2024版高考物理一轮总复习专题十二机械振动光学第2讲机械波及其图像提能演练

第2讲机械波及其图像知识巩固练1.(多选)下列说法正确的是()A.发生多普勒效应时，波源的频率变化了B.发生多普勒效应时，观察者观察到的频率发生了变化C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的【答案】BCD2.(多选)如图所示，A、B为振幅均为D的相干波源，产生的两列波相遇后，在重叠的区域形成如图所示的图样：图中实线表示波峰，虚线表示波谷，且向外传播过程中振幅衰减不计，则下列叙述正确的是()A.Q点始终处于波峰B.R、S两点始终静止C.P、Q的振幅均为2DD.仅增大A的振幅，两列波依然相干【答案】BCD3.(多选)一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x＝3m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图像，则下列说法正确的是()A.该波的频率为2.5HzB.该波是沿x轴正方向传播的C.甲图中b点正在向y轴正方向运动D.从t0时刻起，a、b、c三质点中c最后回到平衡位置【答案】BCD【解析】由乙图可知该波的周期为0.04s，则频率f＝1T＝25Hz，A错误；图甲中质点a正沿y轴正方向运动，由其振动跟随前一质点的规律可知该波是沿x轴正方向传播的，B正确；波是沿x轴正方向传播的，则甲图中b点正在向y轴正方向运动，C正确；质点a正沿y轴正方向运动，波是沿x轴正方向传播的，则甲图中b点正在向y轴正方向运动，c点正在向y轴负方向运动，且c点离平衡位置最近，所以从t0时刻起，a、b、c三质点中c最后回到平衡位置，D正确综合提升练4.(多选)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()A.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【答案】AC【解析】波沿x轴正方传播，根据波形图可知n＋12T＝0.2s，该波的周期T＞0.20s，n只能等于0，故T＝0.4s，波长λ＝16cm＝0.16m，所以波速v＝λT＝0.160.4m/s＝0.4m/s，故A正确，B错误；x＝0.08m的质点在t＝0时位于平衡位置向上振动，t＝0.70s＝0.70.4T＝134T，所以0.7s时x＝0.08m处的质点位于波谷，故C正确；x＝0.08m的质点在t＝0时位于平衡位置向上振动，t＝0.12s＝310T，即14T＜t＜12T，5.(2022年河北卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播.波速为10m/s.在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP＝1m，xQ＝6m.波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为________m，经过________s，Q点第一次到达正向最大位移处.

【答案】20.55【解析】由P点的振动图像可得出该波的周期T＝0.2s，由于该波的波速为10m/s，则该波的波长λ＝vT＝2m.由题知P、Q两质点相距xPQ＝5m，则波从P点传播到Q点需经过tPQ＝xPQv＝510s＝0.5s，由P点的振动图像可得出该波的起振方向向上，则Q点从起振到第一次到达正向最大位移处还需经过14T，则经过t6.一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时的图像如图所示，此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2s，Q质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知t＝0时两质点相对平衡位置的位移相同，求：(1)波的传播周期；(2)波的传播速度；(3)从t＝0时刻算起质点Q第二次回到平衡位置的时间.解：(1)由题意简谐横波沿x轴正向传播，分析得知，此时P点向下运动，Q点向上，它们周期相同，则T＝2×(0.2＋1)s＝2.4s.(2)根据图像可知，λ＝12m，则波速v＝λT＝12(