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2016届高三物理一轮复习12.2机械波开卷速查

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开卷速查(四十) 机械波 说 明 提 示

本试卷共三部分 A组 基础巩固 B组 能力提升 C组 难点突破 考试时间：45分钟 试卷满分：100分

A组 基础巩固 1．(多选题)关于声波的传播，下列说法中正确的是( ) A．声波能在空气、固体和液体中传播，但不能在真空中传播 B．声波无论在哪种物质中传播，都只是纵波 C．声波从空气传播入液体或固体后，波长变短，波速变小 D．经障碍物反射的声波到达人耳比原声到达人耳滞后小于0.1 s，则人就能区分开 答案：AB 2．(多选题)(2014·全国大纲卷)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( ) A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2| B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2 C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 解析：空间某一质点的位移等于两列波同时在该点引起位移的矢量和，对于相干波源在某一点是加强点，说明两列波在该点振动方向始终一致，但该质点的位移不是始终不变的，选项B错误；波峰和波谷相遇处的点是减弱点，两列波在该点振动方向始终相反，但其合位移不一定总小于加强点的位移，选项C错误；加强点处的质点的振幅为A1＋A2，减弱点处的质点的振幅为|A1－A2|，选项A、D正确． 答案：AD 3．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( ) A．高于100 km/h B．低于100 km/h C．等于100 km/h D．无法确定 解析：因巡警车(观察者)接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相 2

互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判定轿车车速比巡警车车速大，故选项A正确，B、C、D三项错误． 答案：A

图40－1 4．(多选题)一列简谐横波沿直线传播，某时刻的波形图如图40－1所示，质点A与原点O相距0.5 m，此时刻A点速度方向在图中已标明，若A从此经过0.02 s后将第一次达到最大位移，由此可见( ) A．波长为2 m B．波速为25 m/s C．振动频率为50 Hz D．波的传播方向沿x轴的负方向 解析：由波的图象直接可以得到波长为2 m．A在经过0.02 s后将第一次达到最大位移，可知周期为0.08 s，频率即为12.5 Hz，由v＝λf可得波速为25 m/s.由此刻A质点的振动方向知道，A质点随右边质点向上振动，故右边是波源，可知波的传播方向沿x轴的负方向．

答案：ABD 5．(2014·天津卷)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP＝3.5 m、xQ＝－3 m．当S位移为负且向y轴负方向运动时，P、Q两质点的( ) 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

解析：由题可知，波动周期为T＝1f＝150 s＝0.02 s，波长λ＝vT＝2 m，则xSQ＝3 m＝112λ，因此Q质点与S质点的振动完全相反，当S质点位移为负，且向y轴负方向运动时，Q质点的位移为正，且向y轴正方向运动，两质点位移大小相等；xSP＝3.5 m＝134λ，则P质点的位移也一定为负，但沿y轴正方向运动，位移大小与S质点的位移不一定相等，因此P质点和Q质点的位移方向相反， 3

速度方向相同，D项正确，A、B、C项错误． 答案：D 6．一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图40－2中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是( )

图40－2 A．2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D．5 m/s 解析：本题考查波的传播规律及波长、波速和周期的关系等知识点．因为该波的周期大于0.02 s，所以波在0.02 s内传播的距离小于一个波长．比较两时刻波形图可知，若波沿x轴正方向传播，

则波的传播距离为Δx＝2 cm，所以波速v＝Δxt＝1 m/s；若波沿x轴负方向传播，波的传播距离为

Δx＝6 cm，所以波速v＝Δxt＝3 m/s，B项正确． 答案：B

图40－3 7．(多选题)位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动．A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图40－3所示，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则( ) A．波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向

B．此后的14周期内回复力对波源A一直做负功 C．经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长 D．在一个周期时间内A的平均速度为零 4

解析：本题考查简谐波的图象，意在考查考生通过简谐横波的图象获取信息的能力，同时考查考生对质点振动方向和波的传播方向的理解、回复力做功及冲量的判断．波源A在波形图中此时刻

的振动方向沿y轴负方向，也是一个周期前的振动方向，A正确．此后14周期内波源A远离平衡位置，回复力方向与速度方向相反，做负功，B正确．在横波中，质点的振动不会随着波的前进而前进，C错误．一个周期的开始和结束，质点的位移为零，则平均速度为零，D正确． 答案：ABD B组 能力提升 8．(多选题)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图40－4甲是t＝0时刻的波形图，图40－4乙和图40－4丙分别是x轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )

图40－4 A.13 m B.23 m

C．1 m D.43 m

解析： 图40－5 题图乙所示质点在t＝0时在正向最大位移处，题图丙所示质点在t＝0时，y＝－0.05 m，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图40－5所示，若题图乙所示质点为图中左侧波

峰上的点，则两点距离为43 m，选项D正确；若题图乙所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离

为23 m，选项B正确． 答案：BD 9．(多选题)在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t1＝4 s时，距离O点为3 m的A点第一次达到波峰；t2＝7 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷．则以 5

下说法正确的是( ) A．该横波的波长为2 m B．该横波的周期为4 s C．该横波的波速为1m/s D．距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末 解析：本题考查波的形成和传播的知识及有关波长、波速、周期的计算．由题意可知，A点从

开始振动到第一次到达波峰的时间为T4，故波传到A点的时间为t1－T4＝4 s－T4，由波的传播公式x

＝vt得3 m＝v×4 s－T4；同理，B点从开始振动到第一次到达波谷的时间为3T4，故波传到B点的时间为t2－3T4＝7 s－3T4，由波的传播公式x＝vt得4 m＝v×7 s－3T4；联立解得：T＝4 s，v＝1 m/s，故选项B、C正确．波长λ＝vT＝4 m，A选项错误．距离O点为5 m的质点第一次向上振动的时刻为5 m1 m/s＝5 s，D选项错误． 答案：BC 10．(2014·四川卷)如图40－6所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图象可能是图40－7中的( )

甲 乙 图40－6

A 6

B C D 图40－7 解析：若该波向右传播，图乙应为x＝1.5 m到x＝2 m之间一点的振动图象．该点左侧0.5 m处的质点在t＝1 s时，位移沿y轴负向，且速度沿y轴正向，选项A正确；该点右侧0.5 m处的质点在t＝1 s时，位移沿y轴正向，而速度沿y轴负向，可知选项C错误．若该波向左传播，图乙应为x＝1 m到x＝1.5 m之间某一点的振动图象．该点左侧0.5 m处的质点在t＝1 s时，位移沿y轴正向，速度沿y轴负向，该点右侧0.5 m处的质点在t＝1 s时，位移沿y轴负向，速度沿y轴正向，选项A正确，B、D错误． 答案：A 11．弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时，使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐运动，在t＝0.25 s时，绳上形成如图40－8所示的波形，则该波的波速为________cm/s，在t＝__________时，位于x2＝45 cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置．

图40－8 解析：由图可知，这列简谐波的波长为20 cm，周期T＝0.25 s×4＝1 s，所以该波的波速v＝ 7

λT＝201 cm/s＝20 cm/s；从t＝0时刻开始到N质点开始振动需要时间t1＝x2v＝4520 s＝2.25 s，在振

动到沿y轴正方向通过平衡位置需再经过t2＝T2＝0.5 s，所以当t＝(2.25＋0.5) s＝2.75 s时，质点N恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置． 答案：20 2.75

图40－9 12．如图40－9所示，实线表示简谐波在t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.5 s时的波形图． (1)若T＜(t2－t1)＜2T，波向右传播的速度多大？ (2)若2T＜(t2－t1)＜3T，波向左传播的速度多大？ 解析：Δt时间内波传播的距离Δx＝v·Δt. (1)T＜Δt＜2T时，λ＜Δx＜2λ，即

波向右传播时，Δx＝λ＋34λ＝14 m，

v右＝ΔxΔt＝140.5 m/s＝28 m/s.

(2)2T＜Δt＜3T时，2λ＜Δx＜3λ，即 波向左传播时，Δx＝2λ＋14λ＝18 m，

v左＝ΔxΔt＝180.5 m/s＝36 m/s.

答案：(1)28 m/s (2)36 m/s 13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形图如图40－10所示，已知这列波在P点连续两次出现波峰的时间间隔为0.4 s，则质点Q(x＝9 m处)从图示时刻起要再经过多长时间，

才能第一次到达波峰处？

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2016届高三物理一轮复习 机械振动 机械波

2016届高三物理一轮复习 机械振动 机械波

上下振动了6次，鸟飞走后， 他把 50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次．将50 g砝码换成了500 g砝码后，他发现树枝在15
s内上下振动了6次，试讨论鸟的质量大约是多少？
提示：鸟在树枝上时，树枝振动的周期为T0＝1.7 s，挂上50 g砝 码时，树枝振动的周期为T1＝0.83 s，挂上500 g的砝码时，树枝振动的
【典例1】 一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则( 则Δt一定等于T的整数倍
)
A．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的位移的大小相等、方向相同，
B．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的速度的大小相等、方向相反，
则Δt一定等于T/2的整数倍
C．若Δt＝T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的加速度一定相等 D．若Δt＝T/2，则在t时刻和(t＋Δt)时刻弹簧的长度一定相等
位．
(4)简谐运动的表达式：x＝ Asin(ωt＋φ) (ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位． ． 式中A代表简谐运动的振幅， ω＝2πf，用ω表示简谐运动的快慢，
(5)简谐运动的图象
①物理意义：表示振子的位移随时间变化的规律，为正弦(或余弦)
曲线． ②从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图甲
无关，周期不变其频率不变．又因为没改变质量前，设单摆最低点与最 1 2 高点高度差为 h，最低点速度为 v，mgh＝ mv . 质量改变后：4mgh′ 2 v2 1 ＝ · 4m · ( ) ，可知 h′≠h，振幅改变． 2 2
【填一填】
受迫振动及共振 【想一想】
某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示), 树枝在 10 s 内
π 2π π 解析：由 x＝10sin( t) cm 可知，A＝10 cm，ω＝ T ＝ rad/s 得 T 4 4 ＝8 s．t＝4 s 时，x＝0，说明质点在平衡位置，此时质点的速度最大、 位移为 0，所以只有 C 项正确．
【优化方案】2016届高三物理大一轮复习高效演练：第十二章机械振动与机械波光电磁波与相对论第二节

【优化方案】2016届高三物理大一轮复习高效演练：第十二章机械振动与机械波光电磁波与相对论第二节

1．(2015·辽宁大连模拟)一列简谐横波以1 m/s 的速率沿绳子由A 向B 传播，质点A 、B 间的水平距离x ＝3 m ，如图甲所示．若t ＝0时，质点A 刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则B 点的振动图象为下面四个图中的( )解析：选B.该波由A 传到B 所需时间为t ＝x v＝3 s ，所以质点B 在t ＝3 s 时才开始振动，且振动情况为重复质点A 的振动，即起振方向为由平衡位置向上振动，故选B.2．(2015·山东淄博模拟)如图所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s ，下列说法中正确的是( )A ．图示时刻质点b 的加速度正在减小B ．从图示时刻开始，经过0.01 s ，质点a 通过的路程为20 cmC ．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为 50 HzD ．若该波传播中遇到宽约4 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象解析：选CD.已知波沿x 轴正方向传播，则b 质点图示时刻振动方向沿y 轴负方向，位移增大，加速度增大，选项A 错误；波的周期T ＝λv ＝4200s ＝0.02 s ，从图示时刻，经0.01 s ，a 从波峰到达波谷，通过的路程为2A ＝40 cm ，选项B 错误；产生稳定干涉的条件是两列波频率相同，而该列波的频率f ＝1T＝50 Hz ，因此选项C 正确；发生明显衍射的条件是波的波长大于障碍物的尺寸，或与障碍物的尺寸相差不多，因该波波长为4 m ，故传播过程中遇到宽约4 m 的障碍物时可发生明显的衍射现象，选项D 正确．3．(2015·潍坊质检)如图甲所示，一列机械横波沿ab 直线向右传播，已知a 、b 两点间的距离为1 m ，a 、b 两点的振动情况如图乙所示，下列说法中正确的是( )A ．波速可能是116m/s B ．波速可能大于1 m/s C ．波长可能是411m D ．波长可能大于4 m解析：选C.t ＝0时刻ab 间的最简波形如图所示，因此ab ＝nλ＋34λ＝1 m ，所以λ＝44n ＋3m(n ＝0,1,2…)，则λm ＝43 m ，故D 错；当n ＝2时，λ＝411 m ，故C 正确．又T ＝4 s ，则v ＝λT ＝14n ＋3 m/s ，v m ＝13m/s ，故B 错；不论n 取何值，v ≠116m/s ，故A 错．4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5 cm ，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s ，波长为0.5 m ．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是( )A ．A 、E 两点始终位于波峰位置B ．图示时刻A 、B 两点的竖直高度差为20 cmC ．图示时刻C 点正处于平衡位置且向下运动D ．从图示时刻起经1 s ，B 点通过的路程为80 cmE ．D 点振动频率为2 Hz解析：选BDE.从题图可看出，A 、E 两点是波峰与波峰的交点，为振动加强点，则A 、E 两点以10 cm 为振幅做简谐运动，A 错；图示时刻，A 在波峰处，位移为10 cm ，B 在波谷处，位移为－10 cm ，两点竖直高度差为20 cm ，B 对；A 、B 、C 、E 均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图可知波是由E 处向A 处传播，在图示时刻这些质点的波形图如图所示．由图知C 点向水面运动，即C 点正处于平衡位置且向上运动，C 错；由波速及波长可计算出周期为0.5 s，B点是振动加强点，从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为8倍振幅，即80 cm，D对；由周期知D点振动的频率为2 Hz，E对．5．(2015·四川攀枝花模拟)一列横波沿x轴正方向传播，其中t＝0和t＝0.4 s两时刻在x轴上－3 m至3 m的区间内的波形图如图中同一条图线所示，则下列说法中正确的是()A．质点振动周期的最大值为0.4 sB．该波最大传播速度为10 m/sC．在t＝0.5 s时，x＝－2 m处的质点位移可能为零D．从t＝0开始计时，x＝－1.5 m处的质点比x＝2 m处的质点先回到平衡位置解析：选AC.根据题述，波的最大周期为0.4 s，波长为4 m，该波最小传播速度为10 m/s，选项A正确，B错误；若周期为0.4 s，在t＝0.5 s时，x＝－2 m处的质点位移为零，选项C 正确；从t＝0开始计时，x＝－1.5 m处的质点比x＝2 m处的质点后回到平衡位置，选项D 错误．6．(2015·河南焦作模拟)一列简谐横波，在t＝4.0 s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点P的振动图象，那么关于该波的传播，下列说法正确的是()甲乙A．波速v＝0.25 m/s，向左传播B．波速v＝0.50 m/s，向右传播C．从t＝0到t＝4.0 s的过程，质点P向前迁移了1.0 mD．从t＝0到t＝4.0 s的过程，波向前传播了1.0 mE．从t＝0到t＝4.0 s的过程，质点P通过的路程是0.32 m解析：选ADE.由波形图可得波长为0.5 m，由质点P的振动图象可得周期为2 s，波速v＝0.25 m/s.由t＝4.0 s时的波形和P点的振动图象可知，波向左传播，选项A正确，B错误．质点只在平衡位置附近振动，从t＝0到t＝4.0 s的过程，质点P不向前迁移，选项C 错误．从t＝0至t＝4.0 s的过程，波向前传播了两个波长，为1.0 m，选项D正确；从t＝0到t＝4.0 s的过程，质点P通过的路程是8个振幅，为4 cm×8＝32 cm＝0.32 m，选项E正确．。

2年模拟(新课标)2016版高考物理大一轮复习第十二章第2讲机械波练习

2年模拟(新课标)2016版高考物理大一轮复习第十二章第2讲机械波练习

第2讲机械波A组2014—2015年模拟·基础题组时间:30分钟分值:40分一、选择题(每题6分,共24分)1.(2015湖北八市联考)(多选)在t=0时刻向平静水面的O处投下一块石头,水波向东西南北各个方向传播开去,当t=1 s时水波向西刚刚只传到M点(图中只画了东西方向,南北方向没画出),OM的距离为1 m,振动的最低点N距原水平面15 cm,如图,则以下分析正确的是( )A.t=1 s时O点的运动方向向上B.该水波的波长为2 mC.振动后原来水面上的M点和N点永远不可能同时出现在同一水平线上D.t=1.25 s时刻M点和O点的速度大小相等方向相反E.t=2 s时刻N点处于平衡位置2.(2014辽宁大连模拟)一列简谐横波以1 m/s的速率沿绳子由A向B传播,质点A、B间的水平距离x=3 m,如图甲所示。

若t=0时,质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动图象如图乙所示,则B点的振动图象为下面四个图中的( )3.(2014浙江丽水中学月考)如图甲所示,S点为波源,P点距S的距离为 r,t=0时刻S点由平衡位置开始振动,产生沿直线向右传播的简谐横波,图乙为P点从t1时刻开始振动的振动图象,则以下说法正确的是( )甲乙A.t=0时刻波源S的振动方向沿y轴负方向B.t2时刻P点振动速度最大,方向沿y轴负方向C.该简谐波的波长为D.若波源停止振动,则P点也马上停止振动4.(2014山东淄博一模)(多选)如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,下列说法中正确的是( )A.图示时刻质点b的加速度正在减小B.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a通过的路程为 20 cmC.若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50 HzD.若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物,能发生明显的衍射现象二、非选择题(共16分)5.(2015江苏苏北四市二次调研)(6分)如图所示,S1、S2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。

高考一轮复习：12.2《机械波》ppt课件

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为 1s,向 x 轴正方向传播。由题图 2 可知,该质点 1.25s 时刻在 x 轴上方,且振动方 D 向向下 ,符合这两个条件的只有 D 选项。
解析 考点一 考点二 考点三
关闭
答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三 机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ������t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-
一
二 三
3.干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的 振动减弱,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化 的现象,叫作多普勒效应。 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频 率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动 过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光 波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在 关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、 负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。 可知
解析 考点一 考点二 考点三 答案
第十二章