高考物理一轮复习高效演练创新题选修3-4 1.2《 机械波》(含答案详解)

这是一份高考物理一轮复习高效演练创新题选修3-4 1.2《 机械波》(含答案详解)，共5页。试卷主要包含了5 Hz等内容，欢迎下载使用。

高效演练·创新预测
1.(多选)(2018·绵阳模拟)一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周(圆心为O点)做匀速圆周动运,一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图所示,则观察者接收到( )
A.声源在A点时发出声音的频率大于600 Hz
B.声源在B点时发出声音的频率等于600 Hz
C.声源在C点时发出声音的频率等于600 Hz
D.声源在C点时发出声音的频率小于600 Hz
E.声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz
【解析】选A、B、D。根据多普勒效应,当声源和观察者靠近时,观察者接收的频率高于声源自身频率;当声源和观察者远离时,观察者接收的频率低于声源自身频率,由图可知,在A点有接近的趋势,频率变大;在C点有远离的趋势,频率变小;在B、D点速度方向与二者间距离垂直,频率不变,故A、B、D正确,C、E错误。
2.(多选)(2018·沧州模拟)图甲为某一简谐波在t=0时刻的波形图,图乙为图甲中平衡位置位于x=2 m处的质点B的振动图象,质点C的平衡位置位于x=4 m处。则下列说法正确的是( )
A.该简谐波沿x轴负方向传播,其波速v=4 m/s
B.在0～3.5 s时间内,质点B运动的路程为3.5 m
C.在t=2 s时刻,质点C恰好经过平衡位置向y轴正方向运动
D.要使该波能够发生明显的衍射,则障碍物的尺寸应远大于4 m
E.若该波能与另一列波发生稳定的干涉,则另一列波的频率为0.5 Hz
【解析】选B、C、E。由题图乙质点B的振动图象可知,t=0时刻,质点B的振动方向为沿y轴负方向,对照题图甲,可知该简谐波沿x轴正方向传播,由题图甲可知简谐波的波长为λ=4 m,由题图乙可知,波的周期为T=2 s,其波速v==2 m/s,A错误。在0～3.5 s时间内,质点B运动路程为s=7A=7×0.5 m=3.5 m,B正确。在t=2 s时刻,质点C经过一个周期恰好经过平衡位置向y轴正方向运动,C正确。要使该波能够发生明显的衍射,则障碍物的尺寸应小于4 m或与4 m差不多,D错误。若该波能与另一列波发生稳定的干涉,则另一列波的周期应为2 s,频率为0.5 Hz,E正确。
3.(多选)(2018·衡水模拟)如图甲所示,在水平面内,有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab=6 m,ac=8 m。在t1=0时刻a、b同时开始振动,振动图象均如图乙所示,所形成的机械波在水平面内传播,在t2=4 s 时c点开始振动( )
A.该机械波的传播速度大小为2 m/s
B.该列波的波长是2 m
C.两列波相遇后,c点振动加强
D.两列波相遇后,c点振动减弱
E.两列波相遇后,c点振动先加强后减弱
【解析】选A、B、C。a点振动产生的机械波最先到达c点,则根据关系式v=可知波速v==2 m/s,选项A正确;由于v=,则λ=vT=2 m/s×1 s=2 m,选项B正确;a波比b波早到达c点的时间t=-==1 s,即两列波到达c点时,使c点振动加强,产生共振,由于两列机械波频率相同相干涉,故c总是振动加强点,选项C正确,选项D、E错误。
4.(新题预测)(多选)2017年9月份,台风频频光临我国东南沿海地区,在某次台风来临之前,渔船进入港口避风,某渔民不慎落水,他漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以2.7 m/s的速率向着海滩方向传播,但他并不向海滩靠近,该渔民发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为10 s,下列说法正确的是
( )
A.水面波是一种机械波
B.该水面波的频率为1 Hz
C.该水面波的波长为3 m
D.水面波没有把该渔民推向海滩,是因为波传播时能量不会传递出去
E.水面波没有把该渔民推向海滩,是因为波传播时质点并不随波迁移
【解析】选A、C、E。水面波是机械振动产生的,在介质(水)中传播的机械波,A正确;该波的周期T== s= s,频率f== Hz,B错误;由公式λ=vT=2.7× m=3 m,C正确;波向前传播的是振动形式和能量,质点本身并不随波迁移,D错误,E正确。
5.(新题预测)(多选)一列简谐横波沿x轴负方向传播,振幅为2 cm,周期为T,已知在t=0时刻波上相距50 cm的两质点P、Q的位移都是-3 cm,但运动方向相反,其中P沿y轴正向运动,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波长可能为60 cm
B.该简谐波的波长可能为12 cm
C.质点P、Q的速度在某一时刻可以相同
D.当Q的位移为-2 cm时,P位移为正
E.t=时刻质点Q的速度最大
【解析】选B、C、E。根据质点的振动方程y=Asin(ωt+φ),则在P点:-3= 2sin(ωt+φP),在Q点:-3=2sin(ωt+φQ),由于Q振动的时间长,可知P、Q两个质点振动的相位差:Δφ=φQ-φP=2πn+,故P、Q之间的距离Δx=(n+)λ,即λ= cm,当λ=60 cm时,n=不是整数,当λ=12 cm时,n=4,故A错误,B正确;在两质点振动时,若两质点分别位于其平衡位置的上、下方时,两质点的速度可以相同,C正确;当质点Q回到负向最大位移处时,P质点还未到达平衡位置,故D错误;由y=Asin ωt可知,当经t=时,质点Q运动到平衡位置,方向向上,故Q的速度最大,E正确。