2020年高考物理一轮复习检测试题：专题18机械波

1、机械波一、选择题（本题共 8 小题，1 题为单选，28 题为多选）1. （2019 石景山区）一列简谐横波沿 x 轴方向传播，某时刻的波形图如图所示，已知位于x= 1m 处的质点正向上运动，则下列说法中正确的是（C ）A. 该波沿 x 轴负方向传播B. x= 3m 处的质点的振幅为零C. x= 2m 处的质点此刻具有最大加速度D.该时刻以后，x= 2.5m 处的质点比 x = 1.5m 处的质点先回到平衡位置解析已知位于 x = 1m 处的质点正向上运动，可知该波沿x 轴正方向传播，A 错误；x= 3m 处的质点此时的位移为零，但是振幅不为零，B 错误；x = 2m 处的质点位移最大，回复力最

2、大，则此刻具有最大加速度，C 正确；该时刻 x = 2.5m 处的质点向下振动，x= 1.5m 处的质点向上振动，则从该时刻以后，x=2.5m 处的质点比 x = 1.5m 处的质点晚回到平衡位置，D 错误。2. （2018 -湖北葛洲坝中学月考）下列说法正确的是（BCE ）A. 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大得多时，将发生明显的衍射现象E.用两束单色光 A、 B,分别在同一套装置

3、上做干涉实验，若A 光的条纹间距比 B 光的大，则说明 A 光波长大于 B 光波长解析在干涉现象中，振动加强点振幅最大，位移在做周期性变化，位移可以是零，所以振动加强点的位移不是总是比减弱点的位移大，故A 错误；单摆在周期性外力作用下做受迫振动，单摆的周期与驱动力的周期相等，与固有周期无关，固有周期的公式为T= 2n,g，即固有周期与摆长有关，振动周期等于驱动力周期，与摆长无关，故B 正确；火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们接收的频率大于波源发出的频率，故 C 正确；当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，故 D 错误；根据干涉条纹间距公

4、式x=L入知，A 光的条纹间距比 B 光的条纹间d距大，则 A 光的波长大于 B 光的波长，故 E 正确。3.（2019 成都市高新区高三一诊）有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷,a 为波谷与波谷相遇点，b、c 为波峰与波谷相遇点，d 为波峰与波峰相遇点，e、g 是 a、d 连线上的两点，其中 e 为连线的中点，则（ABC）1 6*d1 11D.从图示时刻经过四分之一周期， d 处的质点振幅恰好为零E.从图示时刻经过半个周期，b 处质点通过的路程为 2A解析a 为波谷与波谷相遇点，b、c 为波峰与波谷相遇点，

5、d 为波峰与波峰相遇点，故 a、d 处的质 点振动加强，b、c 处的质点振动减弱， 故 A 正确；根据几何关系可知： 两波的波谷同时传播到 e、g,故 e、g 均为振动加强点，振幅为 2A。那么，从图示时刻经过半个周期，e 处质点通过的路程为 2X2A= 4A;由 e平衡位置运动，故从图示时刻经过半个周期，g 处质点位移为负，在向平衡位置运动，故B、C 正确；d 为振动加强点，那么 d 点振幅为 2A,振幅是不变的，故 D 错误；b 为振动减弱点，又两列波振幅均为A,所以两列波在 b 点的合振幅等于 0,从图示时刻经过半个周期，b 处质点通过的路程为 0,故 E 错误。4. （2018 河南新

6、野一高月考）运动周期为 T,振幅为 A,位于 x= 0 点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为 v,传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P,关于质点 P 振动的说法正确的是（ABE ）A. 振幅一定为 AB. 周期一定为 TC. 速度的最大值一定为 vD. 开始振动的方向沿 y 轴向上或向下取决于它离波源的距离E. 若 P 点与波源距离 s = vT,则质点 P 的位移与波源的相同解析波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅都相同，则质点P 振动的振幅一定为 A,周期一定为 T,但质点 P 的振动速度与波的传播速度无关，速

7、度的最大值不一定是v，故 A、B 正确，C 错误；质点 P 的起振方向和波源质点最初振动方向相同，即沿y 轴正方向，而与质点 P 离波源的距离无关，故 D错误；由于 s= vT =入，所以 P 点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故E 正确。5. （2019 武汉联考）一列简谐横波在 t = 0 时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2s 波形图如图中虚线所示，波传播的速度为5m/s，下列说法正确的是（CDE ）A.a、d 处的质点振动加强，B. 从图示时刻经过半个周期,C. 从图示时刻经过半个周期,b、c 处的质点振动减弱e 处质点通过的路程为 4Ag 处质点加速向平衡位

8、置运动为连线的中点，可得：图示时刻两波在e 点都处于平衡位置向下运动，故图示时刻质点g 位移为正，在向A.这列波沿 x 轴正方向传播B. t = 0 时刻质点 a 沿 y 轴正方向运动A.若这列简谐横波是向右传播的，则波速一定为v= 20m/sB.若这列简谐横波是向左传播的，则波速可能为v= 40m/sC.若 Tt2 t12T且质点 P在 t1时刻的瞬时速度方向向上，则波速为v= 100m/sD.若 Tt2 t12T 且质点 Q 在 t1时刻的瞬时速度方向向上，则波速为v= 80m/sE.从 t1时刻计时，经时间 t = T,质点 R 运动的路程为 6m解析若这列简谐横波向右传播，在 t2 1

9、1= 0.1s 的时间内，由实线传到虚线时波传播的距离为s=(n 入+ 2)m,其中 n= 0,1,2，波速为 v= * =角；2m/s(n = 0,1,2，)，当 n 取不同值时，波速 v 也有不同值，故 AC.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的简谐横波频率为1.25HzD. x= 2m 处的质点的位移表达式为y= 0.4s in( 2.5nt+ n)(m)E.从 t = 0 时刻开始质点 a 经 0.4s通过的路程为0.8m解析由波形图可知,该波的波长入=4m 则波的周期为T= = 0.8s，则1t = 0.2s = 4T,在这段时间内波传播时间的距离为1 x=

10、4 入，则该波沿 x 轴负方向传播,A 错误；根据波传播方向和质点振动方向的对应关系，可以判断点a 在 t = 0 时刻正沿 y 轴负向运动，故B 错误；能发生稳定干涉的两列波一定频率相等，该列波的频率为 f = T= 08 缶=1.25Hz，故 C 正确；由题可知，A= 0.4m,3I 0.82nT=2.5nrad/s,设 x = 2m 处的质点的位移表达式为y = 0.4sin(2.5nt +)，在 t = 0 时刻正经过平衡位置沿y 轴负方向振动，在 t = 4-T= 0.2s 时，y = 0.4 ,则 =n， 故表=*T,则质点 a 的路程为 2A= 0.8m,E 正确。6. (201

11、8 湖北武汉武昌区调研)已知在 t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示，在t2时刻该波的波(BCD )形图如图中虚线所示，t2 t1错误；同理可知，若这列波向左传播时波速为v = =01 m/s(n = 0,1,2，)，当n= 0 时，v = 40m/s，故 B 正确；质点 P 在 11时刻的瞬时速度方向向上，根据上坡下，下坡上”可知该波向左传播，在 Tt2 ti2T 时间内，波传播的距离大于一个波长而小于两个波长，表达式 v=S =n0 ：4m/s中的 n 此时取 1,则 v = 100m/s，故 C 正确；同理可知若 Tt2 ti2T 且质点 Q 在 ti时刻的瞬时速度方向向 上时，该波向右

12、传播，则波速为 v= “ 0 ：2m/s，当 n 取 1 时，v= 80m/s，故 D 正确；从 11时刻计时，经时间 t = T,质点 R 运动的路程为 4 倍的振幅，即 4X2cm= 8cm,故 E 错误。7. （2018 四川宜宾二诊）一列波源位于坐标原点的简谐横波沿x 轴的正方向传播，振幅为 2cm,周期为 T,已知在 t = 0 时刻波上平衡位置相距 40cm 的两质点 a、b 的位移都是 1cm,但运动方向相反，其中质 点 a 沿 y 轴负方向运动。如图所示，下列说法正确的是（BCD ）yfcm1.bx/cmA.该列简谐横波波长可能为 150cmB.该列简谐横波波长可能为 12cm

13、C.当质点 b 的位移为+ 2cm 时，质点 a 的位移为负1 1选项 B 正确；质点 b 再经过 6丁时间位移为+ 2cm（波峰位置），质点 a 再经过 匸 T 到平衡位置，之后再经过T 到波谷位置，选项 C 正确；再经过12T质点 b 经过平衡位置，速度最大，选项D 正确；两质点平衡位置间的距离等于半个波长的奇数倍时才会总是速度等大反向，而波长的奇数倍，选项 E 错误。& （2018 河南南阳统考）某横波在介质中沿 x 轴传播，图甲是 t = 1s 时的波形图，图乙是介质中=2m 处质点的振动图象，则下列说法正确的是（BDE ）D.在 t = 5T 时刻，质点b 速度最大E.质点

14、a、质点 b 的速度始终大小相等，方向相反解析根据题意，质点 a、b 在波的图象中的位置可能情况如图所示。有入 2(X3+ k 入)=0.4m,可得入=1.23k + 1m,其中 k 为大于或等于0 的整数，波长最长为1.2m，选项 A 错误；当 k= 3 时，入=12cm,a、b 两质点平衡位置间的距离不等于半个A. 波沿 x 轴正向传播，波速为 1m/sB. t = 2s 时，x= 2m 处质点的振动方向沿 y 轴负向C. x= 1m 处质点和 x= 2m 处质点振动步调总相同D.在 1s 的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是10cmE.在 t = 1s 到 t = 2s 的时间内，

15、x= 0.5m 处的质点运动速度先增大后减小 2解析由图甲可知波长 入=2m 由图乙可知周期 T= 2s，则波速为 v=T=qm/s = 1m/s。由图乙可知，t = 1s 时 x = 2m 处的质点向上运动，由图甲根据“上坡下，下坡上”可知该波沿x 轴负方向传播，故A 错误；t = 1s 和 t = 2s 相差半个周期，质点的振动情况完全相反，即t = 2s 时，x = 2m 处质点的振动方向沿 y 轴负向运动，故 B 正确；x= 1m 处的质点和 x= 2m 处的质点相距半个波长，则两处质点振动步调总相 反，故 C 错误；由于 1s = T，所以在 1s 的时间内，波动图象上任意质点通过的

16、路程都是2A= 2X5cm= 10cm,故 D 正确；由图甲可知，t = 1s 时刻 x = 0.5m 处的质点位于波峰，则在t = 1s 到 t = 2s 的半个周期的时间内，该质点从波峰运动到波谷，即速度先增大后减小，故E 正确。二、非选择题9.(2019 河南安阳模拟)野生大象群也有自己的“语言”。研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以 2 倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音。播放速度变为原来的2 倍时,播出声波的频率(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2 倍，声波的传播速度不变。解析播放速度变为原来的2 倍，则声波的频率也变为原来的2 倍，但在同一均匀介质中

17、声波的传播速度不变。10.(2017 全国卷I)如图，在 xy 平面内有两个沿 z 方向做简谐振动的点波源8(0,4)和 S2(0 ,2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8 , 2)的路程差为 2m 两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互减弱(填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互加强(填“加强”或“减弱”)。A(8 , 2)的路程为 L1= 10m 点波源 S2(0， 2)的振动形式传播到点 A(8 , 2)的路程为 L2= 8m 两列波从波源传播到点A(8, 2)的路程差为 L= L1 L2=

18、2m。解析点波源 S(0,4)的振动形式传播到点.?K(b)由于两列波的波源到点B(4,1)的路程相等，路程差为零，且t = 0 的两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点 B 时振动方向相反，弓 I 起的点B 处质点的振动相互减弱；由振动图线可知，波动周期为T=2s，波长 入=vT= 2m。由于两列波的波源到点C(0,0.5)的路程分别为 3.5m 和 2.5m,路程差为 1m,而 t=0 时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点C 时振动方向相同，弓 I 起点 c 处质点的振动相互加强。11. (2018 江西上饶检测)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形如图甲所示，A B、P和 Q 是介质中的四个质点：t =0 时刻波刚好传播到 B 点，质点 A 的振动