2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的形成和传播专题练习

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的形成和传播专题练习

一、填空题

1．机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________。

2．一列横波沿负x方向传播，波上有A、B、C三个质点，如图所示是某时刻的波形图，则三个质点中最先回到平衡位置是质点______（选填A、B、C字母），再过3/4周期时质点C的位移是_________m．

3．下列说法正确的是（ ）

A．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长

B．纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是相同的 C．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变

D．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场 E.只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象

4．一根处于水平伸直状态柔软的弹性绳，从绳的端点A开始每隔0.50 m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。现让A开始沿垂直于绳方向做简谐运动，经过0.7s波恰传到O点，则该波的波速为________m/s，已知 A点起振方向向下，0.7s时A点第二次到达最高点，则波的周期为______ s。

5．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度，则当声音由空气传到钢轨中时，频率______，波长___（填“变大”、“变小”或“不变”）

6．在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的正弦形“孤波”，t=0时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为v1=1m/s，则下列说法中正确的是（______）

A、t=0时刻坐标在x=－2m处的质点，t=2s时刻运动到了O点 B、右侧孤波向左传播的速度大小v2，与v1大小一定相等 C、t=2.5s时刻，O点处质点的速度方向向上

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D、t=3s时刻，O点处质点的速度方向向下

E、t=2.5~3.5s内，x=±0．5m处的质点一直保持静止

7．如图所示，A、O、B是同种均匀弹性介质中x轴上的三个质点，AO=2m，OB=6m。t=0时刻质点O作为波源由平衡位置开始向下做等幅振动，并形成一列简谐横波以大小为2m/s的波速沿x轴传播，t=3s时波源O第一次到达波峰位置。下列说法正确的是_________

A、t=3s时波刚好传播到质点B处 B、质点B刚开始振动时，振动方向向上 C、t=4s时质点A恰好达到波峰 D、该横波的波长为6m、周期为4s E、质点B达到波峰时，质点A一定处于波谷

8．如图所示为频率f=1Hz的波源产生的横波．图中虚线左侧为A介质，右侧为B介质，则该波在A、B两种介质中传播的速度大小之比vA∶vB=________；若图示时刻为t=0时刻，且此时x=14m处的质点振动方向向上，则t=1.75s时，处于x=6m的质点位移为________cm.

9．将一枚石子投入静水中，圆形波纹沿水面向外传播。t=0时刻，第一个波峰传到离石子入水处3m时，第6个波峰恰好位于石子入水处，则水波波长为____m。若水波传播速度为1.2 m/s．t=0 -7.8 s内，水面上离石子入水处9m的点____次经历波峰。

10．在x轴上的x0和x9m处各有一个做简谐振动、频率为0.5Hz的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，t0时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在t0时刻之后的

0.5s内x2m处质点的位移为______，两列波在x4.5m处叠加以后的振幅是否为零______。

11．（题文）（题文）如图所示，S为上下振动的波源，振动频率为100 Hz，所产生的横波向左、右两方向传播，波速为80 m/s，已知P、Q两质点距波源S的距离为SP＝17.4 m，SQ＝16.2 m.当S通过平衡位置向上振动时，P、Q两质点的位置是P在________，Q在________.

12．机械波产生和传播的两个条件是有______________和___________________。

13．如图，轻绳的一端固定在地面的O点，手持绳子的另一端点A以周期T=2s在水平方向上做简谐运动，

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从而带动绳上其他质点振动形成一列沿Y轴负方向传播的波，此列机械波是____（选填“横波”或“纵波”），沿Y轴方向传播的速度为_________m/s。

14．图甲所示，某机械横波在同一均匀介质中由A向B传播，A、B两质点水平相距1.2m，质点A的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻，质点A在平衡位置，质点B在波谷，且A、B之间只有一个波峰，则该机械波在此介质中的传播速度v=_________m/s；t=0.15s时，质点B的运动方向_________。

15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，当t＝0时波恰好传播到x轴上的质点B，此时在它左边的质点A恰好位于负最大位移处，如图所示，当t＝1s时，质点B第二次出现在正的最大位移处.该简谐波的波速等于_____m/s，质点B的振动方程为y＝_____cm.

二、解答题

16．平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴正方向传播，P、Q为x轴上的两个质点（均位于x轴正向，图中Q点没标出），质点P的平衡位置到0点的距离为1m。图甲是这列波在某一时刻的波形，图乙是质点P从该时刻（设为t=0）开始计时的振动图象。从t=0开始，再经过4.9s，质点Q第一次处于波峰位置。求： （1）这列波的传播速度；

（2）质点P、Q平衡位置间的距离；

（3）从波源O开始振动到质点Q第一次处于波峰位置的这段时间内，波源O通过的路程。

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17．b两质点的平衡位置分别位于x轴上xa=0、xb6m处，一列横波在x轴上沿+x方向传播，介质中a、t=0时，a点恰好经过平衡位置向上运动，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4cm，已知这列波的频率为25Hz。求:

(1)求经过ls时间内，a质点运动的路程；

(2)若a、b在x轴上的距离小于一个波长，求该波的波速.

18．如图所示，实线为t1＝0时刻的图象，虚线为t2＝0.2 s时刻的波形，求：

（1）若已知T＜t2-t1＜2T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速； （2）若0.1 s＜T＜0.2 s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速；

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参考答案

1．介质 运动形式 能量（或信息） 2．A 0 3．ACE 4．10 0.4 5．不变 变大 6．BDE 7．ACE 8．2∶3 5cm 9．0.6 6 10．2m/s 5cm 不为零 11．波峰 波谷 12．振源 介质 13．横波 0.5 14．8m/s y轴负方向 15．10 5sin2.5πt 16．（1）10m/s（2）48m（3）9.70m 17．(1)4m(2)600m/s 18．（1）50m/s（2）40m/s

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