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1、第十二章机械波(时间：90分钟满分：100分)一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1(2019北京八中期中)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t0时刻绳上形成的波形如图所示规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P质点的振动图象是()解析：选B由题图及波的传播与质点的振动关系可知，P质点在t0时正由平衡位置沿x轴负方向运动，故B正确，A、C、D错误2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 HzB波长是3 mC波速是1 m/
2、s D周期是0.1 s解析：选C由两小木块每分钟都上下振动30次可知，该波的周期T2 s，频率为f0.5 Hz，故A、D项错误；由题意“甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰”可知，1.53 m，所以2 m，故B项错误；波速v1 m/s，故C项正确3如图所示为一列简谐横波的图象，波速为0.2 m/s，下列结论正确的是()A振源振动的频率为0.4 HzB若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为213D经过0.5 s质点a、b、c通过的路程为75 cm解析：选C由题图可知，波长为8 cm，周期为T s0.4 s，振动频率为2.5 Hz，
3、选项A错误；若质点a比质点b先回到平衡位置，则质点a沿y轴负向运动，波沿x轴负方向传播，选项B错误；回复力的大小与位移成正比，选项C正确；经过0.5 s，即1T只有质点c通过的路程为75 cm，选项D错误4(2018长沙长郡中学期中)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v200 m/s，已知t0时，波刚好传播到x40 m处，如图所示在x400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()A波源开始振动时方向沿y轴正方向B从t0开始经0.15 s，x40 m处的质点运动的路程为0.6 mC接收器在t2 s时才能接收到此波D若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可
4、能为9 Hz解析：选Bt0时，波刚好传播到x40 m处，由质点振动的滞后性可以断定，x40 m处的质点的起振方向是沿y轴负向的，这显然也是波源初始时刻的振动方向，选项A错误；由T0.1 s，f10 Hz.则从t0开始经0.15 s，x40 m处的质点振动了tT，通过的路程为s4A0.6 m，选项B正确；此波传到接收器所需时间为t s1.8 s，选项C错误；由多普勒效应可知，当波源向x轴正方向运动时，接收器接收到波的频率会大于10 Hz，选项D错误5(2019福建漳州一中期末)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质
5、点Q的振动图象，则()At0.15 s时，质点Q的加速度达到负向最大B质点Q做简谐运动的表达式为x10sin t cmCt0.15 s时，质点P运动方向沿y轴负方向D从t0.10 s到t0.25 s的时间内，质点P通过的路程为30 cm解析：选C由题图甲、乙知，t0.10 s时，质点Q振动方向沿y轴负方向，故波沿x轴负方向传播t0.15 s时，质点Q处在波谷，其加速度达到正向最大，选项A错误；质点Q做简谐运动的表达式为x10sin 10t cm，选项B错误；t0.15 s时，质点P运动方向沿y轴负方向，选项C正确；t0.10 s时，质点P处在5 cm处沿y轴正方向振动，故从t0.10 s到t0
6、.25 s的时间内，质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误6(2018北京卷)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A0.60 m B0.30 mC0.20 m D0.15 m解析：选B可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：由于P、Q之间可以含有多个完整的波形，则：xPQ(n0,1,2，)整理可以得到：(n0,1,2，)当n0时，0.30 m当n1时，0.10 m，故选项B正确，A、C、D错误7(2019现代双语学校期末)如图所示，在双曲线1的两个焦点F1和F2上放置两个频率相
7、同的波源，它们激起的波的波长为4 cm.关于图中A、B、C、D四个质点的振动，下列说法正确的是()A若A、B振动加强，则C、D振动一定减弱B若A、B振动加强，则C、D一定振动加强CA、B、C、D一定振动加强DA、B、C、D一定振动减弱解析：选B双曲线1中，半实轴长a4 cm，半虚轴长b3 cm，故半焦距长c5 cm；点A和点B到两个波源的路程差等于实轴长，即为8 cm，波的波长为4 cm，故点A和点B到两个波源的路程差等于波长的2倍；点C和点D到两个波源的路程差为零；两个波源的频率相同，但起振方向不一定相同，故若A、B振动加强，则C、D一定振动加强，故A、C、D错误，B正确8(2018上海中学
8、期中)在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s，振幅为A.M、N是平衡位置相距2 m的两个质点，如图所示在t0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处已知该波的周期大于1 s，则()A该波的周期为 sB在t s时，N的速度一定为2 m/sC从t0到t1 s，M向右移动了2 mD从t s到t s，M的动能逐渐增大解析：选D由题图分析得，n2 m，解得波长 m(n0,1,2，)，周期为T s1 s，所以n0，则T s，故A错误；N的速度与波传播速度不同，在t s时，N的速度不一定等于2 m/s，故B错误；波传播过程中质点M不向前移动，M点只上下振
9、动，故C错误；从t s到t s，即从T到T，M点正从波峰向平衡位置运动，动能逐渐增大，故D正确二、多选题(本题共7小题，每小题3分，共21分)9关于机械波和机械振动，下列说法正确的是()A机械振动就是机械波，机械波就是机械振动B有机械波，则一定有机械振动C机械波就是质点在介质中的运动路径D在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅解析：选BD机械振动在介质中的传播即机械波，A错误；机械波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以有机械波一定有机械振动，B正确；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C错误；离波源较远的质点受离波源较近的质点的带动作用，所以频率、振幅相同，D正确1
10、0关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播B振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度D波源停止振动时，波立即停止传播解析：选AB机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，所以选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，即使波源停止振动，波也继续向前传播，所以选项D错误11一列简谐波在两时刻的波形分别如图中实线和虚线所
11、示，由图中信息可以求出这列波的()A频率 B波长C波速 D振幅解析：选BD题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差或波的传播方向，无法确定周期，从而无法确定频率，故A错误；由波的图象直接读出波长为4 m，故B正确；周期无法确定，波长可读出，波速也无法确定，故C错误；由图可知，该波的振幅为4 cm，故D正确12(2019重庆育才中学期中)一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是()A质点做简谐运动的方程为xAsin tB质点在位置b与位置d时速度大小相同，方向不同C质点从位置a到c和
12、从位置b到d所用时间相等D质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等解析：选AC由题给的质点位移随时间变化的图象可知，振幅为A，周期T8 s，质点做简谐运动的方程为xAsin tAsin t，选项A正确；根据简谐运动对称性可知质点在位置b与位置d时速度相同，选项B错误；质点从位置a到c与从位置b到d所用时间均为2 s，选项C正确；质点从位置a到b和从位置b到c所用的时间都是1 s，但位移不等，所以平均速度不相等，选项D错误13(2018辽师大附中期中)一根弹性长绳沿x轴放置，左端点位于坐标原点，A点和B点分别是绳上x12 m、x25 m处的质点用手握住绳的左端，当t0时使绳的左端开始沿y轴做简谐
13、振动，在t0.5 s时，绳上形成如图所示的波形下列说法正确的是()A此列波的波长为1 m，波速为4 m/sB此列波为横波，左端点开始时先沿y轴正向运动C当t2.5 s时，质点B开始振动D在t3.5 s时，质点A的位置坐标为(2 m,0)解析：选CD由题图知，波长2 m，周期T1 s，则波速为v2 m/s，故A错误；此列波的质点的振动方向与波的传播方向垂直，故为横波，左端点开始时的运动方向与题图所示时刻x1 m处质点的振动方向相同，即沿y轴负向运动，故B错误；波从题图所示位置传到质点B用时t s2 s，因此t2.5 s时质点B开始振动，故C正确；振动从x0处传到A点的时间为1 s，在t3.5 s
14、时，质点A振动了2.5个周期，而A的起振方向为y轴负向，故在t3.5 s时，A运动到平衡位置，故D正确14(2019浙江慈溪中学期末)一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点，在t时刻A、B两点间形成的波形如图甲所示，在t3 s时刻A、B两点间形成的波形如图乙所示，已知A、B两点间距离s9 m，则下列说法正确的是()A若周期为4 s，波一定向右传播B若周期大于4 s，波可能向右传播C若波速为8.5 m/s，波一定向左传播D该波波速可能的最小值为0.5 m/s解析：选ACD若波向右传播，3 sT1(n0,1,2，)，T1 s；若波向左传播，3 sT2(n0,1,2，)，T2 s，由于n是整数，当T4 s时，符合T1通项，不符合T2通项，波向右传播，故A正确；由上分析，波向右传播周期T4 s，故B错误；由题图知波长6 m，若波速为8.5 m/s，波传播的距离为xvt8.53 m25.5 m4，根据波形的平移，可知波一定向左传播，故C正确；波传播的最小距离为向左传播1.5 m，波速可能的最小值为vmin m/s0.5 m/s，故D正确15(2018全国卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0和t0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示已知该波的周期T0.20 s下列说法正确的是()A波速为0.40 m/sB波长为0.08 mCx0.08
