是t=

14、1s 時(shí)刻的波形。|導(dǎo)學(xué)號(hào) 21993347(1) 求該列波的周期和波速；(2) 若波速為 9m/s，其傳播方向如何？從t= 0 時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到波谷的最短時(shí)間是 多少？4答案：若沿x軸正方向傳播，T= 4門+1 s,v= (4n+ 1)m/s(n= 0.1,2，)；若沿x軸負(fù)41方向傳播，T= 4ns,v= (4n+ 3)m/s(n= 0,1,2，)-s解析由圖象可知，波長(zhǎng) 入=4m 若波沿x軸正方向傳播，則在 t= 1s 內(nèi)傳播距114 t4離表達(dá)式為x= (n+ 4)入(n= 0,1,2，)，則有 t= (n+ -)T,解得T= 4 =石匚n=0,1,2，)，波速v= = (4n+ 1)m/s(n