高考物理考前排查练 热点19机械振动机械波

热点19机械振动机械波1.(2021·江苏无锡市市北高级中学高三期末)如图1是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源．图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长；关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是()图1A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象答案D解析因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，A正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，B正确；如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据λ＝eq\f(v,f)知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误．2．(多选)如图2(a)所示，在某均匀介质中S1、S2处有相距L＝12m的两个沿y方向做简谐运动的点波源S1、S2.两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2m/s，P点为距S1为5m的点，则()图2A．两列简谐波的波长均为2mB．P点的起振方向向下C．P点为振动加强点，若规定向上为正方向，则t＝4s时P点的位移为6cmD．P点的振幅始终为6cmE．S1、S2之间(不包含S1、S2两点)，共有6个振动减弱点答案BCD解析两列简谐波的波长均为λ＝vT＝2×2m＝4m，选项A错误．因S1起振方向向下，由波源S1形成的波首先传到P点，则P点的起振方向向下，选项B正确．P点到两波源的距离之差为2m，等于半波长的奇数倍，因两波源的振动方向相反，可知P点为振动加强点；由S1形成的波传到P点的时间为2.5s，t＝4s时由S1在P点引起振动的位移为4cm；同理，由S2形成的波传到P点的时间为3.5s，t＝4s时由S2在P点引起振动的位移为2cm，则t＝4s时P点的位移为6cm，选项C正确．P点为振动加强点，则P点的振幅始终为6cm，选项D正确．S1、S2之间(不包含S1、S2两点)，共有5个振动减弱点，分别在距离S1为2m、4m、6m、8m、10m的位置，选项E错误．3.(2021·重庆市高三上第一次联合诊断检测)如图3所示，在直角坐标系xOy中，位于坐标原点O的振源振动产生沿x轴正向传播的简谐横波，振幅为A，M、N为x轴上相距d的两质点．t＝0时，振源开始沿－y方向振动；t＝t0时，振源第一次到达y＝A处，此时质点M开始振动；当质点M第一次到达y＝－A处时，质点N开始振动．则该简谐横波的传播速度大小为()图3A.eq\f(d,t0) B.eq\f(2d,t0)C.eq\f(3d,t0) D.eq\f(4d,t0)答案C解析由题意可知，eq\f(3,4)T＝t0，故T＝eq\f(4,3)t0，所有质点起振方向与波源相同，故从M传到N所需要的时间为eq\f(T,4)即eq\f(1,3)t0，则有v＝eq\f(d,\f(1,3)t0)＝eq\f(3d,t0)，故选C.4．(多选)(2021·内蒙古赤峰市高三零模)如图4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正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是()图4A．此简谐波可能为次声波B．图示时刻质点b的加速度正在增大C．若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为50HzD．若发生明显衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定大于4mE．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4m答案BCE解析由题图可知波长λ＝4m，所以频率f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(200m/s,4m)＝50Hz，所以该简谐波不是次声波，故A错误；波沿x轴正方向传播，则题图所示时刻质点b正在向下振动，即正在远离平衡位置，所以其加速度正在增大，故B正确；发生稳定干涉的条件是两列波的频率相同，所以遇到的波的频率为50Hz，故C正确；若发生明显衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定小于等于4m或接近于4m，故D错误；该波的周期为T＝eq\f(1,f)＝0.02s，所以从题图所示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点a通过的路程为振幅的2倍，即0.4m，故E正确．5．(多选)(2021·宁夏银川唐徕回民中学高三模拟)图5甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝0.5m处的质点，Q是平衡位置在x＝2.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象．下列说法正确的是()图5A．这列波沿x轴负方向传播B．这列波的传播速度为20m/sC．从t＝0到t＝0.15s，这列波传播的距离为3mD．从t＝0.10s到t＝0.15s，P通过的路程为10cmE．t＝0.15s时，P的加速度方向与y轴正方向相反答案BCE解析由题图乙可知，在t＝0时Q点的速度方向沿y轴正方向，由同侧法判断可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；由题图甲可读出波长λ＝4m，由题图乙可读出周期T＝0.2s，则从t＝0.10s到t＝0.15s经过时间为Δt＝0.05s＝eq\f(T,4)，由于在t＝0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t＝0.10s到t＝0.15s，质点P通过的路程不等于10cm，故D错误；t＝0时P点向下振动，因此经过0.15s＝eq\f(3,4)T，质点振动到平衡位置上方且向上振动，加速度方向向下，与y轴的正方向相反，故E正确．6．(多选)(2018·全国卷Ⅲ·34(1))一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0.20s时的波形分别如图6中实线和虚线所示．已知该波的周期T>0.20s．下列说法正确的是()图6A．波速为0.40m/sB．波长为0.08mC．x＝0.08m的质点在t＝0.70s时位于波谷D．x＝0.08m的质点在t＝0.12s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m答案ACE解析因周期T>0.20s，故波在Δt＝0.20s内传播的距离小于波长λ，由y－x图象可知传播距离Δx＝0.08m，故波速v＝eq\f(Δx,Δt)＝0.40m/s，A对；由y－x图象可知波长λ＝0.16m，B错；由v＝eq\f(λ,T)得，波的周期T＝eq\f(λ,v)＝0.4s，根据振动与波动的关系知t＝0时，x＝0.08m的质点沿＋y方向振动，t＝0.70s＝1eq\f(3,4)T，故此时该质点位于波谷；因为eq\f(1,4)T<0.12s<eq\f(T,2)，此时该质点在x轴上方沿－y方向振动，C对，D错；根据λ＝vT得波速变为0.80m/s时波长λ＝0.32m，E对．7．(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sin(eq\f(π,2)t)，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12m处，波形图如图7所示，则()图7A．此后再经6s该波传播到x＝24m处B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y＝－3m处所需时间是2s答案AB解析波的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,\f(π,2))s＝4s，波长λ＝8m，波速v＝eq\f(λ,T)＝2m/s，则再经过6s，波传播的距离为x＝vt＝12m，该波传到x＝24m处，选项A正确；M点在此时振动方向沿y轴负方向，则此后第3s末，即经过了eq\f(3,4)T，该点的振动方向沿y轴正方向，选项B正确；因波传到x＝12m处时，质点向y轴正方向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向，选项C错误；M点第一次到达y＝－3m位置时，所需的时间小于eq\f(T,2)＝2s，选项D错误．8．(多选)(2021·宁夏大学附属中学高三一模)一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图8所示．此时质点Q位于波峰，质点P沿y轴负方向运动.0.04s后，质点P第一次到达平衡位置，则下列说法正确的是()图8A．该波沿x轴负方向传播B．P点的横坐标x＝4.5mC．P点的横坐标x＝5mD．在0～1.2s内，质点P通过的路程为0.2mE．质点Q的振动方程为y＝2cos(50πt)cm答案ACD解析t＝0时刻，质点P沿y轴