第8章 微练28 机械波(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

微练28　机械波 　 梯级Ⅰ基础练 1.(2025·佛山模拟)蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是(　　) A.不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉 B.蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变 C.蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物 D.蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在远离猎物 2.(2024·广东卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为1 m/s，t=0时的波形如图所示。t=1 s时，x=1.5 m处的质点相对平衡位置的位移为(　　) A.0 B.0.1 m C.-0.1 m D.0.2 m 3.(2025·北京模拟)如图所示，是一个弹簧振子的振动图像，则该小球位移随时间变化的关系式为(　　) A.x=0.05sin(0.5πt) m B.x=0.05sin(4πt) m C.x=5sin(0.5πt) m D.x=0.05cos(0.5πt) m 4.(多选)(2024·海南卷)一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2 km的湖对岸，空气中的声速为340 m/s，水中声速为1 450 m/s，歌声可视为频率为400 Hz的声波，下列说法正确的是(　　) A.在水中传播频率会改变 B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5 s C.在空气中波长为0.85 m D.在水中的波长为5 m 5.(2024·浙江卷)频率相同的简谐波源S1、S2和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6 m。t=0时，S1、S2同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则(　　) A.两列波的波长为2 m B.两列波的起振方向均沿x轴正方向 C.S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D.两列波的振幅分别为3 cm和1 cm 6.(2024·江西卷)如图甲所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是(　　) 超声波检测原理示意图 甲 　 机翼表面反射信号 缺陷表面反射信号 乙 丙 A.振动减弱;d=4.725 mm B.振动加强;d=4.725 mm C.振动减弱;d=9.45 mm D.振动加强;d=9.45 mm 7.(2024·江苏卷)如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，t=0时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为(　　) A.t1 B. C.2t1 D. 8.(多选)(2025·泉州模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知x轴上x1=1 m和x2=7 m处质点的振动图像分别如图甲、图乙所示，则此列波的传播速率可能是(　　) A.6 m/s B.2 m/s C.1.2 m/s D.0.4 m/s 梯级Ⅱ能力练 9.(多选)(2024·山东卷)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2 m/s。t=0时刻二者在x=2 m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2 m处的质点P，下列说法正确的是(　　) A.t=0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为0 B.t=0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为-2 cm C.t=1.0 s时，P向y轴正方向运动 D.t=1.0 s时，P向y轴负方向运动 10.(多选)(2024·新课标卷)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5 m处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则(　　) A.波的周期是0.1 s B.波的振幅是0.2 m C.波的传播速度是10 m/s D.平衡位置在x=4.5 m处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 11.(多选)(2025·邯郸模拟)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波沿x轴负方向传播，则该波的传播速度可能是(　　) A.3 m/s B.6 m/s C.4 m/s D.15 m/s 12.一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形如图所示，M、Q为波上两个质点，其中Q比M早0.4 s回到平衡位置，下列说法正确的是(　　) A.该波的波长为25 m B.该波沿x轴正方向传播 C.从该时刻起，再经1.1 s，质点M通过的总路程为35 cm D.该波的周期为1 s 梯级Ⅲ创新练 13.一列简谐横波，在t=0时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为(-1，0)、(-7，0)，波的传播方向由右向左，已知t=1.4 s时P点第二次出现波峰，下列说法正确的是(　　) A.t=0.9 s，Q点第一次出现波峰 B.t=1.8 s，Q点第一次出现波峰 C.振源起振方向可能向下 D.质点Q位于波峰时，质点P位于波峰 答案 微练28　机械波 1.C　解析　发生干涉时两列波的频率必须相同,则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉,A项错误;蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化,B项错误;高频的超声波波长较短,更容易被较小的猎物反射,则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物,C项正确;根据多普勒效应可知,蝙蝠听到回声的频率变高时,能判断出正在靠近猎物,D项错误。 2.B　解析　由题图可知简谐波的波长为λ=2 m,所以周期T==2 s,当t=1 s时,x=1.5 m处的质点运动半个周期到达波峰处,相对平衡位置的位移为0.1 m,B项正确。 3.A　解析　由题图可知,振子从平衡位置开始振动,振幅为5 cm,周期为4 s,则该小球位移随时间变化的关系式为x=Asin t=0.05sin(0.5πt) m,A项正确。 4.BC　解析　频率只与波源有关,故在水中传播频率不会改变,A项错误;由空气传到湖对岸的时间为t空== s≈5.88 s,由水传到湖对岸的时间为t水== s≈1.38 s,由空气和水传到湖对岸的时间差约为Δt=t空-t水=4.5 s,B项正确;在空气中的波长为λ空== m=0.85 m,C项正确;在水中的波长为λ水== m=3.625 m,D项错误。 5.B　解析　根据题中图像可知t=4 s时M点开始向上振动,故此时一列波传播到M点,起振方向向上,t=7 s时波形开始改变,说明另一列波传播到M点,此时两列波平衡位置都传到M点,第一列波使M点向下振动,之后振幅减小,则此时M点振动减弱,可知第二列波使M点向上振动。S1、S2到M的距离之差为6 m,由题图可知两列波传到M点的时间差为3 s,根据v=可得波速为v= m/s=2 m/s,波长λ=vT=4 m,A项错误;根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动,故两列波的起振方向均沿x轴正方向,B项正确;两列波频率相等,在平面内能产生干涉现象,C项错误;由题图知第一列波的振幅为3 cm,第二列波的振幅为A2=3 cm-1 cm=2 cm,D项错误。 6.A　解析　根据题中反射信号图像可知,超声波的传播周期T=2×10-7 s,又波速v=6 300 m/s,则超声波在机翼材料中的波长λ=vT=1.26×10-3 m,结合题图乙和题图丙可知,两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt=1.5×10-6 s,故两个反射信号的路程差2d=vΔt=9.45×10-3 m=λ,解得d=4.725×10-3 m,且两个反射信号在探头处振动减弱,A项正确。 7.B　解析　机械波的波速v不变,设OA=2AB=2L,则t1=,解得tAB==t1,B振动的时刻为t=t1+tAB=t1,B项正确。 8.AC　解析　简谐横波沿x轴正方向传播,则Δx=λ+nλ(n=0,1,2,3…),可得波长为λ= m(n=0,1,2,3…),此列波的传播速度为v== m/s(n=0,1,2,3…),当n=0时,传播速度为v=6 m/s;当n=1时,传播速度为v=1.2 m/s;当n=2时,传播速度为v= m/s,A、C两项正确。 9.BC　解析　由于两波的波速均为2 m/s,则t=0.5 s时,题图所示平衡位置在x=1 m处和x=3 m处两质点的振动形式传到P点处,则由波的叠加可知,t=0.5 s时,P偏离平衡位置的位移为-2 cm,A项错误,B项正确;t=1 s时,题图所示平衡位置在x=0处和x=4 m处两质点的振动形式(均向y轴正方向运动)传到P点处,根据波的叠加可知,t=1 s时,P向y轴正方向运动,C项正确,D项错误。 10.BC　解析　波的周期和振幅与波源相同,故可知波的周期为T=0.2 s,振幅为A=0.2 m,A项错误,B项正确;P开始振动时,波源第2次到达波谷,故可知此时经过的时间t=T+T=0.35 s,波速v== m/s=10 m/s,C项正确;波从P传到Q点需要的时间t'==0.1 s=T,质点P处于平衡位置,D项错误。 11.AD　解析　波沿x轴负方向传播,则Δx=nλ+λ=0.08n+0.06(m),则该波的传播速度为v== m/s=4n+3(m/s),当n=0时,v=3 m/s;当n=3时,v=15 m/s,A、D项正确。 12.C　解析　简谐波在t=0时刻的波形图中,设振动到波峰处的质点的平衡位置为x1,质点M、Q的平衡位置关于x1对称,则x1=4 m,+=22 m-x1=18 m,解得该波的波长为λ=24 m,A项错误;由Q比M早0.4 s回到平衡位置可知,Q点向下振动,则该波沿x轴负方向传播,其波速v== m/s=20 m/s,周期T== s=1.2 s,B、D两项错误;从该时刻起,波在1.1 s内向负方向传播的距离Δx=vt=20×1.1 m=22 m,即平衡位置为x2=22 m的质点此时的波形恰好传播到M,此时M点在平衡位置且运动方向沿y轴正方向,在1.1 s内,M点通过的总路程s=5 cm+3×10 cm=35 cm,C项正确。 13.B　解析　已知t=1.4 s时P点第二次出现波峰,可知波速为v== m/s=5 m/s,Q点第一次出现波峰时用时t'== s=1.8 s,A项错误,B项正确;由波形图可知,振源起振方向向上,C项错误;质点PQ的平衡位置距离,则两质点振动反相,即质点Q位于波峰时,质点P位于波谷,D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$