2019高考物理一輪優(yōu)級（備講練）全國經(jīng)典版限時規(guī)范特訓15-2機械波a

板塊三限時規(guī)范特訓時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分。其中1～5為單選，6～12為多選)1．關(guān)于機械波的形成，下列說法中正確的是()A．物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波B．機械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點總是重復先振動的相鄰的質(zhì)點的振動，做受迫振動C．參與振動的質(zhì)點振動頻率各不相同D．機械波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點隨波遷移，振動能量也隨波傳遞答案B解析有振源沒有媒介時不能產(chǎn)生機械波，A錯誤。機械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點總是在相鄰的先振動的質(zhì)點的作用下做受迫振動，并重復前一質(zhì)點的振動情況，B正確。參與振動的質(zhì)點振動頻率都相同，C錯誤。機械波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移，在振動過程中把能量傳遞出去，D錯誤。2.一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)點，a正向上運動。由此可知()A．該波沿x軸負方向傳播B．c正向上運動C．該時刻以后，b比c先到達平衡位置D．該時刻以后，b比c先到達離平衡位置最遠處答案C解析由同側(cè)法可知波沿x軸的正方向傳播，A錯誤；在該時刻，c點正向下振動，B錯誤；由同側(cè)法可知，b質(zhì)點先到達平衡位置，c質(zhì)點先到達離平衡位置最遠處，C正確，D錯誤。3.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時的波形如圖所示，質(zhì)點a與質(zhì)點b相距1m，a質(zhì)點正沿y軸正方向運動；t＝0.02s時，質(zhì)點a第一次到達正向最大位移處，由此可知()A．此波的傳播速度為25m/sB．此波沿x軸正方向傳播C．從t＝0時起，經(jīng)過0.04s，質(zhì)點a沿波傳播方向遷移了1mD．t＝0.04s時，質(zhì)點b處在平衡位置，速度沿y軸負方向答案A解析由題意可知波長λ＝2m，周期T＝4t＝0.08s，則v＝eq\f(λ,T)＝25m/s，A正確；由“同側(cè)法”知波沿x軸負方向傳播，B錯誤；波傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點不隨波遷移，C錯誤；t＝0時，質(zhì)點b正處在平衡位置，沿y軸負方向運動，從t＝0到t＝0.04s經(jīng)過了半個周期，質(zhì)點b回到平衡位置，沿y軸正方向運動，D錯誤。4．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時波形圖如圖中實線所示，此時波剛好傳到P點，t＝0.6s時恰好傳到Q點，波形如圖中虛線所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點，下列說法正確的是()A．t＝0.6s時，質(zhì)點a速度沿y軸負方向B．質(zhì)點P在t＝0到t＝0.6s這段時間沿x軸正方向移動了30mC．質(zhì)點c在t＝0到t＝0.6s這段時間通過的路程為30cmD．t＝0.5s時，質(zhì)點b、P的位移相同答案D解析波是沿x軸正方向傳播的，由微平移法可知，t＝0.6s時，質(zhì)點a正沿y軸正方向運動，A錯誤。波向前傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點只是在各自的平衡位置上下做簡諧運動，并不隨波向前傳播，B錯誤。由于t＝0時波尚未傳播到c點，t＝0.6s時波前位于質(zhì)點c右側(cè)半個波長處，故質(zhì)點c在t＝0到t＝0.6s這段時間振動了半個周期，則其通過的路程為s＝2A＝20cm，C錯誤。因在0.6s時間內(nèi)波向前傳播了eq\f(3,4)λ的距離，可知波的周期T＝0.8s，當t＝0.5s時，波向前傳播eq\f(5,8)λ的距離，故t＝0.5s時每個質(zhì)點偏離平衡位置的位移與其左側(cè)相距Δx＝eq\f(5,8)λ＝25m處的質(zhì)點在t＝0時偏離平衡位置的位移相同，由圖中實線知質(zhì)點b、P左側(cè)25m處兩質(zhì)點在t＝0時恰好位于同一波谷左右兩側(cè)對稱位置上，偏離平衡位置位移相同，故t＝0.5s時，b、P兩質(zhì)點的位移也相同，D正確。5．利用發(fā)波水槽得到的水面波波形如圖甲、乙所示，則()A．圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象B．圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象C．圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象D．圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象答案D解析波繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫波的衍射現(xiàn)象。波的干涉現(xiàn)象是由頻率相同的兩列波相遇時疊加產(chǎn)生的，并形成干涉圖樣，干涉圖樣的特點是振動加強區(qū)與振動減弱區(qū)各自都能連成線，且相互間隔地分布。因此題圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，題圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象，D正確。6．[2017·吉林梅河口一模]如圖所示是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線)；S1的振幅A1＝3cm，S2的振幅為A2＝2cm，下列說法正確的是()A．質(zhì)點D是振動減弱點B．質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10cmC．再過半個周期，質(zhì)點B、C是振動加強點D．質(zhì)點C的振幅為1cmE．質(zhì)點C此刻將向下運動答案BDE解析由題圖知質(zhì)點A、D到兩個波源的波程差為零，故質(zhì)點A、D都是振動加強點，而質(zhì)點B、C都是波峰與波谷相遇，都是振動減弱點，A錯誤；圖示時刻，質(zhì)點A的位移為＋3cm＋2cm＝＋5cm，質(zhì)點D的位移為(－3)cm＋(－2)cm＝－5cm，故質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10cm，B正確；振動的干涉圖樣是穩(wěn)定的，質(zhì)點A、D一直是振動加強點，而質(zhì)點B、C一直是振動減弱點，故C錯誤；質(zhì)點C是振動減弱點，振幅為3cm－2cm＝1cm，D正確；質(zhì)點C是振動減弱點，此刻在上方最大位移處，故質(zhì)點C此刻將向下振動，E正確。7．如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波的部分波形圖。若該波波速v＝40m/s，在t＝0時刻波剛好傳播到x＝13m處，下列關(guān)于波在t＝0.45s時的運動情況分析，其中正確的是()A．該波x＝9m處的質(zhì)點的位移為－5cmB．該波x＝11m處的質(zhì)點的位移為5cmC．該波x＝11m處的質(zhì)點速度方向沿y軸負向D．該波剛好傳播到x＝31m處E．該波剛好傳播到x＝18m處答案ACD解析根據(jù)題中圖象可知λ＝8m。根據(jù)λ＝vT可得，波的周期為T＝eq\f(λ,v)＝0.2s，所以在Δt＝0.45s時間內(nèi)，已傳播了2eq\f(1,4)個周期，據(jù)波的周期性特點，將t＝0時的波形圖向右平移eq\f(1,4)λ，即可得t＝0.45s時的波形圖，則在t＝0.45s時，x＝9m處的質(zhì)點的位移為－5cm，x＝11m處的質(zhì)點的位移為0，A正確，B錯誤。x＝11m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動，C正確。在t＝0時刻，該波剛傳播到x＝13m處，在Δt＝0.45s時間內(nèi)又傳播x′＝v·Δt＝18m，故t＝0.45s時波剛好傳播到31m處，D正確，E錯誤。8．如圖a所示，一根水平張緊的彈性長繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間距離為1m。t＝0時刻O質(zhì)點從平衡位置開始沿y軸正方向振動，并產(chǎn)生分別向左、向右傳播的波，O質(zhì)點振動圖象如圖b所示，當O點第一次達到正方向最大位移時，P點剛開始振動，則()A．P′、P兩點距離為半個波長，因此它們的振動步調(diào)始終相反B．當Q′點振動第一次達到負向最大位移時，O質(zhì)點已經(jīng)通過25cm路程C．當波在繩中傳播時，波速為1m/sD．若O質(zhì)點振動加快，波的傳播速度變大答案BC解析依題，向左、向右傳播的兩列波關(guān)于y軸左右對稱，關(guān)于y軸對稱的兩個質(zhì)點的振動步調(diào)總是相同的，A錯誤；振動從O點傳到Q′點時，O點已經(jīng)振動了半個周期，Q′點起振方向向上，當Q′點振動第一次達到負向最大位移時，質(zhì)點O第二次到達正向最大位移處，共運動了1eq\f(1,4)周期，則通過的路程為s＝5A＝25cm，B正確；t＝1s時，O點第一次達到正方向最大位移，P點剛開始振動，即波傳播了1m，故波速v＝eq\f(s,t)＝1m/s，C正確；波速由介質(zhì)決定，與頻率無關(guān)，故O質(zhì)點振動加快，波的傳播速度不變，D錯誤。9．[2018·湖北武漢模擬]一列簡諧橫波沿x軸傳播。在x＝12m處的質(zhì)點a的振動圖線如圖甲所示，在x＝18m處的質(zhì)點b的振動圖線如圖乙所示。下列判斷正確的是()A．質(zhì)點a在波谷時，質(zhì)點b一定在平衡位置向y軸正方向振動B．若波沿＋x方向傳播，這列波的最大傳播速度為3m/sC．若波沿－x方向傳播，這列波的最大波長為24mD．若波的傳播速度為0.2m/s，則這列波沿＋x方向傳播E．若波的傳播速度為1m/s，則這列波沿－x方向傳播答案ACD解析由圖可知，質(zhì)點a在波谷時，質(zhì)點b在平衡位置且向y軸正方向振動，A正確；若波向＋x方向傳播，則sab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ＝6m，λ＝eq\f(24,4n＋3)m，v右＝eq\f(λ,T)＝eq\f(3,4n＋3)m/s，n＝0，1,2，…，當n＝0時，λ最大為8m，v右最大為1m/s，當n＝3時，v右＝0.2m/s，B錯誤，D正確；若波向－x方向傳播，則sab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ＝6m，λ＝eq\f(24,4n＋1)m，v左＝eq\f(λ,T)＝eq\f(3,4n＋1)m/s，n＝0,1,2，…，當n＝0時，λ最大為24m，v左最大為3m/s，當n＝1時，v左＝1m/s，當n>1時，v左<0.6m/s，故C正確，E錯誤。10．[2017·蘭州一中月考]一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A．圖乙表示質(zhì)點L的振動圖象B．該波的波速為0.5m/sC．t＝8s時質(zhì)點M的位移為零D．在4s內(nèi)質(zhì)點K所經(jīng)過的路程為3.2mE．質(zhì)點L經(jīng)過1s沿x軸正方向移動0.5m答案ABD解析由題圖甲及波沿x軸正方向傳播可知，t＝0時刻質(zhì)點L經(jīng)過平衡位置向上振動，與圖乙振動圖象符合，故A正確；由題圖甲讀出波長λ＝2m，由題圖乙讀出周期T＝4s，則該波的波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4)m/s＝0.5m/s，故B正確；t＝8s＝2T，所以t＝8s時質(zhì)點M的位移與t＝0時的位移相同，都為負的最大值，C錯誤；由于T＝4s，所以在4s內(nèi)K質(zhì)點所經(jīng)過的路程為4倍的振幅，為3.2m，故D正確；橫波中，各質(zhì)點振動的方向與波的傳播方向垂直，所以不可能沿x軸方向運動，故E錯誤。11．[2017·江西南昌二模]一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點，兩端點P、Q同時開始上下振動，一小段時間后產(chǎn)生的波形如圖所示。對于其后繩上各點的振動情況，以下判斷正確的是()A．兩列波將同時到達中點MB．兩列波波速之比為1∶2C．中點M的振動總是加強的D．M點的位移大小在某時刻可能為零E．繩的兩端點P、Q開始振動的方向相同答案ADE解析波在同種介質(zhì)傳播時波速相同，由于兩端點距M點的距離相同，所以兩列波將同時到達M點，A正確，B錯誤；由于兩列波波長不同，因此在M點相遇時，并不總是加強或減弱，C錯誤；當兩列波都剛傳到M點時，此時刻M點的位移為零，所以M點的位移大小在某時刻可能為零，D正確；根據(jù)波的傳播特點可知，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同，根據(jù)波形可知，兩波源的起振方向都是向上，E正確。12．下列選項中利用了多普勒效應的是()A．利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B．交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進行交通管理C．鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去答案ABD解析凡是波都能發(fā)生多普勒效應。利用地球上接收到的遙遠天體發(fā)出的光波的頻率相對于星系譜線上光波頻率的變化，進而判斷遙遠天體相對于地球的運動速度，利用的就是光波的多普勒效應，A正確；被反射的電磁波，相當于運動的汽車發(fā)出的電磁波，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化得知汽車的速度，利用的是電磁波的多普勒效應，B正確；鐵路工人趴在鐵軌上聽火車運動情況屬于利用固體傳聲較快的特點，不是利用多普勒效應，C錯誤；炮彈飛行時與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對運動方向有關(guān)。利用人耳接收到的炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去，利用的是聲波的多普勒效應，D正確。二、非選擇題(本題共3小題，共28分)13.(8分)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形如圖所示，已知振源頻率為10Hz，則該波的波速為__________m/s，x＝1m處的質(zhì)點在t＝0.125s處于________位置(填“波峰”“波谷”或“平衡”)。答案20波谷解析由圖可知λ＝2m，又f＝10Hz，則波速v＝λf＝2×10m/s＝20m/s，由T＝eq\f(1,f)＝0.1s，故t＝0.125s＝1eq\f(1,4)T，波沿x軸正方向傳播，t＝0時，x＝1m處的質(zhì)點處在平衡位置且向下振動，所以t＝0.125s時該質(zhì)點振動到了波谷。14．(8分)如圖所示是一列簡諧橫波在某時刻的圖象，從該時刻開始，此波中d質(zhì)點第一次到達波谷的時間比e質(zhì)點第一次到達波谷的時間早0.10s。若b質(zhì)點的平衡位置為x＝eq\f(4,3)m，求至少經(jīng)過多長時間b質(zhì)點經(jīng)過平衡位置且向下運動，以及b質(zhì)點在這段時間內(nèi)經(jīng)過的路程。答案eq\f(7,30)s12.5cm解析根據(jù)題意，利用微平移法可知此波沿x軸正方向傳播。根據(jù)題圖及題中已知條件知λ＝4m，T＝0.4s得v＝eq\f(λ,T)＝10m/s所求時間等于－1m處的質(zhì)點在該