2026高考物理复习习题 03 第21讲　机械波 【答案】听课答案.docxVIP

第21讲机械波

例1AD[解析]质点5和质点1的振动频率相同,都等于振源的振动频率,A正确;在t=T2时,质点4运动到平衡位置上方,加速度的方向指向平衡位置向下,B错误;从t=T开始的一小段时间内,质点11在平衡位置上方向下振动,速度正在增大,C错误;从t=T开始的一小段时间内,质点16在平衡位置的上方向上振动,加速度正在增大,D正确

例2A[解析]根据振动图像可知,波源在0时刻振动,波形经过t1=14T传递到浮标处,浮标的振动周期为T=4t1,A正确;波源的振动情况经过t1传到距离L处的浮标,可知波速大小为v=Lt1,B错误;根据虚线图像可知浮标在32t1时刻沿y轴正方向运动,C错误;水波的波长为λ=vT=Lt1·4t

例3AC[解析]周期T=2s,由题图可知波长为λ=2m,则该波的波速为v=λT=22m/s=1.0m/s,故A正确;此时介质中质点b向y轴负方向运动,根据微平移法可知,该波沿x轴负方向传播,故B错误;t=0时刻质点a处于波峰位置,则t=0.5s=14T时,质点a刚好经过平衡位置向y轴负方向运动,故C正确;t=0时刻质点b处于平衡位置向y轴负方向运动,则t=1.5s=34T时,质点b刚好处于波峰位置,此时质点b的速率为0,

变式1A[解析]根据同侧法可知该时刻质点P沿y轴正方向运动,即此时质点P速度方向沿y轴正方向,故A正确;波上各质点所受的回复力方向始终指向平衡位置,即此时质点P的回复力方向沿y轴负方向,加速度方向沿y轴负方向,故B错误;由于质点P不在波峰、波谷和平衡位置,故经过14周期通过的路程不是A,故C错误;质点只在平衡位置附近沿y轴方向振动,并不会随波迁移,故D错误

例4C[解析]根据图丙可知,0时刻,质点M沿y轴正方向运动,根据图乙,利用同侧法可知,该列波沿x轴负向传播,故A错误;根据图乙可知,波长为4m,根据图丙可知,周期为2s,则波传播速度为v=λT=2m/s,故B错误;由于7s=3T+12T,则质点M在7s内通过的路程为3×4A+2A=14×20cm=280cm,故C正确;机械波传播的是质点振动的形式与能量,质点本身不会随波发生迁移,故D

变式2D[解析]由质点Q的振动图像可知,0.5s时刻Q质点正在向y轴负方向振动,根据同侧法可以判断出波沿x轴负方向传播,故A、B错误;根据波动图像可得波长为λ=24cm,根据振动图像可得质点振动的周期即波传播的周期为T=6s,则波速为v=λT=4cm/s,根据同侧法可得0.5s时刻P质点正在向平衡位置运动,在加速,而Q质点则正在向最大位移处运动,在减速,C错误;因为质点P、Q的平衡位置的距离不是半波长的整数倍,所以质点P、Q振动方向有时相同有时相反,D正确

例5AC[解析]由图可知,波长λ=93×2m=6m,若波向右传播,则有3s=n+34T1(n=0,1,2,…),即T1=124n+3s(n=0,1,2,…),可见,当n=0时,周期最大为4s,若波向右传播,则波速v=λT1=2n+1.5m/s(n=0,1,2,…),如果n=0,速度有最小值1.5m/s;若波向左传播,则有3s=n+14T2(n=0,1,2,…),即T2=124n+1s(n=0,1,2,…),可见周期不可能为4s,波速v=λT2=(2n+0.5)m/s(n=0,1,2,…),当n=4时,v=8.5m/s,当n=0时,速度有最小值0.

变式3C[解析]t=0时,x=2m处的质点在波峰,具有负向最大加速度,故A错误;若波沿x轴正方向传播,在t=0s时P质点向y轴负方向运动,而Q质点向y轴正方向运动,则Q质点比P质点先到达波峰,故B错误;由图可知波长λ=8m,若波沿x轴正方向传播,则P质点第一次到达波峰的时间为t=78T=0.5s,解得T=47s,则波速v=λT=847m/s=14m/s,故C正确;由图知振幅A=10cm,若波沿x轴负方向传播,则P质点第一次到达波峰的时间为t=18T=0.5s,解得T=4s,则ω=2πT=π2rad/s,Q质点的振动方程为y

例6D[解析]第一种情况如图所示

根据图像得14+112λ=0.4m,解得λ=1.2m,周期为T=λv=0.6s,再经0.5s,波向右移动的距离为Δx=vt=1m,波形向右移动1m,

从图像可知,b点在波谷处.故A、C正确,与题意不符;第二种情况,如图所示

根据图像得14+12-112λ=0.4m,解得λ=0.6m,周期为T=λv=0.3s,再经0.5s,波向右移动的距离为Δx=vt=1m=0.6m+0.4m,波形向右移动0.

根据图像,b点在波峰处.故B正确,与题意不符,D