2019-2020年高三物理一轮复习第十二章机械振动和机械波章末检测提升.doc

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资源描述
2019-2020年高三物理一轮复习第十二章机械振动和机械波章末检测提升一、选择题(本大题共10小题,共40分每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)1为了测定波沿绳的传播速度,某学习兴趣小组做了这样一个实验:取一条很长的轻绳,一端固定在墙上,另一端由一同学用手牵住,当该同学的手以f5 Hz上下振动时,其他同学测量发现,相邻两个波峰之间的距离为2 m,则该波的传播速度为()A10 m/s B5 m/s C2 m/s D不能确定答案:A解析:由题意可知,该绳波的波长2 m,频率f5 Hz,故波速vf25 m/s10 m/s.2一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,质点P的速度和加速度的大小变化情况是()Av变小,a变大 Bv变小,a变小Cv变大,a变大 Dv变大,a变小答案:A解析:沿x轴正方向传播的简谐横波,质点P向上振动,速度变小,加速度变大,选项A正确3一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5 s,b和c之间的距离是5 m,以下说法正确的是 ()A此列波的波长为2.5 mB此列波的频率为2 HzC此列波的波速为2.5 m/sD此列波的传播方向为沿x轴正方向传播答案:D解析:由波形图可知,b、c是相邻的两个波峰,所以相差一个波长,波长为5 m,A项错误;因为质点b的起振时刻比质点a晚,所以波沿x轴的正方向传播,D项正确;而a、b相差,所以T1 s,波的频率为1 Hz,B项错误;波速v5 m/s,C项错误4(多选)如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻,M是波峰与波峰的相遇点,下列说法中正确的是()A该时刻位于O处的质点正处于平衡位置BP、N两处的质点始终处在平衡位置C随着时间的推移,M处的质点将向O处移动D从该时刻起,经过四分之一周期,M处的质点到达平衡位置,此时位移为零EO、M连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A答案:BDE解析: 该时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点,非平衡位置,选项A错误;P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点,二者运动的步调始终相反,合位移为0,选项B正确;质点并不随波迁移,选项C错误;从该时刻起,经过四分之一周期,两列波在M点的振动均达到平衡位置,合位移为零,选项D正确;O、M连线的中点是振动加强区的点,其振幅为2A,选项E正确5两个人做如下实验:一人敲一下长钢管的一端,另一个人的耳朵紧贴钢管的另一端,先后听到两次敲击声,其原因是()A由于声波的反射B由于声波的共鸣C由于声波的衍射D由于声波在不同介质中的传播速度不同答案:D解析:敲击钢管时,发出声音,其中一部分通过钢管传播,另一部分通过空气传播,但由于声音在钢管中的传播速度与在空气中的传播速度不相同,因而先后听到两次敲击声6平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为xP3.5 m、xQ3 m当S位移为负且向y方向运动时,P、Q两质点的 ()A位移方向相同、速度方向相反B位移方向相同、速度方向相同C位移方向相反、速度方向相反D位移方向相反、速度方向相同答案:D解析:该波的波长 m2 m,xP3.5 m,xQ3 m,此时P、Q两质点的位移方向相反,但振动方向相同,选项D正确7(多选)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示,P、Q两质点的横坐标分别为x1.5 m和x4.5 mP点的振动图象如图乙所示则Q点的振动图象可能是 ()答案:BC解析:P、Q两质点间沿波的传播方向的距离为sxQxP3 m,波从P传到Q或者从Q传到P需用时间T.若波沿x轴正方向传播,则Q点落后于P点,即Q点经tT后与P点的振动情况相同,B项正确;若波沿x轴负方向传播,则P点落后于Q点,即P点经tT后与Q点的振动情况相同,C项正确8一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A4 m、6 m和8 m B6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 m D4 m、8 m和12 m答案:C解析:根据题意,两质点之间的波峰只有一个,可能情况有: 6 m,12 m;6 m;6 m,4 m,故选C.9一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为 ,周期为T.t0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点图2是波上某一质点的振动图象下列说法中正确的是 ()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动答案:D解析:由图1可知,t0时,a在正向最大位移处,v0,加速度最大;b在平衡位置,速度最大,a0,且振动方向沿y轴负向,图2可以表示质点b的振动,选项A、B、C都错误,选项D正确10一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示,t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期T大于0.02 s,则该波的传播速度可能是()A2 m/s B3 m/s C4 m/s D5 m/s答案:B解析:(1)设波向右传播,则在0时刻x4 m处的质点往上振动,设经历t时间质点运动到波峰的位置,则tT即T.当n0时,T0.08 s0.02 s,符合要求,此时v m/s1 m/s;当n1时,T0.016 s0.02 s,符合要求,此时v m/s3 m/s;当n1时,T s0.5 s)时的波形,能正确反映t37.5 s时波形的是图 ()(2)如图所示为一简谐波在t0时刻的波形图,介质中的质点P做简谐运动的表达式为y4 sin5t,求: 该波的速度;答案:(1)D(2)10 m/s见解析解析:(1)因为t2T,可确定波在0.5 s的时间内沿x轴正方向传播了,即T0.5 s,所以T2 s,t37.5 s3T,波峰沿x轴正方向传播,从处到处D项正确,A、B、C三项错误(2)由简谐运动表达式可知5 rad/s.t0时刻质点P向上运动,故波沿x轴正方向传播,由波形图读出波长4 m,T又波速公式v联立式,代入数据可得v10 m/s0.3 s内波沿x轴正向平移的距离xvt100.3 m3 m,将t0时的波形图沿x轴正向平移3 m可得t0.3 s时的波形图如图所示16(14分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v25 cm/s,两列波在t0时的波形曲线如图所示,求:()t0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标;()从t0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间答案:(1)见解析(2)0.1 s解析:()t0时,在x50 cm处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为150 cm,260 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x150k11,k10,1,2,x250k22,k2 0,1,2,由式得,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为x(50300n) cmn0,1,2,()只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为16 cm.t0时,两波波谷间的x坐标之差为x式中,m1和m2均为整数将式代入式得x10(6m25m1)5由于m1、m2均为整数,相向传播的波谷间的距离最小为x05 cm从t0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间为t代入数值得t0.1 s
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