（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（四十四）機(jī)械波（含解析）

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1、課時(shí)跟蹤檢測（四十四） 機(jī)械波對點(diǎn)訓(xùn)練：機(jī)械波的傳播與圖像1多選一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知位于x1 m處的質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動，則下列說法正確的是()A該波沿x軸負(fù)方向傳播Bx3 m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為零Cx2 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻具有最大加速度D該時(shí)刻以后，x2.5 m處的質(zhì)點(diǎn)比x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置解析：選ACD已知位于x1 m處的質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動，可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A正確；x3 m處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為零，但是振幅不為零，選項(xiàng)B錯誤；x2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移最大，回復(fù)力最大，則此刻具有最大加速度，選項(xiàng)C正確；該時(shí)刻x2.5 m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動，x1.5 m處

2、的質(zhì)點(diǎn)向下振動，則從該時(shí)刻以后，x2.5 m處的質(zhì)點(diǎn)比x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，選項(xiàng)D正確。2.(2019蘇州模擬)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波恰好傳播到A點(diǎn)處(x6 m)。起振后A處質(zhì)點(diǎn)在8 s時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動路程是16 cm，則該列波的波速是_m/s；位于x18 m 處的質(zhì)點(diǎn)在t_s時(shí)刻將第一次到達(dá)波谷位置。解析：起振后A處質(zhì)點(diǎn)在8 s時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動路程是16 cm，可知T4 s，因波長為4 m，則波速v1 m/s；當(dāng) x18 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置時(shí)，則波向前傳播15 m，則t s15 s。答案：1153.(2018蘇錫常鎮(zhèn)模擬)如圖所示為一列沿

3、x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，A為傳播介質(zhì)中的一質(zhì)點(diǎn)，則該時(shí)刻A的運(yùn)動方向是_(選填“沿x軸正方向”“沿x軸負(fù)方向”“沿y軸正方向”或“沿y軸負(fù)方向”)，在此后2 s內(nèi)A通過的路程為20 cm，此列波的傳播速度大小為_m/s。解析：將波沿x軸正方向平移稍許，可得該時(shí)刻A的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向。2 s內(nèi)A通過的路程為20 cm，波的振幅是2 cm，則波的周期T0.8 s；由題圖得，波的波長4 m，波的傳播速度v m/s5 m/s。答案：沿y軸負(fù)方向54(2018江蘇高考)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x0和x0.6 m 處的兩個質(zhì)點(diǎn)A、B的振動圖像如圖所示。已知該波的波長大于0.6

4、 m，求其波速和波長。解析：由圖像可知，周期T0.4 s由于波長大于0.6 m，而A、B間的距離x0.6 m，可知，波從A到B的傳播時(shí)間t0.3 s波速v，代入數(shù)據(jù)得v2 m/s，波長vT，代入數(shù)據(jù)得0.8 m。答案：2 m/s0.8 m5.(2019揚(yáng)州中學(xué)月考)一列簡諧波沿x軸方向傳播，t0時(shí)刻波的圖像如圖所示，此刻波剛好傳播至x110 m處，在此后2 s 時(shí)間內(nèi)x110 m處的質(zhì)點(diǎn)通過的總路程是20 cm。求：(1)波沿x軸傳播的速度v；(2)x軸上x216 m處的質(zhì)點(diǎn)何時(shí)開始振動？開始振動時(shí)的方向如何？解析：(1)根據(jù)波形圖可知，波長8 m,2 s時(shí)間內(nèi)x110 m 處的質(zhì)點(diǎn)通過的總路

5、程是20 cm，而20 cm4A，所以T2 s，則v m/s4 m/s。(2)波從x110 m傳到x216 m處的時(shí)間t s1.5 s，波沿x軸方向傳播，則x110 m處質(zhì)點(diǎn)開始振動時(shí)沿y軸正方向，所以x216 m處的質(zhì)點(diǎn)開始振動時(shí)沿y軸正方向。答案：(1)4 m/s(2)1.5 s沿y軸正方向?qū)c(diǎn)訓(xùn)練：振動圖像與波動圖像的綜合應(yīng)用6多選如圖甲，介質(zhì)中兩個質(zhì)點(diǎn)A和B的平衡位置距波源O的距離分別為1 m和5 m。圖乙是波源做簡諧運(yùn)動的振動圖像。波源振動形成的簡諧橫波沿圖甲中x軸傳播。已知t4 s時(shí)刻，A質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動到y(tǒng)軸負(fù)方向最大位移處。下列判斷正確的是()AA質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上B該列簡諧橫波

6、的波速為1 m/sC該列簡諧橫波的波長為4 mDt8 s時(shí)，B質(zhì)點(diǎn)正好經(jīng)過平衡位置且振動方向向下解析：選ABC各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，由題圖乙可知，波源的起振方向向上，故A正確；由題圖乙可知，周期T4 s，波先從O點(diǎn)傳到A點(diǎn)，A質(zhì)點(diǎn)再振動T3 s到波谷，所以波從O點(diǎn)到A點(diǎn)所用的時(shí)間為1 s，則波速v m/s1 m/s，波長vT4 m，故B、C正確；波傳到B點(diǎn)所用的時(shí)間為t1 s5 s，B質(zhì)點(diǎn)開始向上運(yùn)動，振動3 s即T到達(dá)波谷處，故D錯誤。7(2019徐州檢測)圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t0.1 s時(shí)刻的波形圖，圖乙是這列波中質(zhì)點(diǎn)B的振動圖像，則波速的大小為_m/s；再經(jīng)過

7、0.05 s，質(zhì)點(diǎn)_(選填“A”“B”“C”或“D”)到達(dá)波峰。解析：由題圖讀得4 m，T0.2 s，則波速為v m/s20 m/s，t0.1 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B的振動方向向下，由波形平移法知該波沿x軸負(fù)方向傳播，t0.1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)D向上運(yùn)動。再經(jīng)過0.05 s，即再過，質(zhì)點(diǎn)D到達(dá)波峰。答案：20D8.一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，其波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，且在t0時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是0.4 s，求：(1)這列波的波速；(2)試寫出質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式；(3)從t0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)R第一次到達(dá)波谷所用的時(shí)間。解析：(1)由題意可知：4 m，T0.4 s

8、得：v m/s10 m/s。(2)由題圖可知A4 cm，5 rad/s故質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y4cos(5t)cm。(3)這列波傳到R質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為t1 s0.5 s又由題圖可知質(zhì)點(diǎn)R的起振方向?yàn)檠貀軸正方向，所以R質(zhì)點(diǎn)振動后再經(jīng)過t2T0.3 s后才能第一次到達(dá)波谷，故再經(jīng)過tt1t20.8 s后質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波谷。答案：(1)10 m/s(2)y4cos(5t)cm(3)0.8 s對點(diǎn)訓(xùn)練：波的多解問題9.(2019鹽城期末)如圖所示，P、Q是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波兩時(shí)刻的波形圖，且波形P經(jīng)過t2 s到波形Q。求這列波的波長和波速。解析：由題圖可知4 m，從波形P到波形Q

9、需要經(jīng)歷T2 s所以T(n0,1,2,3，)，故波速v(2n1.5)m/s(n0,1,2,3，)。答案：4 m(2n1.5) m/s(n0,1,2,3，)10(2019徐州質(zhì)檢)P、Q是一列簡諧橫波中的兩個質(zhì)點(diǎn)，它們的平衡位置相距30 m，各自的振動圖像如圖中的實(shí)線和虛線所示，且P、Q之間的距離小于一個波長，求：(1)若P比Q離波源近，該波的波長；(2)若Q比P離波源近，該波的速度。解析：(1)若點(diǎn)P離波源較近，波由P傳到Q，則P、Q間的距離有：x30 m，因P、Q之間的距離小于一個波長，則n取0，則得：40 m。(2)若Q點(diǎn)離波源近，則有：x30 m因P、Q之間的距離小于一個波長，則n取0，

10、得：120 m由題圖可知T4 s，所以波速v30 m/s。答案：(1)40 m(2)30 m/s對點(diǎn)訓(xùn)練：波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)11多選(2018鹽城三模)如圖所示是兩列頻率相同的橫波相遇時(shí)某一時(shí)刻的情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，A點(diǎn)是凸起最高的位置之一。下列判斷正確的是()A此時(shí)B點(diǎn)是凹下最低的位置之一B此時(shí)C點(diǎn)是凹下最低的位置之一C隨著時(shí)間推移，這個凸起位置沿AB向遠(yuǎn)處移動D隨著時(shí)間推移，這個凸起位置沿AD向遠(yuǎn)處移動解析：選AC此時(shí)B點(diǎn)是波谷與波谷相遇即振動加強(qiáng)點(diǎn)，是凹下最低的位置之一，故A正確；此時(shí)C點(diǎn)為波谷與波峰相遇即振動減弱點(diǎn)，處于平衡位置，故B錯誤；振動加強(qiáng)點(diǎn)這種振動形式應(yīng)

11、沿振動加強(qiáng)點(diǎn)連線移動，即沿AB向遠(yuǎn)處移動，故C正確，D錯誤。12(2017江蘇高考)野生大象群也有自己的“語言”。研究人員錄下象群“語言”交流時(shí)發(fā)出的聲音，發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放錄音時(shí)，能聽到比正常播放時(shí)更多的聲音。播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，播出聲波的_(選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉淼?倍，聲波傳播速度_(選填“變大”“變小”或“不變”)。解析：播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則聲波的頻率也變?yōu)樵瓉淼?倍，但在同一均勻介質(zhì)中聲波的傳播速度不變。答案：頻率不變13(2018連云港三模)自動駕駛汽車配置了超聲波、激光、無線電波雷達(dá)和光學(xué)相機(jī)組成的傳感探測系統(tǒng)，當(dāng)汽車與前方車輛距離減小到安全距離時(shí)，系統(tǒng)會執(zhí)行減速指令。若汽車靜止時(shí)發(fā)出的超聲波頻率為4.0104 Hz，空氣中聲速為340 m/s，該超聲波的波長為_m。與前車距離減小時(shí)接收到被前車反射的超聲波頻率_(選填“大于”“等于”或“小于”)汽車發(fā)出的頻率。解析：根據(jù)vf，可得波長為： m8.5103 m，因波源向前運(yùn)動，則根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收到的反射超聲波頻率大于發(fā)出的超聲波頻率。答案：8.5103大于6