1、2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第12章 第2单元机械波（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题8分，共88分)1一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x11.5 m和x24.5 mP点的振动图象如图2所示在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是()解析：本题考查波的传播该波的波长为4 m，PQ两点间的距离为3 m若波沿x轴正方向传播，当P在平衡位置向上振动时，Q点此时应处于波峰，B正确若沿x轴负方向传播，P点处于平衡位置向上振动时，Q点应处于波谷，C对答案：BC 2一列简谐横波沿x轴传播，周期为T.t0时刻的波形如图所示此时平衡位置位
2、于x3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa2.5 m，xb5.5 m，则()A当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷BtT/4时，a质点正在向y轴负方向运动Ct3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同解析：a、b两质点的平衡位置间的距离为xxbxa5.5 m2.5 m3 m，从波的图象可知：4 m，所以x.若x(n)且n0,1,2,3时两质点的振动反向，故A项错由x3 m处的质点在t0时刻的速度方向可判断出波速方向为x方向，此时质点a、b的速度方向分别为y、y方向，可知B错，C对只有xn且n1,2,3时两个质点的位移和速度相同
3、，故D错答案：C32013青岛模拟如图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则()A波的周期为2.4 sB在t0.9s时，P点沿y轴正方向运动C经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD在t0.5 s时，Q点到达波峰位置解析：根据题意应用平移法可知T0.6 s，解得T0.8 s，A错；由图可知振幅A0.2 m、波长8 mt0.9 s1 T，此时P点沿y轴负方向运动，B错；0.4 s T，运动路程为2 A0.4 m，C错； t0.5 s T T T，波形图中Q正在向下振动，从平衡位置向下振动了 T，经 T到波谷，再过 T到波
4、峰，D对答案：D4一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A.t0时，平衡位置在x0处的质元位于y0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x0.15 m处的质元位于yA处该波的波长可能等于()A0.60 m B0.20 mC0.12 m D0.086 m解析：由已知条件可写出已知距离与波长的关系式：x(n)，其中n0,1,2x0.15 m00.15 m所以，10.60 m，20.12 m，30.067 m. 答案：AC5图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()At0.15 s时，质点Q的加速度达
5、到正向最大Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cm解析：由yt图象知，周期T0.2 s，且在t0.1 s，Q点在平衡位置沿y负方向运动，可以推断波沿x负方向传播，所以C错；从t0.10 s到t0.15 s时，t0.05 sT/4，质点Q从题图甲所示的位置振动T/4到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q的加速度达到正向最大，而P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y轴负方向，所以A、
6、B都对；振动的质点在t1 T内，质点运动的路程为4A；tT/2，质点运动的路程为2A；但tT/4，质点运动的路程不一定是1A；t3T/4，质点运动的路程也不一定是3A.本题中从t0.10 s到t0.25 s内，t0.15 s3T/4，P点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内的路程不是30 cm.答案：AB6如图甲为一列横波在t0时的波动图象，图乙为该波中x2 m处质点P的振动图象，下列说法正确的是()A波速为4 m/sB波沿x轴负方向传播Ct0.5 s，P点的动能最大Dt2.5 s，P点振动路程为1.8 cm解析：根据图甲和图乙，可以直接得到以下信息：4 m，T1
7、s，A0.2 cm，t0时刻，质点P正从平衡位置向上运动，t0.5s时，P点位于平衡位置根据以上信息可知：波速v/T4 m/s；波沿x轴正方向传播；t0.5 s时，P点的速度最大，动能最大；t2.5 s2.5 T，P点振动路程s2.54A2 cm.综上可知，本题答案为A、C.答案：AC72013成都测试一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x11 m和x22 m的两质点A、B的振动图象如图所示由此可知()A波长为mB波速为1 m/sC3 s末A、B两质点的位移相同D1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度解析：xx2x11 m，由于波沿x正方向传播，所以A先振动，又由于波长大于1 m
8、，所以t3 sT，所以x，m，A对；波速vm/s，B错；由振动图象知，在3 s末，A、B两质点的位移不相同，C错；1 s末A点速度为零，B点速度最大，D错答案：A82012四川高考一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，如图所示是A处质点的振动图象当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是()A4.5 m/s B.3.0 m/sC1.5 m/s D.0.7 m/s解析：由波的图象及周期性可以判断AB(n)0.45 m，所以 m，由振动图象可知周期T0.4 s，所以波速v m/s.当n0时，v4.5 m/s；当n1时，v0.9 m/
9、s；当n2时，v0.5 m/s，所以只有选项A正确答案：A9一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则 ()A该波的振幅可能是20 cmB该波的波长可能是8.4 mC该波的波速可能是10.5 m/s D该波由a传播到b可能历时7 s解析：由图知振幅A10 cm；(n)10.5，则不论n取任何非负整数都不可能得到8.4 m，B不对；由图可以看出T4 s，v，显然波速不可能是10.5 m/s.由图象分析可知，经历时间可能为t(1)T.所以可能为7 s.答案：D10图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t0和t0.03 s时刻的波形图，x1
10、.2 m处的质点在t0.03 s时刻向y轴正方向运动，则()A该波的频率可能是125 HzB该波的波速可能是10 m/sCt0时x1.4 m处质点的加速度方向沿y轴正方向D各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m解析：由题可知波向右传播，则0.03nTT，T，当n3时，T0.008 s，f125 Hz，A选项正确波速v，1.2 m，代入数据得B选项错误当t0时刻，x1.4 m时，质点加速度方向沿y轴负方向，C选项错误各质点只是上下振动，不随波迁移，D选项错误答案：A11如图所示，在平面xy内有一沿水平x轴正方向传播的简谐横波，波速为3.0 m/s，频率为2.5 Hz，振幅为8.0102 m，已
11、知t0时刻P点质点的位移为y4.0102 m，速度沿y轴正方向，Q点在P点右方9.0101 m处，对于Q处的质点来说()A在t0时，位移为y4.0102 mB在t0时，速度沿y轴负方向C在t0.1 s时，位移为y4.0102 m D在t0.1 s时，速度沿y轴正方向解析：由波速公式vf可得波长 m1.2 m，P、Q间距，即x.由题意可画出t0时波形图如图所示，即Q点在该时刻速度沿y轴负方向，B正确T0.4 s，故0.1 s，经0.1 s，Q点位移与原来P点的位移等大反向，故C正确答案：BC二、非选择题(共12分)12(12分)波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA2 m，如图所示两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同求：(1)简谐横波的波长；(2)OA间合振动振幅最小的点的位置解析：(1)设简谐横波波长为，频率为f，波速为v，则代入已知数据得1 m.(2)以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差l为lx(2x)，0x2其中x、l以m为单位合振动振幅最小的点的位置满足l(k)，k为整数联立式，得x0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m答案：(1)1 m(2)0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m
