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《(全国通用版)2019版高考物理大一轮复习 第十四章 振动和波 光 相对论 课时达标38 机械波》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时达标 第38讲机械波[解密考纲]主要考查机械波的特点、分类、波的干涉和衍射的条件、多普勒效应、分析波的图象,以及波速、波长和频率的关系.1.下列物理现象:(1)在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)闻其声而不见其人;(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.分别属于波的( A )A.反射、衍射、干涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、干涉C.反射,折射、干涉、多普勒效应D.衍射、折射、干涉、多普勒效应解析 在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣
2、不绝,属于声波的反射;闻其声而不见其人,属于声波的衍射;学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉;当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应.选项A正确.2.(2017·湖北襄阳调研)(多选)一列简谐横波沿x轴的正方向传播,振幅为2cm,周期为T,已知在t=0时刻波上相距40cm的两质点a、b的位移都是1cm但运动方向相反,其中质点a沿y轴负方向运动.如图所示,下列说法正确的是( BCD )A.该列简谐横波波长可能为150cmB.该列简谐横波波长可能为12cmC.当质点b的位移为+2
3、cm时,质点a的位移为负D.在t=时刻,质点b速度最大解析 根据题意,质点a、b在波的图象中的位置可能情况如图所示.有=0.4m,可得λ=m,其中k为大于等于0的整数,波长最长为1.2m,选项A错误;当k=3时,λ=12cm,选项B正确;质点b再经过T时间位移为+2cm(波峰位置),质点a再经过T到平衡位置,之后再经过T到波谷位置,选项C正确;再经过T质点b经过平衡位置,速度最大,选项D正确.3.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( C )A.
4、4m、6m和8mB.6m、8m和12mC.4m、6m和12mD.4m、8m和12m解析 根据题意,可能的波形有三种,如图所示.则=6m,λ1=12m,λ2=6m,λ3=6m,λ3=4m.因此选项C正确.4.(多选)一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为x=0,x=xb(xb>0).a点的振动规律如图所示.已知波速为v=10m/s,在t=0.1s时b的位移为0.05m,则下列判断可能正确的是( BC )A.波沿x轴正向传播,xb=0.5mB.波沿x轴正向传播,xb=1.5mC.波沿x轴负向传播,xb=0.5mD
5、.波沿x轴负向传播,xb=1.5m解析 由振动图象可知,振动周期T=0.2s,所以λ=vT=10×0.2m=2m;由题意可知在t=0.1s时,a向上振动,b在最大位移处,这时如果波沿x轴正向传播,根据“同侧法”,a、b之间的距离为λ(n=0,1,2,3…),所以xb=λ=(2n+1.5)m(n=0,1,2,3…);这时如果波沿x轴负向传播,根据“同侧法”,a、b之间的距离为λ(n=0,1,2,3…),所以xb=λ=(2n+0.5)m(n=0,1,2,3…).选项B、C正确.5.(2017·江苏启东模拟)(多选)一列简谐横波沿直线传播
6、,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示,下列描述该波的图象可能正确的是( AC )解析 由振动图象可知,在t=0时,质点a处在波峰位置,质点b处在平衡位置且向下运动,若简谐横波沿直线由a向b传播,有λ+nλ=9m,解得波长的表达式:λ=m(n=0,1,2,3,4…),其波长可能值为12m,5.14m……选项C正确;若简谐横波沿直线由b向a传播,有λ+nλ=9m,解得波长的表达式:λ=m(n=0,1,2,3,4…),其波长可能值为36m,7.2m,4m……选项A正确.6.介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动
7、,产生的简谐波沿x轴正向传播,t0时刻传到L处,波形如图所示.下列能描述x0处质点振动的图象是( C )解析 由波动图象知,L处质点的振动方向沿y轴负方向,故x0处质点起振方向沿y轴负方向,选项A、B错误;又由波动图象知,t0时刻x0处质点沿y轴负方向运动,选项C正确,D错误.7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某一时刻的波形图如图所示,此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反.由图可知,在此后的任一时刻( D )A.质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B.质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C.质点P和S的振动
8、速度大小和方向总相同D.质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反解析 由波动图象可得,P、R两点相隔半个波长,所以在振动过程中的位移、加速度总是大小相等、方向相反,故只有选项D正确.8.如图甲所示,一列机械横波沿ab直线向右传播,