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分层规范快练(四十三)机械波 双基过关练1(多选)一振动周期为T、振幅为A、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,传播过程中无能量损失一段时间后,该振动传播至某质点P.关于质点P的振动情况,下列说法正确的是()A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴正方向或负方向取决于它离波源的距离E若P点与波源距离svT,则质点P的位移与波源的相同解析:机械波在传播过程中,把波源的信息传播出去,即把波源的振动周期、振幅、开始振动的方向等信息都传播出去,各质点的振动周期、振幅、开始振动的方向均与波源的相同,故D错误,A、B正确波的传播速度和质点的振动速度无关,故C错误当P点与波源的距离svT时,即P点与波源相距一个波长,两质点的振动情况完全一样,故E正确答案:ABE2(多选)一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动,一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图所示,则观察者接收到()A声源在A点时发出声音的频率大于600 HzB声源在B点时发出声音的频率等于600 HzC声源在C点时发出声音的频率等于600 HzD声源在C点时发出声音的频率小于600 HzE声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz解析:根据多普勒效应,当声源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率大于声源的频率,当声源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率小于声源的频率,将声源运动至A、B、C、D四个点时相对于观察者的速度方向标出来,A点有接近观察者的趋势,C点有远离观察者的趋势,声源在B、D两点的速度方向垂直O点与观察者的连线,故A、B、D正确,C、E错误答案:ABD3(多选)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的13个质点,相邻两质点的距离均为0.1 m,如图甲所示在此均匀介质中一列横波沿直线向右传播,在t0时刻到达质点1,且质点1开始时是向上运动的,经过一段时间,在t0.6 s时刻第一次出现如图乙所示的波形则该波的()A周期是0.3 s,波长是0.8 mB周期是0.4 s,波长是0.8 mC频率是2.5 Hz,波速是2 m/sD频率是 Hz,波速是 m/sE在t0.6 s时刻,质点13正在向下运动解析:由乙图得到波长0.8 m,由题意,质点1开始振动方向向上,而乙图上质点13振动方向向下,质点1在平衡位置,则可知,波的前峰并不是质点13,而在质点13右侧半个波长处,即形成两个波长的波形则t2T,得到T0.3 s,选项A、E正确,B错误;波速v m/s m/s,频率f Hz,选项C错误,D正确答案:ADE4一列简谐横波沿x轴负方向传播,如左图是t1 s时的波形图,右图是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),即图2可能是图1中哪个质点的振动图线()Ax0处的质点Bx1 m处的质点Cx3 m处的质点 Dx5 m处的质点解析:先在振动图线中看t1 s时质点的振动情况,由图可知该时刻质点处于平衡位置且向负方向运动,再由“同侧”原理可知,图1中的x0、1、3、5这四个点中只有x0处的质点正经平衡位置向负方向运动,可知A选项正确答案:A5(多选)如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻,M是波峰与波峰相遇点,两列波的振幅均为A,下列说法中正确的是()A该时刻位于O点的质点正处于平衡位置B位于P、N两点的质点始终处在平衡位置C随着时间的推移,位于M点的质点将向位于O点的质点处移动D从该时刻起,经过四分之一周期,位于M点的质点到达平衡位置,此时位移为零EO、M连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A解析:该时刻位于O点的质点正处于波谷与波谷的相遇点,非平衡位置,选项A错误;位于P、N两点的质点处于波峰和波谷的相遇点,合位移始终为零,选项B正确;质点并不随波迁移,选项C错误;从该时刻起,经过四分之一周期,两列波在M点的振动分别到达平衡位置,合位移为零,选项D正确;O、M连线上各点都是振动加强的点,其振幅为2A,选项E正确答案:BDE6(多选)一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿y方向运动,经过0.2 s第一次回到平衡位置,则()A该波沿x轴正方向传播B该波沿x轴负方向传播C波的周期为0.4 sD波的传播速度为30 m/sE质点Q的振动方程为y5cos5t(cm)解析:图示时刻P点的振动方向向下,比左侧波峰振动早,所以波向左传播,即沿x方向传播,选项A错误,B正确由题知,位于平衡位置的质点P正向y方向运动,且经0.2 s质点P再一次经过平衡位置并向y方向运动,得到P的振动周期为0.4 s,即波的周期为0.4 s,选项C正确;由图读出,波长6 m,所以v m/s15 m/s,选项D错误;Q点的振幅为5 cm,5 rad/s,t0时刻处于振幅最大处,所以质点Q的振动方向为y5cos5t(cm),选项E正确答案:BCE72019河南安阳模拟(多选)如图甲所示为一列简谐波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是()A这列波的传播方向是沿x轴正方向B这列波的传播速度大小是20 m/sC经过0.15 s,质点P沿x轴的正方向传播了3 mD再过0.1 s,质点Q的运动方向沿y轴正方向E再过0.1 s,质点Q的运动方向沿y轴负方向解析:由图乙可知,t0时刻质点P向下振动,由图甲根据“上坡下,下坡上”可知,此列波沿x轴正方向传播,故A正确;由图甲可知波长4 m,由图乙可知周期T0.2 s,则波速为v m/s20 m/s,故B正确;各质点只在自己的平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移,故C错误;由于t0.1 s,所以此时刻振动情况与计时起点振动情况完全相反,由图甲可知计时起点质点Q同y轴正方向运动,则0.1 s时质点Q向y轴负方向运动,故D错误,E正确答案:ABE8(多选)如图甲所示,一列机械波沿直线ab向右传播,ab2 m,a、b两点的振动情况如图乙所示,下列说法中正确的是()A波速可能是 m/s B波长可能是 mC波速可能是 m/s D波速可能是 m/sE波长可能大于 m解析:由振动图象可看出t0时刻,点a在波谷,点b在平衡位置且向上振动,所以ab2 mn(n0、1、2、3),解得 m(n0、1、2、3),所以波速v m/s(n0、1、2、3),式中当n10时,A项正确;式中当n0时,B项正确;式中当n1时,D项正确答案:ABD技能提升练92019河南南阳一中四模(多选)如图所示,两列简谐横波a和b均沿x轴正方向传播,波速为40 m/s,下列说法正确的是()Aa波的周期为0.2 s,b波的周期为0.1 sB对于b波,x轴上x1 m处的质点经过0.1 s就传到x5 m处Ca、b两列波相遇时不能发生稳定干涉Dx8 m处的质点振动总是加强的E若两列波进入另一种介质,它们的频率都不会改变解析:从图中可知a8 m,b4 m,故Ta0.2 s,Tb0.1 s,A正确;波上的质点在传播过程中,只在平衡位置附近上下振动,不随波迁移,B错误;由于两列波周期不相同,即频率不相等,故不能发生稳定干涉,则x8 m处质点振动并不总是加强的,C正确,D错误;波的频率等于波源的振动频率,由波源决定,而与介质无关,所以其频率不变,E正确答案:ACE102019衡水模拟(多选)如图甲所示,在水平面内,有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab6 m,ac8 m在t10时刻a、b同时开始振动,振动图象均如图乙所示,所形成的机械波在水平面内传播,在t24 s时c点开始振动()A该机械波的传播速度大小为2 m/sB该列波的波长是2 mC两列波相遇后,c点振动加强D两列波相遇后,c点振动减弱E两列波相遇后,c点振动先加强后减弱解析:a点振动产生的机械波最先到达c点,则根据关系式v可知波速v2 m/s,选项A正确;由于v,则vT2 m/s1 s2 m,选项B正确;a波比b波早到达c点的时间t1 s,即两列波到达c点时,使c点振动加强,产生共振,由于两列机械波频率相同相干涉,故c总是振动加强点,选项C正确,选项D、E错误答案:ABC112019湖南长郡中学模拟机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点P的横坐标x0.32 m从此时刻开始计时(1)若P点经0.4 s第一次到达最大正位移处,求波速大小(2)若P点经0.4 s到达平衡位置,波速大小又如何?解析:(1)若P点经0.4 s第一次到达最大正位移处,即最大正位移处波形传至P处,知波形移动的距离x0.32 m0.2 m0.12 m,则波速v m/s0.3 m/s.(2)若P点经0.4 s到达平衡位置,即平衡位置处波形传至P处,则波形移动的距离x0.32 m(n0,1,2,),则波速v m/s(0.8n) m/s(n0,1,2,)答案:(1)0.3 m/s(2)(0.8n) m/s(n0,1,2,)
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