适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第7单元机械振动与机械波作业20机械波新人教版

作业20机械波A组基础达标微练一机械波的形成和传播规律1.(多选)如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,从波源通过平衡位置竖直向下振动起先计时,经T4质点1起先振动,则下列说法正确的是 (A.介质中全部质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后TD.只要图中全部质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一样,假如质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动2.(多选)杜甫曾在《曲江》中写道:穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。安静水面上的S处,“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播(可视为简谱波),A、B两点与S在同一条直线上,C、S在另外一条直线上。图示时刻,A在波谷,B、C在不同的波峰上。已知波速为v,A、B连线在水平方向的距离为a,则不正确的是 ()A.水波的波长为aB.A点振动频率为2C.到达第一个波峰的时刻,C比A滞后3D.从图示时刻起,经过av的时间,B、C微练二波的图像的理解及应用3.(多选)一列简谐横波正沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,P、Q位于平衡位置处,在t1=0.9s时,质点P第3次到达波峰,则下列说法正确的是()A.这列波的周期为0.4sB.这列波的波速为5m/sC.t1=0.9s时质点Q位于波峰D.t2=1.0s时质点Q向下回到平衡位置4.(多选)(2024天津卷)一列机械波的波源是坐标轴原点,t=0时波源起先振动,t=0.5s时波形如图所示,则下列说法正确的有()A.在这种介质中波速v=4m/sB.x=1m处质点在t=0.3s时位于波谷C.波源振动方程y=0.02sin(5πt+π)mD.x=-1m处质点半个周期内向左平移半个波长微练三机械波传播过程中的多解问题5.(多选)如图所示,实线为一列沿x轴传播的简谐横波t=0时刻的波形,虚线(非方格)为t=1s时刻的波形。介质中有P、Q、M三个质点,t=0时刻,三个质点的纵坐标分别为yP=2cm、yQ=-2cm、yM=-2cm。下列说法正确的是()A.P、Q两质点的速度总是大小相等、方向相反B.P、M两质点相对平衡位置的位移总是大小相等、方向相反C.此列波的周期可能为0.8sD.此列波的波速可能为6m/s6.一列横波沿着x轴正方向传播,处在x1=0.5m和x2=3.5m的两质点A、B的振动图像如图所示,则以下说法错误的是()A.2.5s末A、B两质点的位移相同B.2s末A点的速度大于B点的速度C.该波的波长可能为1213D.该波的波速可能为311微练四波的干涉、衍射和多普勒效应7.下列说法正确的是()A.“余音绕梁,三日不绝”,是声音的衍射现象B.两列波产生干涉现象时,振动加强的介质质点始终位于波峰或波谷C.声源与视察者相互靠近时,视察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速D.两列波相遇时,在相遇区域任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和8.将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因起先振动时的状况不同,分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是()A.甲图中两手起先振动时的方向并不相同B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形B组综合提升9.如图所示,一运动场的内道由两个半径R=30m的半圆和两个长为L=40m的直道组成,在两个圆心O1、O2分别装有两个扬声器。在调试过程中,两个扬声器同时播放频率为34Hz的低频声音。已知声音在空气中传播的速度为340m/s,忽视声音在传播过程中的衰减。下列说法正确的是()A.此声音的波长为5mB.在运动场的一条直道上有3处声音最强C.在运动场的一条直道上有5处声音最强D.在运动场的一条直道上有7处声音最强10.(2024湖北卷)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为100cm,振幅为8cm。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于x=-403cm和x=120cm处。某时刻b质点的位移为y=4cm,且向y轴正方向运动。从该时刻起先计时,a质点的振动图像为(11.(2024湖南卷)如图甲所示,在匀整介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位于同始终线上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB。t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时起先振动,振动图像均如图乙所示,振动方向与平面ABD垂直,已知波长为4m。下列说法正确的是 ()A.这三列波的波速均为2m/sB.t=2s时,D处的质点起先振动C.t=4.5s时,D处的质点向y轴负方向运动D.t=6s时,D处的质点与平衡位置的距离是6cm

参考答案作业20机械波1.ACD解析从题图可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与波源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确,B错误;质点7与质点8相比,质点7在质点8的前面,两质点的振动步调相差T4,故C正确;质点9比质点1晚2T起先起振,一旦质点9起振后,质点1、9的振动步调就完全一样,故D2.ABD解析图示时刻,A在波谷,B在波峰,A、B连线在水平方向的距离为a,可知水波的波长为λ=2a,A点振动频率为f=1T=vλ=v2a,故A、B3.AB解析由于波沿x轴正方向传播,可知t=0时刻,质点P从平衡位置向上振动,在t1=0.9s时,质点P第3次到达波峰,可知t1=2T+14T=0.9s,可得周期为T=0.4s,故A正确;由图像可知波长为2m,则波速为v=λT=20.4m/s=5m/s,故B正确;由于波沿x轴正方向传播,可知t=0时刻,质点Q从平衡位置向下振动,由于t1=0.9s=2T+14T,可知t1=0.9s时质点Q位于波谷,故C错误;由于t4.BC解析由题图可知t=0.5s时,波传播的距离为x=2.5m,故波的速度为v=xt=2.50.5m/s=5m/s,故A错误;由题图可知该波的波长为λ=2m,所以波的周期为T=λv=25s=0.4s,波传播到x=1m须要的时间t1=x1v=15s=0.2s,由题图可知该波的起振方向向下,t=0.3s该波振动了0.1s,即145.BC解析由题图可知此列波的波长为6m,而P、Q两质点平衡位置的距离小于半个波长,所以P、Q的振动状况不是总相反;依据三角函数学问可知,P、M两质点平衡位置的距离等于半个波长,所以P、M的振动状况总是相反,A错误,B正确。在1s内x=3m处质点位移为4cm,即(2n-1)T4=1s(n=1,2,3,…),故波的周期为4s、43s、0.8s、47s、…,由于波长为6m,周期不行能为16.C解析由题图可得,周期为4s,A、B两质点的振动方程分别为yA=2sinπ2tcm,yB=2cosπ2tcm,当t=2.5s时yA=yB=-2cm,则A正确,不符合题意。由振动图像读出,2s末A质点的位移yA=0,处于平衡位置,速度最大;B质点的位移yB=-2cm,处于波谷,速度是零,所以2s末A质点的速度大于B质点的速度,则B正确,不符合题意。t=0时刻,质点A正通过平衡位置向上运动,质点B在波峰,波从A向B传播,则AB间的距离x2-x1=n+34λ=3m(n=0,1,2,…),则λ=124n+3m(n=0,1,2,…),因而该波的波长不行能为1213m,故C错误,符合题意。依据v=7.D解析“余音绕梁,三日不绝”指心理听觉,是音乐专业术语,不是物理学上的发声,故A错误;振动加强点的振幅最大,并不是指该质点始终位于波峰或者波谷,故B错误;声源与视察者相互靠近时,视察者所接收的声波波速与声源发出的声波波速相等,故C错误;两列波相遇时,每一列波引起的振动状况都保持不变,与相遇前完全相同,而在相遇区域,任一质点的振动是两列波共同作用的结果,即任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和,故D正确。8.C解析甲图中两手起先振动时的方向相同,则甲图中分叉点是振动加强的位置,所以A、B错误;乙图中两手起先振动时的方向恰好相反,则乙图中分叉点是振动减弱的位置,则在分叉点的右侧见不到明显的波形,所以C正确,D错误。9.C解析由v=λf,可得声音的波长为λ=vf=10m,A错误;直道上到两波源的路程差最大为Δs1=L2+R2-R=20m,路程差最小为Δs2=0,当Δs=0,±λ,±2λ时,振动最强,一条直道上有5处声音最强,故B10.A解析a、b间距离Δx=403+120cm=43λ,此时b点的位移为4cm且向y轴正方向运动,令此时b点的相位为φ,则有4cm=8sinφ,解得φ=π6或φ=5π6(向下振动,舍去),由a、b间的距离关系知φa