2018—2019学年高中物理沪科版选修3-42.2机械波的案例分析（教案 同步练习 共2份）

机械波的案例分析 　　　　　　　　　　　　　　基本技能练 1．利用发波水槽得到的水面波形如图1甲、乙所示，则 (　　) 图1 A．图甲、乙均显示了波的干涉现象 B．图甲、乙均显示了波的衍射现象 C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象 D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象 解析　本题考查了波的衍射和干涉现象，由图容易看出甲是小孔衍射，图乙是干涉，D选项正确。 答案　D 2．如图2所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，M为介质中的一个质点，若该波以20 m/s的速度沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是 (　　) 图2 A．在t＝0时刻，质点M向上振动 B．经过0.25 s，质点M通过的路程为10 cm C．在t＝0.25 s时，质点M的速度方向与加速度方向相同 D．在t＝0.25 s时，质点M的加速度方向沿y轴正方向 解析　根据机械波的传播方向，由带动法可知，t＝0时刻，质点M向下振动，故A错；根据题图可知，波长为4 m，故周期T＝λ/v＝0.2 s，经过一个周期质点M通过的路程为8 cm，又因为质点向平衡位置运动时速度越来越大，故自题图所示时刻在0.05 s(即)时间内通过的路程大于振幅2 cm，故经过0.25 s，质点M通过的路程大于10 cm，B错；在t＝0.25 s时质点到达平衡位置下方，此时正在向下振动，而加速度的方向指向平衡位置，即沿y轴正方向，故C错，D对。 答案　D 3．一列简谐波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图3甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是 (　　) 图3 A．沿x轴负方向，60 m/s B．沿x轴正方向，60 m/s C．沿x轴负方向，30 m/s D．沿x轴正方向，30 m/s 解析　根据波的形成原理“先振动的质点带动邻近的后振动的质点”，由题图甲可知P点正向下振动，比P点先振动的点应该在P点下方，即P点右侧的点先振动，所以波应沿x轴的负方向传播。由题图甲可知波长λ＝24 m，由题图乙可知周期T＝0.4 s，所以波速v＝＝ m/s＝60 m/s。 答案　A 4．(多选)(2014·陕西五校三模)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波传到x＝1 m处的P点时，P点开始向下振动，以此时为计时起点。已知在t＝0.4 s时PM间第一次形成图示波形(如图4)，此时x＝4 m处的M点正好在波谷。下列说法中正确的是 (　　) 图4 A．P点的振动周期为0.4 s B．M点开始振动的方向沿y轴正方向 C．当M点开始振动时，P点正好在波峰 D．这列波的传播速度是10 m/s E．在从计时开始的0.4 s内，P质点通过的路程为30 cm 解析　因波刚传到P点时，P点是向下振动的，可知任何一质点的起振方向都沿y轴负方向，故B错；根据“在t＝0.4 s时PM间第一次形成图示波形”可得出，波动周期为0.4 s，故A对；已知题图时刻，M点正好在波谷，说明M点已振动四分之一周期，将波形向左平移四分之一个波长即可看出，M点开始振动时，P点正好处在波峰，故C对；由v＝可得波速v＝10 m/s，故D对；从计时开始的0.4 s内，P质点通过的路程为4个振幅，即40 cm，故E错。 答案　ACD 5．(多选)(2014·甘肃名校质检)如图5甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2 m的一个质点，Q是离原点x2＝4 m的一个质点，此时离原点x3＝6 m的质点刚刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同)。由此可知 (　　) 图5 A．这列波的波长λ＝4 m B．这列波的周期T＝3 s C．这列波的传播速度v＝2 m/s D．这列波的波源起振方向向上 E．图乙可能是图甲中质点Q的振动图像 解析　由题图甲可知波长λ＝4 m，由题图乙可知周期T＝2 s，传播速度v＝＝2 m/s，选项A、C正确，B错误；由离原点x3＝6 m的质点刚刚要开始振动可知，波源起振方向向下，选项D错误；结合波动图像与振动图像的关系可知，质点Q的振动方向向上，题图乙对应的可 ... ...