2020学年高中物理 第12章 机械波本章测评B 新人教版选修3-4 12页

第12章 机械波 ‎ ‎(高考体验)‎ 一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)‎ ‎1.(2020·北京理综)周期为2.0 s 的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动。则该波(　　)‎ A.沿x轴正方向传播,波速v=‎20 m/s B.沿x轴正方向传播,波速v=‎10 m/s C.沿x轴负方向传播,波速v=‎20 m/s D.沿x轴负方向传播,波速v=‎10 m/s 解析:从题图中可知波长为‎20 m,周期为2.0 s,根据v=可求得波速v=‎10 m/s,再根据“同侧法”判断,P点向y轴负方向振动,波沿x轴正方向传播。‎ 答案:B ‎2.(2020·天津理综)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为‎100 m/s。平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为xP=‎3.5 m、xQ=‎-3 m。当S位移为负且向-y方向运动时,P、Q两质点的(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.位移方向相同、速度方向相反 B.位移方向相同、速度方向相同 C.位移方向相反、速度方向相反 D.位移方向相反、速度方向相同 解析:根据f=50 Hz和波速v=‎100 m/s,由v=fλ可得λ= m=‎2 m,画出s位移为零且向-y方向运动时的波形图如图所示(图中实线),再画出S位移为负且向-y方向运动的波形图(如图中虚线),易知选项D正确。‎ 答案:D ‎3.(2020·福建理综)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:对于A图,根据波沿x轴正方向传播可知,此时质点a正沿y轴正方向运动,第一次到达波谷的时间为t=T,又有s=λ,v=,由以上各式得t=;对于B图,质点a正沿y轴负方向运动,第一次到达波谷的时间为t=T,又有s=λ,v=,由以上各式得t=;对于C图,质点a正沿y轴正方向运动,第一次到达波谷的时间为t=T,又有s=λ,v=,由以上各式得t=;对于D图,质点a正沿y轴负方向运动,第一次到达波谷的时间为t=T,又有s=λ,v=,由以上各式得t=。综合以上分析可知,D图中质点a最早到达波谷。‎ 答案:D ‎4.(2020·天津理综)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形,a、b两质点的横坐标分别为xa=‎2 m和xb=‎6 m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是(　　)‎ A.该波沿+x方向传播,波速为‎1 m/s B.质点a经4 s振动的路程为‎4 m C.此时刻质点a的速度沿+y方向 D.质点a在t=2 s时速度为零 解析:由质点b的振动图象可知,t=0时b的振动方向向上。再根据波的传播方向与振动方向的关系知,波沿-x方向传播。波速v= m/s=‎1 m/s,故A错误;由题图乙知,振动周期T=8 s,质点a在4 s内完成次全振动,通过的路程为2倍振幅,即‎1 m,而不是‎4 m,故B错误;由于波沿-x方向传播,可判定此刻质点a速度沿-y方向,故C错误;质点a在2 s时间内恰好完成次全振动,即从平衡位置运动到最低点,故t=2 s时其速度为零,D正确。‎ 答案:D ‎5.(2020·四川理综)如图所示,甲为t=1 s时某横波的波形图象,乙为该波传播方向上某一质点的振动图象,距该质点Δx=‎0.5 m处质点的振动图象可能是(　　)‎ 解析:若该波向右传播,图乙应为x=‎1.5 m到x=‎2 m之间一点的振动图象。该点左侧‎0.5 m处的质点在t=1 s时,位移沿y轴负向,且速度沿y轴正向,无选项符合要求;该点右侧‎0.5 m处的质点在t=1 s时,位移沿y轴正向,而速度沿y轴负向,选项A符合要求。若该波向左传播,图乙应为x=‎1 m到x=‎1.5 m之间某一点的振动图象。该点左侧‎0.5 m处的质点在t=1 s时,位移沿y轴正向,速度沿y轴负向,同样可得选项A符合要求。该点右侧‎0.5 m处的质点在t=1 s时,位移沿y轴负向,速度沿y轴正向,无选项符合要求。综上可知,本题答案为A。‎ 答案:A ‎6.(2020·北京理综)一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T。t=0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图象。下列说法正确的是(　　)‎ A.t=0时质点a的速度比质点b的大 B.t=0时质点a的加速度比质点b的小 C.图2可以表示质点a的振动 D.图2可以表示质点b的振动 解析:由题图1得t=0时刻,a在波峰,速度为零,b在平衡位置,速度最大,故选项A错误;由题图1得t=0时刻,质点a在波峰,加速度比质点b大,故选项B错误;由题图2得t=0时刻,该质点位于平衡位置,且具有向下的最大速度,可表示质点b的振动,故选项C错误,D正确。‎ 答案:D ‎7.(2020·四川理综)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距‎3 m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波(　　)‎ A.频率是30 Hz B.波长是‎3 m C.波速是‎1 m/s D.周期是0.1 s 解析:小木块1分钟上下30次可知f=0.5 Hz,T=2 s,由题意得1.5λ=‎3 m,故λ=‎2 m,由v=λf得v=‎1 m/s,故C项正确。‎ 答案:C ‎8.(2020·山东潍坊高二检测)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: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。‎ 答案:AC ‎9.(2020·课标全国Ⅰ)图(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形,图(b)为媒质中平衡位置在x=‎1.5 m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=‎2 m的质点。下列说法正确的是(　　)‎ A.波速为‎0.5 m/s B.波的传播方向向右 C.0~2 s时间内,P运动的路程为‎8 cm D.0~2 s时间内,P向y轴正方向运动 E.当t=7 s时,P恰好回到平衡位置 解析:由图象可知,波长λ=‎2 m,周期T=4 s,所以波速 v= m/s=‎0.5 m/s,选项A正确;x=‎1.5 m处的质点在t=2 s时正经过平衡位置沿y轴负方向运动,由波的传播方向与质点振动方向间的关系可知波的传播方向向左,选项B错误;在0~2 s时间内,质点P沿y轴负方向运动,从波峰位置到了波谷位置,路程为‎8 cm,选项C正确,D错误;t=7 s=1T,质点P从t=0时刻的波峰位置运动到了平衡位置,选项E正确。‎ 答案:ACE ‎10.导学号38190071‎ ‎(2020·河北衡水高二检测)如图是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则以下说法正确的是(　　)‎ A.A点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱 B.B点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动仍减弱 C.C点为振动加强点,经过半个周期,这一点处于平衡位置 D.D点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强 解析:A点是波峰和波峰叠加,为振动加强点,且始终振动加强,故A错误;B点是波峰与波谷叠加,为振动减弱点,且始终振动减弱,故B正确;C点处于振动加强区,振动始终加强,但经过半个周期,这一点处于平衡位置,故C正确;D点为波峰与波谷叠加,为振动减弱点,且始终振动减弱,故D错误。‎ 答案:BC ‎11.‎ ‎(2020·课标全国Ⅰ)如图,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为‎2 m、‎4 m和‎6 m。一列简谐横波以‎2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是(　　)‎ A.在t=6 s时刻波恰好传到质点d处 B.在t=5 s时刻质点c恰好到达最高点 C.质点b开始振动后,其振动周期为4 s D.在4 s