（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第十二章 機械振動和機械波 考點強化練31 機械波

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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第十二章 機械振動和機械波 考點強化練31 機械波 1.關于機械波的概念,下列說法正確的是(　　) A.橫波中質點的振動方向為豎直方向,縱波中質點的振動方向為水平方向 B.簡諧橫波在長繩中傳播,繩上相距半個波長的兩振動質點位移大小始終相等 C.任一質點每經過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長 D.如果振源停止振動,在介質中傳播的波也就立即停止 2.平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波),在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運動,測得兩小木塊每分鐘都上下30次,甲在波谷時,乙在波峰,且兩木塊之間有一個波峰。這列水面波(　　) A.頻

2、率是30 Hz B.波長是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s 3.(多選)某同學漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學發(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15 s。下列說法正確的是(　　) A.該水面波的頻率為6 Hz B.該水面波的波長為3 m C.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時能量不會傳遞出去 D.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時振動的質點并不隨波遷移 4.一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波,波速為4 m/s。某時刻波形如圖所示,下列說法正確的是(　　) A.這列

3、波的振幅為4 cm B.這列波的周期為1 s C.此時x=4 m處質點沿y軸負方向運動 D.此時x=4 m處質點的加速度為0 5.(多選)下圖為一列在均勻介質中傳播的簡諧橫波在某時刻的波形,波速為2 m/s,此時P點振動方向沿y軸負方向,則(　　) A.該波傳播的方向沿x軸正方向 B.P點的振幅比Q點的小 C.經過Δt=4 s,質點P將向右移動8 m D.經過Δt=4 s,質點Q通過的路程是0.4 m 6.一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播,波長為λ,周期為T。t=0時刻的波形如圖甲所示,a、b是波上的兩個質點。圖乙是波上某一質點的振動圖象。下列說法正確的是(　　) A

4、.t=0時質點a的速度比質點b的大 B.t=0時質點a的加速度比質點b的小 C.圖乙可以表示質點a的振動 D.圖乙可以表示質點b的振動 7.下列說法正確的是(　　) A.若聲波波源向觀察者靠近,則觀察者接收到的聲波頻率減小 B.聲波擊碎玻璃杯的實驗原理是共振 C.超聲波在水中傳播的距離要比光波和無線電波近得多 D.“音箱的高音部分容易被大的障礙物擋住現(xiàn)象”是聲波的干涉現(xiàn)象 8.(多選)圖甲為某一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=1 s時刻的波形,圖乙為參與波動的某一質點的振動圖象,則下列說法正確的是(　　) A.該簡諧橫波的傳播速度為4 m/s B.從此時刻起,經過2

5、s,P質點運動了8 m的路程 C.從此時刻起,P質點比Q質點先回到平衡位置 D.圖乙可能是圖甲x=2 m處質點的振動圖象 9.(多選)一列簡諧橫波沿直線傳播,該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質點的振動圖象如圖所示,下列描述該波的圖象可能正確的是(　　) 10.(2017.11浙江選考)(多選)有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示,圖中實線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點,b、c為波峰與波谷相遇點,d為波峰與波峰相遇點,e、g是a、d連線上的兩點,其中e為連線的中點,則(　　) A.a、d處的質點振

6、動加強,b、c處的質點振動減弱 B.從圖示時刻經過半個周期,e處的質點通過的路程為4A C.從圖示時刻經過半個周期,g處的質點加速向平衡位置運動 D.從圖示時刻經過四分之一周期,d處的質點振幅恰好為零 11.一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時刻的波形如圖甲所示,A、P和Q是介質中的三個質點,A的振動圖象如圖乙所示,下列判斷正確的是(　　) A.該波的傳播速度是2.5 m/s B.該波沿x軸正方向傳播 C.從t=0到t=0.4 s,Q通過的路程為4 m D.從t=0時刻開始,P將比Q先回到平衡位置 12.如圖所示,位于原點O處的波源在t=0時刻,從平衡位置(在x軸上)開始沿y

7、軸正方向做周期T=0.4 s、振幅A=3 cm的簡諧運動,該波源產生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,當平衡位置坐標為(6 m,0)的質點P剛開始振動時波源剛好位于波谷。 (1)質點P在開始振動后的Δt=2.5 s內通過的路程是多少? (2)該簡諧橫波的最大波速是多少? 13.蟬的家族中的高音歌手是一種被稱做“雙鼓手”的蟬。它的身體兩側有大大的環(huán)形發(fā)聲器官,身體的中部是可以內外開合的圓盤。圓盤開合的速度很快,抖動的蟬鳴就是由此發(fā)出的。某同學圍繞蟬歇息的樹干走了一圈,聽到忽高忽低的蟬鳴聲,以下說法錯誤的是(　　) A.這種現(xiàn)象屬于聲波的衍射現(xiàn)象 B.這種現(xiàn)象屬于聲波的干涉現(xiàn)象

8、C.身體兩側有大大的環(huán)形發(fā)聲器官可以看作是相干波源 D.蟬發(fā)出的兩列聲波的傳播速度一定相同 14.(多選)如圖所示,兩列簡諧橫波的振幅都是20 cm,傳播速度大小相同。虛線波的頻率為2 Hz,沿x軸負方向傳播;實線波沿x軸正方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,以下判斷正確的是(　　) A.實線波與虛線波的周期之比為1∶2 B.兩列波在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象 C.平衡位置為x=6 m處的質點此刻速度為零 D.平衡位置為x=4.5 m處的質點此刻位移y>20 cm 15.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,介質中質點A的平衡位置在距坐標原點8 cm處,質

9、點B的平衡位置在距坐標原點16 cm處。從該圖象對應時刻算起,當質點A的運動狀態(tài)與圖示時刻質點B的運動狀態(tài)相同,所需的最短時間為0.12 s。則(　　) A.該簡諧橫波的頻率為 Hz B.從圖示時刻起,質點A比質點B先回到平衡位置 C.介質中平衡位置x=10 cm處質點的振動方程為y=10sin(10πt+π) cm D.該波傳播中遇到寬為2 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 考點強化練31　機械波 1.B　橫波中質點的振動方向與運動方向相互垂直,縱波中質點的振動方向沿波的傳播方向,故A錯誤;簡諧橫波在長繩中傳播,繩上相距半個波長的兩振動質點位移大小始終相等,故B正確;質點不

10、會隨著波的傳播而遷移,故C錯誤;振源停止振動,但介質中的波仍繼續(xù)傳播,故D錯誤。 2.C　由題意知T= s=2 s,f==0.5 Hz,A、D錯誤;λ=3 m,則λ=2 m,B錯誤;由v= m/s=1 m/s,所以C正確。 3.BD 4.D　由圖象可得該波的波長為8 m,振幅為2 cm,選項A錯誤;由v=,得周期T=2 s,選項B錯誤;由波的傳播方向與質點振動方向間的關系,可知此時x=4 m處的質點沿y軸正方向運動,選項C錯誤;此時x=4 m處的質點處于平衡位置,受到的回復力為0,因此加速度也為0,選項D正確。 5.AD　由該時刻P點振動方向沿y軸負方向可知波向右傳播,選項A正確;波傳

11、播過程中,各點振幅相同,選項B錯誤;周期T= s=2 s,Δt=4 s為兩個周期,P、Q兩質點完成兩個全振動,通過的路程為8A=40 cm=0.4 m,位移為零,選項C錯誤,D正確。 6.D　題圖甲為波的圖象,題圖乙為振動圖象。t=0時刻,a質點在波峰位置,速度為零,加速度最大;b質點在平衡位置,加速度為零,速度最大,故選項A、B錯;在波的圖象中,根據(jù)同側法由傳播方向可以判斷出質點的振動方向,所以t=0時刻,b點在平衡位置且向下振動,故選項C錯,D對。 7.B　由多普勒效應可知,若聲波波源向觀察者靠近,則觀察者接收到的聲波頻率增大,A錯誤;當聲波頻率與玻璃杯固有頻率相同時,玻璃杯發(fā)生共振導

12、致破碎,B正確;由于水對光波和無線電波吸收得多,所以超聲波在水中傳播的距離要比光波和無線電波遠得多,C錯誤;“音箱的高音部分容易被大的障礙物擋住現(xiàn)象”是聲波的衍射現(xiàn)象,D錯誤。 8.ACD　由題圖甲可得λ=4 m,由題圖乙可得T=1 s,所以該簡諧橫波的傳播速度為v==4 m/s,故A正確。t=2 s=2T,則從此時刻起,經過2 s,P質點運動的路程為s=8A=8×0.2 m=1.6 m,故B錯誤。簡諧橫波沿x軸正向傳播,此時刻Q點向上運動,而P點直接向下運動,所以P質點比Q質點先回到平衡位置,故C正確。由圖乙知t=0時刻質點的位移為0,振動方向沿y軸負方向,與圖甲x=2 m處t=0時刻的狀

13、態(tài)相同,所以圖乙可能是圖甲x=2 m處質點的振動圖象,故D正確。 9.AC　由振動圖象可知,在t=0時,質點a處在波峰位置,質點b處在平衡位置且向下運動。若簡諧橫波沿直線由a向b傳播,有λ+nλ=9 m,解得波長的表達式為λ= m(n=0,1,2,3,4,…),其波長可能值為12 m,5.14 m,…,選項C正確;若簡諧橫波沿直線由b向a傳播,有λ+nλ=9 m,解得波長的表達式為λ= m(n=0,1,2,3,4,…),其波長可能值為36 m,7.2 m,4 m,…,選項A正確。 10.ABC　由題意可知兩列波滿足發(fā)生干涉的條件,a、d兩點分別為波谷波谷疊加和波峰波峰疊加,屬于振動加強點,

14、而b、c兩點為波峰與波谷疊加,屬于振動減弱點,選項A正確。在e處,兩列波都處于平衡位置,且下一時刻都向下運動,該點屬于振動加強點,振幅為2A,故B正確。在g處,該時刻兩列波都在平衡位置上方向下運動,則半個周期后,兩列波都在平衡位置下方向上運動,g處的質點為加速向平衡位置運動,所以C正確。振動加強點質點振動的振幅為偏離平衡位置最大距離,是一定值,不會發(fā)生變化,所以d點的振幅為2A,選項D錯誤。 11.C　由題圖乙知,質點的振動周期為T=0.8 s,由題圖甲知,波長λ=20 m,則波速為v= m/s=25 m/s,故A錯誤;由題圖乙知,t=0時刻,質點A向上運動,根據(jù)“上下坡法”,該波沿x軸負方

15、向傳播,故B錯誤;t=0.4 s=T=0.5T,Q點原來處于波谷處,所以s=2×2 m=4 m,故C正確;波沿x軸負方向傳播,此時P向下振動,Q向上振動,所以Q比P先回到平衡位置,故D錯誤。 12.答案 (1)75 cm　(2)20 m/s 解析 (1)由于質點P從平衡位置開始振動,并且 Δt=2.5 s=6T+T 質點P在開始振動后的Δt=2.5 s內通過的路程 s=6×4A+A=25A=75 cm。 (2)設該簡諧橫波的波速為v,OP間的距離為Δx,由題意可得Δx=(n+)λ=6 m(n=0,1,2,…) 所以v= m/s(n=0,1,2,…) 當n=0時,波速最大為vm=

16、20 m/s。 13.A　“聽到忽高忽低的蟬鳴聲”說明這是聲波的干涉現(xiàn)象,選項A錯誤,B正確;身體兩側的發(fā)聲器官可以看作是相干波源,選項C正確;因波速是由介質決定,故選項D正確。 14.AD　兩列波的波速相等,實線波與虛線波的波長之比為1∶2,由T=知,周期之比為1∶2,A正確;兩列波的周期和頻率不同,在相遇區(qū)域內不會發(fā)生干涉現(xiàn)象,B錯誤;平衡位置為x=6 m處的質點此刻速度方向向下,速度大小等于兩振動速度的和,C錯誤;平衡位置為x=4.5 m處的質點此刻位移等于兩列波分別引起位移的和,而兩位移都向上,實線波的位移為20 cm,所以此時刻質點的位移y>20 cm,D正確。 15.C　由題意知,根據(jù)波的傳播原理,波傳播的最小距離為12 cm,波速為v= m/s=1 m/s,f= Hz=5 Hz,A項錯;質點A回到平衡位置,波要傳8 cm,而質點B回到平衡位置,波要傳6 cm,故B項錯;介質中平衡位置x=10 cm處質點的振動方向向下,C項正確;2 m比波長大得多,故不能發(fā)生明顯衍射,D項錯。