《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题44 机械波（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 44 机械波
特训目标 特训内容
目标 1 机械波的传播和波的图像（1T—4T）
目标 2 波动图像和振动图像（5T—8T）
目标 3 波的多解问题（9T—12T）
目标 4 波的干涉（13T—16T）
目标 5 波的衍射（17T—20T）
目标 6 多普勒效应（21T—24T）
【特训典例】
一、机械波的传播和波的图像
1．一列简谐横波沿 x轴负方向传播，t=0 时波的图像如图所示，质点 P的平衡位置在 x=8m 处，该波的传
播速度为 40m/s。下列说法正确的是（　　）
A．该列波的周期 T=0.2s
B．在 0~1s 内质点 P通过的路程为 2m
C．t=0.3s 时质点 P的速度方向沿 y轴负方向
D．x=4m 处质点的振动方程是
【答案】AB
【详解】A．根据图像可知 则该列波的周期 ，A正确；
B．由分析有 则在 1s 时间内质点 P通过的路程为 ，B正确；
C．由于该波沿 x轴负方向传播，根据同侧法，0时刻，质点 P沿y轴负方向振动，又由于
经过一个周期，质点回到初始状态，再经过半个周期，质点 P沿y轴正方向振动，C错误；
D．根据同侧法，x=4m 处质点，在 0时刻，处于平衡位置且沿 y轴正方向振动，则其振动方程为
，D错误。故选 AB。
2．图 1中的 B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探
头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成 B超图像。图 2为血管探头沿 x轴正方向发送的简谐超声
波图像，t＝0时刻波恰好传到质点 M。已知此超声波的频率为 1×107 Hz。下列说法正确的是（　　）
A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为 1.4×103 m/s
B．质点 M开始振动的方向沿 y轴正方向
C．t＝1.25×10－7 s 时质点 M运动到横坐标 x＝3.5×10－4 m 处
D．0～1.25×10－7 s 内质点 M的路程为 2mm
【答案】AD
【详解】A．由题图 2知波长 λ＝14×10－2 mm＝1.4×10－4 m 由v＝λf 得波速 v＝1.4×10－4 m×1×107 Hz＝1.4×103
m/s
故A正确；
B．由上下坡法可得，质点 M开始振动的方向沿 y轴负方向，故 B错误；
C．质点 M只会在自己的平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故 C错误；
D．质点 M振动的周期 由于 所以质点 M在0～1.25×10－7 s 内运
动的路程为 故 D正确。故选 AD。
3．在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉
搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图，假设“丝”上有相邻两点
间距相等的点 1、2、3、4、…，朱紫国国王在搭上丝线后图中质点 1在t=0 时开始向上振动，产生的机械
波沿丝线向孙悟空传播，t=0.75s 时质点 1第一次到达最低点，此时质点 4刚好开始振动，则（　　）
A．该波所有质点的振动频率均为 1Hz
B．t=0.75s 时质点 4振动的方向向下
C．t=0.75s 时质点 1和质点 3的加速度相同
D．t=2.5s 时质点 2恰好位于波峰位置
【答案】AD
【详解】A．质点 1开始振动时方向向上，t=0.75s 时质点 1第一次到达最低点，即 T=0.75s
故周期 T=1s 频率为 1Hz，故 A正确；
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