5、槽里放兩塊擋板，當(dāng)中留一窄縫，已知窄縫的寬度為0.5 cm，所用水波的波長為 5 cm，則下圖所示的衍射圖樣中正確的是( )
解析：選C 窄縫寬度0.5 cm明顯小于水波波長 5 cm，符合發(fā)生明顯衍射的條件，且水波是以水中“某點(diǎn)”為中心的弧線，故只有選項(xiàng)C正確。
6.為了研究樂音的物理規(guī)律，某同學(xué)用計(jì)算機(jī)錄制下優(yōu)美的笛聲do和sol，然后在電腦上用軟件播放，分別得到如圖(a)和圖(b)的兩個(gè)振動(dòng)圖象，由此可以判斷( )
A．do和sol的周期之比約為 2∶3
B．do和sol在空氣中傳播的波長之比為2∶3
C．do和sol的頻率之比約為2∶3
D．do和sol在空氣中傳播
6、的波速之比為3∶2
解析：選C 由題圖可知，當(dāng)do完成2個(gè)周期時(shí)，sol完成了3個(gè)周期，所用時(shí)間是相同的，所以二者的周期之比為3∶2，頻率之比則為2∶3，因?yàn)槁曇粼谕N介質(zhì)中傳播速度是相同的，由v＝λf可知，波長之比為3∶2，所以正確選項(xiàng)為C。
7．一根粗細(xì)均勻的較長繩子，右側(cè)固定?，F(xiàn)使左側(cè)的S點(diǎn)上下振動(dòng)，產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波，某時(shí)刻第一次形成了如圖所示的波形。下列說法中正確的是( )
A．S點(diǎn)的振動(dòng)速度等于波的傳播速度
B．該波的頻率逐漸增大
C．此時(shí)S點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)
D．S點(diǎn)的起始振動(dòng)方向是向下的
解析：選B 題中描述的波在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)做類簡諧振動(dòng)，振動(dòng)速度是變化的
7、，而波的傳播速度則與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度無關(guān)，A錯(cuò)誤；因?yàn)関＝λf，同一介質(zhì)中波的傳播速度不變，波長減小，則頻率增大，B正確；根據(jù)“下坡上，上坡下”可知此時(shí)S點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；由題圖可知，此時(shí)波還未到達(dá)最右端，所以S點(diǎn)的起始振動(dòng)方向應(yīng)該是向上的，D錯(cuò)誤。
二、多項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分)
8．關(guān)于波，下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A．一切波都能發(fā)生反射和衍射
B．插在水中的細(xì)棒對水波的傳播沒有影響
C．在墻外聽到墻內(nèi)有人講話，這是波的反射現(xiàn)象
D．當(dāng)障礙物的尺寸比波長大很多時(shí)，能發(fā)生明顯的波的衍射現(xiàn)象
解析：選CD 一切波都會(huì)發(fā)生反射和衍射現(xiàn)象，A正確；水波的波長一
8、般比細(xì)棒的線度大，故能發(fā)生明顯的衍射，所以細(xì)棒對水波的傳播沒有影響，B正確；墻外的人能聽到墻內(nèi)人的講話聲，是波的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；據(jù)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知，當(dāng)障礙物的尺寸比波長大很多時(shí)，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。
9．如圖所示，為一波源O做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，A、B兩處的觀察者靜止不動(dòng)，則( )
A．該波源正在移向A點(diǎn)
B．該波源正在移向B點(diǎn)
C．在A處觀察波的頻率變低
D．在B處觀察波的頻率變低
解析：選AD 波源在某一位置產(chǎn)生一列波面后，該波面以該位置為球心，以波速作為傳播速度向外傳播，反之，由波面可確定出該波面的產(chǎn)生位置，即波源。波面半徑大，
9、表示產(chǎn)生時(shí)間早，傳播時(shí)間長。對照題圖，可確定出波源由右向左移動(dòng)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于觀察者不動(dòng)，在A處觀察時(shí)，相鄰波面間距比波源不動(dòng)時(shí)間距小，因而經(jīng)過觀察者時(shí)間間隔短，頻率變高，同理在B處時(shí)間間隔長，頻率變低，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。
10.如圖，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)、相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4 m和6 m。一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正方向傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3 s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是( )
A．在t＝6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處
B．在t＝5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)
10、C．質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 s
D．在4 s＜t＜6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)
E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)
解析：選ACD 因?yàn)閍開始時(shí)由平衡位置豎直向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t＝3 s后恰好第一次到達(dá)最高點(diǎn)，所以波的周期為T＝4 s，波長λ＝vT＝8 m，在t＝6 s 時(shí)波向前傳播的距離為s＝vt＝12 m，即恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處，A選項(xiàng)正確；當(dāng)t＝5 s時(shí)，波向前傳播了10 m，作出波形圖可知質(zhì)點(diǎn)c恰好處于平衡位置，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的周期即為波的周期，所以C選項(xiàng)正確；在4 s＜t＜6 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，D選項(xiàng)正確；因?yàn)閎與d相距λ，所以d向下運(yùn)
11、動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b不一定向上運(yùn)動(dòng)，所以E選項(xiàng)錯(cuò)誤。
11．如圖，t＝0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向開始振動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4 s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡諧橫波。選項(xiàng)圖中不能正確表示t＝0.6 s時(shí)波形的圖是( )
解析：選ABD 由題意可知，該波的周期為T＝0.4 s，則時(shí)間t＝0.6 s＝1.5T，沿x軸向左和向右分別形成1.5 個(gè)波長的波形。由于波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向開始振動(dòng)，則t＝0.6 s時(shí)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故C能正確表示，A、B、D不能正確表示。
12．一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，在t時(shí)刻A、B兩點(diǎn)
12、間形成的波形如圖甲所示，在(t＋3 s)時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成的波形如圖乙所示，已知A、B兩點(diǎn)間距離s＝9 m，則以下說法中正確的是
A．若周期為4 s，波一定向右傳播
B．若周期大于4 s，波可能向右傳播
C．若波速為8.5 m/s，波一定向左傳播
D．該波波速可能的最小值為0.5 m/s
解析：選ACD 若波向右傳播，3 s＝T1，(n＝0,1,2，……)，T1＝ s；若波向左傳播，3 s＝T2，(n＝0,1,2，……)，T2＝ s；由于n是整數(shù)，當(dāng)T＝4 s時(shí)，符合T1通項(xiàng)，波向右傳播。故A正確；由上分析，波向右傳播的周期T≤4 s，故B錯(cuò)誤；由題圖可知波長λ＝6 m，若波速
13、為8.5 m/s，波傳播的距離為x＝vt＝8.5×3 m＝4λ，根據(jù)波形的平移，波一定向左傳播。故C正確；波傳播的最小距離為向左傳播1.5 m，波速可能的最小值為v＝＝ m/s＝0.5 m/s。故D正確。
三、非選擇題(本題共6小題，共52分)
13．(6分)一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖(a)所示，x＝0.30 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖(b)所示，該質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________(填“正向”或“負(fù)向”)。已知該波的波長大于0.30 m，則該波的波長為________ m。
解析：由題圖(b)可知，t＝0時(shí)刻題給質(zhì)點(diǎn)正在向上振動(dòng)，故其振動(dòng)方向沿著y軸
14、正向，且正好在八分之一周期的位置?？紤]到波長大于0.3 m，因此在題圖(a)中處于八分之三波長處，0.3 m＝λ，解得λ＝0.8 m。
答案：正向 0.8
14．(8分)如圖所示，沿波的傳播方向上有間距為1 m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1 m/s的速度水平向右傳播。在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且質(zhì)點(diǎn)a開始由平衡位置向上振動(dòng)，在t＝1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)，求：
(1)這列波的波長為________，周期為________。
(2)在圖中畫出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象。
解析：(1)由題意
15、知，周期T＝4 s，波長λ＝vT＝4 m。
(2)當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如圖所示。
答案：(1)4 m 4 s (2)見解析圖
15．(8分)如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x＝0.1 sin 20πt m，介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s。
(1)求簡諧橫波的波長。
(2)P點(diǎn)的振動(dòng)________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。
解析：(1)設(shè)簡諧波的波速為v，波長為λ，周期為T，由題意知T＝0.1 s
由波速公式v＝
代入數(shù)據(jù)得λ
16、＝1 m。
(2)P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離差
(5－4) m＝1 m＝λ，故P點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)。
答案：(1)1 m (2)加強(qiáng)
16．(10分)一列簡諧橫波沿AB方向由A質(zhì)點(diǎn)傳到B質(zhì)點(diǎn)。已知A、B相距0.6 m，橫波的波長λ>0.5 m。從某一時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A處于最大正位移處，經(jīng)過0.1 s，第二次回到平衡位置，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B達(dá)到最大正位移處。請?jiān)趫D中畫出0.1 s 時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A、B之間的波形圖。并計(jì)算這列波的波速是多大？
解析：因?yàn)棣?0.5 m，AB＝0.6 m，所以A、B之間的波形如圖所示：
由題意：T＝0.1 s，故T＝ s；λ＝AB，解得λ＝0.8 m，
由波速公式得
17、：v＝＝6 m/s。
答案：見解析圖 6 m/s
17．(10分)甲、乙兩人分乘兩只船在湖中釣魚，兩船相距24 m。一列水波在湖面上傳播開來，使船每分鐘上下振動(dòng)20次。當(dāng)甲船位于波峰時(shí)，乙船位于波谷，這時(shí)兩船之間還有另一個(gè)波峰，求這列水波的波長和波速。
解析：根據(jù)題意甲、乙之間的距離是1.5個(gè)波長。則水波的波長λ＝＝ m＝16 m
這列波的周期T＝ s＝3 s
由v＝得，波速
v＝ m/s≈5.3 m/s。
答案：16 m 5.3 m/s
18．(10分)如圖為一列簡諧橫波在t1＝0時(shí)刻波的圖象，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，到t2＝0.55 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第
18、三次到達(dá)y軸正方向的最大位移處，求：
(1)該波的傳播方向和波速大??；
(2)從t1＝0到t3＝1.20 s時(shí)刻波中質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)過的路程和相對平衡位置的位移。
解析：(1)由波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系易知，該波沿x軸負(fù)方向傳播
該波的周期滿足：t2－t1＝T
解得T＝0.2 s
由題圖知波長λ＝4.0 m
則波速v＝＝20 m/s。
(2)質(zhì)點(diǎn)N完成全振動(dòng)的次數(shù)n＝6，則質(zhì)點(diǎn)N走過的路程s＝4nA＝4×6×5 cm＝120 cm；因n＝6，故質(zhì)點(diǎn)N仍處于平衡位置上方2.5 cm處，即位移為2.5 cm。
答案：(1)沿x軸負(fù)方向 20 m/s (2)120 cm 2.5 cm
（浙江專版）2022年高中物理 第十二章 機(jī)械波 章末過關(guān)檢測（二）（含解析）新人教版選修3-4
