2022届高三物理大一轮复习-第12章-第2节-机械波-课后达标检测-.docx

一、选择题
1．医院通过彩超对人体进行体检时，彩超机向人体内放射频率已精确把握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，然后通过反射波的频率变化就可知血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象(　　)
A．共振　　　　　　　　　 B．波的衍射
C．多普勒效应 D．波的干涉
答案：C
2．(2022·高考福建卷)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是(　　)

解析：选D.由波的形成规律可知，一个周期内x＝0处，质点刚好完成一次全振动，结合振动图象知，质点在平衡位置向下运动；x＝λ(λ为该波波长)处，质点振动了个周期，质点位于正向最大位移处；x＝λ处的质点，振动了个周期，质点位于负向最大位移处．选项D正确．
3．(2021·石家庄模拟)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m．A、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s.下列说法正确的是(　　)

A．两列波的波长均为0.25 m
B．B、C间有8个振动减弱的点
C．B点的位移总是最大的
D．A、B间有7个振动加强的点
E．振动减弱点的位移总是为零
答案：ABE
4．(2022·高考天津卷)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：选D.由题意可知，此波的波长为λ＝＝ m＝2 m，xP＝3.5 m＝λ＋λ，当波源位移为负且向－y方向运动时，P质点位移为负，速度沿＋y方向；|xQ|＝3 m＝λ＋，故Q质点位移为正，速度沿＋y方向故D正确．
5．(2021·湖北八市联考)在t＝0时刻向安静水面的O处投下一块石头，水面波向东西南北各个方向传播开去，当t＝1 s时水面波向西刚刚传到M点(图中只画了东西方向，南北方向没画出)，OM的距离为1 m，振动的最低点N距原水平面15 cm，如图所示，则以下分析正确的是(　　)

A．t＝1 s时O点的运动方向向上
B．该水面波的波长为2 m
C．振动后原来水面上的M点和N点永久不行能同时毁灭在同一水平线上
D．t＝1.25 s时刻M点和O点的速度大小相等方向相反
E．t＝2 s时刻N点处于平衡位置
答案：ABD
6．(2022·高考安徽卷)一简谐横波沿x轴正向传播图甲是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是(　　)

A．0.5 m B．1.5 m
C．2.5 m D．3.5 m
解析：选C.明确波的图象与振动图象的物理意义．由题图乙可知t＝0时刻，质点在y轴负半轴且向下振动，可直接排解A、B、D选项，仅选项C符合题意，故选项C正确．
7．(2021·浙江丽水中学月考)如图甲所示，S点为振源，P点距S的距离为r，t＝0时刻S点由平衡位置开头振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，图乙为P点从t1时刻开头振动的振动图象，则以下说法正确的是(　　)

A．t＝0时刻振源S的振动方向沿y轴负方向
B．t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向
C．该简谐波的波长为
D．若波源停止振动，则P点也马上停止振动
解析：选C.据题意，当机械波在t1时刻刚传到P点时，P点的起振方向向上，说明这列波的起振方向向上，则t＝0时，振源的振动方向沿y轴正方向，A选项错误；据图可知，t2时刻质点P处于平衡位置向上振动，即此时质点P具有正向的最大速度，B选项错误；这列波从波源S传到距离r的P点时所用的时间为t1，则这列波的传播速度为v＝r/t1，那么由图可得这列波的波长为λ＝vT＝，则C选项正确；假如波源停止振动，则P点需要经过t1时间才会停止振动，所以D选项错误．
8．(2022·高考新课标全国卷Ⅱ)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是(　　)

A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m
D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin 10πt(国际单位)
解析：选BCE.由y－t图象可知，t＝0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；由y－t图象可知，波的振动周期T＝0.2 s，由y－x图象可知λ＝8 m，故波速v＝＝40 m/s，依据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离Δx＝vΔt＝6 m，选项C正确；t＝0.25 s时，波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；Δt＝0.15 s＝T，质点P在其中的T内路程为20 cm，在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在Δt＝0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误；由y－t图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y＝0.10sint(m)＝0.10sin 10πt(m)，选项E正确．

9．(2021·武汉武昌区调研)一列简谐横波，在t＝0.6 s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是(　　)

A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是 m/s
C．从t＝0.6 s开头，质点P比质点Q晚0.4 s回到平衡位置
D．从t＝0.6 s开头，紧接着的Δt＝0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m
E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，不能发生明显衍射现象
解析：选ABD.由题图乙可知，t＝0.6 s时A点的振动是向下的，因此可推断这列波是向x轴正方向传播的，选项A正确；由题图甲可知，该波的波长为20 m，由题图乙可知，该波的周期为1.2 s，可得该波的波速为 m/s，选项B正确；由波上各质点振动状况可知，P点向上振动，应当先回到平衡位置，选项C错误；0.6 s的时间为半个周期，因此质点振动路程为4 m，选项D正确；该波的波长为20 m，大于10 m，因此该波遇到一个尺寸为10 m的障碍物时，会发生明显衍射现象，选项E错误．
二、非选择题
10.(2021·高考山东卷) 如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动状况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x＝0.1sin(20πt)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10 m/s.
(1)求简谐横波的波长；
(2)P点的振动________(填“加强”或“减弱”)．
解析：(1)设此简谐横波的波速为v，波长为λ，周期为T，由题意知T＝0.1 s
由波速公式v＝
代入数据得λ＝1 m.
(2)加强．
答案：(1)1 m　(2)加强
11．(2021·唐山统考)一列沿－x方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm.P、Q两点的坐标分别为(－1,0)和(－9,0)，已知t＝0.7 s时，P点其次次毁灭波峰．

(1)这列波的传播速度多大？
(2)从t＝0时刻起，经过多长时间Q点第一次毁灭波峰？
(3)当Q点第一次毁灭波峰时，P点通过的路程为多少？
解析：(1)由题意可知该波的波长为λ＝4 m，P点与最近波峰的水平距离为3 m，距离下一个波峰的水平距离为7 m，所以v＝＝10 m/s.
(2)Q点与最近波峰的水平距离为11 m
故Q点第一次毁灭波峰的时间为t1＝＝1.1 s.
(3)该波中各质点振动的周期为T＝＝0.4 s
Q点第一次毁灭波峰时质点P振动了t2＝0.9 s
则t2＝2T＋T＝
质点每振动经过的路程为10 cm
当Q点第一次毁灭波峰时，P点通过的路程s′＝0.9 m.
答案：(1)10 m/s　(2)11 s　(3)0.9 m
☆12.机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标x＝0.32 m．从今时刻开头计时．
(1)若每间隔最小时间0.4 s重复毁灭波形图，求波速；
(2)若P点经0.4 s第一次达到正向最大位移，求波速；
(3)若P点经0.4 s到达平衡位置，求波速．
解析：(1)依题意，周期T＝0.4 s，波速v＝＝ m/s＝2 m/s.
(2)波沿x轴正方向传播，P点恰好第一次达到正向最大位移，Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m.
波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s.
(3)波沿x轴正方向传播，若P点恰好第一次到达平衡位置，则Δx＝0.32 m，
由周期性可知波0.4 s内传播的可能距离
Δx＝m(n＝0,1,2，…)，
波速v＝＝m/s＝(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2，…)．
答案：(1)2 m/s　(2)0.3 m/s　(3)(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2，…)