（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 考點(diǎn)強(qiáng)化練31 機(jī)械波

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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 考點(diǎn)強(qiáng)化練31 機(jī)械波 1.關(guān)于機(jī)械波的概念,下列說法正確的是(　　) A.橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)樨Q直方向,縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)樗椒较? B.簡諧橫波在長繩中傳播,繩上相距半個(gè)波長的兩振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移大小始終相等 C.任一質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長 D.如果振源停止振動(dòng),在介質(zhì)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(yùn)動(dòng),測得兩小木塊每分鐘都上下30次,甲在波谷時(shí),乙在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)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(xué)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(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)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(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去 D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移 4.一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波,波速為4 m/s。某時(shí)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(shí)x=4 m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D.此時(shí)x=4 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0 5.(多選)下圖為一列在均勻介質(zhì)中傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形,波速為2 m/s,此時(shí)P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,則(　　) A.該波傳播的方向沿x軸正方向 B.P點(diǎn)的振幅比Q點(diǎn)的小 C.經(jīng)過Δt=4 s,質(zhì)點(diǎn)P將向右移動(dòng)8 m D.經(jīng)過Δt=4 s,質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程是0.4 m 6.一簡諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播,波長為λ,周期為T。t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示,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)圖象。下列說法正確的是(　　) A

4、.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的加速度比質(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) 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(shí)驗(yàn)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(shí)刻的波形,圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)刻起,經(jīng)過2

5、s,P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了8 m的路程 C.從此時(shí)刻起,P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置 D.圖乙可能是圖甲x=2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(dòng)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(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點(diǎn),b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn),d為波峰與波峰相遇點(diǎn),e、g是a、d連線上的兩點(diǎn),其中e為連線的中點(diǎn),則(　　) A.a、d處的質(zhì)點(diǎn)振

6、動(dòng)加強(qiáng),b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱 B.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期,e處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A C.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期,g處的質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動(dòng) D.從圖示時(shí)刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點(diǎn)振幅恰好為零 11.一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示,A、P和Q是介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn),A的振動(dòng)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(shí)刻開始,P將比Q先回到平衡位置 12.如圖所示,位于原點(diǎn)O處的波源在t=0時(shí)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(yùn)動(dòng),該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(6 m,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)波源剛好位于波谷。 (1)質(zhì)點(diǎn)P在開始振動(dòng)后的Δt=2.5 s內(nèi)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(cè)有大大的環(huán)形發(fā)聲器官,身體的中部是可以內(nèi)外開合的圓盤。圓盤開合的速度很快,抖動(dòng)的蟬鳴就是由此發(fā)出的。某同學(xué)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(cuò)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(cè)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(fù)方向傳播;實(shí)線波沿x軸正方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,以下判斷正確的是(　　) A.實(shí)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(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象 C.平衡位置為x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零 D.平衡位置為x=4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)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(shí)刻的波形如圖所示,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A的平衡位置在距坐標(biāo)原點(diǎn)8 cm處,質(zhì)

9、點(diǎn)B的平衡位置在距坐標(biāo)原點(diǎn)16 cm處。從該圖象對(duì)應(yīng)時(shí)刻算起,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同,所需的最短時(shí)間為0.12 s。則(　　) A.該簡諧橫波的頻率為 Hz B.從圖示時(shí)刻起,質(zhì)點(diǎn)A比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置 C.介質(zhì)中平衡位置x=10 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(diǎn)強(qiáng)化練31　機(jī)械波 1.B　橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與運(yùn)動(dòng)方向相互垂直,縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿波的傳播方向,故A錯(cuò)誤;簡諧橫波在長繩中傳播,繩上相距半個(gè)波長的兩振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移大小始終相等,故B正確;質(zhì)點(diǎn)不

10、會(huì)隨著波的傳播而遷移,故C錯(cuò)誤;振源停止振動(dòng),但介質(zhì)中的波仍繼續(xù)傳播,故D錯(cuò)誤。 2.C　由題意知T= s=2 s,f==0.5 Hz,A、D錯(cuò)誤;λ=3 m,則λ=2 m,B錯(cuò)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(xiàng)A錯(cuò)誤;由v=,得周期T=2 s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向間的關(guān)系,可知此時(shí)x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;此時(shí)x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,受到的回復(fù)力為0,因此加速度也為0,選項(xiàng)D正確。 5.AD　由該時(shí)刻P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向可知波向右傳播,選項(xiàng)A正確;波傳

11、播過程中,各點(diǎn)振幅相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;周期T= s=2 s,Δt=4 s為兩個(gè)周期,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)完成兩個(gè)全振動(dòng),通過的路程為8A=40 cm=0.4 m,位移為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。 6.D　題圖甲為波的圖象,題圖乙為振動(dòng)圖象。t=0時(shí)刻,a質(zhì)點(diǎn)在波峰位置,速度為零,加速度最大;b質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,加速度為零,速度最大,故選項(xiàng)A、B錯(cuò);在波的圖象中,根據(jù)同側(cè)法由傳播方向可以判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,所以t=0時(shí)刻,b點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng),故選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì)。 7.B　由多普勒效應(yīng)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(cuò)誤;當(dāng)聲波頻率與玻璃杯固有頻率相同時(shí),玻璃杯發(fā)生共振導(dǎo)

12、致破碎,B正確;由于水對(duì)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(yuǎn)得多,C錯(cuò)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(cuò)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(shí)刻起,經(jīng)過2 s,P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為s=8A=8×0.2 m=1.6 m,故B錯(cuò)誤。簡諧橫波沿x軸正向傳播,此時(shí)刻Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),而P點(diǎn)直接向下運(yùn)動(dòng),所以P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置,故C正確。由圖乙知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為0,振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,與圖甲x=2 m處t=0時(shí)刻的狀

13、態(tài)相同,所以圖乙可能是圖甲x=2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,故D正確。 9.AC　由振動(dòng)圖象可知,在t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)a處在波峰位置,質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)。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(dá)式為λ= m(n=0,1,2,3,4,…),其波長可能值為12 m,5.14 m,…,選項(xiàng)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(dá)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(xiàng)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(diǎn)分別為波谷波谷疊加和波峰波峰疊加,屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),

14、而b、c兩點(diǎn)為波峰與波谷疊加,屬于振動(dòng)減弱點(diǎn),選項(xiàng)A正確。在e處,兩列波都處于平衡位置,且下一時(shí)刻都向下運(yùn)動(dòng),該點(diǎn)屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2A,故B正確。在g處,該時(shí)刻兩列波都在平衡位置上方向下運(yùn)動(dòng),則半個(gè)周期后,兩列波都在平衡位置下方向上運(yùn)動(dòng),g處的質(zhì)點(diǎn)為加速向平衡位置運(yùn)動(dòng),所以C正確。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為偏離平衡位置最大距離,是一定值,不會(huì)發(fā)生變化,所以d點(diǎn)的振幅為2A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 11.C　由題圖乙知,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(cuò)誤;由題圖乙知,t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng),根據(jù)“上下坡法”,該波沿x軸負(fù)方

15、向傳播,故B錯(cuò)誤;t=0.4 s=T=0.5T,Q點(diǎn)原來處于波谷處,所以s=2×2 m=4 m,故C正確;波沿x軸負(fù)方向傳播,此時(shí)P向下振動(dòng),Q向上振動(dòng),所以Q比P先回到平衡位置,故D錯(cuò)誤。 12.答案 (1)75 cm　(2)20 m/s 解析 (1)由于質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置開始振動(dòng),并且 Δt=2.5 s=6T+T 質(zhì)點(diǎn)P在開始振動(dòng)后的Δt=2.5 s內(nèi)通過的路程 s=6×4A+A=25A=75 cm。 (2)設(shè)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(dāng)n=0時(shí),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(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;身體兩側(cè)的發(fā)聲器官可以看作是相干波源,選項(xiàng)C正確;因波速是由介質(zhì)決定,故選項(xiàng)D正確。 14.AD　兩列波的波速相等,實(shí)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(nèi)不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;平衡位置為x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度方向向下,速度大小等于兩振動(dòng)速度的和,C錯(cuò)誤;平衡位置為x=4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)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(shí)線波的位移為20 cm,所以此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)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(xiàng)錯(cuò);質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置,波要傳8 cm,而質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置,波要傳6 cm,故B項(xiàng)錯(cuò);介質(zhì)中平衡位置x=10 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下,C項(xiàng)正確;2 m比波長大得多,故不能發(fā)生明顯衍射,D項(xiàng)錯(cuò)。