XX省專用學(xué)年高中物理第十二章機(jī)械波階段驗(yàn)收評(píng)估六機(jī)械波含解析新人教選修

XX省專用學(xué)年高中物理第十二章機(jī)械波階段查收評(píng)估六機(jī)械波含解析新人教版選修XX省專用學(xué)年高中物理第十二章機(jī)械波階段查收評(píng)估六機(jī)械波含解析新人教版選修PAGEXX省專用學(xué)年高中物理第十二章機(jī)械波階段查收評(píng)估六機(jī)械波含解析新人教版選修階段查收評(píng)估（六）機(jī)械波一、選擇題(本題共10小題，每題6分，共60分，此中第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．以以下圖，P為橋墩，A為湊近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動(dòng)，形成水波，此時(shí)葉片A靜止不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，可用的方法是()A．提升波源頻次B．降低波源頻次C．增添波源距橋墩的距離D．減小波源距橋墩的距離解析：選B葉片A之所以不動(dòng)，是因?yàn)樗ú豢梢岳@過橋墩傳過來(lái)，也就是說水波衍射不太顯然，而發(fā)生顯然衍射的條件是阻攔物的尺寸比波長(zhǎng)小或差不多，所以要讓葉片A動(dòng)起來(lái)，方法只好是減小橋墩的尺寸或增大水波的波長(zhǎng)，水波的速度必定，減小頻次會(huì)增大波長(zhǎng)，增大頻次會(huì)減小波長(zhǎng)，A錯(cuò)誤，B正確；改變波源與橋墩的距離不會(huì)讓衍射現(xiàn)象更顯然，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2.如圖為一列沿x軸負(fù)方向流傳的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()A．1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加快度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰地點(diǎn)D．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處解析：選B畫出將Q點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)，即t′＝eq\f(3,4)T時(shí)的波形圖(如圖虛線所示)，由波的流傳方向知，1cm<x<2cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；此時(shí)Q處的質(zhì)點(diǎn)在波谷，擁有沿y軸正向的加快度，所以B正確，C、D錯(cuò)誤。3．簡(jiǎn)諧橫波在同一平均介質(zhì)中沿x軸正方向流傳，波速為v。若某時(shí)辰在波的流傳方向上，位于均衡地點(diǎn)的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個(gè)波谷，則從該時(shí)辰起，以下四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早抵達(dá)波谷的是()解析：選D依據(jù)機(jī)械波流傳方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向之間的關(guān)系可知，A、C選項(xiàng)中的質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)辰沿y軸正方向振動(dòng)，a點(diǎn)要抵達(dá)波谷最少還需eq\f(3,4)個(gè)周期，B、D選項(xiàng)中的質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)辰沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，只要再經(jīng)過eq\f(1,4)個(gè)周期即可第一次抵達(dá)波谷。設(shè)a、b兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，則A選項(xiàng)中λ＝2L，B、C選項(xiàng)中λ＝L，D選項(xiàng)中λ＝eq\f(2,3)L，因波速均為v，則由T＝eq\f(λ,v)可知，A選項(xiàng)中a點(diǎn)抵達(dá)波谷最少用時(shí)為eq\f(3,4)T＝eq\f(3,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(3,4)·eq\f(2L,v)＝eq\f(3L,2v)，B選項(xiàng)中最少用時(shí)為eq\f(1,4)T＝eq\f(1,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(1,4)·eq\f(L,v)＝eq\f(L,4v)，C選項(xiàng)中最少用時(shí)為eq\f(3,4)T＝eq\f(3,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(3L,4v)，D選項(xiàng)中最少用時(shí)為eq\f(1,4)T＝eq\f(1,4)·eq\f(λ,v)＝eq\f(1,4)·eq\f(2L,3v)＝eq\f(L,6v)，經(jīng)比較可知，D選項(xiàng)中質(zhì)點(diǎn)a最早抵達(dá)波谷。4．以以下圖是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)辰的波形圖，若此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正處于加快運(yùn)動(dòng)過程中，則此時(shí)()A．質(zhì)點(diǎn)Q和N均處于加快運(yùn)動(dòng)過程中B．質(zhì)點(diǎn)Q和N均處于減速運(yùn)動(dòng)過程中C．質(zhì)點(diǎn)Q處于加快運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)N處于減速運(yùn)動(dòng)過程中D．質(zhì)點(diǎn)Q處于減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)N處于加快運(yùn)動(dòng)過程中解析：選D質(zhì)點(diǎn)P正處于加快運(yùn)動(dòng)過程中，說明質(zhì)點(diǎn)P正在向均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，故該波是沿x軸負(fù)方向流傳的，所以此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q處于減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)N處于加快運(yùn)動(dòng)過程中，選項(xiàng)D正確。5.以以下圖為一列在平均介質(zhì)中沿x軸正方向流傳的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)辰的波形圖，波速為4m/s。圖中“A、B、C、D、E、F、G、H”各質(zhì)點(diǎn)中()A．沿y軸正方向速率最大的質(zhì)點(diǎn)是DB．沿y軸正方向加快度最大的質(zhì)點(diǎn)是BC．經(jīng)過Δt＝0.5s，質(zhì)點(diǎn)D將向右挪動(dòng)2mD．經(jīng)過Δt＝2.5s，質(zhì)點(diǎn)D的位移是0.2m解析：選A在均衡地點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)速率最大，又從流傳方向可以判斷，質(zhì)點(diǎn)D向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)H向下振動(dòng)，所以A項(xiàng)正確；在最大位移處的質(zhì)點(diǎn)加快度最大，加快度的方向與位移方向相反，B質(zhì)點(diǎn)的加快度方向向下，B項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)只幸好均衡地點(diǎn)雙側(cè)上下振動(dòng)，其實(shí)不隨波遷徙，C項(xiàng)錯(cuò)誤；波流傳的周期T＝eq\f(λ,v)＝1s，經(jīng)過Δt＝2.5s＝2.5T，質(zhì)點(diǎn)D仍位于均衡地點(diǎn)，所以位移為0，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向流傳，波長(zhǎng)為λ，周期為T。t＝0時(shí)辰的波形如圖甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。以下說法中正確的選項(xiàng)是()甲乙A．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大B．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加快度比質(zhì)點(diǎn)b的小C．圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D．圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)解析：選D依據(jù)題圖甲所示的顛簸圖像，因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向流傳，t＝0時(shí)辰a點(diǎn)速度為零，b點(diǎn)速度最大，即t＝0時(shí)辰質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的速度小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。因?yàn)閠＝0時(shí)辰質(zhì)點(diǎn)a位移最大，所受答復(fù)力最大，加快度最大，質(zhì)點(diǎn)b處于均衡地點(diǎn)，位移為零，答復(fù)力為零，加快度為零，所以t＝0時(shí)辰質(zhì)點(diǎn)a的加快度比質(zhì)點(diǎn)b的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。依據(jù)題圖甲所示的顛簸圖像，因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向流傳，t＝0時(shí)辰，質(zhì)點(diǎn)a從正的最大位移處向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b從均衡地點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，因本題圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。7．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向流傳，已知周期T＝0.2s，t＝0時(shí)的波形以以下圖，波上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，其縱坐標(biāo)分別為yP＝2cm，yQ＝－2cm。以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．P點(diǎn)的振動(dòng)比Q點(diǎn)滯后半個(gè)周期B．P、Q在振動(dòng)的過程中，位移的大小總相等C．在0.25s內(nèi)，P點(diǎn)經(jīng)過的行程為20cmD．該波波速為10m/sE．在相等的時(shí)間內(nèi)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的行程相等解析：選BDE由波的圖像可知，P、Q兩點(diǎn)相差半個(gè)波長(zhǎng)，波沿x軸正方向流傳，Q點(diǎn)的振動(dòng)比P點(diǎn)滯后半個(gè)周期，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；P、Q兩點(diǎn)相差半個(gè)波長(zhǎng)，在振動(dòng)過程中，其位移老是大小相等，方向相反，在相等的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的行程相等，選項(xiàng)B、E正確；在一個(gè)周期內(nèi)P點(diǎn)經(jīng)過的行程為4個(gè)振幅，即4A＝16cm，質(zhì)點(diǎn)P在題圖地點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在1/4周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)行程小于1個(gè)振幅，所以在0.25s內(nèi)，P點(diǎn)經(jīng)過的行程小于20cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由波的圖像可知，該波的波長(zhǎng)λ＝2m，流傳速度為v＝λ/T＝10m/s，選項(xiàng)D正確。8．關(guān)于波的折射現(xiàn)象，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí)，折射光芒偏離法線B．當(dāng)波垂直界面入射時(shí)，流傳方向不改變，波速和波長(zhǎng)都不改變C．在波的折射中，波的頻次不改變，波速和波長(zhǎng)都發(fā)生改變D．波發(fā)生折射時(shí)必定不會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象解析：選AC當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí)，折射光芒偏離法線，A對(duì)。當(dāng)波垂直界面入射時(shí)，流傳方向只管不改變，但因?yàn)榻橘|(zhì)發(fā)生改變，波速和波長(zhǎng)都改變，但周期、頻次不變，B錯(cuò)，C對(duì)。波發(fā)生折射時(shí)也可以在兩種介質(zhì)界面上發(fā)生反射現(xiàn)象，D錯(cuò)。9．一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)辰的波形如圖中的實(shí)線所示，t＝0.02s時(shí)辰的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s，則該波的流傳速度可能是()A．1m/sB．3m/sC．4m/sD．6m/s解析：選AB因?yàn)閠＜T，故：若波向右流傳，則波流傳的距離x1＝0.02m，則波速v1＝eq\f(x1,t)＝eq\f(0.02,0.02)m/s＝1m/s；若波向左流傳，則波流傳的距離x2＝0.06m，則波速v2＝eq\f(x2,t)＝eq\f(0.06,0.02)m/s＝3m/s，故正確的選項(xiàng)為A、B。10．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向流傳，t＝0時(shí)辰的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.1s時(shí)辰的波形如圖中的虛線所示。波源不在座標(biāo)原點(diǎn)，P是流傳介質(zhì)中離坐標(biāo)原點(diǎn)2.5m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。則以下說法正確的選項(xiàng)是()A．波的頻次可能為12.5HzB．波的流傳速度可能為50m/sC．質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0.1mD．在t＝0.1s時(shí)辰與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)也必定向上振動(dòng)E．在t＝0到t＝0.1s，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過的行程為0.1m解析：選ABC波沿x軸正方向流傳，則t＝nT＋eq\f(T,4)，周期為T＝eq\f(0.4,4n＋1)s，頻次為f＝eq\f(1,T)＝eq\f(20n＋5,2)Hz，(n＝0,1,2,3，…)，所以波的頻次可能為12.5Hz(n＝1)，選項(xiàng)A正確；波速為v＝eq\f(λ,T)＝4(10n＋2.5)m/s(n＝0,1,2，3，…)，波的流傳速度可能為50m/s(n＝1)，選項(xiàng)B正確；由題圖可知振幅A＝0.1m，選項(xiàng)C正確；波沿x軸正方向流傳，t＝0.1s，P速度沿y軸正方向，左邊與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在t＝0到t＝0.1s，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過的行程為eq\f(Δt,T)×4A，因?yàn)橹芷诓淮_立，故行程不確立，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(本題共3小題，共40分)11．(10分)一列波先后經(jīng)過相距為4m的A、B兩點(diǎn)，用時(shí)為0.01s，已知A、B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向素來(lái)相反，問：(1)這列波的波速是多少？(2)這列波的最小頻次可能是多少？解析：(1)v＝eq\f(s,t)＝eq\f(4,0.01)m/s＝400m/s。(2)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向素來(lái)相反，即屬于振動(dòng)步伐素來(lái)相反的點(diǎn)，所以兩點(diǎn)均衡地點(diǎn)間的距離：s＝4m＝eq\f(λ,2)＋nλ＝eq\f(2n＋1,2)λ(n＝0,1,2，…)。所以λ＝eq\f(8,2n＋1)m(n＝0,1,2，…)。因?yàn)関＝λf，所以當(dāng)取n＝0時(shí)，λ最大，f最小，fmin＝eq\f(v,λm)＝eq\f(400,8)Hz＝50Hz。答案：(1)400m/s(2)50Hz12．(14分)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.6s時(shí)辰的圖像如圖甲所示。該時(shí)辰P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為－1cm，均衡地點(diǎn)為15m處的A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。(1)求該列波的波速大小；(2)求從t＝0.6s開始，質(zhì)點(diǎn)P、Q第一次回到均衡地點(diǎn)的時(shí)間間隔Δt。解析：(1)由圖像可得波長(zhǎng)λ＝20m，周期T＝1.2s據(jù)v＝eq\f(λ,T)得：v＝eq\f(50,3)m/s。(2)法一：t＝0.6s時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y正方向，經(jīng)過t1＝eq\f(T,12)回到均衡地點(diǎn)，Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y負(fù)方向，經(jīng)過t2＝eq\f(T,6)＋eq\f(T,4)回到均衡地點(diǎn)，所以兩質(zhì)點(diǎn)回到均衡地點(diǎn)的時(shí)間間隔為Δt＝t2－t1得Δt＝0.4s。法二：由圖像可知：質(zhì)點(diǎn)P的均衡地點(diǎn)為xP＝eq\f(20,3)m質(zhì)點(diǎn)Q的均衡地點(diǎn)為xQ＝eq\f(40,3)m時(shí)間間隔Δt＝eq\f(xQ－xP,v)＝0.4s。答案：(1)eq\f(50,3)m/s(2)0.4s13．(16分)以以下圖，實(shí)線表示一列橫波在某時(shí)辰的波形圖線，虛線是經(jīng)過0.2s時(shí)的波形圖線。(1)若波向左流傳，求它在這段時(shí)間內(nèi)流傳的距離。(2)若波向右流傳，求它的最大周期。(3)若波的流傳速度為115m/s，試判斷波的流傳方向。解析：由波的圖像可知，波長(zhǎng)λ＝4m。(1)波在空間上擁有周期性，向左流傳的可能距離：Δx＝3＋nλ＝(4n＋3)m(n＝0，1，2，…)。(2)若波向右流傳時(shí)，流傳的可能距