2017高三物理考点解析:机械波

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2017高三物理考点解析:机械波

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2017高三物理考点解析:机械波

考点47 机械波
考点名片
考点细研究:(1)机械波、横波和纵波;(2)横波的图象;(3)波速、波长和频率(周期)的关系;(4)波的干涉和衍射现象、多普勒效应等。其中考查到的如:2016年全国卷第34题、2016年全国卷第34题、2016年四川高考第6题、2016年天津高考第7题、2015年北京高考第15题、2015年海南高考第16题、2015年四川高考第2题、2015年天津高考第3题、2015年福建高考第16题、2015年全国卷第34题(2)、2015年全国卷第34题(2)、2014年大纲卷第18题、2014年山东高考第38题(1)、2014年浙江高考第14题、2014年天津高考第5题、2014年全国卷第34题、2014年福建高考第17题、2014年安徽高考第16题、2014年北京高考第17题、2014年四川高考第5题等。
备考正能量:波的传播、波的图象是高考考查的重点和热点,考查频率高。预计今后试题可能为选择题,一道题可能考查多个概念和规律,具有一定的综合性,难度中等。

一、基础与经典
1.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
答案 D
解析 由机械振动和机械波的关系可知,质点的振动速度是质点运动的速度,而波的传播速度是指“振动”这种形式的传播速度,故A错误。波可分为横波和纵波,在纵波中,质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,故B错误。在一个周期内波传播的距离等于波长,而质点运动的路程等于振幅的4倍,故C错误。介质中所有质点的振动都是由波源的振动引起的,它们的振动频率与波源的振动频率都相同,故D正确。
2.在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图象如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是(  )


答案 D
解析 由振动图象可知,在t=T时,波源O的振动方向向下,再结合波形可知形成的波动图象为D图。故选项D正确。
3.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,A、P和Q是介质中的三个质点,A的振动图象如图乙所示,下列判断正确的是(  )

A.该波的传播速度是2.5 m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.从t=0到t=0.4 s,P通过的路程为4 m
D.从t=0的时刻开始,P将比Q先回到平衡位置
答案 C
解析 波速v== m/s=25 m/s,A错误。由图乙可知t=0时刻A点向上振动,根据同侧法,波上任一点的振动方向与波的传播方向在波形的同一侧,可推断波向左传播,B错误。0.4 s刚好为半个周期,P点的路程为两个振幅,即4 m,C正确。由于波向左传播,Q点比P点先到达平衡位置,D错误。
4.(多选)一振动周期为T,位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,关于在x=处的质点P,下列说法正确的是(  )
A.质点P振动周期为T,速度的最大值为v
B.若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源速度方向沿y轴正方向
C.质点P开始振动的方向沿y轴正方向
D.当P开始振动后,若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷
E.若某时刻波源在波谷,则质点P也一定在波谷
答案 BCD
解析 质点P振动周期与波源振动周期相同,也为T,但其振动速度与波速不同,故A错误;x==λ,P与波源是反相点,若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源速度方向沿y轴正方向,故B正确;根据波的特点:简谐波传播过程中,质点的起振方向都与波源的起振方向相同,故质点P开始振动的方向沿y轴正方向,故C正确;P与波源是反相点,故若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷,故D正确,E错误。
5.(多选)如图所示,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是(  )

A.在t=6 s时刻波恰好传到质点d处
B.在t=5 s时刻质点c恰好到达最高点
C.质点b开始振动后,其振动周期为4 s
D.在4 s
                       

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