（课标通用）高考物理一轮复习 14 波与相对论 第二节 机械波针对训练（含解析）-人教版高三全册物理试题VIP专享VIP免费

第二节机械波1.（多选）两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇.下列说法正确的是（）A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0到最大值之间，选项B、C错误；在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，故选项A、D正确.答案：AD2.如图14－2－25甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播.经过时间t，前13个质点第一次形成如图14－2－25乙所示的波形.关于该波的周期与波长说法正确的为（）图14－2－25A.t，9dB.t，8dC.t，9dD.t，8d解析：根据振动的周期性和波的传播特点可知，质点13此时的振动方向向下，而波源的起振方向向上，所以从质点13算起，需要再经时间振动的方向才能向上，即与波源的起振方向相同，图上还有半个波长的波没有画出，设周期为T，则t＝T＋＝2T，即T＝；相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长，由题意知波长为8d，故D正确.答案：D图14－2－263.（多选）在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sin，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12m处，波形图象如图14－2－26所示，则（）A.此后再经6s该波传播到x＝24m处B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D.此后M点第一次到达y＝－3m处所需的时间是2s解析：由题中波的图象可知，该波的波长λ＝8m，由波源简谐运动的表达式y＝5sint（m）可知，ω＝rad/s，周期T＝＝4s，波速v＝＝2m/s.此后再经6s，该波再向前传播的距离s＝vt＝2×6m＝12m，即再经6s，该波传播到x＝12m＋12m＝24m处，选项A正确.题中波的图象上此时M点向下振动，在此后的第3s末的振动方向沿y轴正方向，选项B正确.由题图为某时刻波刚好传播到x＝12m时的波的图象可知，波源开始振动时的方向沿y轴正方向，选项C错误.题图中M点振动方向向下，此后M点第一次到达y＝－3m处所需的时间小于半个周期，即小于2s，选项D错误.答案：AB4.平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP＝3.5m、xQ＝－3m.当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的（）A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同解析：由题可知，波动周期为T＝＝s＝0.02s，波长λ＝vT＝2m，则xQ＝3m＝1λ，因此Q质点与S质点的振动完全相反，当S质点位移为负，且向－y方向运动时，Q质点的位移为正，且向＋y方向运动，两质点位移大小相等；xP＝3.5m＝1λ，则P质点的位移也一定为负，但沿＋y方向运动，因此P质点和Q质点的位移方向相反，速度方向相同.D项正确，A、B、C项错误.答案：D5.如图14－2－27所示，一简谐横波在t＝0时的波形是图中实线，在t1＝0.2s时的波形是图中虚线，P为介质中x＝4m处的质点，则（）图14－2－27A.该波一定沿x轴正方向传播B.该波的传播速度可能为5m/sC.从t＝0开始，质点P经过0.2s沿x轴正方向运动1mD.t＝0.4s时，质点P的位置y＝4cm解析：当波向左传播时，传播的距离x＝nλ＋λ＝4n＋3，0.2s＝nT＋T，波速v＝（20n＋15）m/s，T＝（n＝0，1，2，3，…）.当波向右传播时，传播的距离x＝nλ＋λ＝4n＋1，0.2s＝nT＋T，波速v＝（20n＋5）m/s，T＝（n＝0，1，2，3，…）.由于波传播方向的不确定性，所以据波形图与时间无法判断该波的传播方向，故A错误；据以上分析可知，当波向右传播时，该波的波速可能为5m/s，故B正确；据波传播特点可知，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；据波的图象可知，t＝0.4s时，质点P的位置y＝0，故D错误.答案：B