XX省專用學(xué)年高中物理第十二章機械波階段驗收評估六機械波含解析新人教選修

XX省專用學(xué)年高中物理第十二章機械波階段查收評估六機械波含解析新人教版選修XX省專用學(xué)年高中物理第十二章機械波階段查收評估六機械波含解析新人教版選修PAGEXX省專用學(xué)年高中物理第十二章機械波階段查收評估六機械波含解析新人教版選修階段查收評估（六）機械波一、選擇題(本題共10小題，每題6分，共60分，此中第1～6小題只有一個選項符合題意，第7～10小題有多個選項符合題意，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1．以以下圖，P為橋墩，A為湊近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水波，此時葉片A靜止不動。為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是()A．提升波源頻次B．降低波源頻次C．增添波源距橋墩的距離D．減小波源距橋墩的距離解析：選B葉片A之所以不動，是因為水波不可以繞過橋墩傳過來，也就是說水波衍射不太顯然，而發(fā)生顯然衍射的條件是阻攔物的尺寸比波長小或差不多，所以要讓葉片A動起來，方法只好是減小橋墩的尺寸或增大水波的波長，水波的速度必定，減小頻次會增大波長，增大頻次會減小波長，A錯誤，B正確；改變波源與橋墩的距離不會讓衍射現(xiàn)象更顯然，選項C、D錯誤。2.如圖為一列沿x軸負方向流傳的簡諧橫波在t＝0時的波形圖，當(dāng)Q點在t＝0時的振動狀態(tài)傳到P點時，則()A．1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負方向運動B．Q處的質(zhì)點此時的加快度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點此時正在波峰地點D．Q處的質(zhì)點此時運動到P處解析：選B畫出將Q點的振動狀態(tài)傳到P點，即t′＝eq\f(3,4)T時的波形圖(如圖虛線所示)，由波的流傳方向知，1cm<x<2cm范圍內(nèi)的質(zhì)點沿y軸正方向運動，A錯誤；此時Q處的質(zhì)點在波谷，擁有沿y軸正向的加快度，所以B正確，C、D錯誤。3．簡諧橫波在同一平均介質(zhì)中沿x軸正方向流傳，波速為v。若某時辰在波的流傳方向上，位于均衡地點的兩質(zhì)點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時辰起，以下四幅波形圖中質(zhì)點a最早抵達波谷的是()解析：選D依據(jù)機械波流傳方向與質(zhì)點振動方向之間的關(guān)系可知，A、C選項中的質(zhì)點a此時辰沿y軸正方向振動，a點要抵達波谷最少還需eq\f(3,4)個周期，B、D選項中的質(zhì)點a此時辰沿y軸負方向振動，只要再經(jīng)過eq\f(1,4)個周期即可第一次抵達波谷。設(shè)a、b兩質(zhì)點間的距離為L，則A選項中λ＝2L，B、C選項中λ＝L，D選項中λ＝eq\f(2,3)L，因波速均為v，則由T＝eq\f(λ,v)可知，A選項中a點抵達波谷最少用時為eq\f(3,4)T＝eq\f(3,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(3,4)·eq\f(2L,v)＝eq\f(3L,2v)，B選項中最少用時為eq\f(1,4)T＝eq\f(1,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(1,4)·eq\f(L,v)＝eq\f(L,4v)，C選項中最少用時為eq\f(3,4)T＝eq\f(3,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(3L,4v)，D選項中最少用時為eq\f(1,4)T＝eq\f(1,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(1,4)·eq\f(2L,3v)＝eq\f(L,6v)，經(jīng)比較可知，D選項中質(zhì)點a最早抵達波谷。4．以以下圖是一列簡諧橫波在某時辰的波形圖，若此時質(zhì)點P正處于加快運動過程中，則此時()A．質(zhì)點Q和N均處于加快運動過程中B．質(zhì)點Q和N均處于減速運動過程中C．質(zhì)點Q處于加快運動過程中，質(zhì)點N處于減速運動過程中D．質(zhì)點Q處于減速運動過程中，質(zhì)點N處于加快運動過程中解析：選D質(zhì)點P正處于加快運動過程中，說明質(zhì)點P正在向均衡地點運動，故該波是沿x軸負方向流傳的，所以此時質(zhì)點Q處于減速運動過程中，質(zhì)點N處于加快運動過程中，選項D正確。5.以以下圖為一列在平均介質(zhì)中沿x軸正方向流傳的簡諧橫波在某時辰的波形圖，波速為4m/s。圖中“A、B、C、D、E、F、G、H”各質(zhì)點中()A．沿y軸正方向速率最大的質(zhì)點是DB．沿y軸正方向加快度最大的質(zhì)點是BC．經(jīng)過Δt＝0.5s，質(zhì)點D將向右挪動2mD．經(jīng)過Δt＝2.5s，質(zhì)點D的位移是0.2m解析：選A在均衡地點的質(zhì)點速率最大，又從流傳方向可以判斷，質(zhì)點D向上振動，質(zhì)點H向下振動，所以A項正確；在最大位移處的質(zhì)點加快度最大，加快度的方向與位移方向相反，B質(zhì)點的加快度方向向下，B項錯誤；質(zhì)點只幸好均衡地點雙側(cè)上下振動，其實不隨波遷徙，C項錯誤；波流傳的周期T＝eq\f(λ,v)＝1s，經(jīng)過Δt＝2.5s＝2.5T，質(zhì)點D仍位于均衡地點，所以位移為0，D項錯誤。6．一簡諧機械橫波沿x軸正方向流傳，波長為λ，周期為T。t＝0時辰的波形如圖甲所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點。圖乙是波上某一質(zhì)點的振動圖像。以下說法中正確的選項是()甲乙A．t＝0時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的大B．t＝0時質(zhì)點a的加快度比質(zhì)點b的小C．圖乙可以表示質(zhì)點a的振動D．圖乙可以表示質(zhì)點b的振動解析：選D依據(jù)題圖甲所示的顛簸圖像，因為波沿x軸正方向流傳，t＝0時辰a點速度為零，b點速度最大，即t＝0時辰質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的速度小，選項A錯誤。因為t＝0時辰質(zhì)點a位移最大，所受答復(fù)力最大，加快度最大，質(zhì)點b處于均衡地點，位移為零，答復(fù)力為零，加快度為零，所以t＝0時辰質(zhì)點a的加快度比質(zhì)點b的大，選項B錯誤。依據(jù)題圖甲所示的顛簸圖像，因為波沿x軸正方向流傳，t＝0時辰，質(zhì)點a從正的最大位移處向下運動，質(zhì)點b從均衡地點向下運動，因本題圖乙可以表示質(zhì)點b的振動，選項C錯誤，D正確。7．一列簡諧橫波沿x軸正方向流傳，已知周期T＝0.2s，t＝0時的波形以以下圖，波上有P、Q兩質(zhì)點，其縱坐標分別為yP＝2cm，yQ＝－2cm。以下說法中正確的選項是()A．P點的振動比Q點滯后半個周期B．P、Q在振動的過程中，位移的大小總相等C．在0.25s內(nèi)，P點經(jīng)過的行程為20cmD．該波波速為10m/sE．在相等的時間內(nèi)，P、Q兩質(zhì)點經(jīng)過的行程相等解析：選BDE由波的圖像可知，P、Q兩點相差半個波長，波沿x軸正方向流傳，Q點的振動比P點滯后半個周期，選項A錯誤；P、Q兩點相差半個波長，在振動過程中，其位移老是大小相等，方向相反，在相等的時間內(nèi)經(jīng)過的行程相等，選項B、E正確；在一個周期內(nèi)P點經(jīng)過的行程為4個振幅，即4A＝16cm，質(zhì)點P在題圖地點向上運動時，在1/4周期內(nèi)運動行程小于1個振幅，所以在0.25s內(nèi)，P點經(jīng)過的行程小于20cm，選項C錯誤；由波的圖像可知，該波的波長λ＝2m，流傳速度為v＝λ/T＝10m/s，選項D正確。8．關(guān)于波的折射現(xiàn)象，以下說法正確的選項是()A．當(dāng)入射速度小于折射速度時，折射光芒偏離法線B．當(dāng)波垂直界面入射時，流傳方向不改變，波速和波長都不改變C．在波的折射中，波的頻次不改變，波速和波長都發(fā)生改變D．波發(fā)生折射時必定不會發(fā)生反射現(xiàn)象解析：選AC當(dāng)入射速度小于折射速度時，折射光芒偏離法線，A對。當(dāng)波垂直界面入射時，流傳方向只管不改變，但因為介質(zhì)發(fā)生改變，波速和波長都改變，但周期、頻次不變，B錯，C對。波發(fā)生折射時也可以在兩種介質(zhì)界面上發(fā)生反射現(xiàn)象，D錯。9．一列簡諧橫波在t＝0時辰的波形如圖中的實線所示，t＝0.02s時辰的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s，則該波的流傳速度可能是()A．1m/sB．3m/sC．4m/sD．6m/s解析：選AB因為t＜T，故：若波向右流傳，則波流傳的距離x1＝0.02m，則波速v1＝eq\f(x1,t)＝eq\f(0.02,0.02)m/s＝1m/s；若波向左流傳，則波流傳的距離x2＝0.06m，則波速v2＝eq\f(x2,t)＝eq\f(0.06,0.02)m/s＝3m/s，故正確的選項為A、B。10．一列簡諧橫波沿x軸正方向流傳，t＝0時辰的波形如圖中實線所示，t＝0.1s時辰的波形如圖中的虛線所示。波源不在座標原點，P是流傳介質(zhì)中離坐標原點2.5m處的一個質(zhì)點。則以下說法正確的選項是()A．波的頻次可能為12.5HzB．波的流傳速度可能為50m/sC．質(zhì)點P的振幅為0.1mD．在t＝0.1s時辰與P相距5m處的質(zhì)點也必定向上振動E．在t＝0到t＝0.1s，質(zhì)點Q經(jīng)過的行程為0.1m解析：選ABC波沿x軸正方向流傳，則t＝nT＋eq\f(T,4)，周期為T＝eq\f(0.4,4n＋1)s，頻次為f＝eq\f(1,T)＝eq\f(20n＋5,2)Hz，(n＝0,1,2,3，…)，所以波的頻次可能為12.5Hz(n＝1)，選項A正確；波速為v＝eq\f(λ,T)＝4(10n＋2.5)m/s(n＝0,1,2，3，…)，波的流傳速度可能為50m/s(n＝1)，選項B正確；由題圖可知振幅A＝0.1m，選項C正確；波沿x軸正方向流傳，t＝0.1s，P速度沿y軸正方向，左邊與P相距5m處的質(zhì)點的速度沿y軸負方向，選項D錯誤；在t＝0到t＝0.1s，質(zhì)點Q經(jīng)過的行程為eq\f(Δt,T)×4A，因為周期不確立，故行程不確立，選項E錯誤。二、計算題(本題共3小題，共40分)11．(10分)一列波先后經(jīng)過相距為4m的A、B兩點，用時為0.01s，已知A、B兩質(zhì)點運動方向素來相反，問：(1)這列波的波速是多少？(2)這列波的最小頻次可能是多少？解析：(1)v＝eq\f(s,t)＝eq\f(4,0.01)m/s＝400m/s。(2)A、B兩質(zhì)點的振動方向素來相反，即屬于振動步伐素來相反的點，所以兩點均衡地點間的距離：s＝4m＝eq\f(λ,2)＋nλ＝eq\f(2n＋1,2)λ(n＝0,1,2，…)。所以λ＝eq\f(8,2n＋1)m(n＝0,1,2，…)。因為v＝λf，所以當(dāng)取n＝0時，λ最大，f最小，fmin＝eq\f(v,λm)＝eq\f(400,8)Hz＝50Hz。答案：(1)400m/s(2)50Hz12．(14分)一列簡諧橫波在t＝0.6s時辰的圖像如圖甲所示。該時辰P、Q兩質(zhì)點的位移均為－1cm，均衡地點為15m處的A質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。(1)求該列波的波速大??；(2)求從t＝0.6s開始，質(zhì)點P、Q第一次回到均衡地點的時間間隔Δt。解析：(1)由圖像可得波長λ＝20m，周期T＝1.2s據(jù)v＝eq\f(λ,T)得：v＝eq\f(50,3)m/s。(2)法一：t＝0.6s時，P質(zhì)點的振動方向沿y正方向，經(jīng)過t1＝eq\f(T,12)回到均衡地點，Q質(zhì)點的振動方向沿y負方向，經(jīng)過t2＝eq\f(T,6)＋eq\f(T,4)回到均衡地點，所以兩質(zhì)點回到均衡地點的時間間隔為Δt＝t2－t1得Δt＝0.4s。法二：由圖像可知：質(zhì)點P的均衡地點為xP＝eq\f(20,3)m質(zhì)點Q的均衡地點為xQ＝eq\f(40,3)m時間間隔Δt＝eq\f(xQ－xP,v)＝0.4s。答案：(1)eq\f(50,3)m/s(2)0.4s13．(16分)以以下圖，實線表示一列橫波在某時辰的波形圖線，虛線是經(jīng)過0.2s時的波形圖線。(1)若波向左流傳，求它在這段時間內(nèi)流傳的距離。(2)若波向右流傳，求它的最大周期。(3)若波的流傳速度為115m/s，試判斷波的流傳方向。解析：由波的圖像可知，波長λ＝4m。(1)波在空間上擁有周期性，向左流傳的可能距離：Δx＝3＋nλ＝(4n＋3)m(n＝0，1，2，…)。(2)若波向右流傳時，流傳的可能距