高考物理一轮复习课时分层作业18机械波含答案

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2．BD [在波的干涉实验中，质点在振动加强区的振幅是两列波振幅之和，质点在振动减弱区的振幅是两列波振幅之差，A项错误；沿波的传播方向上，波不停地向外传播，故各质点的相位不都相同，C项错误；两波源振动频率相同，其他各质点均做受迫振动，故频率均与波源频率相同，周期均与振动片的周期相同，B、D项正确。]
3．AB [因为质点A刚起振时的振动方向竖直向上，因此振源的起振方向竖直向上，又由于波的传播方向由A到B，因此振源位于A的左侧，故A正确；质点B的振动周期等于振源的振动周期，等于波的传播周期，则一定为T，故B正确；波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则质点B经过平衡位置的速度不一定为v，故C错误；A、B之间各质点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与振源开始起振的方向相同，与A、B两点之间的距离无关，故D错误。]
4．BD [ 经过eq \f(T,4)两列波还未相遇，又波在传播过程中，波形保持不变，故选项A错误；经过eq \f(1,2)T两列波向前传播的距离均为eq \f(1,2)λ，两列波的波前端刚好相遇，故选项B正确；经过eq \f(3,4)T两列波向前传播的距离均为eq \f(3,4)λ，根据波的叠加原理可知，在两列波之间eq \f(λ,4)～eq \f(3λ,4)的区域为两列波的振动加强区域，处于eq \f(λ,2)处的质点向下的位移为2A，故选项C错误；经过T两列波完全相遇，根据叠加原理，所有质点的位移均为零，故选项D正确。]
5．A [由振动图像可知，t＝5 s时，P处于正向位移最大处，Q处于平衡位置且向y轴正方向运动，波向右传播，结合同侧法可知A正确，BCD错误。]
6．BD [由题意，P、Q两点之间的间距为eq \f(λ,2)＋nλ＝0.15 m(n＝0,1,2，…)，故n＝0时，λ＝0.3 m；n＝1时，λ＝0.1 m。当n＝2时，λ＝0.06 m，故BD正确。]
7．AB [此列波的波长为λ＝2×(0.8－0.2) m＝1.2 m，C错误；根据题意得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n＋\f(1,2)))T＝2 s(n＝0,1,2，…)，所以波速为v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(1.2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n＋\f(1,2))),2) m/s＝(0.6n＋0.3) m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝0时，v＝0.3 m/s，当n＝1时，v＝0.9 m/s，A、B正确；因为x＝0处的质点沿y轴负向振动，所以此列波沿x轴正向传播，D错误。]
8．AC [若机械波沿x轴正方向传播，在t1＝2 s时O点振动方向竖直向上，则传播时间Δt＝t2－t1＝3 s，满足Δt＝eq \f(3,4)T＋nT(n＝0,1,2,3，…)，解得T＝eq \f(12,4n＋3) s(n＝0,1,2，3，…)，当n＝0时，解得周期T＝4 s，A正确，B错误；若机械波沿x轴负方向传播，在t2＝5 s时O点处于波谷，则Δt＝eq \f(1,4)T＋nT(n＝0,1,2,3，…)，解得T＝eq \f(12,4n＋1) s(n＝0,1,2,3，…)，当n＝0时，解得周期T＝12 s，C正确，D错误。故选AC。]
9．BC [波在同种介质中传播速度相等，波的频率f＝eq \f(v,λ)，所以eq \f(f甲,f乙)＝eq \f(λ乙,λ甲)＝eq \f(2,1)，解得乙波的频率为f乙＝1.25 Hz，由于两波频率不同，不能发生干涉现象，A错误，B正确；波长越长的波越易发生明显衍射现象，由A项可知乙的频率小，故乙波的波长大，所以乙波更易发生明显衍射现象，C正确；两列波的波速都为v＝λ甲f甲＝10 m/s，x＝－0.5 m 处质点距A点和B点距离相同，因此两列波同时传到该处，根据传播方向和振动方向的关系，两列波在该点的振动方向都沿y轴正方向，D错误。]
10．BD [沿x轴正、负方向传播的波，不能相遇，不能发生干涉，A错误；根据题述可知，在t＝2.0 s时波源停止振动，t＝2.1 s时的部分波形如图所示，可知在Δt＝0.1 s的时间内波传播的距离为x0＝0.50 m －0.25 m＝0.25 m，波速v＝eq \f(x0,Δt)＝2.5 m/s，由波形图可知，波长λ＝1.0 m，波振动的周期T＝eq \f(λ,v)＝0.4 s，结合波形图可知，t＝0时波源从平衡位置向上运动，t＝0.42 s时，波源的位移为正，B正确；2.1 s到2.25 s 内波传播的距离为x1＝0.375 m，即2.1 s时平衡位置位于1.375 m处质点的振动状态在2.25 s时传播到质点a处，故2.25 s 时a沿y轴正方向振动，C错误；经eq \f(xP－xb,v)＝0.3 s，振动传播到b点，在0到2 s内，质点b振动了1.7 s，为4eq \f(1,4)T,0～2 s 内质点b振动的总路程为s＝17A＝17×15 cm＝2.55 m，D正确。]
11．BD [在t＝0时刻，P质点的振动图像如图乙所示，根据“上下坡法”，知该波沿x轴负向传播，A错误；质点P、Q在x轴上相差半个波长，P、Q两点速度大小始终相等，B正确；由图乙可知T＝0.2 s，由图甲可知Q点的振动表达式y＝Asin ωt＝10sin eq \f(2π,T)t cm，当t＝0.125 s＝eq \f(5,8)T时，y＝10sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,T)×\f(5T,8))) cm＝10sin eq \f(5,4)π cm＝10×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－\f(\r(2),2))) cm＝－5eq \r(2) cm，Q质点的位移为－5eq \r(2) cm，C错误；因为T＝0.2 s，所以f＝eq \f(1,T)＝5 Hz，此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到的波的频率为5 Hz，D正确。]
12．解析：(1)由质点O位移随时间变化的振动方程可知：
T＝eq \f(2π,ω)＝0.4 s
设质点O振动产生的机械波的波长为λ，波速为v，由题意可得：t1＝eq \f(L1,v)＋eq \f(T,4)
可得：v＝2 m/s
由λ＝vT
解得：λ＝0.8 m。
(2)设波由O点传播到c点所用时间为t2，t2之前质点c处于静止状态。
t2＝eq \f(L2,v)＝0.3 s，在t2＝0.3 s时，质点c开始向上振动，其振幅为A＝20 cm，振动周期和波源的周期相等，为T＝0.4 s，
则振动时间为：Δt＝(1.0－0.3) s＝T＋eq \f(3,4)T
质点c运动的路程为：s＝7A＝1.4 m
t＝1.0 s时，质点O振动了eq \f(1.0 s,0.4 s)＝2.5个周期，正处在平衡位置向下运动，再结合波长λ＝0.8 m及波的传播方向，可画出波形图如图所示。
答案：(1)0.8 m 2 m/s (2)1.4 m 波形图见解析图