考点40 机械波-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

金版教程 高考总复习首选用卷 物理 考点40　机械波 题组一　基础小题 1．关于机械波的形成与传播，下列说法中错误的是(　　) A．物体做机械振动，不一定产生机械波 B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步 C．参与振动的质点都有相同的频率 D．机械波经过的区域质点随波迁移，同时机械波将波源的能量传递出去 答案　D 解析　机械波的形成必须具备两个条件：波源和介质。若只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，A正确；先振动的质点带动与它相邻的后振动的质点，将振动传播开来，所以后振动的质点总是落后先振动的质点，但振动频率相同，B、C正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，D错误。本题选说法错误的，故选D。 2．(多选)物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1 min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4 m。则下列说法正确的是(　　) A．该列水波的频率是36 Hz B．该列水波的波长是1.6 m C．该列水波的波速是0.96 m/s D．两片树叶的位移始终等大反向 答案　BCD 解析　两树叶在1 min内都上下振动了36次，则树叶振动的周期T＝ s＝ s，树叶振动的频率f＝＝0.6 Hz，则水波的频率为0.6 Hz，A错误；根据题意有λ＝4 m，解得该列水波的波长为λ＝1.6 m，B正确；水波的波速v＝λf＝1.6×0.6 m/s＝0.96 m/s，C正确；一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两者平衡位置间的距离是半波长的奇数倍，两片树叶的位移始终等大反向，D正确。 3.(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sin m，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12 m处，波形图如图所示，则(　　) A．此后再经6 s该波传播到x＝24 m处 B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向 C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D．此后M点第一次到达y＝－3 m处所需时间是2 s 答案　AB 解析　由波源振动表达式可知ω＝ rad/s，而ω＝，所以T＝4 s，由波形图知λ＝8 m，波速v＝＝2 m/s，经6 s波传播的距离Δx＝vΔt＝12 m，故此后再经6 s该波传播到x＝24 m处，故A正确；经过Δt′＝3 s，波向前传播的距离为Δx′＝vΔt′＝6 m，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y轴正方向，B正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波源起振方向沿y轴正方向，C错误；此时M点在y＝3 m处且沿y轴负方向振动，此后第一次到达y＝－3 m处所用时间小于＝2 s，故D错误。 4.如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向(垂直xOy平面)做简谐运动的点波源S1(1，0)和S2(4，0)，振动方程分别为zS1＝A sin 、zS2＝A sin 。两列波的波速均为1 m/s。两列波在点B(2.5，3)和点C(4，4)相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互(　　) A．加强、加强 B．减弱、减弱 C．加强、减弱 D．减弱、加强 答案　D 解析　因为B点距两波源距离相同，而两波源的振动步调相反，所以两列波引起B处质点的振动总是相互减弱。由振动方程可知，两列波的周期均为T＝ s＝2 s，波长均为λ＝vT＝2 m，根据几何关系，C距两波源的距离差为Δs＝1 m＝λ，而两波源的振动步调相反，所以两列波引起C处质点的振动总是相互加强。故D正确。 题组二　高考小题 5．(2022·北京高考)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＝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＝T时，质点P4的速度最大 C．t＝T时，质点P3和P5相位相同 D．该列绳波的波速为 答案　D 解析　由题中t＝T时的波形图可知，此时波刚好传播到质点P6处，根据“上下坡法”可知，此时质点P6沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，即t＝0时，质点P0沿y轴正方向运动，故A错误；由题图可知，t＝T时，质点P4处于y轴正方向的最大位移处，故速度为零，B错误；由题图结合“上下坡法”可知，t＝T时，质点P3沿y轴负方向运动，质点P5沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，C错误；由题图可知＝2a，解得