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

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