2025版高考物理一轮复习第14章机械振动和光学第2讲机械波训练含解析.doc

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第2讲机械波

学问巩固练习

1．(2025届丰台期末)关于多普勒效应，下列说法正确的是()

A．多普勒效应是由波的干涉引起的

B．多普勒效应说明波源的频率发生变更

C．当警车向你驶来，你听到的音调会变低

D．机械波和电磁波都可以产生多普勒效应

【答案】D

【解析】多普勒效应说明，视察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变更，但波源的频率不变，故A、B错误．多普勒效应是由视察者和波源间位置的变更而产生的．当警车向人驶来，人听到的音调会变高，这就是多普勒效应，故C错误．多普勒效应不仅适用于声波，也适用于全部类型的波，包括电磁波，故D正确．

2．一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A．当坐标为x＝0处质点的位移为－eq\f(\r(3),2)A且向y轴负方向运动时，坐标为x＝0.4m处质点的位移为eq\f(\r(3),2)A．当坐标为x＝0.2m处的质点位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x＝0.4m处质点的位移和运动方向为()

A．－eq\f(1,2)A，沿y轴正方向 B．－eq\f(1,2)A，沿y轴负方向

C．－eq\f(\r(3),2)A，沿y轴正方向 D．－eq\f(\r(3),2)A，沿y轴负方向

【答案】C

【解析】坐标x＝0处的质点与坐标x＝0.4m处的质点间距为0.4m，小于半个波长．则坐标x＝0.2m处的质点处在平衡位置向y轴负方向运动，坐标为x＝0.4m处的质点也向y轴负方向运动．当坐标为x＝0.2m处的质点位于平衡位置且向y轴正方向运动时，经验的时间是半个周期的奇数倍．在这段时间，坐标x＝0.4m处的质点运动到对称点即位移为－eq\f(\r(3),2)A，运动方向与原来相反，故C正确．

3．(多选)(2024年黔东南州质检)一列沿着x轴正方向传播的横波在t＝0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图像如图乙所示．下列说法正确的是()

甲乙

A．图乙可能表示质点L的振动图像

B．该波的波速为0.5m/s

C．t＝8s时质点M的位移为零

D．0～4s内质点K所经过的路程为0.4m

【答案】ABD

【解析】假如图乙是质点L的振动图像，由图乙知，t＝0时刻质点L经过平衡位置向上振动．由甲图知，依据波形的平移法，波沿x轴正方向传播，故A正确．由甲图读出波长λ＝2m，由乙图读出周期T＝4s，则该波的波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4)m/s＝0.5m/s，故B正确．t＝8s＝2T，所以t＝8s时质点M的位移与起先时的位移相同，为负的最大值，故C错误．由于T＝4s，所以在4s内质点K所经过的路程为4倍振幅，为0.4m．故D正确．

4．(2025届天津名校模拟)沿x轴负向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t＝eq\f(1,40)s时()

A．质点M对平衡位置的位移肯定为负值

B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相反

C．质点M的加速度方向与速度方向肯定相同

D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同

【答案】A

【解析】由图读出波长λ＝4m，则该波的周期T＝eq\f(λ,v)＝0.1s，t＝eq\f(1,40)s＝eq\f(1,4)T.t＝0时刻质点M向下运动，则在t＝eq\f(1,40)s时刻质点M正向波谷处运动，所以其速度减小，加速度增大．位移为负，质点M的速度沿y轴负方向，质点M的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同；加速度沿y轴正方向，所以加速度方向与速度方向相反；质点M的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相反．故A正确．

综合提升练习

5．(多选)(2024年宁波模拟)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传播到x＝6m处的质点P起先计时，经t＝0.3s时，质点P第一次到达波谷．下面说法正确的是()

A．这列波的传播速度为10m/s

B．当t＝0.3s时，质点a速度沿y轴负方向

C．x＝8m处的质点Q在t＝0.7s时处于波峰位置

D．在起先的四分之一周期内，质点b通过的路程大于10cm

【答案】ACD

【解析】由波形图可知，波长λ＝4m，波由图示位置起先计时后，P质点向上振动．当P质点在t＝0.3s时刻第一次到达波谷，则有eq\f(3,4)T＝0.3s，所以周期为0.4s．依据v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.4)m/s＝10m/s，A正确．当t＝0.3s时，x＝2m处的质点也处于波谷，所以a处于y轴负向向上振动，即沿y轴正方向，故B错误．波经过t＝0.2s时刚好传到Q点，此时Q向上运动，再经过0.5