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11-19年高考物理真题分专题汇编之专题030.波的形成和传播

1、 第30节 波的形成和传播1. 2013年北京卷15. 一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4m/s。某时刻波形如图所示,下列说法正确的是y/cmx/m02104682-212vA这列波的振幅为4cmB这列波的周期为1sC此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D此时x=4m处质点的加速度为0【答案】D【 解析】由题图可看出该横波的振幅是2cm,波长是8m,则周期T=2s,此时x=4m处的质点处于平衡位置,速度最大,加速度为0,由质点振动方向和波的传播方向的关系可知此时x=4m处质点正沿y轴正方向运动,本题选D。2. 2013年上海卷14一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的

2、简谐运动,经过时间t(3T/4tT),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在2t时,该点位于平衡位置的A上方,且向上运动 B上方,且向下运动 C下方,且向上运动 D下方,且向下运动答案:A解析:由于再经过T时间,该点才能位于平衡位置上方的最大位移处,所以在2t时,该点位于平衡位置的上方,且向上运动,选项A正确。3. 2014年理综浙江卷14.下列说法正确的是A机械波的振幅与波源无关B机械波的传播速度由介质本身的性质决定C物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关【答案】B【解析】机械波的振幅与波源有关,选项A错误;传播速度由介质决定,选项B正确;

3、静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以相反,也可以互成一定的夹角,选项C错误;动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度,与材料有关,选项D错误4. 2013年福建卷ABCDyOxyOxyOxyOx16如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是答:C解析:根据题意该简谐波的周期为0.4s,起振方向沿y轴的正方向,因为波源在O点,所以该简谐波左右对称,A、B错;t=0.6s=3T/2时,波源处于平衡位置且沿y轴的负方向振动,根据上下坡法,波源处于上坡,C对D错。5

4、. 2012年理综浙江卷16用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示,绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是第16题图abAa、b两点之间的距离为半个波长 Ba、b两点振动开始时刻相差半个周期Cb点完成全振动次数比a点多一次 Db点完成全振动次数比a点少一次【答案】D【解析】ab两点是波上相邻两波峰,其间距为一个波长,波在传播是在一个周期里传播一个波长,所以波的前端从a到b需要一个周期的时间,a质点比b质点提前一个周期起振,所以b比a完成的全振动少多一次。6. 2011年理综北京卷16介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点,A它的振动速度

5、等于波的传播速度 B它的振动方向一定垂直于波的传播方向C它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D它的振动频率等于波源的振动频率答:D【解析】介质中某个振动质点做简谐运动,其速度按正弦(或余弦)规律变化,而在同一介质中波的传播速度是不变的,振动速度和波的传播速度是两个不同的速度,A错误;在横波中振动方向和波的传播方向垂直,在纵波中振动方向和波的传播方向在一条直线上,B错误;振动质点在一个周期内走过的路程为4个振幅,C错误;波在传播的过程中,频率不变为波源的频率,D正确。7. 2011年理综四川卷y/cmx/cmOPQ1352-216如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,当Q点在

6、t=0时的振动状态传到P点时,则A1cmx3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处答案:B解析:当Q点在t0时的振动状态传到P点时,Q点在t0时的波也向左传到P点,所以x0cm处质元在波谷,x2cm处质元在波峰,则1cmx2cm向y轴的正方向运动,2cmx3cm向y轴的负方向运动,A错误;Q点振动四分之三周期后到达波谷加速度沿y轴的正方向最大,不能平移,B正确,C D错误。8. 2011年理综天津卷xOByAv7位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动。A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如

7、图所示。B是沿波传播方向上介质的一个质点,则A波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向。B此后的1/4周期内回复力对波源A一直做负功。C经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长D在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零答:ABD【解析】由A刚好完成一次全振动时的图线可知波源A的起振方向沿y轴负方向,A选项正确;经过1/4周期之后质点A将向负向最大位移运动,回复力做负功,B正确;质点不随波迁移,C选项错误;由简谐运动的对称性可知回复力在一个周期内的冲量为零,D选项正确。9. 2011年理综全国卷yx0.20.400.60.821一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,振幅为A。当坐标为x=0处质元的位

8、移为且向y轴负方向运动时坐标为x=0.4m处质元的位移为。当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为A、沿y轴正方向 B ,沿y轴负方向 C、沿y轴正方向 D、沿y轴负方向答案:C解析:依题意可画出如图实线所示的波形图,设波向右传播,x0处的质元正处于yA处,x0.4m处的质元的位移为yA处,满足题意。当x0.2m处的质元处在平衡位置向y轴正方向运动时,波形图如图中虚线所示,显然x0.4m处的质元正处于yA处,且沿y轴正方向运动,C对。10.2015年理综北京卷02040y/cmx/mP15周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播,该波在某

9、时刻的图像如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波 ( B )A沿x轴正方向传播,波速v=20m/sB沿x轴正方向传播,波速v=10m/sC沿x轴负方向传播,波速v=20m/sD沿x轴负方向传播,波速v=10m/s解析:横波的振动方向与传播方向垂直,已知此时质点P沿y轴负方向运动,由同侧法可知波沿x轴正方向传播。由波形图知,波长=20cm,周期T=2s,则波速,选项B正确。11.2015年理综四川卷2平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波 ( C )A频

10、率是30Hz B波长是3mC波速是1m/s D周期是0.1s解析:木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况,波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动,因此周期为T=2s,选项D错误;频率为,选项A错误;甲在波谷时,乙在波峰,且且两木块之间有一个波峰,所以,解得波长为,选项B错误;根据波长、波速与周期间的关系得,选项C正确。12.2016年上海卷0123456789101112x/m甲乙MN20.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2m/s,振幅相同;某时刻的图像如图所示。则 (A)甲乙两波的起振方向相反(B)甲乙两波的频率之比为3:2(C)再经过3s,平衡

11、位置在x=7m处的质点振动方向向下(D)再经过3s,两波源间(不含波源)有5个质点位移为零【答案】ABD【解析】据题意,甲波向右传播,起振方向向下,乙波向左传播,起振方向向上,故选项A正确;据图可知甲波波长为4m,甲波周期为:,频率,乙波波长为6m,周期为:,频率为:,故选项B正确;再经过3s,甲波波谷到达x=7m处,乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7m处,所以该质点应该向上振动,选项C错误;此时除了波源还有x=9m处、x=6-7m处、x=6m处、x=5-6m处、x=2-3m处质点位移为零,故选项D正确。13.2017年天津卷5手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上

12、的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是A该简谐波是纵波 B该简谐波的最大波长为2LC时,P在平衡位置上方D时,P的速度方向竖直向上【答案】C【解析】绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,属于横波,纵波的传播方向与质点的振动方向在同一直线上,故A错误;根据波形图和波的传播方向可知,位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与O点的距离应为,其中n=0、1、2,波长,可知n=0时有波长的最大值,为,故B错误;0内P由平衡位置振动到波峰,内P由波峰回到平衡位置,可知时P在平衡位置上方振动,时P在在平衡位置上方向下振动,故C正确;D错误。