2012高考物理 第12章第2讲 机械波③课后限时作业 新人教版.rar

-5-用心爱心专心机械波一、选择题(每小题5分，共20分)1.如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则（）A.该波向左传播B.质点B和D的运动方向相同C.质点C比质点B先回到平衡位置D.此时质点F和H的加速度大小相同【解析】由平移法可知，波只有向左传播才会有此时刻质点F的运动方向向下.同理，质点D、E的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上.质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由简谐振动的运动学特征a=eq\f(kx,m)可知，两质点的加速度相同.因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC=eq\f(T,4)；而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB>eq\f(T,4)=tC.【答案】A、C、D2.如图所示为t=0时刻的波形图，波的传播方向平行于x轴.质点A位于xA=2m处，质点B位于xB=3m处.t=2s时，质点B第一次出现在波峰位置；t=3s时，质点A第一次出现在波峰位置.则下列说法正确的是（）A.波速为1m/sB.波的周期为4sC.波沿x轴正方向传播D.t=1s时，质点A的振动速度小于质点B的振动速度【解析】据题意可知周期T=4s,则波速v=λ/T=4m/4s=1m/s,A、B正确；T=1s时，A处于波谷，B处于平衡位置，故D正确；波沿x轴负方向传播，C错.【答案】Ａ、Ｂ、Ｄ3．一列简谐横波沿x轴传播，如下图甲、乙两图分别为传播方向上相距3m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5m，则波的传播方向和速度大小可能为()A.沿x轴正方向，30m/sB.沿x轴负方向，15m/sC.沿x轴正方向，10m/sD.沿x轴负方向，6m/s【解析】由振动图象可知，质点的振动周期T=0.2s.再由两质点的振动图象可知，两质点的位置关系是nλ+eq\f(λ,2)=3m,又由于λ>1.5m，可见λ1=6m或者λ2=2m,再由v=eq\f(λ,T)得到v=30m/s,或者v=10m/s.综上，选A、C.【答案】A、C4.2008年北京时间5月12日14时28分，在四川省汶川县（北纬31.0度，东经103.4度）发生了8级地震.它是印度板块向欧亚板块俯冲：纵波（P波），速度vP=9.9km/s;横波（S波），速度vS=4.5km/s;面波（L波），vL<vS,面波在浅源地震中破坏力最大.假若地震台记录到的地震曲线如图所示，在曲线图上测得P波与S波的时间差为8s,则地震台距震源的距离为（）A.66kmB.8.25kmC.36kmD.79.2km【解析】横波和纵波由于传播的速度不同，导致传播相同的距离（从震源到地震台）所用时间不同，tS-tS=8s;即=8s，得x=66km.故选项A正确.【答案】A二、非选择题(共80分)5．(9分)如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，那么：(1)该波的传播速度为________m/s；(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；(3)图甲中Q点(坐标为x＝2.25m处的点)的振动方程为：y＝________cm.【解析】(1)波的周期T＝2s，波长λ＝1m，波速v＝eq\f(λ,T)＝0.5m/s.(2)P点向上运动，不难判断波是向左传播．(3)Q点此时从最大位移开始向平衡位置运动，振动图象是一条余弦曲线，A＝0.2cm，ω＝eq\f(2π,T)＝π，Q点的振动方程为y＝0.2cosπtcm或者y＝0.2sin(πt＋eq\f(π,2))cm.【答案】(1)0.5(2)向左(3)0.2cosπt[或0.2sin(πt＋eq\f(π,2))]6．(12分)如图是一列简谐横波某时刻t0的波形图，试根据波形图回答下列问题：(1)该时刻加速度最大的质点有________．(2)速度最大的质点有________．(3)振动方向相同的质点有________，这些点的分布有什么规律？(4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？若波沿x轴正方向传播，质点3受到的合外力方向又怎样？【解析】(1)加速度最大的质点一定是位移最大的质点，所以该时刻质点2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同．(2)该波是简谐波，质点做简谐运动，因此处在平衡位置的质点速度最大，分别是质点0、4、8、12、16.(3)该时刻具有相同振动方向的质点是0、1、7、8、9、15、16.与上述质点振动方向相反的质点是：3、4、5、11、12、13.其规律是：从波形图上看相同增减性的单调区间上各质点的振动方向相同，相邻的单调区间上质点振动方向相反．(4)质点3在做简谐运动，此时它具有正向位移，由F＝－kx知，它受到的合外力方向总是沿y轴负方向．【答案】(1)