江苏版高考物理一轮复习课时分层作业36机械波含答案

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题组一 波的形成与传播与波的图像
1．在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。t＝0时，x＝0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t＝eq \f(3,4)T时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A．t＝0时，质点P0沿y轴负方向运动
B．t＝eq \f(3,4)T时，质点P4的速度最大
C．t＝eq \f(3,4)T 时，质点 P3和 P5相位相同
D．该列绳波的波速为eq \f(8a,T)
2．如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下振动，沿y轴方向，向上为y轴正方向，产生的简谐横波向右传播，经过0.1 s后，沿波的传播方向上距S为2 m的P点开始振动。若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
甲 乙
A．波源S最初是向上振动的
B．t＝0.2 s时P点向上振动
C．0～0.1 s时间内P点运动的路程为2 m
D．t＝0.6 s时P点处于波峰
题组二 波动图像和振动图像的理解及应用
3．振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图所示，在波传播到细绳上一点P时开始计时，则下列选项中能表示P点振动图像的是( )
A B
C D
4．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是( )
甲 乙
A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s
B．质点b经8 s振动的路程为2 m
C．此时刻质点a的速度沿＋y方向
D．质点a在t＝2 s时速度最大
题组三 波的多解性
5．(2022·泰州等江苏7市高三第三次调研测试)两列简谐横波P、Q在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，P、Q两列波在t＝0时刻的波形分别如图甲中实线、虚线所示，x＝1.5L处质点的振动图像如图乙所示。简谐波P的周期为TP，图中A1、A2已知，T0未知。求：
(1)两列波在介质中的传播速度v及简谐波Q的周期TQ；
(2)求T0及x＝1.5L处质点从t＝0时刻到T0时间内通过的路程s。
甲 乙
6．如图甲所示，S为振源，P质点距S的距离为r，t＝0时刻S由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，图乙为P质点从t1时刻开始振动的振动图像，则下列说法正确的是( )
甲 乙
A．t＝0时刻振源S的振动方向沿y轴正方向
B．t2时刻P质点振动速度最大，方向沿y轴负方向
C．t2时刻振源S处于平衡位置向y轴正方向振动
D．若波源停止振动，则P质点也马上停止振动
题组四 波的干涉、衍射和多普勒效应
7.如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点。设两列波的振幅均为A，则( )
A．再过四分之一周期，Q点为振动减弱点
B．图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置
C．M点为振动加强点，位移始终为2A
D．从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零
8．下列选项与多普勒效应有关的是( )
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．外科医生对结石病人的超声排石
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
9．近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍。当战机在法定上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动。这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆。关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( )
A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱
B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音
C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低
D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话
10．某横波在介质中沿x轴传播，左图为t＝0.25 s时的波形图，右图为P点(x＝1.5 m处的质点)的振动图像，那么下列说法不正确的是( )
A．该波向右传播，波速为2 m/s
B．质点L与质点N的运动方向总相反
C．t＝0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动
D．t＝1.25 s时，质点K向右运动了2 m
11.一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1＝1 m和x2＝2 m的两质点A、B的振动图像如图所示。由此可知( )
A．波长为eq \f(4,3) m
B．波速为1 m/s
C．3 s末A、B两质点的位移相同
D．1 s末A质点的振动速度大于B质点的振动速度
12．如图所示，一列简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1 s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是( )
A．0.60 m/s B．0.75 m/s
C．0.95 m/s D．1.15 m/s
13．(2022·江苏高三开学考试)资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上；它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大，掀起10～40米高的拍岸巨浪，有时最先到达海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。
(1)在深海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是t ＝900 s后首次出现的波形图。已知波沿x轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离s1＝1.08万公里，求海啸波到浅海区的时间t1；
(2)在浅海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图乙，波从浅海区到海岸的水平距离为s2，写出该海啸波的表达式和波谷最先到达海岸的关系式。
甲
乙
14.一列简谐横波的波形如图所示，实线表示t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.05 s时刻的波形图，求：
(1)该简谐横波的振幅与波长各为多少？
(2)若2T＞t2－t1＞T，波速可能为多大？(T为周期)
15.如图所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是0.2 s后的波形图线。
(1)若波向左传播，求它传播的距离及最小距离；
(2)若波向右传播，求它的周期及最大周期；
(3)若波速为35 m/s，求波的传播方向。