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第三章机械波基础达标卷(A卷)高二物理•全解全析
1.A【解析】AB.机械波是机械振动在介质中的传播,其形成条件必须是波源即机械振动与介质同时满足;有机械波必有振动,但有振动如果没有介质,则没有波,故B错误,A正确;C.介质中的各点在波源的作用下做受迫振动,其频率与波源振动频率相同,不管离波源远近如何,其振动周期都与波源的振动周期相同,故C错误;D.如果振源停止振动,依据波形成原理,质点间依次带动,则在介质中传播的波动不会立即停止,故D错误故选AoB【解析】AB.波速反映了振动在介质中传播的快慢,与质点振动的快慢无关,A错误,B正确;CD.波速由介质决定,波速与波源无关,波速与波源的频率无关,CD错误故选BoC【解析】CD.波速与传播介质有关,与波源频率无关,所以当该同学手运动的频率加快时波速不变,故C正确,D错误;AB.根据□=%/可知当频率增大而波速不变时,波长变短,故AB错误故选CB【解析】A.波沿x轴正方向传播,在时刻质点P振动方向向下,则波源的起振方向沿),轴负方向,A错误;BD.该波的传播速度为丸41八v=—=—m/s=IOm/sT
0.4则波传播到〃所需时间为t=^-=—s=02sv10再经过
0.3s即再经过二个周期,质点又处于波峰,B正确,D错误;C.波传播到所需时间为t2=-=—s=
0.1s2v103则从Os至
0.4s质点将振动二个周期,通过的路程为3个振幅,为l.2mC错误4故选BoB【解析】A.图2为质点Q的振动图像,则知在/=
0.10s时,质点Q正从平衡位置向y轴负方向运动,故A错误;B.从片
0.10s到片
0.25s经过的时间为3加=
0.15s=—T4由于片
0.10s时刻质点Q在平衡位置处,所以质点Q通过的路程3s=—x4A=30cm4故B正确;D.在六
0.10s时,质点Q向y轴负方向运动,可知该波沿x轴负方向传播,此时质点P正向y轴正方向运动从片
0.10s到Z=
0.25s经过的时间为3加=
0.15s=-74则在U
0.25s时,质点P位移为负,加速度方向与y轴正方向相同,故D错误;C.由图1知波长Q8m则波速为几8/“、u=—=—m/s=40m/sT
0.2从=
0.10s到二
0.25s经过的时间为AU
0.15S该波沿x轴负方向传播的距离为△%=以上=40x
0.15m=6m故C错误故选BoD【解析】A.〃隔墙有耳〃是波绕过障碍物继续传播,是声音的衍射现象,故A不符合题意;B.〃空山不见人,但闻人语声〃,这是障碍物挡住了光,挡不住声音,声音衍射明显,故B不符合题意;C.河中芦苇后面没有留下无波的区域,是水波的明显衍射现象,故C不符合题意;D.池中假山后无水波说明衍射现象不明显,故D符合题意故选DoA【解析】AB.由图可知,降噪声波和环境声波波长相等,频率相同,且等幅反相,两边叠加时发生干涉,振动减弱,起到降噪的作用,但是并不能使外界噪音的能量消失,A正确,B错误;C.降噪过程不可以消除通话中的所有背景杂音,只能消除和降噪声波频率相同的环境背景杂音,C错误;D.P点处于平衡位置,但是两波等幅反相,合振幅为零,此时P点静止不动,动能为零,D错误故选AoC【解析】图1中小车绕着甲做匀速圆周运动,根据多普勒效应可知,小车发出的频率与观察者甲接收到的频率相等,则有fo=f\图2中小车向左匀速运动,小车远离乙和丙,根据多普勒效应可知,二者接收到的频率均小于小车发出的频率,且小车相对于乙和丙的运动是相同的,则有于0>于2=于3综上所述,有故选CAC【解析】A.振动方向与传播方向在同一条直线上的波叫做纵波,振动方向与传播方向相互垂直的波叫做横波,所以,震源的正上方,地震波的纵波会引起地面物体上下跳动,横波会引起地面上物体水平晃动,A正确;B.地震波的横波在介质中传播时,介质中的质点会沿垂直于波的传播方向运动,从而导致房屋倒塌,B错误;C.横波与纵波到达嘉峪关市的时间差为163163st=ss=
13.6s46C正确;D.建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近,建筑物的振幅越大,受到的损伤就越大D错误故选ACoBC【解析】水波发生衍射现象,由于频率不变,则周期也不变,因绕过阻碍物继续向前传播的现象叫波的衍射,由于波速不变,则波长也不变,因振动能量的减弱,导致振幅减小,故BC正确,AD错误.BD【解析】A.由图可知两列波的波长相等A=4m同种介质中波速相同,则根据口=彳可知两列波的周期相等,选项A错误;B.仁0时刻两波源同时开始持续振动,UO.2s时两列波刚好传到如图所示位置,由图可知两列波传播的距离均为则两列波的波速x4v=—=—m/s=20m/st
0.2选项B正确;c.波传到点的时间邑波传到点的时间丛/s=05sv20所以两列波传到P点的时间差选项C错误;D.根据八年可知周期T=—=
0.2sv
0.5s两列波在P点相遇,根据波的叠加原理可知P点振动抵消,因此O~ls内质点P运动的路程为
0.3〜
0.5s内M波传到尸点引起点振动产生的路程,此段时间为T则质点P运动的路程为4A=8cm选项D正确故选BDoAB【解析】A.根据波的图像和波的传播方向可知,波源开始振动时方向沿y轴负方向,A正确;B.根据波的图像可知波长2=20m振幅A=10cm周期T=-=
0.2sv从1=0开始经过O.15S(O.75个周期),x=40m处的质点运动路程为3个振幅,即3A=3x
0.Im=
0.3mB正确;C.接收器在Ar200-40“—=s=
1.6sv100时能够接收到此波,c错误;D.波源频率为/=-=5HzJ若波源向x轴负方向运动,根据多普勒效应,接收器接收到的波源频率小于5Hz不可能为6HzD错误故选ABo*或(2分)4或5(2分)911【解析】口]由题知2s内波传播了5m所以波速为
2.5m/s当波向上传播时,由题知,在2s内A点第三次到达波峰,有192T+—T=—T=2s44T=-s9根据2=vT=—m9当波向上传播时,由题知,在2s内A点第三次到达波峰,有31127+二T=—T=2s44T=-s11根据则=4s时A3连线上处于平衡位置的点有4个或5个周期性(2分)弹簧振子(2分)
67.5(2分)【解析】⑴⑵机械波是由物体的机械振动产生的,由于物体的振动频率不同,产生的波形也不相同,有规律振动产生的波具有周期性,无规律振动产生的波不具有周期性由图可知心脏振动的波形和音叉振动的波形都具有周期性,它们都具有周期性(或它们都是有规律的),三个物体中,最简单的振动是弹簧振子的振动⑶图中心脏跳动的图线是某人的心电图,方格纸每个小方格的宽度是
0.5cm心电图记录仪拖动方格纸的速度是l.8cm/s则此人的心脏振动的周期是
1.5一s
1.8心率是/=96=
67.5次/分20一201m〃=0123・・・或m〃=0123・..;220m/s4〃+14〃+3【解析】
(1)由题图(b)可知,片0时刻A点经过平衡位置向y轴负方向振动,而此时3点位于波峰,分以下两种情况讨论
①当波沿A玲8方向传播时,则有2欣+—=5m〃=0123・・・2分4解得20A=m〃=0123・・.1分4〃+1
②当波沿B玲A方向传播时,则有32〃几+—=5mn=
0123...2分4解得20A=m〃=
0123...1分4及+32该波的周期为T=ls1分根据前面分析可知,当波沿Af3方向传播且公0时,波长有最大值为=20m1分所以该波的最大传播速度为%=4=20m/s1分IIIfjri/-1x=50+300〃cmn=0±1±
2...;
20.1s【解析】1根据两列波的振幅都为6cm偏离平衡位置位移为12cm的质点即为两列波的波峰相遇设质点坐标为1根据波形图可知,甲、乙的波长分别为〃=60cm4=50cm则甲、乙两列波的波峰坐标分别为%=50+Kx50k、=±1±2±
3...2分x2=50+x60k2=±1±2±
3...2分综上,所有波峰和波峰相遇的质点坐标为x=50+300〃cm-=0±L±2±3…1分2偏离平衡位置位移为-12cm是两列波的波谷相遇的点,1=0时,波谷之差Ax=50+2+1x60-50+2n2旬x50〃=±1±2±3*••22整理可得Ax=106%-5%+52分波谷之间最小的距离为\x=5cm2分两列波相向传播,相对速度为2y=50cm/s所以出现偏离平衡位置位移为-12cm的最短时间八丫—=
0.1s1分2v14m/s;2»=4sin207r«—
0.05scmt
0.05s【解析】
(1)两列波在同一介质传播,波速相同,且由图可知波长相同,则周期、频率均相同,两列波在P点相遇时会形成干涉,且根据波形以及〃上下坡〃法可知两列波在尸点相遇时引起P点的振动方向相反,则P点为振动减弱点,其振幅为=%一4乙=4cm2分设波的周期为7则两列波从0时刻到在P点相遇经历的时间为02T-T=-1分
0.42易知P点从平衡位置向上起振,在〜
0.2s时间内通过的路程为6个振幅,则T1-+6x-T=
0.2s1分24解得T=OAs1分所以甲波的波速为u=1=4m/s1分
(2)根据前面分析可知P点在
0.05s时刻从平衡位置向上起振,质点P的振动方程为2兀=Apsinyf-
0.05s=4sin207iZ-
0.05scm[t
0.05s3分⑴8m若波沿x轴正方向传播,则周期为八舒SgL2)若波沿,轴负方向传播,则周期为r=soI
2...);若波沿轴正方向传播2504/+
1./、v=7=^^m/s〃町12…;350
(2)若波沿x轴正方向传播,则此时的波速大小为%=Tm/s;若波沿x轴负方向传播一,250则此时的波速大小为%=Tm/s【解析】
(1)由波形图可知,该波的波长为2=8m(1分)若波沿x轴正方向传播,则(
3、〃+7T=灰一人(〃=
012...)(1分)I4J-解得T=048s(〃=
012...)(1分)4/1+3则波速为250(4n+3)//、/
八、v=—=——-m/s(〃=
012...)(1分)T3若波沿x轴负方向传播,则(〃+7二,2一(〃=
012...)(1分)解得T=048s(n=
012...)(1分)4〃+1则波速为v=A=50(4n+l)m/s(n=
012...)(2分)T3
(2)若波沿x轴正方向传播,则
0.48个
0.48八s
0.12s2xs(/i=
012...)(1分)4〃+34〃+3解得n—\(1分)则此时的波速大小为350m/s(1分)若波沿x轴负方向传播,则
0.48…-
0.48/、/
八、s
0.12s2xs(n=
012...)(1分)4〃+14〃+1解得n=\(1分)则此时的波速大小为250m/s(1分)I23456789101112ABCBBDACACBCBDAB。