【2017年整理】2017届高考物理一轮总复习 选修部分 第12章 机械振动 机械波 第2讲 机械波随堂集训.doc

第2讲 机械波 1.[2015·海南高考](多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。下列说法正确的是(　　) A．波速为4 m/s B.波的频率为1.25 Hz C.x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷 D.x坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰 E.当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷 答案　BDE 解析　任意振动质点连续两次通过平衡位置的过程所用时间为半个周期，即T＝0.4 s，T＝0.8 s，f＝＝1.25 Hz，选项B正确；由题图知：该波的波长λ＝4 m，波速v＝＝5 m/s，选项A错误；画出t＝0.6 s时波形图如图所示，因15 m＝3λ＋λ，故x坐标为15 m的质点与x＝3 m处的质点振动情况一样，即在平衡位置向下振动，选项C错误； 画出t＝0.2 s时波形图如图所示，因22 m＝5λ＋λ，故x＝22 m处的质点与x＝2 m处的质点振动情况一样，即在波峰位置，选项D正确；因质点P与x＝17 m处质点平衡位置间距离Δx＝14 m＝3λ＋λ，故两质点振动步调相反，选项E正确。 2.[2015·北京高考]周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。则该波(　　) A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s B.沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C.沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s D.沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s 答案　B 解析　由质点P沿y轴负方向运动，可知波沿x轴正方向传播，波速v＝＝＝10 m/s，B项正确。 3.[2015·四川高考]平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波(　　) A.频率是30 Hz B．波长是3 m C.波速是1 m/s D．周期是0.1 s 答案　C 解析　波的周期T＝ s＝2 s，f＝＝0.5 Hz,1.5λ＝3 m，λ＝2 m，则波速v＝＝ m/s＝1 m/s，A、B、D错误，C正确。 4.[2015·天津高考]图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是(　　) A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s B.质点a经4 s振动的路程为4 m C.此时刻质点a的速度沿＋y方向 D.质点a在t＝2 s时速度为零 答案　D 解析　由题图乙可知，该时刻质点b在平衡位置沿＋y方向运动，根据上下坡法可知，波沿－x方向传播，A项错误；由题图乙可知，波的振动周期为8 s，则质点a经4 s振动的路程为2A＝1 m，B项错误；由上下坡法可知，此时刻质点a的速度沿－y方向，C项错误；经过2 s即四分之一周期，质点a运动到波谷，速度为零，D项正确。 5.[2015·福建高考]简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是(　　) 答案　D 解析　从图中可得：λA＝2s，λB＝λC＝s，λD＝s，周期分别为TA＝，TB＝TC＝，TD＝，所以有tA＝TA＝，tB＝TB＝，tC＝TC＝，tD＝TB＝，所以D项正确，A、B、C三项错误。 6.[2014·课标全国卷](多选)图(a)为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图象。下列说法正确的是(　　) A.在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动 B.在t＝ 0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m D.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm E.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(国际单位制) 答案　BCE 解析　 由图(a)得λ＝8 m，由图(b)得T＝0.2 s，所以v＝＝40 m/s。由图(b)知，在t＝0.10 s时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动，A错误。结合图(a)，由“同侧法”判得波沿x轴负方向传播，画出t＝0.25 s时的波形图，标出P、Q点，如图，此时P点在x轴下方，其加速度向上，B正确。Δt＝0.25 s－0.10 s＝0.15 s，Δx＝v·Δt＝6.0 m，C正确。Δt＝0.15 s＝T，