2020高考物理专题15振动和波备考强化训练40机械波二新人教版 下载本文

2019年

21.【答案】 (1)128 cm (2)6个

【解析】(1) 距A点1 m处的质点随 A点振动经过的路程

s1=2×4 cm=8 cm

从B发出的波在22 s内传播的距离x=vt=22 m

故从B发出的波可以传播到距A点1 m处的质点,且该质点又振动了1.5个周期, 故此质点又振动的路程为s2=6×20 cm=120 cm 总路程s=s1+s2=128 cm.

(2)16 s内两列波相对运动的长度 Δl=lA+lB-d=2vt-d=12 m 从A发出的波的宽度a==v=0.2 m 从B发出的波的波长λB=vTB=2 m

n==6

即从A发出的波经过了6个波峰. 22.【解析】(1)ABC

(2)(i)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可知:T=4 s①

由于质点O与A的距离5 m小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在时回到平衡位置,而A在t=1 s时回到平衡位置,时间相差。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度:v=7.5 m/s②

利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长:λ=30 cm③ (ii)设质点O的位移随时间变化的关系为:④将①式及题给条件代入上式得

2019年

解得,A=8 cm⑥

(国际单位制)

或(国际单位制)

(四)选做题 23. 【答案】ACD

【解析】 6 s内质点传播的距离x=vt=12 m,波恰好传到d点,A正确; t=3 s时刻,质点c刚开始向下振动,t=5 s时刻,c刚好振动了2 s,刚好到达平衡位置,B 错误;由题意知, T=3 s,周期T=4 s,C正确;4~6 s时段内质点c从最低点向最高点运动,D正确;b、d两点相距10 m,而波长λ=vT=8 m,不是半波长奇数倍,b、d两点不是振动的反相点,E错误.

24.【答案】D

【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像.图1为波动图像,图2为振动图像.t=0时刻,a在波峰位置,速度为零,加速度最大,b在平衡位置,加速度为零,速度最大,A、B错误.在波动图像中,根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b点在平衡位置且向下振动,故图2可以表示质点b的振动,C错误,D正确.

25.【答案】选B。

【解析】机械波的振幅与波源有关,选项A错误;传播速度由介质决定,选项B正确;静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以相反,也可以互成一定的夹角,选项C错误;动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度,与材料有关,选项D错误.

26.【答案】CD

【解析】A、质点P的振动方程,则,周期为:,故A错误;

2019年 y?10sin(5?t)cm??5?radsT?2???2??0.4s 5?BD、由波的图象得:振幅,波长,故波速为:A?10cm??4m v??T?4ms?10ms,故B错误,D正确; 0.4C、根据振动方程,时刻位移为零,此后先变为正,说明时刻P点在平衡位置且向方向运动;再结合波形微微平移方法得到波向正方向传播,故C正确。y?10sin(5?t)cmt?0?yx 故选:CD 27.【答案】BDE

【解析】该时刻位于O处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;P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点,二者运动的步调始终相反,合位移为0,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点的振动均达到平衡位置,合位移为零,选项D正确;O、M连线的中点是振动加强区的点,其振幅为2A,选项E正确.

28.【答案】选B。

【解析】根据波的干涉的加强点和减弱点的条件,可知当某点与两个波源距离差为波长的整数倍时,该点为振动加强点,即声音加强点,由题可知,Δx=nλ

=5n(n=0,1,2…),所以这位同学距离跑道两端相差5m的整数倍,也就是说这位同学每向前运动2.5m,就为一个声音加强点,10m内共有4个点,故选B。

29.【答案】B

【解析】A、由波形图不能读出波的周期,故A错误; B、由图象可知波长,故B正确;??4m

C、由图像可知,此时A位于平衡位置,速度达最大,故C错误;

D、由图像可知,此时B位于最大振幅位置,加速度达最大,故D错误。

故选:B

30.【答案】BDE

【解析】A、由图可知,波的波长为,波从P传到Q的距离为:,波速为:,故A错误;??40mx?90m?60m?30mv??30ms?50ms 0.6?40B、这列波的周期:,故B正确;T??s?0.8s v50xtC、波从P传到c的时间为:,在在这段时间内质点c振动了半个周期,通过的路

2019年 程等于:,故C错误;T?0.2s2A?20cm D、从t时刻开始计时,质点a的振动方程为:y?Asin(?11??t?st?s 633142???t?)?10sin(2.5?t?)cm T66当,时,,故在这个时刻质点a第一次到达平衡位置,故D正确;y?02.5?t?E、在 t 时刻,因波沿x轴正方向传播,故此时质点P是向上振动的,经后,P正在向下振动(负位移),是经过平衡位置后向下运动;0.5s0.1s?点的位移是相同的,故E正确。0.1s?T 4T 4而质点b是正在向上振动的(负位移),是到达最低点后向上运动,可见此时两个质31.【答案】B

【解析】 t=0时刻质点P、Q均沿y轴负方向运动,故A错误;由波形图可知,,t=0.75s时刻,两列波同时到达质点M,质点M开始振动,又经过0.25s即t=1s时刻,质点在两列波的共同作用下同时达到波峰,所以M的位移为-4cm,故选B,故C错误;波在传播过程中是运动状态的传递,质点本身位置并不发生移动,故D错误。

??0.4mT??v?0.4s?1s 0.4