2019高考物理一輪優(yōu)級(jí)（備講練）全國經(jīng)典版限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)15-2機(jī)械波a

板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分。其中1～5為單選，6～12為多選)1．關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說法中正確的是()A．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，做受迫振動(dòng)C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率各不相同D．機(jī)械波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移，振動(dòng)能量也隨波傳遞答案B解析有振源沒有媒介時(shí)不能產(chǎn)生機(jī)械波，A錯(cuò)誤。機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是在相鄰的先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的作用下做受迫振動(dòng)，并重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，B正確。參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率都相同，C錯(cuò)誤。機(jī)械波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移，在振動(dòng)過程中把能量傳遞出去，D錯(cuò)誤。2.一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a正向上運(yùn)動(dòng)。由此可知()A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．c正向上運(yùn)動(dòng)C．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置D．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處答案C解析由同側(cè)法可知波沿x軸的正方向傳播，A錯(cuò)誤；在該時(shí)刻，c點(diǎn)正向下振動(dòng)，B錯(cuò)誤；由同側(cè)法可知，b質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)平衡位置，c質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處，C正確，D錯(cuò)誤。3.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b相距1m，a質(zhì)點(diǎn)正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)；t＝0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)正向最大位移處，由此可知()A．此波的傳播速度為25m/sB．此波沿x軸正方向傳播C．從t＝0時(shí)起，經(jīng)過0.04s，質(zhì)點(diǎn)a沿波傳播方向遷移了1mD．t＝0.04s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向答案A解析由題意可知波長λ＝2m，周期T＝4t＝0.08s，則v＝eq\f(λ,T)＝25m/s，A正確；由“同側(cè)法”知波沿x軸負(fù)方向傳播，B錯(cuò)誤；波傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C錯(cuò)誤；t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b正處在平衡位置，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，從t＝0到t＝0.04s經(jīng)過了半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置，沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。4．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t＝0.6s時(shí)恰好傳到Q點(diǎn)，波形如圖中虛線所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．t＝0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a速度沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點(diǎn)P在t＝0到t＝0.6s這段時(shí)間沿x軸正方向移動(dòng)了30mC．質(zhì)點(diǎn)c在t＝0到t＝0.6s這段時(shí)間通過的路程為30cmD．t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同答案D解析波是沿x軸正方向傳播的，由微平移法可知，t＝0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤。波向前傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波向前傳播，B錯(cuò)誤。由于t＝0時(shí)波尚未傳播到c點(diǎn)，t＝0.6s時(shí)波前位于質(zhì)點(diǎn)c右側(cè)半個(gè)波長處，故質(zhì)點(diǎn)c在t＝0到t＝0.6s這段時(shí)間振動(dòng)了半個(gè)周期，則其通過的路程為s＝2A＝20cm，C錯(cuò)誤。因在0.6s時(shí)間內(nèi)波向前傳播了eq\f(3,4)λ的距離，可知波的周期T＝0.8s，當(dāng)t＝0.5s時(shí)，波向前傳播eq\f(5,8)λ的距離，故t＝0.5s時(shí)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移與其左側(cè)相距Δx＝eq\f(5,8)λ＝25m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)偏離平衡位置的位移相同，由圖中實(shí)線知質(zhì)點(diǎn)b、P左側(cè)25m處兩質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)恰好位于同一波谷左右兩側(cè)對(duì)稱位置上，偏離平衡位置位移相同，故t＝0.5s時(shí)，b、P兩質(zhì)點(diǎn)的位移也相同，D正確。5．利用發(fā)波水槽得到的水面波波形如圖甲、乙所示，則()A．圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象B．圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象C．圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象D．圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象答案D解析波繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫波的衍射現(xiàn)象。波的干涉現(xiàn)象是由頻率相同的兩列波相遇時(shí)疊加產(chǎn)生的，并形成干涉圖樣，干涉圖樣的特點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)與振動(dòng)減弱區(qū)各自都能連成線，且相互間隔地分布。因此題圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，題圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象，D正確。6．[2017·吉林梅河口一模]如圖所示是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)和波谷(虛線)；S1的振幅A1＝3cm，S2的振幅為A2＝2cm，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)D是振動(dòng)減弱點(diǎn)B．質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為10cmC．再過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)B、C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1cmE．質(zhì)點(diǎn)C此刻將向下運(yùn)動(dòng)答案BDE解析由題圖知質(zhì)點(diǎn)A、D到兩個(gè)波源的波程差為零，故質(zhì)點(diǎn)A、D都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而質(zhì)點(diǎn)B、C都是波峰與波谷相遇，都是振動(dòng)減弱點(diǎn)，A錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A的位移為＋3cm＋2cm＝＋5cm，質(zhì)點(diǎn)D的位移為(－3)cm＋(－2)cm＝－5cm，故質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為10cm，B正確；振動(dòng)的干涉圖樣是穩(wěn)定的，質(zhì)點(diǎn)A、D一直是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而質(zhì)點(diǎn)B、C一直是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)C是振動(dòng)減弱點(diǎn)，振幅為3cm－2cm＝1cm，D正確；質(zhì)點(diǎn)C是振動(dòng)減弱點(diǎn)，此刻在上方最大位移處，故質(zhì)點(diǎn)C此刻將向下振動(dòng)，E正確。7．如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波的部分波形圖。若該波波速v＝40m/s，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝13m處，下列關(guān)于波在t＝0.45s時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況分析，其中正確的是()A．該波x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為－5cmB．該波x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為5cmC．該波x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸負(fù)向D．該波剛好傳播到x＝31m處E．該波剛好傳播到x＝18m處答案ACD解析根據(jù)題中圖象可知λ＝8m。根據(jù)λ＝vT可得，波的周期為T＝eq\f(λ,v)＝0.2s，所以在Δt＝0.45s時(shí)間內(nèi)，已傳播了2eq\f(1,4)個(gè)周期，據(jù)波的周期性特點(diǎn)，將t＝0時(shí)的波形圖向右平移eq\f(1,4)λ，即可得t＝0.45s時(shí)的波形圖，則在t＝0.45s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為－5cm，x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為0，A正確，B錯(cuò)誤。x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確。在t＝0時(shí)刻，該波剛傳播到x＝13m處，在Δt＝0.45s時(shí)間內(nèi)又傳播x′＝v·Δt＝18m，故t＝0.45s時(shí)波剛好傳播到31m處，D正確，E錯(cuò)誤。8．如圖a所示，一根水平張緊的彈性長繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1m。t＝0時(shí)刻O質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始沿y軸正方向振動(dòng)，并產(chǎn)生分別向左、向右傳播的波，O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖b所示，當(dāng)O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)，P點(diǎn)剛開始振動(dòng)，則()A．P′、P兩點(diǎn)距離為半個(gè)波長，因此它們的振動(dòng)步調(diào)始終相反B．當(dāng)Q′點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，O質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)通過25cm路程C．當(dāng)波在繩中傳播時(shí)，波速為1m/sD．若O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快，波的傳播速度變大答案BC解析依題，向左、向右傳播的兩列波關(guān)于y軸左右對(duì)稱，關(guān)于y軸對(duì)稱的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)總是相同的，A錯(cuò)誤；振動(dòng)從O點(diǎn)傳到Q′點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了半個(gè)周期，Q′點(diǎn)起振方向向上，當(dāng)Q′點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第二次到達(dá)正向最大位移處，共運(yùn)動(dòng)了1eq\f(1,4)周期，則通過的路程為s＝5A＝25cm，B正確；t＝1s時(shí)，O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移，P點(diǎn)剛開始振動(dòng)，即波傳播了1m，故波速v＝eq\f(s,t)＝1m/s，C正確；波速由介質(zhì)決定，與頻率無關(guān)，故O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快，波的傳播速度不變，D錯(cuò)誤。9．[2018·湖北武漢模擬]一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播。在x＝12m處的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖線如圖甲所示，在x＝18m處的質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖線如圖乙所示。下列判斷正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)a在波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)B．若波沿＋x方向傳播，這列波的最大傳播速度為3m/sC．若波沿－x方向傳播，這列波的最大波長為24mD．若波的傳播速度為0.2m/s，則這列波沿＋x方向傳播E．若波的傳播速度為1m/s，則這列波沿－x方向傳播答案ACD解析由圖可知，質(zhì)點(diǎn)a在波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置且向y軸正方向振動(dòng)，A正確；若波向＋x方向傳播，則sab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ＝6m，λ＝eq\f(24,4n＋3)m，v右＝eq\f(λ,T)＝eq\f(3,4n＋3)m/s，n＝0，1,2，…，當(dāng)n＝0時(shí)，λ最大為8m，v右最大為1m/s，當(dāng)n＝3時(shí)，v右＝0.2m/s，B錯(cuò)誤，D正確；若波向－x方向傳播，則sab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ＝6m，λ＝eq\f(24,4n＋1)m，v左＝eq\f(λ,T)＝eq\f(3,4n＋1)m/s，n＝0,1,2，…，當(dāng)n＝0時(shí)，λ最大為24m，v左最大為3m/s，當(dāng)n＝1時(shí)，v左＝1m/s，當(dāng)n>1時(shí)，v左<0.6m/s，故C正確，E錯(cuò)誤。10．[2017·蘭州一中月考]一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A．圖乙表示質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖象B．該波的波速為0.5m/sC．t＝8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移為零D．在4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)K所經(jīng)過的路程為3.2mE．質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過1s沿x軸正方向移動(dòng)0.5m答案ABD解析由題圖甲及波沿x軸正方向傳播可知，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)，與圖乙振動(dòng)圖象符合，故A正確；由題圖甲讀出波長λ＝2m，由題圖乙讀出周期T＝4s，則該波的波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4)m/s＝0.5m/s，故B正確；t＝8s＝2T，所以t＝8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移與t＝0時(shí)的位移相同，都為負(fù)的最大值，C錯(cuò)誤；由于T＝4s，所以在4s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路程為4倍的振幅，為3.2m，故D正確；橫波中，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波的傳播方向垂直，所以不可能沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，故E錯(cuò)誤。11．[2017·江西南昌二模]一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)，兩端點(diǎn)P、Q同時(shí)開始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖所示。對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是()A．兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)MB．兩列波波速之比為1∶2C．中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的D．M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零E．繩的兩端點(diǎn)P、Q開始振動(dòng)的方向相同答案ADE解析波在同種介質(zhì)傳播時(shí)波速相同，由于兩端點(diǎn)距M點(diǎn)的距離相同，所以兩列波將同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤；由于兩列波波長不同，因此在M點(diǎn)相遇時(shí)，并不總是加強(qiáng)或減弱，C錯(cuò)誤；當(dāng)兩列波都剛傳到M點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刻M點(diǎn)的位移為零，所以M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，D正確；根據(jù)波的傳播特點(diǎn)可知，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，根據(jù)波形可知，兩波源的起振方向都是向上，E正確。12．下列選項(xiàng)中利用了多普勒效應(yīng)的是()A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度B．交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理C．鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動(dòng)情況D．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去答案ABD解析凡是波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)。利用地球上接收到的遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率相對(duì)于星系譜線上光波頻率的變化，進(jìn)而判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，利用的就是光波的多普勒效應(yīng)，A正確；被反射的電磁波，相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的汽車發(fā)出的電磁波，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化得知汽車的速度，利用的是電磁波的多普勒效應(yīng)，B正確；鐵路工人趴在鐵軌上聽火車運(yùn)動(dòng)情況屬于利用固體傳聲較快的特點(diǎn)，不是利用多普勒效應(yīng)，C錯(cuò)誤；炮彈飛行時(shí)與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。利用人耳接收到的炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，利用的是聲波的多普勒效應(yīng)，D正確。二、非選擇題(本題共3小題，共28分)13.(8分)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形如圖所示，已知振源頻率為10Hz，則該波的波速為__________m/s，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.125s處于________位置(填“波峰”“波谷”或“平衡”)。答案20波谷解析由圖可知λ＝2m，又f＝10Hz，則波速v＝λf＝2×10m/s＝20m/s，由T＝eq\f(1,f)＝0.1s，故t＝0.125s＝1eq\f(1,4)T，波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置且向下振動(dòng)，所以t＝0.125s時(shí)該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到了波谷。14．(8分)如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的圖象，從該時(shí)刻開始，此波中d質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間比e質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間早0.10s。若b質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為x＝eq\f(4,3)m，求至少經(jīng)過多長時(shí)間b質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，以及b質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程。答案eq\f(7,30)s12.5cm解析根據(jù)題意，利用微平移法可知此波沿x軸正方向傳播。根據(jù)題圖及題中已知條件知λ＝4m，T＝0.4s得v＝eq\f(λ,T)＝10m/s所求時(shí)間等于－1m處的質(zhì)點(diǎn)在該