2023版新教材高考物理一轮复习 课时分层作业（二十三）机械波.docx

1、课时分层作业(二十三)机械波基础性题组12022德州模拟小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，俯视图如图所示现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A明显振动起来，可以采用的方法是()A以较低的频率拍打水面B以较高的频率拍打水面C只要拍打，A就会明显振动D无论怎样拍打，A都不会明显振动2.两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2 m，波速为1 m/s，两列波的振幅均为1 cm，C点是相邻实线与虚线间的中点，则()A图示时刻A、B两点的竖直高度差为2 cmB图示时刻C点正处于平衡位置且向

2、水面下运动C经0.2 s，A点偏离平衡位置的位移为2 cmDF点到两波源的路程差为零3一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x处质点的振动方程为yA cos ，则tT时刻的波形图正确的是()42022山东威海统考(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t0时，波刚好传播到M点，波形如图实线所示，t0.3 s时，波刚好传播到N点，波形如图虚线所示则以下说法正确的是()A.波的周期为0.6 sB波的波速为20 m/sCc点在00.3 s内通过的路程等于24 cmDt s时，b点到达平衡位置5.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m当P运动到上方最大位移处时，Q

3、刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A0.60 m B0.30 mC0.20 m D0.15 m6甲、乙两列波振幅分别为A、，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所示，x4 m处的质点再过1 s将第一次到达波谷，以下说法正确的是()A这两列波不能产生干涉现象B经过4 s两波会相遇Cx7 m处的质点振幅为ADx6 m处的质点振动加强72022济南模拟如图所示，图甲是t5 s时刻一简谐横波沿x轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图像，则()A该列波的波速为4 m/sB图乙可能是质点b的振动图像C质点c的振动方程为y6sin cmDt10 s时，a点的振动方向向上820

4、22山东滨州模拟(多选)取一较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示在绳上作个标记P(图中未标出)，且O、P的平衡位置间距为L.t0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是()A该波是纵波B该波的最大波长为4LCt3T/8时，P的振动方向竖直向下D若手上下振动加快，该简谐波的波长将变大92022广东广州二模频率恒定且同步振动的两个声源S1、S2相距12 m放置一观测者在S1、S2之间的连线上移动，听到音量大小起伏变化，且其中一个音量

5、最小的位置与S1相距5 m若声速为340 m/s，求声源振动的最小频率综合性题组10(多选)如图，有频率相同、步调一致的两个振源S1与S2分别做简谐运动，形成的简谐波在空间中沿介质传播，S1的振幅为3A，S2的振幅为A，在两列波叠加的区域内有P、Q两质点，P质点是振动加强点，Q质点是振动减弱点，关于这两质点，下列说法正确的是(不考虑波传播过程中的能量损失)()AP质点的位移一定比Q质点的位移大BP质点振动的振幅为4ACP质点位置可能在S1与S2连线的中垂线上DQ质点到两波源S1与S2的波程差一定是波长的整数倍11(多选)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆t0时刻，

6、波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上下列说法正确的是()A该波从A点传播到B点，所需时间为4 sBt6 s时，B处质点位于波峰Ct8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上Dt10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上122022山东菏泽一模水波是常见的机械波，水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为v，式中h为水的深度，g为重力加速度如图甲所示是某水域的剖面图，两部分深度不同，图乙是从上往下俯视点O处于两部分水面分界线上方，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点t0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传

7、播的水波(可看作是简谐横波).t1.25 s时，O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰已知B区域水波振幅为A6 cm，水深为hB0.90 m，OM间距离为2.0 m，ON间距离为3.0 m，g10 m/s2，求：(1)A区域的水深hA；(2)N点在t2 s时的振动方向及它在t0至t2 s时间内通过的路程课时分层作业(二十三)机械波1解析：拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，以较高的频率拍打水面，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，波速不变，频率增大，根据vf可知波长减小，衍射现象不明显；反之以较低的频率拍打水面，波长增大，衍射现象更明显故以较低的频率拍打水面，可

8、以使衍射现象明显，以带动树叶A明显振动起来，选项A正确，B、C、D错误答案：A2解析：由于振幅均为1 cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高2 cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡位置低2 cm.所以A、B两点的竖直高度差为4 cm，故A错误；图示时刻C点是处于平衡位置，因下一个波峰经过C点，所以向水面上运动，故B错误；因周期Tv0.221 s0.4 s，所以经0.2 s，A点处于波谷，位移为2 cm，故C正确；F点是波峰与波谷相遇的点，是振动减弱点，故到两波源的路程差是半波长的奇数倍，故D错误答案：C3解析：根据题意可知，t34T时，在5414处的质点处于yA cos 2T

9、tA cos 2T34TA cos 320，即此时该质点位于平衡位置，A、B均错误；下一时刻，y0，即该质点处于平衡位置且向上振动，由题意知横波沿x轴负方向传播，根据同侧法原理判断波形可知C错误、D正确答案：D4解析：根据波的图像可知，波长8 m，从M点传到N点位移x(104) m6 m34，所以所需时间t0.3 s34T，所以周期T0.4 s，选项A错误；波速vT80.4 m/s20 m/s，选项B正确；波传到c点需要时间txv220 s0.1 s，在00.3 s内，c点只运动了0.2 s，即12T通过路程s2A28 cm16 cm，选项C错误；此时b点对应的纵坐标为4 cm，对应角度为15

10、0度，所以b点对应的横坐标为x562103 m，当原点的振动形式传到b点时，b点处于平衡位置，时间txv16 s，选项D正确答案：BD5解析：可以画出P、Q之间的最简单的波形，如图所示同时由于P、Q之间可以含有多个完整的波形，则：xPQn+12(n0，1，2，)，整理可以得到：2xPQ2n+1(n0，1，2，)，当n0时，0.3 m，当n1时，0.1 m，故选项B正确，A、C、D错误答案：B6解析：由题图可知，两列波周期和波长相同，因此可以发生干涉，故A错误；根据平移法可知，两列波的波速vxt1 m1 s1 m/s，两波相遇所需时间tx2v，解得t2 s，故B错误；因为两列波周期和波长相同，两

11、列波会发生干涉，x3 m和x11 m的质点到x7 m的距离相等，振动情况相反，所以在x7 m处两列波相互减弱，因此在x7 m处的振幅为A2，故C错误；x1 m和x11 m的质点到x6 m的距离相等，振动情况相同，因此在x6 m处是波峰和波峰相遇，是振动加强，故D正确答案：D7解析：由题图可得8 m，T4 s，所以波速为vT2 m/s，故A错误；根据题图甲可知，t5 s时刻，b质点在平衡位置，但由题图乙可知，5 s时质点处于波峰位置，故B错误；因为t5 s114T，所以0时刻c质点在平衡位置且向下振动，其初相位为，所以质点c的振动方程为yA sin 2Tt+06sin t2+ cm，故C正确；t

12、10 s是在t5 s时刻又经过了5 s的时间，而5 s114T，所以质点a振动到平衡位置且向下振动，故D错误答案：C8解析：由图可知，绳波是沿水平方向向右传播的，而绳上各点的振动方向是竖直方向，所以波的传播方向与质点的振动方向垂直，所以该波是横波，选项A错误；由图可知，现在O点在最上方，P点在平衡位置，且向上振动，根据同侧法可知，P点在如图所示的1/4波长的位置，也可以是5/4波长的位置，故14L，或者54L，所以波长4L，或者45L，可见所以波的最大波长是4L，选项B正确；在t38T时，因为38T14T，说明质点P向上运动到最大位置后又向下运动了，故此时P的振动方向是竖直向下的，选项C正确；

13、若手上下的振动加快，则说明周期变小，而波速是不变的，而根据vT可知，波长将变小，选项D错误答案：BC9解析：设声波的波长为，声源振动的频率为f，声波的波速为v，p为其中一个音量最小的位置观察者与S1、S2之间的路程差lpS2pS1(125) m5 m2 mp处音量最小，必须满足l2(2n1)(n0、1、2、3)又vf联立代入数据得f2n+1v2l85(2n1) Hz(n0、1、2、3)当n0时，声源振动的最小频率为85 Hz答案：85 Hz10解析：P质点是振动加强点，振幅为两列波的振幅之和，为4A，Q质点的振幅是两列波的振幅之差，为2A，P质点比Q质点的振幅大，但P质点的位移不一定比Q质点的

14、大，故A错误，B正确S1与S2连线的中垂线上任一点到S1与S2的波程差d0，都是振动加强点，所以P可能在S1与S2连线的中垂线上，故C正确Q点是振动减弱点，所以Q点到两波源的距离差d2(2n1)，n为整数，故D错误答案：BC11解析：由图a、b可看出，该波的波长、周期分别为10 m，T4 s则根据波速公式vT2.5 m/s，A、B间距为一个波长，则该波从A点传播到B点，所需时间为txv102.5 s4 s，A正确；由选项A可知，则该波从A点传播到B点，所需时间为4 s，则在t6 s时，B点运动了2 s，即T2，则B处质点位于波谷，B错误；波从AE波面传播到C的距离为x(10510) m，则波从

15、AE波面传播到C的时间为txv4.9 s则t8 s时，C处质点动了3.1 s，则此时质点速度方向向上，C正确；波从AE波面传播到D的距离为x(10210) m，则波从AE波面传播到C的时间为txv1.7 s，则t10 s时，C处质点动了8.3 s，则此时质点位于z轴上方，回复力方向向下，D错误答案：AC12解析：(1)对O点的振动分析，知t54T1.25 s对M点的振动分析，知A区域水波波长为AOM2 m则有：vAAT2 m/s由vgh代入数据求得：hA0.40 m(2)由vgh，代入数据求得vBghB100.9 m/s3 m/s波传到N点的时间t1ONvB33 s1 s所以t2 s时，N点刚好完成一个全振动，可知其在平衡位置向上振动，路程x4A24 cm答案：(1)0.40 m(2)向上振动24 cm