2019-2020年高中物理第十二章机械波检测新人教版.doc

2019-2020年高中物理第十二章机械波检测新人教版一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共42分。在四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不选的得0分)1关于波，下列说法中错误的是()A一切波都能发生反射和衍射B插在水中的细棒对水波的传播没有影响C在墙外听到墙内有人讲话，这是波的反射现象D当障碍物的尺寸比波长大很多时，能发生明显的波的衍射现象解析：衍射是波特有的现象，所以一切波都会发生反射和衍射现象，即A项说法正确；水波的波长一般比细棒的线度大，故能发生明显的衍射，所以细棒对水波的传播没有影响，则说法B正确；墙外的人能听到墙内人的说话，是波的衍射现象，故说法C错误；据产生明显衍射现象的条件知，当障碍物的尺寸比波长大很多时，不能发生明显的衍射现象，所以说法D错误。答案：CD2上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列的判断正确的是()A旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动D音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析：旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错。蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故A错，B对。当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错。答案：B3(xx天津高考)沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图1所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则ts时() A质点M对平衡位置的位移一定为负值 图1B质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向一定相同D质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反解析：由波形图可知，波长为4 m，波动周期为T/v0.1 s。根据题图，t0时刻，质点M向上运动，在t sT/4时，质点M对平衡位置的位移为正值，其速度方向沿y轴负方向，与位移方向相反，选项A、B错误；质点M的加速度方向向下，沿y轴负方向，与速度方向相同，选项C正确；质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，选项D正确。答案：CD4一列简谐横波某时刻的波形如图2甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示。则()图2A这列波的波速是25 m/sB这列波沿x轴正方向传播C质点A在任意的1 s内所通过的路程都是0.4 mD若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25 Hz解析：由乙图可知，T0.8 s，t0时质点A沿y方向振动，此波沿x轴负方向传播，B错误；v m/s25 m/s，A正确；由1 s可知，质点A由图示甲时刻在1 s内通过路程为5 A0.4 m，但并不是质点A在任意1 s内的路程均为0.4 m，C错误；由f1.25 Hz可知，要发生干涉现象，另一波的频率为1.25 Hz，D正确。答案：AD5如图3所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A。a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且abbc。某时刻a点是两列波的波峰相遇点，c点是两列波的波谷相遇点。则()图3Aa处质点的位移始终为2ABc处质点的位移始终为2ACb处质点的振幅为2ADc处质点的振幅为2A解析：因为a、b、c三点均在S1S2的中垂线上，则各点到S1、S2的距离相等。则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2是相同的，在a、b、c各点是同相相遇振动加强，振动加强并不是位移不变，始终为2A，而是振幅最大为2A，则选项C、D正确。答案：CD6如图4所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t0.2 s时刻的波形图。该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是()图4A这列波的波长是14 cmB这列波的周期是0.5 sC这列波可能是沿x轴正方向传播的Dt0时，x4 cm处的质点速度沿y负方向解析：由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离，或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向。由图知该波的波长12 cm，故A项错误，由v，得T s0.15 s，故B项错误。因，故该波沿x负方向传播，所以C错误。由波沿x负方向传播可判定t0时刻，x4 cm处质点的振动方向沿y轴负方向。故D项正确。答案：D7(xx安徽高考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t0时波形如图5所示，已知波速为10 m/s，则t0.1 s时正确的波形应是图6中的() 图5图6解析：已知波速为10 m/s，由图象可知波长为4 m，则周期为0.4 s，则t0.1 s时正确的波形应是C。答案：C二、非选择题(本大题共5小题，共58分。解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)8(8分)一列简谐横波在t0时的波形图如图7所示，若波是自右向左传播的，则处于平衡位置的P点此时的运动方向是_。若经过时间t0.03 s后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是_。图7解析：由波动与振动方向间的关系可知波自右向左传播时，质点P此时的运动方向沿y轴负方向，经过t0.03 s后P点刚好第一次到达波峰，则有T0.03 s，所以T0.04 s，故v m/s10 m/s。答案：沿y轴负方向10 m/s9(10分)某实验室中悬挂着一弹簧振子A和一单摆B，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上。某次地震中观察到静止的振子A开始振动4.0 s后，单摆B才开始摆动。此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz，假设该实验室恰好位于震源的正上方，则震源离实验室的距离为_km。解析：设地震纵波和横波的传播速度分别为vp和vs，则vpfpvsfs式中，f为地震波的频率，p和s分别表示地震纵波和横波的波长。设震源离实验室的距离为s，纵波从震源传播到实验室所需时间为t，则svptsvs(tt)式中，t为单摆B开始摆动的时刻与振子A开始振动的时刻之差。由式得s代入数据得s40 km。答案：4010(12分)如图8所示，沿波的传播方向上有间距为1 m的13个质点a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1 m/s的速度水平向右传播。在t0时刻到达质点a，且质点a开始由平衡位置向上振动，在t1 s时刻，质点a第一次到达最高点，求：图8(1)这列波的波长为_，周期为_。(2)在图8中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象。解析：由题意知，周期T4 s，波长vT4 m。当g第一次到达最低点时波形图如图所示。答案：(1)4 m4 s(2)见解析图11(14分)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图9(a)所示。一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间t第一次出现如图(b)所示的波形。图9则该波的周期为_，波长为_，波速为_。解析：由(b)图可知，8L，因t0时质点1开始向下运动，经过t时图(b)中的质点1经过平衡位置向上振动，则tnT，又因t内第一次发现图(b)的波形，则tT，Tt；由v得v。答案：t8L12(14分)(xx山东高考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图10所示，介质中质点P、Q分别位于x2 m、x4 m处。从t0时刻开始计时，当t15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。 图10 (1)求波速。(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。解析：(1)设简谐横波波速为v，波长为，周期为T，由图象可知，4 m。由题意知t3TTv代入数据解得v1 m/s(2)质点P做简谐运动的表达式为y0.2 sin(0.5t) m答案：(1)1 m/s(2)y0.2 sin(0.5t) m