1、第十四章 波與相對論第二講 機(jī)械波課時跟蹤練A組基礎(chǔ)鞏固1(2019·恩施模擬)利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖甲、乙所示，則()A圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象B圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象C圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象D圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象解析：由題圖容易看出甲是小孔衍射，圖乙是波的干涉，選項D正確答案：D2(2019·長沙模擬)下列物理現(xiàn)象：在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕；“聞其聲而不見其人”；學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高分別屬于波的()A反射

2、、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)解析：在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng)正確選項是A.答案：A3.(2019·濟(jì)南模擬)小河中有一個實(shí)心橋墩P，A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉，俯視圖如圖所示，小河水面平靜現(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面，使形成的水波能帶動樹葉A振動起來，可以采用的方法是()A提高拍打水面的頻率B降低拍

3、打水面的頻率C無論怎樣拍打，A都不會振動起來D無需拍打，A也會振動起來解析：使形成的水波能帶動樹葉A振動起來，必須使水面形成的波波長足夠長，衍射現(xiàn)象明顯，可以采用的方法是降低拍打水面的頻率，選項B正確答案：B4(2019·福建卷)簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v.若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻起，下列四副波形中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是()解析：由圖A知，波長2s，周期T，由圖知質(zhì)點(diǎn)a向上振動，經(jīng)第一次到達(dá)波谷，用時t1T，B圖對應(yīng)波長s，周期T，由圖知質(zhì)點(diǎn)a向下振動，經(jīng)第一次到達(dá)波谷，用時t2T，C圖

4、對應(yīng)波長s，周期T，由圖知質(zhì)點(diǎn)a向上振動，經(jīng)第一次到達(dá)波谷，用時t3T，D圖對應(yīng)波長，周期T，由圖知質(zhì)點(diǎn)a向下振動，經(jīng)第一次到達(dá)波谷，用時t4T，所以D正確答案：D5.(2019·北京卷)周期為 2.0 s 的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖象如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，則該波()A沿x軸正方向傳播，波速v20 m/sB沿x軸正方向傳播，波速v10 m/sC沿x軸負(fù)方向傳播，波速v20 m/sD沿x軸負(fù)方向傳播，波速v10 m/s解析：根據(jù)機(jī)械波的速度公式v，由圖可知波長為 20 m，再結(jié)合周期為2 s，可以得出波速為10 m/s.應(yīng)用“同側(cè)法”等方法判斷波沿x軸正方向

5、傳播因此答案為B.答案：B6(多選)(2019·衡水模擬)為了研究樂音的物理規(guī)律，某同學(xué)用計算機(jī)錄制下優(yōu)美的笛音do和sol，然后在電腦上用軟件播放，分別得到如圖中a和b的兩個振動圖線，由此可以判斷()Ado和sol的頻率之比約為23Bdo和sol的周期之比約為23Cdo和sol在空氣中傳播的波速之比約為32Ddo和sol在空氣中傳播的波長之比約為32解析：由題圖可知，相同長度的do的4個波長對應(yīng)sol的6個波長，故do和sol在空氣中傳播的波長之比約為32，選項D正確；由于二者在空氣中傳播速度相等，由vf可知，do和sol的頻率之比約為23，do和sol的周期之比約為32，選項A正

6、確，選項B、C錯誤答案：AD7(多選)(2019·唐山模擬)如圖所示，實(shí)線和虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，下列說法中正確的是()A該時刻質(zhì)點(diǎn)O正處在平衡位置BP、N兩點(diǎn)始終處于平衡位置C點(diǎn)M到兩波源的距離之差一定是波長的整數(shù)倍D從該時刻起，經(jīng)過周期，質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置解析：由題圖可知，O、M為振動加強(qiáng)的點(diǎn)，此時點(diǎn)O處于波谷，點(diǎn)M處于波峰，點(diǎn)M是峰、峰相遇，只有當(dāng)兩波源振動相位相同時，點(diǎn)M到兩波源的距離差才是波長的整數(shù)倍，若兩波源振動相位相反，則點(diǎn)M到兩波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍，故A、C均錯誤；P、N兩點(diǎn)為減弱點(diǎn)，又因為兩列波的振幅相

7、同，因此P、N兩點(diǎn)的振幅為零，即兩點(diǎn)始終處于平衡位置，B正確；從該時刻經(jīng)周期，兩列波分別引起的振動都使點(diǎn)M位于平衡位置，故點(diǎn)M位于平衡位置，D正確答案：BD8(2019·全國卷)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與O的距離為 35 cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間，已知波源自t0時由平衡位置開始向上振動，周期T1 s，振幅A5 cm.當(dāng)波傳到P點(diǎn)時，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5 s，平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置，求：(1)P、Q之間的距離；(2)從t0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波

8、峰位置時，波源在振動過程中通過路程解析：(1)由題意，O、P兩點(diǎn)的距離與波長滿足OP，波速與波長的關(guān)系為v.在t5 s時間間隔內(nèi)波傳播的路程為vt，由題意有vtPQ，綜上解得PQ133 cm.(2)Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時，波源運(yùn)動時間為t1tT.波源由平衡位置開始運(yùn)動，每經(jīng)過，波源運(yùn)動的路程為A，由題意可知t125×T，故t1時間內(nèi)，波源運(yùn)動的路程為s25A125 cm.答案：(1)133 cm(2)125 cmB組能力提升9(2019·煙臺模擬)如圖甲所示，S點(diǎn)為振源，P點(diǎn)距S的距離為r，t0時刻S點(diǎn)由平衡位置開始振動，產(chǎn)生沿直線向右傳播的簡諧橫波，圖乙為P點(diǎn)從t

9、1時刻開始振動的振動圖象，則以下說法正確的是()At0時刻振源S的振動方向沿y軸負(fù)方向Bt2時刻P點(diǎn)振動速度最大，方向沿y軸負(fù)方向C該簡諧波的波長為D若波源停止振動，則P點(diǎn)也馬上停止振動解析：據(jù)題意，當(dāng)機(jī)械波在t1時刻剛傳到P點(diǎn)時，P點(diǎn)的起振方向向上，說明這列波的起振方向向上，則t0時，振源的振動方向沿y軸正方向，A選項錯誤；據(jù)圖可知，t2時刻質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置向上振動，即此時質(zhì)點(diǎn)P具有正向的最大速度，B選項錯誤；這列波從波源S傳到距離r的P點(diǎn)時所用的時間為t1，則這列波的傳播速度為v，那么由圖可得這列波的波長為vT，則C選項正確；如果波源停止振動，則P點(diǎn)需要經(jīng)過t1時間才會停止振動，所以D選

10、項錯誤答案：C10(多選)(2019·海南卷)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m已知任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4 s下列說法正確的是()A波速為4 m/sB波的頻率為1.25 HzCx坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時恰好位于波谷Dx坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時恰好位于波峰E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時，x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷解析：任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4 s，則T0.4 s，解得T0.8 s，從圖象中可知4 m，所以根據(jù)公式v m/s5 m/s，故選項A錯誤；根據(jù)公式f可得波的頻

11、率為1.25 Hz，選項B正確；x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為3 m的質(zhì)點(diǎn)相隔12 m，為波長的整數(shù)倍，即兩質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，而x坐標(biāo)為3 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t0.2 s，即四分之一周期振動到平衡位置，所以x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時振動到平衡位置，選項C錯誤；x的坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)和x的坐標(biāo)為2 m的質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，x的坐標(biāo)為2 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t0.2 s，即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時恰好位于波峰，選項D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時，經(jīng)過了半個周期，而x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為1 m的質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，經(jīng)過半個周期x坐標(biāo)為1 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷，選項

12、E正確答案：BDE11(2019·南京模擬)如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源S，它沿y軸做頻率為50 Hz，振幅為2 cm 的簡諧振動，形成的波可沿x軸正、負(fù)方向傳播，波速為20 cm/s，開始振動時，S恰好通過O點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(1)當(dāng)S完成第一次全振動時，畫出此時的波形圖(2)如圖，波傳到坐標(biāo)為x12.7 cm的M點(diǎn)時，還要經(jīng)過多長時間才能傳到N點(diǎn)？波傳到N點(diǎn)時，M點(diǎn)在什么位置？解析：(1)波形圖象如圖(2)當(dāng)波到達(dá)M點(diǎn)時，波也已經(jīng)傳到x2.7 cm的位置還要再經(jīng)過t0.01 s才能傳到N點(diǎn)當(dāng)波傳播到N點(diǎn)時，M點(diǎn)已經(jīng)振動了半個周期，故M點(diǎn)正在平衡位置且正在向y軸負(fù)向運(yùn)動答案：(

13、1)見解析 (2)0.01 sM點(diǎn)正在平衡位置12(2019·全國卷)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個質(zhì)點(diǎn)t0時開始觀測，此時質(zhì)點(diǎn)O的位移為y4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t s時，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t1 s時，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置求：(1)簡諧波的周期、波速和波長；(2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式解析：(1)設(shè)振動周期為T，由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個周期，由此可知T4 s，由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個波長，且波沿x軸正向傳播，O在t s 時回到平衡位置，而A在t1 s時回到平衡位置，時間相差 s兩質(zhì)點(diǎn)平