m处的质点在t=1s时,位移沿y轴正向,速度沿y轴负向,同样可得选项A符合要求。该点右侧0.5m处的质点在t=1s时,位移沿y轴负向,速度沿y轴正向,无选项符合要求。综上可知,本题答案为A。10.一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时,波传播到x轴上的B点,在它左边的质点A恰在负最大位移处,如图所示。在t=0.2s时,质点A第一次出现在正最大位移处,则
(
)
A.该波的传播速度为10m/s
B.当波传播到质点C时,质点B在平衡位置处且向上运动C.t=1.0s时,质点C在平衡位置处且向上运动D.t=1.0s时,质点C在正最大位移处
【解析】选C。由图知,波长λ=2m,在t=0.2s时,质点A第一次出现在正最大位移处,则得周期T=0.4s,则波速为v==5m/s,故A错误;波从B传到C的时间为1.5T,当波传播到质点C时,质点B在平衡位置处且向下运动,故B错误;波从B传到C的时间为1.5T,则在t=1.0s时,质点C已经振动了一个周期,而简谐横波沿x轴正方向传播,质点C的起振方向向上,则在t=1.0s时质点C的状态与起振时相同,即在平衡位置处且向上运动,位移为零,故C正确,D错误。
-6-11.(多选)(2019·杭州模拟)如图所示,实线为一列横波在t时刻的波形,虚线为经过Δt=0.2s时的波形。已知这列波的波长为2m,那么(
)
A.若波向右传播,则波的最大周期为2sB.若波向左传播,则波的最大周期为2sC.若波向左传播,则波的最小波速为9m/sD.若波速为19m/s,则波的传播方向向右
【解析】选A、C。假设波向右传播,则Δt内波在介质中推进的距离为Δx=nλ+
=λ(n+)=2(n+)m(n=0,1,2,…)。
因为Δt=0.2s,所以v====(10n+1)m/s(n=0,1,2,…)。
由题意得Δt=nT+=T(n+)(n=0,1,2,…),则T=
s(n=0,1,2,…)。
当n=0时,Tmax=2s。
假定波向左传播,则Δx=nλ+(λ-0.2m)=(2n+1.8)m(n=0,1,2,…)。所以v=
=
m/s=(10n+9)m/s(n=0,1,2,…)。
-7-当n=0时,vmin=9m/s,令v=19m/s得n=1,这说明若波速等于19m/s,则波的传播方向向左。
12.(多选)振幅为A的两个完全相同的波源发出的简谐波在同一介质中相遇,发生干涉的图样如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,C为DE连线的中点,则以下说法正确的是世纪金榜导学号()
A.A、C点为振动加强点,经过半个周期,这两点为振动减弱点B.B、D、E为振动减弱点,经过半个周期,它们仍为振动减弱点C.从图示时刻经过半个周期,C处质点通过的路程为4AD.从图示时刻经过半个周期,A处质点振动速度为零
【解析】选B、C、D。A点为波峰相遇点,为振动加强点;C点在振动加强点的连线上,也为振动加强点,经过半个周期,这两点仍为振动加强点,选项A错误。B、D、E三点均为峰谷相遇点,为振动减弱点,经过半个周期,它们仍为振动减弱点,选项B正确。C点为振动加强点,振幅为2A,从图示时刻经过半个周期,C处质点通过的路程为2×2A=4A,选项C正确。A为振动加强点,此时在波峰位置,则从图示时刻经过半个周期,A处质点在波谷位置,振动速度为零,选项D正确。
13.(多选)(2019·台州模拟)如图甲所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是图乙所示的(
)
-8-【解析】选B、C。当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,根据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B正确。当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有的质点振动的位移加倍,所以选项C也是正确的。14.(多选)一简谐横波沿x轴传播,如图所示,轴上a、b两质点相距12m,t=0时a质点位于波峰,b质点位于波谷;t=0.5s时,a质点位于波谷,b质点位于波峰。下列判断正确的是(世纪金榜导学号
)
A.波一定沿x轴正方向传播B.波长可能是8mC.周期可能是0.2sD.波速一定是24m/s
【解析】选B、C。由题意可知波的传播方向是不确定的,故A错误;若a点为波峰,b点为波谷,则x=12m=
λ(n=0、1、2、3…),则得
-9-λ=m,故λ的可能值有24m、8m…,故B正确;同理,对应的周期
可能有:t=0.5s=
T(k=0、1、2、3…),T=
s…,故C正确;波速可能为v==
s,则T的可能值有1s、s、0.2
m/s(n=0、1、2、3…,k=0、1、
2、3…),当n=0,k=0时,v=24m/s,波速可能是24m/s,D错误。15.(多选)如图所示,甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象,质点Q的平衡位置位于x=3.5m处,下列说法正确的是(世纪金榜导学号
)
A.这列波沿x轴正方向传播
B.在0.3s时间内,质点P向右移动了3mC.t=0.1s时,质点P的加速度大于质点Q的加速度D.t=0.25s时,x=3.5m处的质点Q到达波峰位置
【解析】选A、C、D。由乙图读出,t=0时刻质点的速度向上,则由波形的平移法可知,这列波沿x轴正方向传播,由甲图知:λ=4m,T=0.4s,则波速v==
m/s
=10m/s,故A正确,根据波的传播特点可知,质点并不随波迁移,而是在平衡位置附近做简谐运动,故B错误;当t=0.1s时,质点P处于最大位
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【精准解析】2021年高考物理(浙江专版)微专题突破练+专题18 机械振动和机械波
