【金版教程】2021年高中物理 第12章 机械波章末复习总结 新人教版选修3-4.doc

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1、【金版教程】2015年高中物理 章末复习总结12 机械波 新人教版选修3-41. 2013课标全国卷如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是()A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b一定向上运动解析：由质点a在t0时刻由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s

2、时a第一次到达最高点可得：3 sT，所以T4 s，又vT，则8 m。从t0开始，振动从a点传播到b、c、d点的时间分别是1 s、3 s、6 s，所以选项A正确；t5 s时刻质点c振动了2 s经平衡位置向上运动，故选项B错；各质点振动的周期与波的周期相等，所以选项C对；振动传播到c点需时间3 s，质点c先向下运动1 s，然后向上运动，在4 st6 s的时间间隔内质点c一直向上运动，故选项D正确；b、d之间的距离为10 m，不是的奇数倍，故振动方向不总是相反，所以选项E错。答案：ACD22012福建高考一列简谐横波沿x轴传播，t0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙

3、所示，则该波的传播方向和波速分别是()A沿x轴负方向，60 m/sB沿x轴正方向，60 m/sC沿x轴负方向，30 m/sD沿x轴正方向，30 m/s解析：根据波的形成原理“先振动的质点带动邻近的后振动的质点”，由甲图可知P点正向下振动，比P点先振动的点应该在P点下方，即P点右侧的点先振动，所以波应沿x轴的负方向传播。由甲图可知波长24 m，由乙图可知周期T0.4 s，所以波速v m/s60 m/s。答案：A32014山东高考一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m。以下判断正确的是_。(双选，填正确答案标号)A

4、波长为1.2 m B波源起振方向沿y轴正方向C波速大小为0.4 m/s D质点A的动能在t4 s时最大解析：由图可知波源起振后3 s质点A开始振动，故波速大小v0.3 m/s，C错误；由图知波的周期即质点A的振动周期T4 s，故该波的波长vT1.2 m，A正确；因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，故由图知B正确；由图知t4 s时质点A处于正向最大位移处，此时质点A的速度为零、动能为零，故D错误。答案：AB42012全国卷一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A. m

5、B. mC1 m D. m解析：因为sin，(c)图中质点的位移是0.05 m，恰好是最大值的一半，所以该质点的平衡位置距离波形图上的x1或x2的位置一定是 m，又因为从(c)图看，该质点在t0时向下运动，因此其平衡位置的坐标必是2 m m m，与左波峰的平衡位置的距离是 m0.5 m m，B正确，与右波峰的平衡位置的距离是 m0.5 m m，D正确。答案：BD5. 2014天津高考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50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/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 3.5 m、xQ3

6、 m。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：该波的波长v/f m2 m，xP3.5 m，xQ3 m，此时P、Q两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项D正确。答案：D6. 2014北京高考一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图象。下列说法中正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动解析：由图1

7、可知，t0时，a在正向最大位移处，v0，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，a0，且振动方向沿y轴负向，图2可以表示质点b的振动，选项A、B、C都错误，选项D正确。答案：D7. 2014安徽高考一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是()A0.5 m B1.5 m C2.5 m D3.5 m解析：由图2知，t0时刻此质点相对平衡位置的位移为0.15 m，且振动方向向下，图1中符合此要求的点在23 m之间，故C正确。答案：C8. 2014四川高考如图所示，甲为t1 s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质

8、点x0.5 m处质点的振动图象可能是()解析：由图甲知波长2 m，因此距该点为x0.5 m的质点的振动图象可由图乙图象向左或向右平移0.5 s得到，故只有A图象正确。答案：A9. 2014福建高考在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()解析：由振动图象可知，在tT时，波源O的振动方向向下，再结合波形可知形成的波动图象为D图。故选项D正确。答案：D10. 2014大纲全国卷两列振动方向相同、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|A1A2|B波峰与波峰相遇处质点离开平

9、衡位置的位移始终为A1A2C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，B、C项错误。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A、D项正确。答案：AD112012山东高考 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x2 m、x4 m处。从t0时刻开始计时，当t15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。(1)求波速。(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。解析：(1)设简谐横波的波速为v，波长为，周期为T，由图象知4 m。由题意知t3TTv联立式，代入数据得v1 m/s(2)质点P做简谐运动的表达式为y0.2sin(0.5t) m答案：(1)1 m/s(2)y0.2sin(0.5t) m6