高中物理 滾動檢測2 機械波 魯科版選修3-4

【創(chuàng)新設計】-高中物理滾動檢測2機械波魯科版選修3-4一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分)1．關于機械波的波長，下列說法正確的是 ()．A．平衡位置相距一個波長的兩個質(zhì)點運動情況總相同B．運動情況總是相同的兩個質(zhì)點相距一個波長C．在橫波中，兩個相鄰的波峰間的距離等于一個波長D．在橫波中，波峰到相鄰的波谷之間的距離等于半個波長解析平衡位置相距一個波長的兩個質(zhì)點位移總是相同，所以加速度和速度也總是相同，A項對；運動情況總是相同的兩個質(zhì)點可能相距一個波長，也可能相距多個波長，B項錯；在橫波中，兩個相鄰的波峰(或波谷)間的距離等于一個波長，C項對；在橫波中，從波峰到相鄰的波谷的連線要大于半個波長，應該說它們的平衡位置間的距離等于半個波長，D項錯．答案AC2．關于振動和波的關系，下列說法中正確的是 ()．A．有振動就一定有波B．波是質(zhì)點由近及遠的移動過程C．波是傳遞波源振動能量的一種方式D．波源停止振動，則波也立即停止傳播解析有振動，還有要介質(zhì)才能形成波，故選項A錯誤；質(zhì)點在平衡位置附近振動，并不隨波移動，故選項B錯誤；波源停止振動，波可以繼續(xù)傳播，故選項D錯誤．答案C3．下列對波速的理解正確的是 ()．A．波速表示振動在介質(zhì)中傳播的快慢B．波速跟波源振動的快慢無關C．波速表示介質(zhì)質(zhì)點振動的快慢D．波速表示介質(zhì)質(zhì)點遷移的快慢解析機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播，機械振動在介質(zhì)中傳播的快慢用波速表示，它的大小由介質(zhì)本身決定，與介質(zhì)質(zhì)點的振動速度是兩個不同的概念．介質(zhì)中的質(zhì)點在平衡位置時速度最大，在最大位移處速度為零．質(zhì)點并不隨波遷移，在波的傳播過程中傳播的是振動形式及能量．故選項C、D錯誤，選項A、B正確．答案AB4．關于振動圖象和波的圖象，下列說法中正確的是 ()．A．振動圖象研究的是一個質(zhì)點在振動過程中位移隨時間的變化，而波的圖象研究的是某一時刻在波的傳播方向上各個質(zhì)點在空間的分布B．振動圖象的形狀不隨時間變化，而波的圖象的形狀隨時間而變化C．簡諧運動圖象和簡諧波的圖象其形狀都是正弦(或余弦)曲線D．簡諧運動圖象實質(zhì)是振動質(zhì)點所經(jīng)過的路徑形狀，波的圖象是同一時刻各個質(zhì)點的連線形狀解析解題的關鍵是理解振動圖象和波的圖象的意義和區(qū)別．振動圖象和波動圖象都是用數(shù)學方法來描述物理現(xiàn)象，簡諧運動圖象和簡諧波圖象都是正弦(或余弦)曲線，故C項正確、D項錯誤；但它們各自表達的物理意義又不同，振動圖象表示的是一個振動質(zhì)點離開平衡位置的位移與時間的函數(shù)關系，而從波的圖象(不論橫波還是縱波)上能找出這一時刻各個質(zhì)點所在的空間位置，即空間的分布，故A項正確．因振動圖象表示一個質(zhì)點在各個時刻的位移情況，故不隨時間變化，而波的圖象表示的是某一時刻各質(zhì)點在空間的分布，不同時刻，這些質(zhì)點因振動而所處的位置會有所不同，故波動圖象的形狀會隨時間而變化，B項正確．答案ABC5．在O點有一波源，t＝0時刻開始向上振動，形成向右傳播的一列橫波．t1＝4s時，距離O點為3m的A點第一次達到波峰；t2＝7s時，距離O點為4m的B點第一次達到波谷．則以下說法正確的是 ()．A．該橫波的波長為2mB．該橫波的周期為4sC．該橫波的波速為1m/sD．距離O點為1m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6s末解析設波傳播速度v，周期T，則有4＝eq\f(3,v)＋eq\f(T,4)，7＝eq\f(4,v)＋eq\f(3,4)T，解得v＝1m/s，T＝4s.答案BC圖16.一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為λ.若在x＝0處質(zhì)點的振動圖象如圖1所示，則該波在t＝eq\f(T,2)時刻的波形曲線為 ()．圖1解析由x＝0處質(zhì)點的振動圖象知，當t＝eq\f(T,2)時，該質(zhì)點向y軸負方向運動，由波的傳播方向和質(zhì)點振動方向關系知，A圖為t＝eq\f(T,2)時刻的波形圖線．答案A7．如圖2所示是一列向右傳播的機械波在某個時刻的波形，由圖象可知 ()．A．質(zhì)點b此時位移為零圖2B．質(zhì)點b此時向－y方向運動圖2C．質(zhì)點d的振幅是2cmD．質(zhì)點a再經(jīng)過eq\f(T,2)通過的路程是4cm，偏離平衡位置的位移是4cm解析由波形知，質(zhì)點b在平衡位置，所以其位移此時為0，選項A正確；因波向右傳播，波源在左側(cè)，在質(zhì)點b的左側(cè)選一參考點b′，由圖知b′在b上方，所以質(zhì)點b此時向＋y方向運動，選項B錯誤；簡諧波傳播過程中，介質(zhì)各質(zhì)點振幅相同，所以質(zhì)點d的振幅是2cm，選項C正確；再過eq\f(T,2)的時間，質(zhì)點a將運動到負向最大位移處，故選項D錯誤．答案AC8.如圖3所示是某一時刻的橫波的波動圖象，已知這列波的頻率是4Hz，則 ()．圖3A．若波是向右傳播的，則質(zhì)點A在這一時刻的速度方向是沿y軸負方向的圖3B．波的傳播速度大小是0.64m/sC．從圖示時刻起，再經(jīng)過0.5s質(zhì)點A回到原位置D．介質(zhì)中質(zhì)點B在圖示時刻的速度為零解析若波沿x軸正向傳播，則質(zhì)點A該時刻的速度方向沿y軸正方向，所以A錯誤．波速v＝λf＝16×0.01×4m/s＝0.64m/s，所以B正確．經(jīng)過0.5s，質(zhì)點A完成兩次全振動，所以C正確．答案BCD9.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖4中a、b所示，則()．A．該波的振幅可能是20cmB．該波的波長可能是8.4m圖4C．該波的波速可能是10.5m/s圖4D．該波由a傳播到b可能歷時7s解析由圖知振幅A＝10cm；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ＝10.5，則不論n取任何非負整數(shù)都不可能得到波長等于8.4m；由圖可以看出T＝4s，v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(42,44n＋3)m/s＝eq\f(10.5,4n＋3)m/s，顯然波速不可能是10.5m/s；由圖象分析可知，經(jīng)歷時間可能為t＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(3,4)))T，所以可能為7s．綜上所述，選項D正確．答案D圖510.(·廣東高考)如圖5所示是一列沿x軸傳播的橫波，t＝0時刻的圖象用實線表示，經(jīng)0.2s其圖象用虛線表示，下列說法正確的是()．圖5A．若波向右傳播，則最大周期是2sB．若波向左傳播，則最小頻率是4.5HzC．若波向右傳播，則最小波速是9m/sD．若波速是19m/s，則波向右傳播解析若波向右傳播，Δx＝0.2＋nλ＝2n＋0.2＝2n＋eq\f(1,10)λ，則Δt＝eq\f(T,10)＋nT＝0.2s，則Tmax＝2s，vmin＝1m/s，A正確、C錯誤．若波向左傳播，Δt＝eq\f(9T,10)＋nT，Tmax＝eq\f(1,4.5)，fmin＝4.5Hz，B正確．若波速v＝19m/s，Δx＝vΔt＝19×0.2m＝3.8m＝λ＋eq\f(9,10)λ，波向左傳播，D錯誤．答案AB二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11．(14分)機械波按質(zhì)點振動方向與波傳播方向的關系可分為橫波和縱波．(1)關于介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是________．A．在橫波中二者方向有時相同B．在橫波中二者方向一定不同C．在縱波中二者方向有時相同D．在縱波中二者方向一定不同圖6(2)如圖6所示，若一列橫波在x軸上傳播，a點是波傳播方向上的某一質(zhì)點，則質(zhì)點a的振動方向一定圖6上下振動嗎？解析(1)在橫波中質(zhì)點振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A錯、B對，在縱波中二者方向在同一直線上，既可以相同，也可以相反，故C對、D錯，選B、C.(2)不一定．因為此波為橫波，可知質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，此波在x軸上傳播，可知質(zhì)點a的振動方向應在過a點且垂直于x軸的平面內(nèi)，即質(zhì)點a的振動方向可沿此平面的任意方向，不一定是上下方向的振動．答案(1)BC(2)不一定12．(16分)一列向右傳播的簡諧橫波傳到R點時的波形如圖7所示，波速為v＝0.06m/s，質(zhì)點P、Q的坐標分別為xP＝0.96m，xQ＝0.36m，求：圖7(1)質(zhì)點P開始振動時，振動方向如何；(2)從圖示時刻經(jīng)多長時間，質(zhì)點P第一次到達波谷；(3)質(zhì)點P到達波峰時，質(zhì)點Q在何處．解析(1)在波的傳播方向上，各質(zhì)點起振方向都相同，與此時刻x＝0.30m處質(zhì)點R的振動方向相同，沿y軸負方向．(2)法一由波的圖象可得波長λ＝0.24m，P點第一次到達波谷的時間即為P點前方距P點最近的波谷傳播到P點所用的時間Δt＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(0.96－0.24,0.06)s＝12s.法二可從“振動形式傳播”的角度分析，由圖象知，波長λ＝0.24m，故波的周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(0.24,0.06)s＝4s，R的振動形式傳到P點所用的時間