山东省2018_2019学年高中物理第十二章机械波阶段验收评估（六）机械波（含解析）新人教版.docx

阶段验收评估（六）机械波一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，其中第16小题只有一个选项符合题意，第710小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是()A提高波源频率B降低波源频率C增加波源距桥墩的距离D减小波源距桥墩的距离解析：选B叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来，方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，减小频率会增大波长，增大频率会减小波长，A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，选项C、D错误。2.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处解析：选B画出将Q点的振动状态传到P点，即tT时的波形图(如图虚线所示)，由波的传播方向知，1 cmx2 cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错误；此时Q处的质点在波谷，具有沿y轴正向的加速度，所以B正确，C、D错误。3简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()解析：选D根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知，A、C选项中的质点a此时刻沿y轴正方向振动，a点要到达波谷至少还需个周期，B、D选项中的质点a此时刻沿y轴负方向振动，只需再经过个周期即可第一次到达波谷。设a、b两质点间的距离为L，则A选项中2L，B、C选项中L，D选项中L，因波速均为v，则由T可知，A选项中a点到达波谷最少用时为T，B选项中最少用时为T，C选项中最少用时为T，D选项中最少用时为T，经比较可知，D选项中质点a最早到达波谷。4如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时()A质点Q和N均处于加速运动过程中B质点Q和N均处于减速运动过程中C质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中D质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中解析：选D质点P正处于加速运动过程中，说明质点P正在向平衡位置运动，故该波是沿x轴负方向传播的，所以此时质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中，选项D正确。5.如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s。图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中()A沿y轴正方向速率最大的质点是DB沿y轴正方向加速度最大的质点是BC经过t0.5 s，质点D将向右移动2 mD经过t2.5 s，质点D的位移是0.2 m解析：选A在平衡位置的质点速率最大，又从传播方向可以判断，质点D向上振动，质点H向下振动，所以A项正确；在最大位移处的质点加速度最大，加速度的方向与位移方向相反，B质点的加速度方向向下，B项错误；质点只能在平衡位置两侧上下振动，并不随波迁移，C项错误；波传播的周期T1 s，经过t2.5 s2.5T，质点D仍位于平衡位置，所以位移为0，D项错误。6一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是() 甲乙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图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振动解析：选D根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t0时刻a点速度为零，b点速度最大，即t0时刻质点a的速度比质点b的速度小，选项A错误。由于t0时刻质点a位移最大，所受回复力最大，加速度最大，质点b处于平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，所以t0时刻质点a的加速度比质点b的大，选项B错误。根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t0时刻，质点a从正的最大位移处向下运动，质点b从平衡位置向下运动，所以题图乙可以表示质点b的振动，选项C错误，D正确。7一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知周期T0.2 s，t0时的波形如图所示，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为yP2 cm，yQ2 cm。下列说法中正确的是()AP点的振动比Q点滞后半个周期BP、Q在振动的过程中，位移的大小总相等C在0.25 s内，P点通过的路程为20 cmD该波波速为10 m/sE在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等解析：选BDE由波的图像可知，P、Q两点相差半个波长，波沿x轴正方向传播，Q点的振动比P点滞后半个周期，选项A错误；P、Q两点相差半个波长，在振动过程中，其位移总是大小相等，方向相反，在相等的时间内通过的路程相等，选项B、E正确；在一个周期内P点通过的路程为4个振幅，即4A16 cm，质点P在题图位置向上运动时，在1/4周期内运动路程小于1个振幅，所以在0.25 s内，P点通过的路程小于20 cm，选项C错误；由波的图像可知，该波的波长2 m，传播速度为v/T10 m/s，选项D正确。8对于波的折射现象，下列说法正确的是()A当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线B当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变C在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变D波发生折射时一定不会发生反射现象解析：选AC当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线，A对。当波垂直界面入射时，传播方向尽管不改变，但由于介质发生改变，波速和波长都改变，但周期、频率不变，B错，C对。波发生折射时也可以在两种介质界面上发生反射现象，D错。9一列简谐横波在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()A1 m/sB3 m/sC4 m/s D6 m/s解析：选AB因为tT，故：若波向右传播，则波传播的距离x10.02 m，则波速v1 m/s1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x20.06 m，则波速v2 m/s3 m/s，故正确的选项为A、B。10一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图中实线所示，t0.1 s时刻的波形如图中的虚线所示。波源不在坐标原点，P是传播介质中离坐标原点2.5 m处的一个质点。则以下说法正确的是()A波的频率可能为12.5 HzB波的传播速度可能为50 m/sC质点P的振幅为0.1 mD在t0.1 s时刻与P相距5 m处的质点也一定向上振动E在t0到t0.1 s，质点Q通过的路程为0.1 m解析：选ABC波沿x轴正方向传播，则tnT，周期为T s，频率为f Hz，(n0,1,2,3，)，所以波的频率可能为12.5 Hz(n1)，选项A正确；波速为v4(10n2.5)m/s(n0,1,2，3，)，波的传播速度可能为50 m/s(n1)，选项B正确；由题图可知振幅A0.1 m，选项C正确；波沿x轴正方向传播，t0.1 s，P速度沿y轴正方向，左侧与P相距5 m处的质点的速度沿y轴负方向，选项D错误；在t0到t0.1 s，质点Q通过的路程为4A，因为周期不确定，故路程不确定，选项E错误。二、计算题(本题共3小题，共40分)11(10分)一列波先后通过相距为4 m的A、B两点，用时为0.01 s，已知A、B两质点运动方向始终相反，问：(1)这列波的波速是多少？(2)这列波的最小频率可能是多少？解析：(1)v m/s400 m/s。(2)A、B两质点的振动方向始终相反，即属于振动步调始终相反的点，因此两点平衡位置间的距离：s4 mn(n0,1,2，)。所以 m(n0,1,2，)。因为vf，所以当取n0时，最大，f最小，fmin Hz50 Hz。答案：(1)400 m/s(2)50 Hz12(14分)一列简谐横波在t0.6 s时刻的图像如图甲所示。该时刻P、Q两质点的位移均为1 cm，平衡位置为15 m处的A质点的振动图像如图乙所示。(1)求该列波的波速大小；(2)求从t0.6 s开始，质点P、Q第一次回到平衡位置的时间间隔t。解析：(1)由图像可得波长20 m，周期T1.2 s据v得：v m/s。(2)法一：t0.6 s时，P质点的振动方向沿y正方向，经过t1回到平衡位置，Q质点的振动方向沿y负方向，经过t2回到平衡位置，所以两质点回到平衡位置的时间间隔为tt2t1得t0.4 s。法二：由图像可知：质点P的平衡位置为xP m质点Q的平衡位置为xQ m时间间隔t0.4 s。答案：(1) m/s(2)0.4 s13(16分)如图所示，实线表示一列横波在某时刻的波形图线，虚线是经过0.2 s时的波形图线。(1)若波向左传播，求它在这段时间内传播的距离。(2)若波向右传播，求它的最大周期。(3)若波的传播速度为115 m/s，试判断波的传播方向。解析：由波的图像可知，波长4 m。(1)波在空间上具有周期性，向左传播的可