（課標(biāo)通用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 14 波與相對論 第二節(jié) 機(jī)械波針對訓(xùn)練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

第二節(jié) 機(jī)械波 1.（多選）兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法正確的是（　?。? A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2| B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1＋A2 C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移 D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅 解析：兩列振動(dòng)方向相同的相干波相遇疊加，在相遇區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)仍做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)位移在0到最大值之間，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；在波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)振幅為兩波振幅之差，在波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)振幅為兩波振幅之和，故選項(xiàng)A、D正確. 答案：AD 2.如圖14－2－25甲所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一條直線上，相鄰兩點(diǎn)間距離為d.質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)時(shí)速度方向豎直向上，振動(dòng)由此開始向右傳播.經(jīng)過時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖14－2－25乙所示的波形.關(guān)于該波的周期與波長說法正確的為（　?。? 圖14－2－25 A.t，9d B.t，8d C.t，9d D.t，8d 解析：根據(jù)振動(dòng)的周期性和波的傳播特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)13此時(shí)的振動(dòng)方向向下，而波源的起振方向向上，所以從質(zhì)點(diǎn)13算起，需要再經(jīng)時(shí)間振動(dòng)的方向才能向上，即與波源的起振方向相同，圖上還有半個(gè)波長的波沒有畫出，設(shè)周期為T，則t＝T＋＝2T，即T＝；相鄰波峰（或波谷）間的距離等于波長，由題意知波長為8d，故D正確. 答案：D 圖14－2－26 3.（多選）在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y＝5sin，它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x＝12 m處，波形圖象如圖14－2－26所示，則（　　） A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x＝24 m處 B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向 C.波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y＝－3 m處所需的時(shí)間是2 s 解析：由題中波的圖象可知，該波的波長λ＝8 m，由波源簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式y(tǒng)＝5sint（m） 可知，ω＝rad/s，周期T＝＝4 s，波速v＝＝2 m/s.此后再經(jīng)6 s，該波再向前傳播的距離s＝vt＝2×6 m＝12 m，即再經(jīng)6 s，該波傳播到x＝12 m＋12 m＝24 m處，選項(xiàng)A正確.題中波的圖象上此時(shí)M點(diǎn)向下振動(dòng)，在此后的第3 s 末的振動(dòng)方向沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確.由題圖為某時(shí)刻波剛好傳播到x＝12 m時(shí)的波的圖象可知，波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.題圖中M點(diǎn)振動(dòng)方向向下，此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y＝－3 m處所需的時(shí)間小于半個(gè)周期，即小于2 s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案：AB 4.平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100 m/s.平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP＝3.5 m、xQ＝－3 m.當(dāng)S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)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：由題可知，波動(dòng)周期為T＝＝s＝0.02 s，波長λ＝vT＝2 m，則xQ＝3 m＝1λ，因此Q質(zhì)點(diǎn)與S質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相反，當(dāng)S質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)，且向－y 方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)的位移為正，且向＋y方向運(yùn)動(dòng)，兩質(zhì)點(diǎn)位移大小相等；xP＝3.5 m＝1λ，則P質(zhì)點(diǎn)的位移也一定為負(fù)，但沿＋y方向運(yùn)動(dòng)，因此P質(zhì)點(diǎn)和Q質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，速度方向相同.D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案：D 5.如圖14－2－27所示，一簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形是圖中實(shí)線，在t1＝0.2 s時(shí)的波形是圖中虛線，P為介質(zhì)中x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)，則（　?。? 圖14－2－27 A.該波一定沿x軸正方向傳播 B.該波的傳播速度可能為5 m/s C.從t＝0開始，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過0.2 s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)1 m D.t＝0.4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置y＝4 cm 解析：當(dāng)波向左傳播時(shí)，傳播的距離x＝nλ＋λ＝4n＋3，0.2 s＝nT＋T，波速v＝（20n＋15）m/s，T＝（n＝0，1，2，3，…）.當(dāng)波向右傳播時(shí)，傳播的距離x＝nλ＋λ＝4n＋1，0.2 s＝nT＋T，波速v＝（20n＋5）m/s，T＝（n＝0，1，2，3，…）.由于波傳播方向的不確定性，所以據(jù)波形圖與時(shí)間無法判斷該波的傳播方向，故A錯(cuò)誤；據(jù)以上分析可知，當(dāng)波向右傳播時(shí)，該波的波速可能為5 m/s，故B正確；據(jù)波傳播特點(diǎn)可知，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；據(jù)波的圖象可知，t＝0.4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置y＝0，故D錯(cuò)誤. 答案：B