高考物理全國I一輪復(fù)習(xí)習(xí)題選修3-4機械振動機械波光電磁波相對論簡介基礎(chǔ)課時2【含解析】

基礎(chǔ)課時2機械波一、單項選擇題1.如圖1所示是水波干涉表示圖，S1、S2是兩波源，A、D、B三點在一條直線上，兩波源頻率相同，振幅相等，則以下說法正確的選項是()圖1A.A處質(zhì)點一會兒在波峰，一會兒在波谷B.B處質(zhì)點素來在波谷處質(zhì)點一會兒在波峰，一會兒在波谷處質(zhì)點素來在平衡地址剖析A、B、D三點都在振動加強區(qū)，三處質(zhì)點均做簡諧運動，選項A正確，B、D誤；點C是振動減缺點，又因兩波振幅相等，故C處質(zhì)點素來在平衡地址不動，選項

錯C錯誤。答案

A2.兩個固定聲源發(fā)出的聲波

1和聲波

2在空氣中流傳。已知聲波

1的頻率是聲波

2的

3倍，則(

)A.聲波B.聲波

1的波長是聲波2的1的流傳速度是聲波

3倍2的

3倍C.兩列波相遇會產(chǎn)生牢固的干涉現(xiàn)象D.遠離這兩個聲源的觀察者，聽到的這兩列波的頻率均比聲源發(fā)出的頻率低剖析聲波在同種介質(zhì)中流傳速度必然，依照波長與頻率、波速的關(guān)系可知，聲波1的1波長是聲波2的，選項A、B錯誤；由于兩列波頻率不相同，波長不相同，相遇不能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項C錯誤；依照多普勒效應(yīng)，遠離這兩個聲源的觀察者，聽到的這兩列波的頻率均比聲源發(fā)出的頻率低，選項

D正確。答案

D3.如圖

2所示，在均勻介質(zhì)中，

A、B

是振動情況完好相同的兩個波源，其簡諧運動表達式均為

x＝0.1sin20t(m)π，形成的機械波的波速都是

10m/s。介質(zhì)中

P點與

A、B兩波源間的距離分別為4m和5m。則()圖

2A.波的周期為0.2sB.波的波長為2mC.P點必然是振動加強點D.P點可能是振動減缺點剖析由簡諧運動表達式

x＝0.1sin20t(m)π，可知周期

T＝0.1s，選項

A錯誤；由波速

vλ＝T，可得λ＝vT＝1m，選項

B錯誤；由于

P點與

A、B兩波源間的距離之差等于

1個波長，因此

P點必然是振動加強點，選項

C正確，

D錯誤。答案

C4.如圖

3所示，水平方向上有一列從

A向

B流傳的簡諧橫波，波速為

v，A、B

是平衡地址相距為

x(小于一個波長

)的兩個質(zhì)點，在

t＝0時，A質(zhì)點經(jīng)過其平衡地址豎直向上運動，B質(zhì)點位于平衡地址下方最大位移處，則

(

)圖33vA.該波的頻率可能為4x2x時，A質(zhì)點的速度可能為2vB.在t＝v5x過程中，B質(zhì)點向右搬動了5xC.從t＝0至t＝3v5x至t＝6x過程中，A質(zhì)點的速度逐漸減小D.從t＝vv1λ4x剖析由題得AB之間的距離為四分之一波長，即4λ＝x，λ＝4x，則周期＝，頻T＝vv率f＝v，應(yīng)選項A錯誤；t＝2x時，A質(zhì)點正由平衡地址向下運動，速度大小不確定，4xv但可能為向下的2v(與波向右流傳的速度v沒關(guān))，應(yīng)選項B正確；從t＝0至t＝5x過程3v中，B質(zhì)點并未向右遷移，可是在其平衡地址上下振動，

應(yīng)選項

C錯誤；從

t＝5x至v

t＝6xv過程中，

A質(zhì)點正由波峰向平衡地址運動，速度逐漸增大，應(yīng)選項

D錯誤。答案

B二、多項選擇題5.(2016

山·東濰坊期末

)一列橫波在

x軸上沿

x軸正方向流傳，其中

t時刻和

t＋0.4s時刻在

x軸上－3m至

3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖

4中同一條圖線所示，則以下說法中正確的選項是(

)圖4A.質(zhì)點振動周期必然為0.4sB.該波最小波速為10m/sC.從t時刻開始計時，x＝2m處的質(zhì)點比x＝2.5m處的質(zhì)點先回到平衡地址D.在t＋0.8s時刻，x＝－2m處的質(zhì)點位移為零0.4剖析由于機械波每經(jīng)過1個周期，波形相同，因此T＝ns(n＝1，2，3，)，選項A錯誤；依照波形圖可知，波長λλ＝4m，因此波速v＝＝10nm/s(n＝1，2，3，)，當(dāng)nT＝1時，波速最小，為10m/s，選項B正確；已知波沿x軸正方向流傳，在t時刻x＝2m處的質(zhì)點從最大位移處向平衡地址搬動，而x＝2.5m處的質(zhì)點正向最大位移地址運動，因此x＝2m處的質(zhì)點比x＝2.5m處的質(zhì)點先回到平衡地址，選項C正確；在t＋0.8s時刻，橫波的波形與t時刻波形相同，x＝－2m處的質(zhì)點位移不為零，選項D錯誤。答案BC6.(2016河·北邯鄲模擬)如圖5甲所示，OP＝s，t＝0時刻質(zhì)點O開始振動，產(chǎn)生沿O、P所在直線向右流傳的簡諧橫波，圖乙為質(zhì)點P從t＝t1時刻開始振動的圖象，則以下說法正確的是()圖5A.t＝0時刻質(zhì)點O的振動方向沿y軸正方向B.t2時刻質(zhì)點P振動速度最大，方向沿y軸負(fù)方向1C.該波與另一頻率為t2－t1的同類波疊加能產(chǎn)生牢固的干涉現(xiàn)象sD.若某阻擋物的尺寸為2t1(t2－t1)，該波遇到此阻擋物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象剖析t＝0時刻振源O的振動方向與質(zhì)點P的起振方向相同，均沿y軸正方向，選項A正確；t2時刻質(zhì)點P運動到平衡地址，振動速度最大，方向沿y軸正方向，選項B錯誤；該波周期為T＝t－t，頻率為1，依照干涉產(chǎn)生條件，該波與另一頻率為1的同類21t2－t1t2－t1波疊加能產(chǎn)生牢固的干涉現(xiàn)象，選項C正確；該波波長為λ＝vT＝s(t2－t1)，依照產(chǎn)生明t1s顯衍射現(xiàn)象的條件，若某阻擋物的尺寸為2t1(t2－t1)，該波遇到此阻擋物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D正確。答案ACD7.(2016湖·北武漢調(diào)研)一列簡諧橫波，在t＝0.6s時刻的圖象如圖6甲所示，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，則以下說法正確的選項是()圖6A.這列波沿x軸正方向流傳50B.這列波的波速是3m/sC.從t＝0.6s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.4s回到平衡地址D.從t＝0.6s開始，緊接著的t＝0.6s時間內(nèi)，A質(zhì)點經(jīng)過的行程是4mE.若該波在流傳過程中遇到一個尺寸為10m的阻擋物，不能夠發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象剖析由題圖乙可知，t＝0.6s時A點的振動是向下的，因此可判斷這列波是向x軸正方向流傳的，選項A正確；由題圖甲可知，該波的波長為20m，由題圖乙可知，該波的周50期為1.2s，可得該波的波速為3m/s，選項B正確；由波上各質(zhì)點振動情況可知，P點向上振動，應(yīng)該先回到平衡地址，選項C錯誤；0.6s的時間為半個周期，因此質(zhì)點振動行程為4m，選項D正確；該波的波長為20m，大于10m，因此該波遇到一個尺寸為10m的阻擋物時，會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，選項E錯誤。答案ABD8.(2016湖·北黃岡調(diào)研)一列自右向左流傳的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形圖如圖7所示，此時坐標(biāo)為(1，0)的質(zhì)點恰好開始運動，在t＝0.3s時刻，質(zhì)點P在t＝0時刻后首次到達波峰地址，質(zhì)點Q的坐標(biāo)是(－3，0)，則以下說法正確的選項是()圖7A.在t＝0時刻，質(zhì)點P的速度方向沿y軸負(fù)方向B.這列波的流傳速度為1m/s30C.在0～0.3s時間內(nèi)，質(zhì)點A運動的行程為0.03mD.在t＝0.5s時刻，質(zhì)點Q首次到達波峰地址E.這列波的波源起振方向沿y軸正方向剖析依照t＝0時刻的波形圖，可知波長λ＝4cm，在t＝0時刻質(zhì)點P向下運動，質(zhì)點P的速度方向沿y軸負(fù)方向，選項A正確；在t＝0.3s時，質(zhì)點P在t＝0時刻后首次到達波峰地址，說明顛簸周期T＝0.4s，這列波的流傳速度為λv＝＝10cm/s＝0.1m/s，選T項B錯誤；在0～0.3s時間，即34T時間內(nèi)，質(zhì)點A運動的行程為3個振幅，即3×8cm＝24cm＝0.24m，選項C錯誤；在t＝0.5s時，波沿x軸負(fù)方向流傳了5cm，質(zhì)點Q首次到達波峰地址，選項D正確；依照波形圖和流傳方向可知，這列波的波源起振方向沿y軸正方向，選項E正確。答案ADE9.一物理教師某天正在一湖畔垂釣，突然湖的周圍起了風(fēng)，他發(fā)現(xiàn)湖中垂釣的浮標(biāo)上下浮動。他依照自己的經(jīng)驗認(rèn)為浮標(biāo)上下浮動可簡化成豎直方向的簡諧運動，他經(jīng)過觀察繪制出了浮標(biāo)的振動圖象，如圖8甲所示，接著他又依照湖面的漣漪繪制出了水的顛簸圖象，如圖乙所示。假設(shè)圖乙是一列沿x軸正方向流傳的水波在t＝0.5s時的波形圖，圖甲是圖乙中離原點0～4m范圍內(nèi)某質(zhì)點的振動圖象，則以下說法正確的()甲

乙圖

8A.浮標(biāo)上下振動的周期為T＝2sB.該列波的波速為2m/sC.該波流傳過程中遇到頻率為1Hz的機械波時能產(chǎn)生干涉D.圖甲是x＝2m處質(zhì)點的振動圖象E.不能夠確定圖甲是0～4m范圍內(nèi)哪個質(zhì)點的振動圖象λ剖析

由圖甲可知，浮標(biāo)振動的周期

T＝2s，由圖乙可知波長

λ＝4m，該波的波速

v＝T2m/s，選項A、B正確；該列波的頻率f＝1＝0.5Hz，依照波產(chǎn)生干涉的條件可知，T當(dāng)該列波流傳過程中遇到頻率為

1Hz

的機械波時不能夠產(chǎn)生干涉，

選項

C錯誤；由圖甲可知，質(zhì)點在

t＝0.5s時處于平衡地址且沿

y軸負(fù)方向運動，在

0～4m范圍內(nèi)的質(zhì)點在

t＝0.5s

時刻有

x＝0、x＝2m、x＝4m

處的質(zhì)點處在平衡地址，但只有

x＝2m

處的質(zhì)點是沿

y軸負(fù)方向運動的，故圖甲是

x＝2m

處質(zhì)點的振動圖象，選項

D正確，

E錯誤。答案

ABD二、非選擇題10.(2016湖·北八校聯(lián)考)如圖9所示是一列沿x軸正方向流傳的簡諧橫波在圖，已知波的流傳速度v＝4m/s，試回答以下問題：

t＝0時刻的波形圖9(1)求出x＝1.5m處的質(zhì)點在0～1.25s內(nèi)經(jīng)過的行程及t＝1.25s時該質(zhì)點的位移；(2)寫出x＝2.0m處的質(zhì)點的振動函數(shù)表達式。λ剖析，解得T＝0.5s(1)由T＝v1又1.25s＝22T，故0～1.25s內(nèi)的行程為50cm。1.25s時位移y＝5cm(2)y＝－5sin4t(cm)π或y＝5sin(4t＋ππ)(cm)。答案(1)50cm5cm(2)y＝－5sin4t(cm)π或y＝5sin(4t＋ππ)(cm)11.[2015新·課標(biāo)全國卷Ⅱ，34(2)]平衡地址位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸流傳，P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向)，P與O的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間。已知波源自t＝0時由平衡地址開始向上振動，周期T＝1s，振幅A＝5cm。當(dāng)波傳到P點時，波源恰好處于波峰地址；此后再經(jīng)過5s，平衡地址在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰地址。求：(ⅰ)P、Q間的距離；(ⅱ)從t＝0開始到平衡地址在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰地址時，波源在振動過程中通過的行程。剖析

(ⅰ)由題意，

O、P兩點間的距離與波長

λ之間滿足

5OP＝4λ＝35cm解得λ＝28cm①波速為

λv＝T＝28cm/s②在t＝5s的時間間隔內(nèi)，波流傳的行程為s＝vt＝140cm③λ由題意有s＝PQ＋④4解得PQ＝133cm⑤5T(ⅱ)Q處的質(zhì)點第一次處于波峰地址時，波源運動的時間為t1＝t＋4T＝6T＋4⑥波源從平衡地址開始運動，每經(jīng)過T，波源運動的行程為A。4故t1時間內(nèi)，波源運動的行程為s＝25A＝125cm⑦答案(ⅰ)133cm(ⅱ)125cm12.(2016河·北唐山統(tǒng)考)一列沿－x方向流傳的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖10所示，質(zhì)點振動的振幅為10cm。P、Q兩點的坐標(biāo)分別為(－1，0)和(－9，0)，已知t＝0.7s時，點第二次出現(xiàn)波峰。圖10(1)這列波的流傳速度多大？(2)從t＝0時刻起，經(jīng)過多長時間Q點第一次出現(xiàn)波峰？(3)當(dāng)Q點第一次出現(xiàn)波峰時，P點經(jīng)過的行程為