(配套教参)高效作业27 机械波-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习物理一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

高效作业27　机械波 (见学生用书P341) 微考点一　机械波的形成和传播规律 1．一根粗细均匀的弹性绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是(　A　) A．波源振动的周期逐渐减小 B．波的传播速度逐渐减小 C．各处的波长都相等 D．此时刻质点P的速度方向向上 【解析】 波向右传播，由波形图可知，由波源振动形成的机械波的波长逐渐减小，由于同一种介质中的波速不变，根据v＝λf，T＝，可知波源振动的频率变大，周期变小，故A正确，B、C错误；波向右传播，由波形图结合上下坡法可知，此时刻质点P的速度方向向下，故D错误。故选A。 2．2023·湖州中学模拟如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1 m，各质点均静止在各自的平衡位置，t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图乙所示，形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播。则下列说法正确的是(　C　) A．从t＝3 s时刻起质点f开始振动 B．t＝3 s时刻，质点e第二次回到平衡位置 C．从t＝0至t＝3 s，质点b运动的路程为10 cm D．从t＝2 s至t＝3 s，质点d的加速度正在逐渐减小 【解析】 由振动图像可知T＝2 s，v＝2 m/s，则λ＝vT＝2×2 m＝4 m，波传到质点f所需的时间tf＝＝ s＝2.5 s，即从t＝2.5 s时刻起质点f开始振动，故A错误；波传到质点e所需的时间te＝＝ s＝2 s，质点起振的方向向上，则t＝3 s时刻波传到e点之后，质点e上下振动1 s，即，所以t＝3 s时刻质点e第一次回到平衡位置，故B错误；波传到质点b所需的时间tb＝＝ s＝0.5 s，从t＝0至t＝3 s质点b振动了3 s－0.5 s＝2.5 s＝1T，则运动的路程为5A＝5×2 cm＝10 cm，故C正确；波传到质点d所需的时间td＝＝ s＝1.5 s，质点起振的方向向上，所以质点d开始振动的方向也是向上，则从t＝2 s至t＝3 s质点d正在从波峰向波谷振动，加速度先逐渐减小后逐渐变大，故D错误。故选C。 微考点二　对波的图像的理解及其应用 3．2023·柯桥中学模拟(多选)一列简谐横波在t＝0.4 s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20 m/s。则(　AD　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A．该波的波长为24 m B．该波沿x轴正方向传播 C．t＝0.4 s时质点P离开平衡位置的位移为5 m D．质点P的平衡位置坐标为x＝6 m 【解析】 由波长与波速的关系式可得λ＝vT＝24 m，故A正确；由题图乙可知，0.4 s时，质点P正在向y轴负方向振动，所以该波沿x轴负方向传播，故B错误；质点P做简谐运动的表达式为y＝A sin t＝10sin t cm，t＝0.4 s时质点P离开平衡位置的位移为y＝5 cm，故C错误；由y＝10sin t cm可得x＝0处的质点从平衡位置运动到y＝5 cm，经历的时间为t1＝0.1 s，则质点P的平衡位置坐标为xP＝v(t－t1)＝6 m，故D正确。故选A、D。 4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点处，从t＝0时开始振动，简谐横波在t＝0.3 s时的部分波的图像如图所示，这列波上x＝0.5 m处的质点从t＝0.5 s时刻开始向上振动。下列说法正确的是(　D　) A. 波源的起振方向向下 B．波的振动周期为0.3 s C．波源的振动方程为y＝10sin 4πt D．t＝2 s时，x＝0.2 m处质点通过的路程为180 cm 【解析】 质点的起振方向都与波源的起振方向相同，这列波上x＝0.5 m处的质点从t＝0.5 s时刻开始向上振动，t＝0时刻，波源的起振方向向上，A错误；根据题意，在0～0.5 s时间内，波传播的距离x＝0.5 m，根据v＝，可得波速v＝1 m/s，由甲图可以看出波长λ＝0.4 m，根据波速v＝，解得T＝0.4 s，B错误；由图像可知波的振幅A＝10 cm，波源的起振方向向上，t＝0时刻波源开始振动，可知波动方程为y＝A sin t，代入数据可得y＝10sin 5πt，C错误；由v＝1 m/s，可知振动传到x＝0.2 m处所需要的时间为0.2 s，t＝2 s时，x＝0.2 m处的质点已振动的时间Δt＝1.8 s，t＝2 s时，x＝0.2 m处质点通过的路程s＝×4A＝180 cm，D正确。 微考点三　机械波传播过程中的多解问题 5．(多选)一列机械波在某一时刻的波形如图中实线所示，经过Δt时间的波形如图中虚线所示。已知波的传播速率为1 m/s。下列四个数据中Δt的可能值为(　ACD　) A．1 s　　　　　　B．8