高中物理 第二章 機(jī)械波試卷 教科版選修34.doc

第二章 機(jī)械波章末檢測(cè)試卷(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分)1.以下對(duì)機(jī)械波的認(rèn)識(shí)正確的是()a.形成機(jī)械波一定要有波源和介質(zhì)b.波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成的波中，各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同c.橫波向右傳播時(shí)，處于波峰的質(zhì)點(diǎn)也向右遷移d.機(jī)械波向右傳播時(shí)，右方的質(zhì)點(diǎn)比左方的質(zhì)點(diǎn)早一些振動(dòng)答案a解析波源和介質(zhì)是形成機(jī)械波的兩個(gè)必不可少的條件，故a正確.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成的波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點(diǎn)比前面的質(zhì)點(diǎn)總要晚一些開(kāi)始振動(dòng)，但質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)不一致，故b、c、d均錯(cuò)誤.2.(多選)下圖分別表示一列水波在傳播過(guò)程中遇到了小孔(圖a、b)或障礙物(圖c、d)，其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有()答案bd解析圖b中小孔與波長(zhǎng)相差不多，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，圖d中障礙物與波長(zhǎng)相差不多，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，圖a中小孔比波長(zhǎng)大得多，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，圖c中障礙物比波長(zhǎng)大得多，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象.3.下列物理現(xiàn)象：(1)在春天里一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；(2)“聞其聲而不見(jiàn)其人”；(3)學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音；(4)當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高.這些物理現(xiàn)象分別屬于波的()a.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)b.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉c.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)d.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)答案a解析在春天里一次閃電過(guò)后，雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見(jiàn)其人”屬于聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng).4.取一條較長(zhǎng)的軟繩，用手握住一端(o點(diǎn))連續(xù)上下抖動(dòng)，在繩上形成一列簡(jiǎn)諧橫波.已知o點(diǎn)完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t，某一時(shí)刻的波形如圖1所示，繩上a、b兩點(diǎn)均處于平衡位置.下列說(shuō)法正確的是()圖1a.a、b兩點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)b.a、b兩點(diǎn)振動(dòng)方向相同c.再經(jīng)，b質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到波峰位置d.再經(jīng)，a質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到b質(zhì)點(diǎn)位置答案c解析由題圖可知，a、b兩點(diǎn)間的距離一定小于一個(gè)波長(zhǎng)，故a錯(cuò)誤；根據(jù)波的傳播規(guī)律利用帶動(dòng)法可知，a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，故b錯(cuò)誤；b在平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，所以再經(jīng)，b質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到波峰位置，故c正確；質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故d錯(cuò)誤.5.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為10m/s，在t0時(shí)刻的波形圖線如圖2所示，此時(shí)x1.0m處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則()圖2a.此波一定沿x軸正方向傳播b.x1.0m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為0.20sc.t0時(shí)刻x1.5m處的質(zhì)點(diǎn)具有最大速度d.再經(jīng)1.0s，x1.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為10m答案b解析此時(shí)x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波向x軸負(fù)方向傳播，故a錯(cuò)誤；在波的傳播方向上，各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期是相等的，由題圖知波長(zhǎng)是2.0 m，則t s0.20 s，故b正確；t0時(shí)刻x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)處在負(fù)方向的最大位移處，所以速度是0，故c錯(cuò)誤；再經(jīng)1.0 s，經(jīng)歷了n5個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)的路程等于4個(gè)振幅，x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為s54a200.02 m0.4 m，故d錯(cuò)誤.6.在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器.兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為5m的聲波.一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m.在此過(guò)程中，他聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為()a.2b.4c.6d.8答案b解析當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距之差為波長(zhǎng)整數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，聽(tīng)到的聲音是加強(qiáng)的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)0、2.5m、5.0m、7.5m、10m時(shí)，聽(tīng)到的聲音強(qiáng)；當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距之差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減弱，聽(tīng)到聲音是減弱的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)1.25m、3.75m、6.25m、8.75m時(shí)，聽(tīng)到的聲音弱.故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)過(guò)程聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次.7.(多選)兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同.實(shí)線波的頻率為2hz，沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負(fù)方向傳播.某時(shí)刻兩列波在如圖3所示區(qū)域相遇.則()圖3a.在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象b.實(shí)線波和虛線波的頻率之比為32c.平衡位置為x6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零d.平衡位置為x8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y20cme.從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25s，平衡位置為x5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y20cm，d項(xiàng)正確；v實(shí)v虛實(shí)f實(shí)8m/s，經(jīng)0.25s波傳播的距離s80.25m2m，再結(jié)合題圖分析可知，e項(xiàng)正確.8.平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源s在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50hz的簡(jiǎn)諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100m/s.平衡位置在x軸上的p、q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，p、q的x軸坐標(biāo)分別為xp3.5m、xq3m.當(dāng)s位移為負(fù)且向y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，p、q兩質(zhì)點(diǎn)的()a.位移方向相同、速度方向相反b.位移方向相同、速度方向相同c.位移方向相反、速度方向相反d.位移方向相反、速度方向相同答案d解析由題意可知，此波的波長(zhǎng)為m2m，xp3.5m，當(dāng)波源位移為負(fù)且向y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，p質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)，速度沿y方向；|xq|3m，故q質(zhì)點(diǎn)位移為正，速度沿y方向，故d正確.9.(多選)一列波沿直線傳播，在某一時(shí)刻的波形圖如圖4所示，坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)位于波峰，質(zhì)點(diǎn)a的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距0.5m，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)0.02s第一次到達(dá)波峰，由此可見(jiàn)()圖4a.這列波的波長(zhǎng)是2mb.這列波的頻率是50hzc.這列波的波速是25m/sd.這列波的傳播方向是沿x軸的負(fù)方向答案acd解析質(zhì)點(diǎn)a的位置距原點(diǎn)0.5m，即0.5m，2m，a對(duì)；質(zhì)點(diǎn)a向y軸正方向振動(dòng)經(jīng)0.02s第一次到達(dá)波峰，即0.02s，t0.08s，波的頻率f12.5hz，b錯(cuò)；波速vf212.5m/s25 m/s，c對(duì)；質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可以確定該波向x軸負(fù)方向傳播，d對(duì).10.質(zhì)點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)o為中心位置在y軸上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖5所示，振動(dòng)在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為1.0m/s.0.3s后，此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)0.1s后的波形圖為()圖5答案c解析簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波源停止振動(dòng)后，波將繼續(xù)在介質(zhì)中勻速傳播，0.4 s內(nèi)簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播的總距離為xvt0.4 m，即0.4 s時(shí)，x軸上0.4 m處的質(zhì)點(diǎn)剛好起振，由振動(dòng)圖像可知其振動(dòng)方向沿y軸正方向，故c選項(xiàng)描述的波形圖正確.11.(多選)某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖6甲為t0.25s時(shí)的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)p(x1.5m處的質(zhì)點(diǎn))的振動(dòng)圖像，那么下列說(shuō)法正確的是()圖6a.該波向右傳播，速度為2m/sb.質(zhì)點(diǎn)l與質(zhì)點(diǎn)n的運(yùn)動(dòng)方向總是相反c.t0.75s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m處于平衡位置，并正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)d.t1.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)k向右運(yùn)動(dòng)了2m答案abc解析由題圖可知波長(zhǎng)為4m，周期為2s，該波向右傳播，波速為2m/s，選項(xiàng)a正確；質(zhì)點(diǎn)l與質(zhì)點(diǎn)n相距半個(gè)波長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)方向總相反，選項(xiàng)b正確；t0.75s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m處于平衡位置，并正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)c正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，選項(xiàng)d錯(cuò)誤.12.(多選)如圖7所示，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a、b兩點(diǎn)相距4.2m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，一列簡(jiǎn)諧波沿水平繩向右傳播，波速為20m/s，波長(zhǎng)大于2m.某時(shí)刻b點(diǎn)達(dá)到波峰位置，而a點(diǎn)正處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，則這列波的周期可能是()圖7a.0.12sb.0.28sc.0.168sd.0.84s答案ab解析a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)達(dá)到波峰且在a點(diǎn)的右方，滿足這一條件的關(guān)系式為x(n0,1,2，)，則m(n0,1,2，).當(dāng)n0時(shí)，15.6m，當(dāng)n1時(shí)，22.4m.波長(zhǎng)只有這兩個(gè)數(shù)值能滿足大于2m的條件.由t，解得t10.28s，t20.12s.二、填空題(本題共2小題，共20分)13.(10分)圖8為某一簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，由此可知該波沿_傳播，該時(shí)刻a、b、c三點(diǎn)中加速度最大的是_點(diǎn)，若從這一時(shí)刻開(kāi)始，第一次最快回到平衡位置的是_點(diǎn)，若t0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處，則此波的波速為_(kāi)m/s.圖8答案x軸正方向cc10014.(10分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖9甲是波傳播到x5m處的m點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)n(x3m)從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，q是位于x10m處的質(zhì)點(diǎn)，則q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向沿y軸_方向(填“正”或“負(fù)”)；經(jīng)過(guò)_s，q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰.圖9答案負(fù)8解析題圖甲所示的波形為波剛傳到m點(diǎn)的波形，由題圖甲可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)m的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向.由題圖甲可知波長(zhǎng)4m，由題圖乙可知周期t4s，所以波速v1m/s.由題圖甲可知，最前面的波峰距q點(diǎn)的距離x8m，故最前面的波峰傳播到q點(diǎn)，也就是q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間，則t8s.三、計(jì)算題(本題共3小題，共32分)15.(10分)平衡位置位于原點(diǎn)o的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，p、q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正方向)，p與o的距離為35cm，此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間.已知波源自t0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，周期t1s，振幅a5cm.當(dāng)波傳到p點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過(guò)5s，平衡位置在q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置.求：(1)p、q間的距離；(2)從t0開(kāi)始到平衡位置在q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程.答案(1)133cm(2)125cm解析(1)由題意，o、p兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)之間滿足op35cm解得28cm波速為v28cm/s在5s的時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播的距離為s285cm140cm由題意有spq解得pq133cm(2)q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t5st25波源從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為a.故t時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為s25a125cm.16.(10分)如圖10甲所示為某一列簡(jiǎn)諧波在tt0時(shí)刻的圖像，圖乙是這列波上p質(zhì)點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖像，試討論：圖10(1)波的傳播方向和波速大??；(2)畫(huà)出經(jīng)過(guò)2.3s后波的圖像，并求出p質(zhì)點(diǎn)的位移和運(yùn)動(dòng)的路程.答案(1)沿x軸正方向傳播5m/s(2)見(jiàn)解析圖位移為10cm路程為2.3m解析(1)根據(jù)振動(dòng)圖像可以判斷：p質(zhì)點(diǎn)在tt0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移處運(yùn)動(dòng)，由此可確定波沿x軸正方向傳播.由題圖甲知2m，由題圖乙知t0.4s，則vm/s5 m/s.(2)由于t0.4s，所以2.3s5t，波形重復(fù)5次再沿x軸推進(jìn)個(gè)波長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)2.3s后的波的圖像如圖所示，p質(zhì)點(diǎn)的位移為10cm，路程s4a53a23a2.3m.17.(12分)一列橫波在x軸上傳播，各質(zhì)點(diǎn)在豎直方向上振動(dòng)，a、b是x軸上相距s