高考物理一輪復(fù)習(xí)高效演練創(chuàng)新題選修3-4 1.2《 機械波》(含答案詳解)

1、 高效演練·創(chuàng)新預(yù)測1.(多選)(2018·綿陽模擬)一頻率為600 Hz的聲源以20 rad/s的角速度沿一半徑為0.8 m的圓周(圓心為O點)做勻速圓周動運,一觀察者站在離圓心很遠的P點且相對于圓心靜止,如圖所示,則觀察者接收到()A.聲源在A點時發(fā)出聲音的頻率大于600 HzB.聲源在B點時發(fā)出聲音的頻率等于600 HzC.聲源在C點時發(fā)出聲音的頻率等于600 HzD.聲源在C點時發(fā)出聲音的頻率小于600 HzE.聲源在D點時發(fā)出聲音的頻率小于600 Hz【解析】選A、B、D。根據(jù)多普勒效應(yīng),當聲源和觀察者靠近時,觀察者接收的頻率高于聲源自身頻率;當聲源和觀察者遠離時

2、,觀察者接收的頻率低于聲源自身頻率,由圖可知,在A點有接近的趨勢,頻率變大;在C點有遠離的趨勢,頻率變小;在B、D點速度方向與二者間距離垂直,頻率不變,故A、B、D正確,C、E錯誤。2.(多選)(2018·滄州模擬)圖甲為某一簡諧波在t=0時刻的波形圖,圖乙為圖甲中平衡位置位于x=2 m處的質(zhì)點B的振動圖象,質(zhì)點C的平衡位置位于x=4 m處。則下列說法正確的是()A.該簡諧波沿x軸負方向傳播,其波速v=4 m/sB.在03.5 s時間內(nèi),質(zhì)點B運動的路程為3.5 mC.在t=2 s時刻,質(zhì)點C恰好經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動D.要使該波能夠發(fā)生明顯的衍射,則障礙物的尺寸應(yīng)遠大于4 m

3、E.若該波能與另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉,則另一列波的頻率為0.5 Hz【解析】選B、C、E。由題圖乙質(zhì)點B的振動圖象可知,t=0時刻,質(zhì)點B的振動方向為沿y軸負方向,對照題圖甲,可知該簡諧波沿x軸正方向傳播,由題圖甲可知簡諧波的波長為=4 m,由題圖乙可知,波的周期為T=2 s,其波速v=2 m/s,A錯誤。在03.5 s時間內(nèi),質(zhì)點B運動路程為s=7A=7×0.5 m=3.5 m,B正確。在t=2 s時刻,質(zhì)點C經(jīng)過一個周期恰好經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動,C正確。要使該波能夠發(fā)生明顯的衍射,則障礙物的尺寸應(yīng)小于4 m或與4 m差不多,D錯誤。若該波能與另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉,則另一

4、列波的周期應(yīng)為2 s,頻率為0.5 Hz,E正確。3.(多選)(2018·衡水模擬)如圖甲所示,在水平面內(nèi),有三個質(zhì)點a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上,已知ab=6 m,ac=8 m。在t1=0時刻a、b同時開始振動,振動圖象均如圖乙所示,所形成的機械波在水平面內(nèi)傳播,在t2=4 s 時c點開始振動()A.該機械波的傳播速度大小為2 m/sB.該列波的波長是2 mC.兩列波相遇后,c點振動加強D.兩列波相遇后,c點振動減弱E.兩列波相遇后,c點振動先加強后減弱【解析】選A、B、C。a點振動產(chǎn)生的機械波最先到達c點,則根據(jù)關(guān)系式v=可知波速v=2 m/s,選項A正確;由于v=,

5、則=vT=2 m/s×1 s=2 m,選項B正確;a波比b波早到達c點的時間t=-=1 s,即兩列波到達c點時,使c點振動加強,產(chǎn)生共振,由于兩列機械波頻率相同相干涉,故c總是振動加強點,選項C正確,選項D、E錯誤。4.(新題預(yù)測)(多選)2017年9月份,臺風(fēng)頻頻光臨我國東南沿海地區(qū),在某次臺風(fēng)來臨之前,漁船進入港口避風(fēng),某漁民不慎落水,他漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以2.7 m/s的速率向著海灘方向傳播,但他并不向海灘靠近,該漁民發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為10 s,下列說法正確的是()A.水面波是一種機械波B.該水面波的頻率為1 HzC.該水面波的波長

6、為3 mD.水面波沒有把該漁民推向海灘,是因為波傳播時能量不會傳遞出去E.水面波沒有把該漁民推向海灘,是因為波傳播時質(zhì)點并不隨波遷移【解析】選A、C、E。水面波是機械振動產(chǎn)生的,在介質(zhì)(水)中傳播的機械波,A正確;該波的周期T= s= s,頻率f= Hz,B錯誤;由公式=vT=2.7× m=3 m,C正確;波向前傳播的是振動形式和能量,質(zhì)點本身并不隨波遷移,D錯誤,E正確。5.(新題預(yù)測)(多選)一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,振幅為2 cm,周期為T,已知在t=0時刻波上相距50 cm的兩質(zhì)點P、Q的位移都是-3 cm,但運動方向相反,其中P沿y軸正向運動,如圖所示,則下列說法正確的是()A.該簡諧波的波長可能為60 cmB.該簡諧波的波長可能為12 cmC.質(zhì)點P、Q的速度在某一時刻可以相同D.當Q的位移為-2 cm時,P位移為正E.t=時刻質(zhì)點Q的速度最大【解析】選B、C、E。根據(jù)質(zhì)點的振動方程y=Asin(t+),則在P點:-3= 2sin(t+P),在Q點:-3=2sin(t+Q),由于Q振動的時間長,可知P、Q兩個質(zhì)點振動的相位差:=Q-P=2n+,故P、Q之間的距離x=(n+),即= cm,當=60 cm時,n=不是整數(shù),當=12 cm時,n=4,故A錯誤,B正確;在兩質(zhì)點振動時,若兩質(zhì)點分