2025届高三物理一轮复习课时作业：13.2机械波

2025届高三物理一轮复习课时作业 §13.2机械波 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题6分，共72分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项正确；第9～12小题，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．关于机械振动与机械波，下列说法正确的是(　　) A．机械波的传播速度与振源的振动速度相等 B．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 C．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定 D．在一个周期内，振动的质点沿着波的传播方向移动一个波长的距离 2．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为 15 s。下列说法不正确的是(　　) A．水面波是一种机械波 B．该水面波的频率为6 Hz C．该水面波的波长为3 m D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 3．如图，O点为振源，起始时刻O点由平衡位置向上振动，经时间t，在OP间第一次形成如图波形，且OP间距离为L，则这列波的波速为(　　) A．　　　　 　 　B． C． D． 4．一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，若波的传播速度为2 m/s，此时质点P向上振动．下列说法正确的是( ) A．质点P的振动周期为0.25 s B．经过任意时间，质点Q和P的振动情况总是相同的 C．经过Δt＝0.4 s，质点P向右移动0.8 m D．经过Δt ＝0.4 s，质点P仍在平衡位置，它通过的路程为0.2 m 5．如图所示，是一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，图中P质点从此时刻起的振动方程为y＝4sin cm，则下列叙述正确的是(　　) A．这列简谐横波沿x轴正方向传播 B．简谐横波的速度大小为4 m/s C．再过0.4 s质点Q沿x轴移动16 m D．在t＝0.175 s时，质点P位于波峰 6．一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、P和Q是介质中的三个质点，A的振动图象如图乙所示，下列判断正确的是(　　) A．该波的传播速度是2.5 m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．从t＝0到t＝0.4 s，P通过的路程为4 m D．从t＝0时刻开始，P将比Q先回到平衡位置 7．如图为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，a、b、c是波中的三个质点，已知此时质点a的振动方向沿y轴正方向，则下列说法中正确的是(　　) A. 此简谐横波沿x轴负方向传播 B. 此简谐横波的波长为5 m C. 从这一时刻开始，质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是b D. 从这一时刻开始，质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是c 8．一简谐横波沿着x轴正方向在弹性绳上传播，振源的周期为0.4 s，波的振幅为0.4 m，在t0时刻的波形如图所示，则在t0＋0.2 s时(　　) A．质点P正处于波谷 B．质点P正经过平衡位置向上运动 C．质点Q通过的总路程为1.2 m D．质点M正处于波峰 9．介质中有一列横波，对此列波下列说法正确的是(　　) A. 波的传播方向与质点的振动方向平行 B. 波的传播速度等于振源的振动速度 C. 波的频率等于振源的振动频率 D. 在振源振动一个周期的时间内，波传播一个波长 10．关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是(　　) A．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象 B．“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射 C．频率不相同的两列波也能发生干涉 D．声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象 11．如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法中正确的是(　　) A．A、C两处两质点是振动减弱的点 B．B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm C．E处质点是振动减弱的点 D．经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm 12．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点。波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示。则(　　) A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B．该波从P传到Q的时间可能为7 s C．该波的传播速度可能为2 m/s D．该波的波长可能为6 m 二、非选择题：本题共2小题，共28分。考生根据要求做答 13．(12分) 平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求： (1)P、Q间的距离； (2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。 14．(16分) 一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm。P、Q两点的坐标为－1 m和－9 m，波传播方向由右向左，已知t＝0.7 s时，P点第二次出现波峰。试计算： (1)这列波的传播速度多大？ (2)从t＝0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？ (3)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？ 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三物理一轮复习课时作业参考答案 §13.2机械波 一、选择题： 1．C 解析：机械波的传播速度与振源的振动速度无关，故A错误；波分为横波和纵波，纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，故B错误；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，故C正确。振动的质点在平衡位置附近振动，不随波移动，故D错误； 2．B 解析：水面波是机械振动在水面上的传播，是一种典型的机械波，A正确；从第1个波峰到第10个波峰，该同学经历了9次全振动，时间间隔为15 s，所以其振动周期为T＝ s＝ s，频率为f＝＝0.6 Hz，B错误；其波长λ＝vT＝1.8× m＝3 m，C正确；波传播过程中，传播和传递的是振动形式和能量，质点并不随波迁移，D正确。 3．A 解析：图示时刻P点振动方向向下，说明波在时间t内传播了2λ，L＝，v＝，解得v＝. 4．B 解析：由波形图知波长为λ＝0.4 m，则周期为T＝＝ s＝0.2 s，选项A错误；由于质点Q和P相距一个波长，其振动情况总是相同的，选项B正确；质点P上下振动，并不随波发生迁移，选项C错误；0.4 s为两个周期，质点P仍在原位置，它通过的路程为8个振幅，即0.4 m，选项D错误． 5．D 解析：根据质点P的振动方程可知，当t从0开始增加的一小段时间内，P的位移逐渐减小，可知t＝0时刻P向下振动，这列简谐横波沿x轴负方向传播，A错误；T＝＝ s＝0.2 s，λ＝8 m，则v＝＝ m/s＝40 m/s，B错误；质点只能在自己的平衡位置附近上下振动，不随波迁移，C错误；在t＝0.175 s时，质点P的位移y＝4sin cm＝4 cm，则此时质点P位于波峰，D正确。 6．C 解析：波速v＝＝ m/s＝25 m/s，A错误。由图乙可知t＝0时刻质点A向上振动，根据“同侧法”，波上任一点的振动方向与波的传播方向在波形的同一侧，可推断波沿x轴负方向传播，B错误。0.4 s刚好为半个周期，质点P的路程为两个振幅，即4 m，C正确。由于波沿x轴负方向传播，质点Q比质点P先到达平衡位置，D错误。 7．D 解析：因质点a的振动方向沿y轴正方向，由同侧原理可知，这列波沿x轴正方向传播，A错误；由图可知简谐横波的波长为4 m，B错误；因波沿x轴正方向传播，所以质点b此时刻向下运动，a、b第一次回到平衡位置的时间都大于，而c第一次回到平衡位置的时间是，D正确，C错误． 8．B 解析：因0.2 s＝，则知t＝t0＋0.2 s时质点P正处于平衡位置，再根据波的传播方向可知，质点P正向上运动，故A错误，B正确；由图可知波长λ＝4 m，波速v＝＝ m/s＝10 m/s，波传播到Q点所需的时间为 s＝0.1 s，则在t0＋0.2 s时质点Q已经振动了0.1 s＝T，通过的总路程s＝A＝0.4 m，故C错误；波传播到M点所需的时间为 s＝0.2 s，则在t0＋0.2 s时波刚传播到质点M处，此时质点M处于平衡位置处，故D错误。 9．CD 解析：横波中波的传播方向与质点的振动方向垂直；波的传播速度与质点的振动速度无关；波的频率等于振源的振动频率；由波速公式v＝λ/T可知波在一个周期时间内传播一个波长． 10．ACD 解析：当障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或者比波长更小时才能观察到明显的衍射现象，A正确；声波波长在1.7 cm～17 m之间，所以声波可以绕过一般的障碍物，“闻其声而不见其人”，就是声波的衍射现象，B正确；波的频率相同是干涉的必要条件，C错误；干涉和衍射是波的特有现象，声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象，D正确。 11．AD 解析：由题图可知，A、C两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方，是振动减弱的点，A正确；B、D两处两质点都是振动加强的点，振幅都是4 cm，此时D处质点处于波峰，B处质点处于波谷，则B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8 cm，B错误；B、D两处两质点都是振动加强的点，它们的连线上各点振动也加强，所以E处质点是振动加强的点，C错误；T＝＝ s＝0.04 s,0.02 s为半个周期，则经0.02 s B处质点通过的路程是s＝2A＝2×4 cm＝8 cm，D正确。 12．AD 解析：由振动图象可知t＝0时，Q点沿y轴正方向起振，A正确；由振动图象知T＝6 s，质点Q比质点P到达同一振动状态晚了Δt＝nT＋T＝(6n＋4) s(n＝0,1,2，…)，这是波从P传到Q的时间，Δt＝7 s时n＝，B错误；由v＝＝ m/s知，v＝2 m/s时n＝，C错误；由λ＝vT＝ m知，λ＝6 m时n＝1，D正确。 二、非选择题： 13．(12分) (1)133 cm　(2)125 cm 解析：(1)由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足OP＝λ① 波速v与波长的关系为v＝② 在t＝5 s的时间间隔内，波传播的路程为vt。由题意有 vt＝PQ＋(式中PQ为P、Q间的距离)③ 由①②③式和题给数据，得PQ＝133 cm。④ (2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1＝t＋T⑤ 波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A， 则由题给条件得t1＝25×⑥ 故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm。 14．(16分) 　(1)10 m/s　(2)1.1 s　(3)0.9 m 解析　(1)由题图知：这列波的波长λ＝4 m 又：Δt＝T＝0.7 s，得T＝0.4 s 由波速公式得：v＝＝＝10 m/s (2)第一个波峰传到Q点的距离为x＝11 m，所需时间 t＝＝ s＝1.1 s (3)振动传到P点需1/2个周期，所以当Q点第一次出现波峰时， P点已振动了Δt′＝T 则P点通过的路程为L＝4A×＝0.9 m。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$