专题44 机械波-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题44 机械波 特训目标 特训内容 目标1 机械波的传播和波的图像（1T—4T） 目标2 波动图像和振动图像（5T—8T） 目标3 波的多解问题（9T—12T） 目标4 波的干涉（13T—16T） 目标5 波的衍射和多普勒效应（17T—20T） 【特训典例】 1、 机械波的传播和波的图像 1．如图1所示为医生用B超探头向人体内发射超声波，超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号就形成了B超图像。若探头发出的超声波在人体内传播时在t=0时刻的图形如图2所示，波沿x轴正向传播，a、b是波传播路径上的两个质点，质点a的振动比质点b的振动超前，则下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻，质点a与质点b振动情况相同 B．超声波在人体中传播速度大小为1500m/s C．反射的超声波传播速度会小于探头发射的超声波速度 D．从t=0时刻开始，当质点a第一次回到平衡位置时，质点b的位移和t=0时刻的位移相同 E．质点a在2×10-5s内运动的路程为40mm 2．如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10cm，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，振动从绳的左端传到右端，t＝0时质点1开始竖直向上运动，t＝0.1s时质点1在最大位移20cm处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A．该波的波速一定是2m/s B．该波的波长一定是0.8m C．质点3振动后的周期可能是0.08s D．质点3开始运动时运动方向一定向上 E．质点3的振动方程一定是y＝20sin5πt（cm） 3．如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞给观众带来了一场绝美的视觉盛宴。如图乙，水袖由厚薄程度不同的重水袖和轻水袖连接而成。如图丙，某同学为研究重水袖和轻水袖传播机械波的情况，将水袖拉直平放在光滑水平玻璃上，在水袖方向和垂直水袖方向的水平面内建立坐标系，交界点O为坐标原点，P为轻水袖上0.70m处的一个点。某时刻对交界点施加一个外力，使此交界点沿y方向振动，并在两边水袖上形成两列沿x轴传播的简谐波。时，交界点O从平衡位置开始向y轴正方向运动，时，O点第3次到达波峰，P点第一次经过平衡位置向下运动，则下列说法正确的是（    ）    A．两列波的传播周期相同 B．波在重水袖上传播的波速等于在轻水袖上传播的波速 C．在轻水袖上传播的波速为0.4m/s D．在重水袖上各质点的振幅低于在轻水袖上各质点的振幅 4．如图是绳波形成过程的示意图，将两根粗细相同、材料不同的长软绳Ⅰ和Ⅱ的一端连接在一起（图中O点为结点），1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。时刻，手持结点O以一定周期在竖直方向做简谐振动，带动绳Ⅰ、绳Ⅱ上的其他质点依次上下振动，形成向左和向右传播的两列简谐波。已知时，质点14刚要开始振动且方向向上；时，质点4第一次到达最高点。下列判断正确的是（    ） A．波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等 B．时刻，手持结点O的运动方向竖直向下 C．波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于在绳Ⅰ中传播速度的2倍 D．波在绳Ⅱ中的传播速度可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍 2、 波动图像和振动图像 5．图（a）为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　）    A．再过0.125 s时，质点P刚好运动到波谷 B．该波的波速为1.6m/s C．该波沿x轴正方向传播 D．从t＝0.10s到t＝0.25s时间内，质点P通过的路程为30cm 6．如图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，介质中的两个质点P、Q此刻离开平衡位置的位移分别为、；图（b）是质点的振动图像。正确的是（　　）    A．波沿方向传播，时刻质点正在向方向振动 B．波沿方向传播，时刻质点正在向方向振动 C．波速为，时刻质点在减速、质点在加速 D．波速为，质点P、Q振动方向有时相同有时相反 7．如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于、处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．该波沿x轴正方向传播 B．时刻，质点P正沿y轴负方向运动 C．质点P的振动方程为 D．当质点Q在波峰时，质点P的位移为 8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图（a）所示，且此刻波刚好传到E点，A点在波峰，B、C、D也是波上质点。质点C的振动图像如图（b）所