山东省专用2018_2019学年高中物理第十二章机械波阶段验收评估六机械波含解析新人教版选修3.doc

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1、阶段验收评估（六）机械波一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，其中第16小题只有一个选项符合题意，第710小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是()A提高波源频率B降低波源频率C增加波源距桥墩的距离D减小波源距桥墩的距离解析：选B叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来，方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长

2、，水波的速度一定，减小频率会增大波长，增大频率会减小波长，A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，选项C、D错误。2.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处解析：选B画出将Q点的振动状态传到P点，即tT时的波形图(如图虚线所示)，由波的传播方向知，1 cmx2 cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错误；此时Q处的质点在波谷，具有沿y轴正向的加速度，所以B正确，C、D错误。3简

3、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：选D根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知，A、C选项中的质点a此时刻沿y轴正方向振动，a点要到达波谷至少还需个周期，B、D选项中的质点a此时刻沿y轴负方向振动，只需再经过个周期即可第一次到达波谷。设a、b两质点间的距离为L，则A选项中2L，B、C选项中L，D选项中L，因波速均为v，则由T可知，A选项中a点到达波谷最少用时为T，B选项中最少用时为T，C选项中最少用时为T，D选项中最少用时为

4、T，经比较可知，D选项中质点a最早到达波谷。4如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时()A质点Q和N均处于加速运动过程中B质点Q和N均处于减速运动过程中C质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中D质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中解析：选D质点P正处于加速运动过程中，说明质点P正在向平衡位置运动，故该波是沿x轴负方向传播的，所以此时质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中，选项D正确。5.如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s。图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质

5、点中()A沿y轴正方向速率最大的质点是DB沿y轴正方向加速度最大的质点是BC经过t0.5 s，质点D将向右移动2 mD经过t2.5 s，质点D的位移是0.2 m解析：选A在平衡位置的质点速率最大，又从传播方向可以判断，质点D向上振动，质点H向下振动，所以A项正确；在最大位移处的质点加速度最大，加速度的方向与位移方向相反，B质点的加速度方向向下，B项错误；质点只能在平衡位置两侧上下振动，并不随波迁移，C项错误；波传播的周期T1 s，经过t2.5 s2.5T，质点D仍位于平衡位置，所以位移为0，D项错误。6一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两

6、个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是() 甲乙At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振动解析：选D根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t0时刻a点速度为零，b点速度最大，即t0时刻质点a的速度比质点b的速度小，选项A错误。由于t0时刻质点a位移最大，所受回复力最大，加速度最大，质点b处于平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，所以t0时刻质点a的加速度比质点b的大，选项B错误。根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t0时刻，质点a从正的最大位移处向下运动，质点b从平衡位

7、置向下运动，所以题图乙可以表示质点b的振动，选项C错误，D正确。7一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知周期T0.2 s，t0时的波形如图所示，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为yP2 cm，yQ2 cm。下列说法中正确的是()AP点的振动比Q点滞后半个周期BP、Q在振动的过程中，位移的大小总相等C在0.25 s内，P点通过的路程为20 cmD该波波速为10 m/sE在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等解析：选BDE由波的图像可知，P、Q两点相差半个波长，波沿x轴正方向传播，Q点的振动比P点滞后半个周期，选项A错误；P、Q两点相差半个波长，在振动过程中，其位移总是大小相等，方向相反，在相等的

8、时间内通过的路程相等，选项B、E正确；在一个周期内P点通过的路程为4个振幅，即4A16 cm，质点P在题图位置向上运动时，在1/4周期内运动路程小于1个振幅，所以在0.25 s内，P点通过的路程小于20 cm，选项C错误；由波的图像可知，该波的波长2 m，传播速度为v/T10 m/s，选项D正确。8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：选AC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

9、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。9一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A1 m/sB3 m/sC4 m/s D6 m/s解析：选AB因为tT，故：若波向右传播，则波传播的距离x10.02 m，则波速v1 m/s1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x20.06 m，则波速v2 m/s3 m/s，故正确的选项为A、B。10一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图中实

10、线所示，t0.1 s时刻的波形如图中的虚线所示。波源不在坐标原点，P是传播介质中离坐标原点2.5 m处的一个质点。则以下说法正确的是()A波的频率可能为12.5 HzB波的传播速度可能为50 m/sC质点P的振幅为0.1 mD在t0.1 s时刻与P相距5 m处的质点也一定向上振动E在t0到t0.1 s，质点Q通过的路程为0.1 m解析：选ABC波沿x轴正方向传播，则tnT，周期为T s，频率为f Hz，(n0,1,2,3，)，所以波的频率可能为12.5 Hz(n1)，选项A正确；波速为v4(10n2.5)m/s(n0,1,2，3，)，波的传播速度可能为50 m/s(n1)，选项B正确；由题图可

11、知振幅A0.1 m，选项C正确；波沿x轴正方向传播，t0.1 s，P速度沿y轴正方向，左侧与P相距5 m处的质点的速度沿y轴负方向，选项D错误；在t0到t0.1 s，质点Q通过的路程为4A，因为周期不确定，故路程不确定，选项E错误。二、计算题(本题共3小题，共40分)11(10分)一列波先后通过相距为4 m的A、B两点，用时为0.01 s，已知A、B两质点运动方向始终相反，问：(1)这列波的波速是多少？(2)这列波的最小频率可能是多少？解析：(1)v m/s400 m/s。(2)A、B两质点的振动方向始终相反，即属于振动步调始终相反的点，因此两点平衡位置间的距离：s4 mn(n0,1,2，)。

12、所以 m(n0,1,2，)。因为vf，所以当取n0时，最大，f最小，fmin Hz50 Hz。答案：(1)400 m/s(2)50 Hz12(14分)一列简谐横波在t0.6 s时刻的图像如图甲所示。该时刻P、Q两质点的位移均为1 cm，平衡位置为15 m处的A质点的振动图像如图乙所示。(1)求该列波的波速大小；(2)求从t0.6 s开始，质点P、Q第一次回到平衡位置的时间间隔t。解析：(1)由图像可得波长20 m，周期T1.2 s据v得：v m/s。(2)法一：t0.6 s时，P质点的振动方向沿y正方向，经过t1回到平衡位置，Q质点的振动方向沿y负方向，经过t2回到平衡位置，所以两质点回到平衡

13、位置的时间间隔为tt2t1得t0.4 s。法二：由图像可知：质点P的平衡位置为xP m质点Q的平衡位置为xQ m时间间隔t0.4 s。答案：(1) m/s(2)0.4 s13(16分)如图所示，实线表示一列横波在某时刻的波形图线，虚线是经过0.2 s时的波形图线。(1)若波向左传播，求它在这段时间内传播的距离。(2)若波向右传播，求它的最大周期。(3)若波的传播速度为115 m/s，试判断波的传播方向。解析：由波的图像可知，波长4 m。(1)波在空间上具有周期性，向左传播的可能距离：x3n(4n3)m(n0，1，2，)。(2)若波向右传播时，传播的可能距离为x1nn(n0，1，2，)由波的时空周期性，可知波传播x的距离需时间tnTT(n0，1，2，)当n0时，周期有最大值Tm4t0.8 s。(3)当v115 m/s时，波在0.2 s时间内传播的距离为xvt23.0 m5可知波沿x轴负方向传播。答案：(1)(4n3)m(n0，1，2，)(2)0.8 s(3)沿x轴负方向传播