第十二章 机械波(A)-2021年高考一轮专题复习及单元双测卷(解析版)

优创卷·一轮复习单元测评卷第十二章机械波A 卷名校原创基础卷一、选择题(本题共12小题，每小题3分.在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.)1．一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t =0时刻的波形如图1所示，图1中某质点的振动图像如图2所示。

下列说法正确的是（）A ．该波的波速为4m/sB ．图2表示质点S 的振动图像C ．质点R 在t =6s 时的位移最大D ．质点Q 经过1s 沿x 轴正方向移动2m【答案】C【解析】A ．由图1可得，波长为8mλ=由图2可得，周期为4sT =则波速为2m/s v Tλ==故A 错误；B ．根据波沿x 轴正方向传播，由图1可得，在0t =时，质点S 在平衡位置，向下振动，因此图2与质点S 的振动不符，故B 错误；C ．由于36s 2t T ==因此质点R 经过6s 后处于波谷位置，此时位移最大，故C 正确；D ．质点不随波的传播而传播，因此质点在y 方向上振动，横坐标不变，故D 错误。

故选C 。

2．如图，两种不同材料的弹性细绳在O 处连接，0t =时刻开始从平衡位置向上抖动O 点，形成以O 点为波源向左和向右传播的简谐横波①和②，5s 时O 点第二次到达波峰，此时绳上距离O 点5m 处的质点A 第一次到达波峰，已知波②的传播速度为1.5m/s ，OB 间距离为9m ，下列说法正确的是（）A ．B 点的振动周期为5sB ．波①的传播速度为1m/sC ．波②的波长为9mD ．B 点起振时，A 点处于平衡位置【答案】D【解析】A ．B 点振动周期和波源振动周期一致，根据题意5s 时O 点第二次到达波峰可知，波源振动周期为554T =解得4sT =即B 点振动周期为4s ，A 错误；B ．5s 时距离O 点5m 处的质点A 第一次到达波峰，即从O 到A 传播了4s ，所以5 1.25m /s 4v ==1B 错误；C ．波②的波长为2 1.546mvT λ==⨯=C 错误；D ．传播到B 点时，需要用时96s 1.5t ==此时质点A 振动了2s ，即半个周期，正好回到平衡位置，故B 点起振时，A 点处于平衡位置，D 正确。

故选D 。

3．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，周期为0.2s ，0.1s t =时的部分波形如图所示。

下列说法不正确的是（）A ．该波的传播速度为4.0m/sB ．0.1s t =时，平衡位置在 6.5m x =处的质元的振幅为6.0cmC ．0t =时，平衡位置在0.2m x =处的质元向y 轴正向运动D ．0t =时，平衡位置在 1.2m x =处的质元加速度向上最大【答案】C【解析】A ．根据图像可知，波长为0.8m λ=，所以波速为：4m/s v Tλ==故A 正确；B ．根据图像可知，所有质元的振幅都相同，都等于6.0cm ，故B 正确；C ．根据同侧法可知，0.1s t =时刻平衡位置在0.2m x =处的质元向y 轴正向运动，而10.1s 2t T ==，所以0时刻该质元位于平衡位置且向y 轴负向运动，故C 错误；D ．因为11.2m 12x λ==所以 1.2m x =处的质元的振动状态和0.4m x =处的质元的状态相同，所以质元在0时刻位于波谷，具有向上的最大加速度，故D 正确；本题选错误的。

故选：C 。

4．图甲所示为一列简谐横波在0t =时的波的图象，图乙所示为该波中4m x =处质点P 的振动图象。

下列说法正确的是（）A ．此波的波速为2m/sB ．此波沿x 轴正方向传播C ．0.5s t =时质点P 的速度最大D ． 1.0s t =时质点P 的加速度最大【答案】C 【解析】A ．由图可知，周期T =1.0s ，波长4m λ=，则波速4=m/s=4m/s 1v T λ=选项A 错误；B ．x =4m 处的质点在t =0时刻向下振动，根据上下坡法知，波沿x 轴负方向传播，选项B 错误；C ．t =0.5s 时，质点P 运动到平衡位置向上振动，偏离平衡位置的位移为零，速度最大，选项C 正确；C ． 1.0s t =时质点P 运动到平衡位置向下振动，偏离平衡位置的位移为零，加速度为零，选项D 错误。

故选C 。

5．一列波长大于1m 的横波沿着x 轴正方向传播，处在x 1=1m 和x 2=2m 的两质点A 、B 的振动图像如图所示。

则该波（）A ．波长为4mB ．波速为13m/s C ．A 、B 两质点的运动方向始终相同D ．9s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度【答案】B【解析】A ．波从A 向B 传播，AB 间的距离3()4x n λ∆=+，()0,1,2,...n =由题意得，波长大于1m ，则n 只能取0，即有34x λ∆=即4m 3λ=故A 错误；B ．波速为1m/s 3v T λ==故B 正确；C ．由图可知，A 、B 两质点的运动方向部分相同，部分不相同，如t =0s 到t =1s 和t =2s 到t =3s 的运动方向不相同，故C 错误；D ．由图可知斜率表示振动速度，9s 末A 点的振动速度达到最小，B 点的振动速度近似于t =1s 时B 点的振动速度，处于平衡位置，速度最大，故9s 末A 点的振动速度小于B 点的振动速度，故D 错误。

故选B 。

6．一列简谐横波沿x 轴正向传播，某时刻的波形如图所示。

在波继续传播一个波长的时间内，下列图中能正确描述x ＝2m 处的质点受到的回复力与其位移的关系的是（）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】简谐横波对应的质点，回复力大小与位移大小成正比，回复力方向与位移方向相反。

故A 项正确，BCD 三项错误。

7．如图所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s ，则可推断正确的是（）①图中质点b 的速度为负方向最大②从图示时刻开始，经过0.01s ，质点a 通过的路程为4m ，位移为零③若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的频率为50Hz④若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不小于20mA ．①③B ．②③C ．①④D ．②④【答案】A【解析】①由于波向右传播，根据“上下坡”法，知道b 质点向下振动，此时的速度最大。

故①正确；周期40.02s 200T v λ===②从图示时刻开始，经过0.01s ，即半个周期，质点a 通过的路程为2个振幅，即4m ，位移为4cm 。

故②错误；③该列波的频率为50Hz ，要想发生干涉，频率需相同。

故③正确；④当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射。

即若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不大于4m ，故④错误；A ．①③，与结论相符，选项A 正确；B ．②③，与结论不相符，选项B 错误；C ．①④，与结论不相符，选项C 错误；D ．②④，与结论不相符，选项D 错误；故选A 。

8．如图所示，在同一种均匀介质中的一条直线上，两个振源A 、B 相距8m ，在00t =时刻A 、B 同时开始振动，它们的振幅相等，且都只振动了一个周期，A 、B 的振动图象分别如图甲、乙所示，若A 振动形成的横波向右传播，B 振动形成的横波向左传播，波速均为10m/s ，则（）A ．10.2s t =时刻，两列波相遇B ．两列波在传播过程中，若遇到大于1m 的障碍物，不能发生明显的衍射现象C ．在两列波相遇过程中，AB 连线中点C 处的质点的振动速度始终为零D ．20.8s t =时刻，B 处质点经过平衡位置且振动方向向下【答案】C【解析】A 项，两列波相遇的时间80.420t s ==，故A 项错误．B 项，波长100.22vt m λ==⨯=，所以若遇到大于1m 的障碍物，能发生明显的衍射现象，故B 项错误．C 项，由于两列波的叠加，C 点不会振动，AB 连线中点C 处的质点的振动速度始终为零，故C 项正确．D 项，20.8t s =时刻，A 振动形成的横波向右传播到B 点，所以B 处质点经过平衡位置且振动方向向上，故D 项错误．故选C9．两列简谐横波的振幅都是20cm ，在同一介质中传播．实线波的频率为2Hz ，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所示区域相遇，则（）A ．虚线波的频率为3HzB ．在相遇区域会发生干涉现象C ．平衡位置为x=6m 处的质点此刻速度为零D ．平衡位置为x=8.5m 处的质点此刻位移y >20cm【答案】D【解析】A.传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz ，其波长为4m ，由图可知：虚线波的波长为6m ，根据v f λ=，虚线波的频率为4/3Hz ，故A 错误；B ．两波的频率不同．所以相遇时不能发生干涉现象．故B 错误；C.图示时刻，两列简谐波单独传播时引起x =6m 处的质点的速度均向上，故x =6m 处的质点此时一定向上运动，不为零．故C 错误；D.由波形图，两列简谐横波在平衡位置为x =8.5m 处的质点的位移是两列波引起位移的矢量和，由图可知，此时虚线波单独传播在8.5m 的质点的位移为10cm ；实线波单独传播在8.5m 的质点的位移为cm ；故合位移为24.14cm ，大于20cm ，故D 正确；故选D .10．如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷．已知两列波的振幅均为2cm ，波速为2m/s ，波长为8cm ，E 点是B 、D 和A 、C 连线的交点，下列说法中正确的是()A ．A 、C 两处两质点是振动减弱的点B ．B 、D 两处两质点在该时刻的竖直高度差是4cmC ．E 处质点是振动减弱的点D ．经0.02s ，B 处质点通过的路程是8cmE.经0.01s ，D 处质点的位移为零【答案】ADE【解析】A 、由题图可知，A 、C 两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方，是振动减弱的点，故A 正确．B 、B 、D 两点都是振动加强的点，振幅都是4cm ，此时D 点处于波峰，B 点处于波谷，则B 、D 两处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm ，故B 错误．C 、B 、D 两点都是振动加强的点，根据波的叠加原理，振动加强的与振动减弱的相互间隔，它们的连线上各点振动也加强，所以E 处质点是振动加强的点，故C 错误．D 、由T =v λ=28102-⨯s=0.04s ，0.02s 为半个周期，则经半个周期B 处质点从波谷到达波峰，通过的路程是s =2A =2⨯4cm=8cm ，故D 正确．E 、0.01s 为14T ，而在t =0时刻D 处质点处于波峰，故再经过14T ，D 处质点回在平衡位置，位移为零，故E 正确．11．如图所示，甲为一列简谐波在0.2s t =时刻的波形图，乙为介质中2cm x =处的质点P 的振动图象，质点Q 的平衡位置位于 3.5cm x =处，下列说法正确的是________。