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1、.阶段验收评估（二） 机械波(时间：50分钟满分：100分)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1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()图1A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
2、，方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，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。2一列横波沿x轴传播，某时刻的波形如图2所示，质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，经过0.02 s第一次到达最大位移处。由此可知()图2A这列波的波长为2 mB这列波的频率为50 HzC这列波的波速为25 m/sD这列波沿x轴正方向传播解析：选D由题中图像可知这列波的波长为20.5 m1 m，故A错误；质点A沿y轴正方向运动，因此波源在A的左侧，波沿x轴正方向传播，D正确；A由平衡位置，
3、经过T第一次到达最大位移处，所以波的周期为0.08 s，频率为12.5 Hz，由v知，波速v12.5 m/s，故B、C错误。3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：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
4、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T，经比较可知，D选项中质点a最早到达波谷。4如图3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()图3A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、5有两列简谐横波在同一介质中传播，其中实线波沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图4所示区域相遇，下列说法正确的()图4A实线波与虚线波的波速之比是23B实线波与虚线波的频率之比是32C两列波在相遇区域会发生干涉现象D该时刻平衡位置为x8 m处的质点的振动方向沿y轴正方向解析：选B由于两列波是在同一介质中传播，故两列波的波速相等，选项A错误；由题图可知，实线波与虚线波的波长分别是4 m和6 m，故波长之比是23，由，可得实线波与虚线波的频率之比是32，选项B正确；由于两列波的频率不等，故两列波在相遇区域不会发生干涉现象，选项C错误；根据波传播的是波形，由于实线波沿x轴正方
6、向传播，即波谷先到达x8 m处，故该处质点的振动方向沿y轴负方向，同理，由于虚线波沿x轴负方向传播，也是波谷先到达x8 m 处，故该处质点的振动方向沿y轴负方向，结合两列波的振动情况可判断该时刻平衡位置为x8 m处的质点的振动方向沿y轴负方向，选项D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5甲所示，a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是() 甲乙图5At0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，
7、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下列关于多普勒效应的说法中正确的是()A只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B当声源静止、观察者运动时，可以观察到多普勒效应C只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D当
8、声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低解析：选BD当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大，感到声音的音调变高；如果二者远离，观察者接收到的频率减小，感到声音的音调变低，所以应选B、D。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
9、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6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()图6A1 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。10一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图7所示，质点P的x坐标为3 m。已知任意振动质点连续
10、2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。下列说法正确的是()图7A波速为4 m/sB波的频率为1.25 HzCx坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷Dx坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰E当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷解析：选BDE任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s，则T0.4 s，解得T0.8 s。从图像中可知4 m，所以根据公式v m/s5 m/s，故A错误；根据公式f可得波的频率为1.25 Hz，B正确；x坐标为15 m的质点和x坐标为3 m的质点相隔12 m，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x坐标为3 m的质点经
11、过t0.6 s即四分之三周期振动到平衡位置，所以x坐标为15 m的质点在t0.6 s时振动到平衡位置，C错误；x坐标为22 m的质点和x坐标为2 m的质点为同相点，x坐标为2 m的质点经过t0.2 s即四分之一周期恰好位于波峰，故x坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰，D正确；当质点P位于波峰时，经过了半个周期，而x坐标为17 m的质点和x坐标为1 m的质点为同相点，经过半个周期x坐标为1 m的质点恰好位于波谷，E正确。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
12、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，)。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)甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿x轴相向传播，t0时的波形图像如图8所示，如果两列波的波速都是10 m/s，求：图8(1)甲、乙两列波的频率各是多少？(2)第几秒末两列波相遇？相遇时C、D两点间有哪些点位移最大？解析：(1)由图知：
13、4 m，又因v10 m/s，所以由f得f Hz2.5 Hz，故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz。(2)设经t时间两波相遇，则2vt4 m，所以t s0.2 s，又因T s0.4 s，故波分别向前传播相遇。此时两列波的图像如图中的虚线所示。故C、D间有x5 m和x7 m处的点位移最大。答案：(1)2.5 Hz2.5 Hz(2)0.2 sx5 m与x7 m13(16分)如图9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。图9(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.
