2025优化设计一轮第3讲 机械波.docx

第.3.讲机械波基础对点练题组一波的传播与图像1 .（2023北京卷）位于坐标原点处的波源发出一列沿K轴正方向传播的简谐横波.，=0时波源开始振动,其位移Ffif1.时间，变化的关系式为ESin条则，=7时的波形图为（）CD2 .（多逸）如图所示,左边为监直弹焚振动系统,小环连接一根水平的很长的轻乾绳,沿绳方向取X1.小球从平衡位置O以某初速便开始做筒谐运动,经r=1./r=5cm处的绳开始振动.则下列说法正确的是（）A.此纯波的周期为4sB,绳上产生的波的传播速度与弹簧振子振动的频率无关C绳上各质点都沿X牯方向运动,因此绳波为摘波D若小球振动频率/=10Hz则纯波波长为0.5Cm题组二波的图像与振动图像的关联应用3 .（多选）战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动,人们在做植绳运动时,用手抓紧绳子,做出用绳子的动作,使忠绳子呈波浪状向前推进,形成横波（可视为简谐横波）.，=3s时波形如图甲所示,图乙是绳上某质点的振动图像.下列说法正确的是（甲A.该波的波速为1.2m/sB.波源开始振动的方向向下C.该质点与波源的距离为3.6mD.03s时间内该质点通过的路程为4m4 .（）（2023天注若）一列机帔波的波源是坐标轴区点,从r=0时波源开始振动J=O.5s时波形如图所示.则下列说法正确的有（）题组三5.（多逸）动图傀.A.在这种介质中波速v=4m/sBr-In处质点在/=0.3s时位于波谷C.波澜振动方程y=002sin（Sjw+x）mD-t=-1.m处质点半个周期内向左位移半个波长波的多解问题-列简谐横波沿X轴传播、图甲和图乙分别毡平衡位置位于内=1m及x2=4m处两鲂点的振下列说法正确的是（）A.波长可能为3mB.波长可能为5mC波速可能为沁/$D,波速可能为IiVS6.（多连）沿K轴传播的简谐横波在，尸0时刻的波形如图中实战所示,在/2=0.4$时刻的波形如图中虑线所示.已知波的冏期02svT<0.4s尸为波中的一个振动质点.则下列说法正确的是（）A.波的传播速度可能为20mAB.在n=0.6s时刻,鲂点P的振动方向一定向下C.在/3=0.6S时刻.质点。的加速度方向一定向上D.质点P在2.4s内运动的路程可能为96Cm题组四波的衍射、干涉和多普勒效应7.（2024江苏南京楔拟起出波是一种频率高于20000HZ的沙波,波长很短,广泛应用于生活与生产实践.关于超声波及应用.下列说法正确的是（）A.在同种介质中.超声波的速度大于次声波的速度B.胡声波的频率越高,衍射本领越强Cf速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波氏,说明此时车正在藕近测速仪D1.彩超”检查身体时.超声波迎着血液流动方向发射.仅零接收到的反射回来的波的频率低于其发射的超声波的频率8 .（多i）（2O23福建福州模拟）两列频率相同、振福分别为5cm和7cm的横波发生干涉时,某一时刻的图样如图所示,实线农示波峰,虚线非示波谷,下列关于K、A/、N三点的说法正确的是（）A.质点K为振动减弱点B,经过一段时间,质点M、N的位移大小可能相等C.质点N的振帼为2cmD,由图中时刻再经过:周期时.质点/的位移为零综合提升练9 .（2023湖南卷）如图甲所示,在均匀介质中有人B、C和&四点,其中A、B、C三点位于同一直线1.AC=HC=Am,DC=3m,DCAB.，=0时.位于A、8、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动.振动图像均如图乙所示,振动方向与平面八8。率H.己知波长为4m.卜列说法正确的是A.这三列波的波速均为2m/SB.r=2s时。处的质点开始振动C.r=4.5s时Q处的侦点向，轴位方向运动D.=6s时J）处的质点与平衡位就的距离是6cm10 .（多选）如图甲所示,一列简谐横波沿X轴传摭实线和虚线分别为时刻和t2时刻的波形图,其中MP、。分别是平衡位置为M=1.OmfnXz=4.0m的两柄点。图乙为质点。的振动图像.卜列说法正确的是（）Aq-A可能等于0.35SB.”时刻柄点Q的加速度达到最大C简谐横波沿X精传播的速度大小为40mDj1.到，2时间内,质点PKI波向右移动了3m11 .（2023全国甲卷分别沿K轴正向和负向传播的两列简谐横波A0的振动方向相同.振幅均为5Cm.波长均为8m.波逑均为4m，s.，=0时刻/波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡僮置向卜振动;Q波刚好传到X=IOm处,该处的质点将自平衡位置向上振动。羟过一段时间后,两列波相遇.（I）在给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在r=2.5s时刻的波形图（P波用虚线,Q波刖实践）:y1.em4；6；8；0xm（2）求出图示范国内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置.参考答案第3讲机械波ID解析由于r=0时技源从平化位置开始振动,由振动方程可知,波源起振方向沿)，轴正方向.且，=7时波的图像应和r=0时的相同,根据“上坡下,下坡上“可知J=T时的波形图为D。2.BD解析由趣可知谀速1，1=誓=0.05m/s,由于波长未知,所以无法求臼周期,故A错误;波在介最中的传播速度取决于介质,与波源的频率无关,故B正确;绳.上各康点只会在各自的平衡位置附近振动,并不会沿堤运动,故C特误;由千波速v=005ms,所以当振子振动频率上IOHZ时,则波长z=y=0.5cm.故D正确.3.BD解析由题图甲可知该波的波长为2.4m,由题图乙可知该波的周期为1&1，=*=2.4mk,故A楮误;由质点开始振动的方向向下可知.波源开始振动的方向向下.故B正说:质点开始领动的时刻为0.55,由X=Vr=I.2m可知.质点与波源的距离为1.2叫故C错误1.个周期内质点通过的珞程为44,0-3s内该质点运动2.5s.故2.5s内质点通过的路程S=IOA=4m,故D正确。4.BC解析题图可知j=0.5s时.波传播的比高x=2.5m.故波速v=；=言nVs=5Ws.故误;由题图可知,该波的波长2=2m,所以波的周期丁=，=：s=0.4&波传播到K=Im需要的时间=曰=9=0.25.由题图可知该波的起强方向向下./=0.3$谈波振动了0.1K即.所以位于波谷.故B正确:根据图像可知该波的振动方程为y=Asin(yt+")=0.02SinSntm=O.O2sin(511+x)m,故C正确;原点火是上下推动,不随谀左右移动,故D错误。5.BC解析若波沿X轴负方向传播M1.M=Im及x1=4m的强动相差时何为M=G+(n+=3m,可得=m("=1.23).由,电意可知T=4s.故对应的波速为v=-X4/4n+1.T4n+1.nVs("=1.2.3同理,若波沿X轴正方向传播,则XI=Im及A=4m的振动相差时间为2=(n+)j!,j(n+j)2=3m,可得m(=123,故对应的波速为v>=y=1公msg=123.故A错误.B正确.结合A.B分析可知,当波沿X轴正方向传播且“=1时5号m底且波速不可优为WnVS,故C正确,D特谟。6.BD解析若该例谐波向.t轴正方向传播.则0.4s=(n+g)7S=O.12).又因为0.2s<T<0.4$,则T=O.3s,根据.贸留可知波长为6m,波速IW=nVs=20m/s;若该简谐波向X轴负方向传步.TU.S则0.4s=(n+§7|，?=0.1.2又因为0.2s<T<0.4s,则T=0.24$.波速v=*=11x''s=25m/s.A正确.若简谐波向X轴正方向传播A=O6s时刻的波形图与0时刻的波形由相同,所以质点P向下振动.加速度方向向上;若同谐波向X后负方向传播.画出，3=0.6s时刻的波形如图所示,此时演点P向下振动,加速度向下;烁上所述.康点尸的振动方向一定向下,加速度不一定向上,B正确C错误。若简谐波向X轴正方向传播.虹2.4s=8工质点P在2.4s内运动的路程为s=32A=96cm：若荷谐波向X轴负方向传播,则2.4s=10T.质点P在2.4s内运动的路程为s=4QA=120cm,D正确。7.C解析在同转介质中.超声波的速度与次声波的速度一样.A错误;超声波的痢率越高.波长越短,越不容易发生圻电,B错误;高速公路上的测速仪发出短声波被长大于所接收波的波长.说明发出的超声波的妖率小于所接收波的瓶率,根据多普勒效应,接收到的频率变氤说明此时车正在今近测速仪.C正确:用越声波测立液流速.楣声波迎着Ji1.液流动力向发射.血液流速越快.仪器接收到的反射回来的波的频率越高.D错误。8.BCD解析质点K为波谷与波谷的的遇点,为振动加强点,选项A错误;质点M是振动加强点.质点N是振动法弱点,此时质点M的位移为12cm,质点N的位移为2cm,投过一段时词,质点M.N的位移大小可能相等,选项B正确;质点N是IR动减弱点,振幅为7cm-5cm=2cm.选项C正确;题图中时刻质点M在波峰,再经过;周期时,质点M的位移为零,选项D正确。9.C解析由题图乙可知.波的周期为4s,波速为IT=空=ImZsA错误产2s时,这三列波都还没有传到。点Q处的质点没有强动.B相误:/=4.5s时,八.8处的振动没有传到。点C货的振动传至.D点后,又振动了1.5s,根据题图乙可知Q处的质点正向y轴负方向运动,C正时”=6s时工，8处的获动传到。点时,都使。处的质点向)，轴正方向推动了ISI而C处的推动传到。时,便。处的标点处在平衡位置且向5轴负方向振动.根据波的叠加原理知,此时Q及的烦点与平衡位置的距赛是4cm.D错误.IOAC解析题中没有说明打时刻是哪个时刻,假设h=0.当题图乙可知,质点Q在时刻正在沿V轴正方向振动.则波向X轴正方向传播.可得，25=；+仃("=0.12i)：假设h=0.1s.由题困乙可.质点QA时刻正在沿y轴负方向振动,段I波向X轴负方向传播,可得t>-t4+"4"=0,12),代入数据可知,当，?=1时上力=035正确。A时刻质点Q在平衡位置,故此时质点。的加速度最小JB错误。该波的波长为2=8m.周期为T=0.2s,故其传播速度为v=:=40ms>C正确。人到益时间内,质点P只在3轴方向上下振动/轴方向无位移.D错误。11.答案如图所示.(2)振幅最大的平衡位置为x=3m、x=7m,振幅最小的平衡位理为K=Im、x=5m和x=9m解析(1)根据A.v=vr得Ar=4x25m=IOm国出波形留如答案图所示.(2)两列波起振方向相反加强点XxOm)-(IOm-x)=(2w+1)(n=Ot142,.)Zr-IOm=(2n+1.0,10in取»=O时1.x=7m取W=-I时=3m减弱点:2r-1.Om=n.,x=1m.5m.9m振幅最大的平衡位置为x=3m、Em抿肉最小的平衡位置为X=Im、x=5m和x=9m。