高中物理 第二章 機械波試卷 教科版選修34.doc

第二章 機械波章末檢測試卷(時間：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.以下對機械波的認識正確的是()a.形成機械波一定要有波源和介質(zhì)b.波源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動情況完全相同c.橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移d.機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動答案a解析波源和介質(zhì)是形成機械波的兩個必不可少的條件，故a正確.簡諧運動形成的波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些開始振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，故b、c、d均錯誤.2.(多選)下圖分別表示一列水波在傳播過程中遇到了小孔(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中小孔與波長相差不多，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，圖d中障礙物與波長相差不多，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，圖a中小孔比波長大得多，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，圖c中障礙物比波長大得多，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后，有時雷聲轟鳴不絕；(2)“聞其聲而不見其人”；(3)學生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音；(4)當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(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后，雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射；學生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng).4.取一條較長的軟繩，用手握住一端(o點)連續(xù)上下抖動，在繩上形成一列簡諧橫波.已知o點完成一次全振動所用的時間為t，某一時刻的波形如圖1所示，繩上a、b兩點均處于平衡位置.下列說法正確的是()圖1a.a、b兩點間的距離等于一個波長b.a、b兩點振動方向相同c.再經(jīng)，b質(zhì)點將運動到波峰位置d.再經(jīng)，a質(zhì)點將運動到b質(zhì)點位置答案c解析由題圖可知，a、b兩點間的距離一定小于一個波長，故a錯誤；根據(jù)波的傳播規(guī)律利用帶動法可知，a點向下運動，而b點向上運動，故b錯誤；b在平衡位置向上運動，所以再經(jīng)，b質(zhì)點將運動到波峰位置，故c正確；質(zhì)點只在平衡位置上下振動，不會隨波遷移，故d錯誤.5.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，波速為10m/s，在t0時刻的波形圖線如圖2所示，此時x1.0m處的質(zhì)點正在向y軸負方向運動，則()圖2a.此波一定沿x軸正方向傳播b.x1.0m處的質(zhì)點做簡諧運動的周期為0.20sc.t0時刻x1.5m處的質(zhì)點具有最大速度d.再經(jīng)1.0s，x1.5m處的質(zhì)點通過的路程為10m答案b解析此時x1.0 m處的質(zhì)點正在向y軸負方向運動，則該波向x軸負方向傳播，故a錯誤；在波的傳播方向上，各點的運動周期是相等的，由題圖知波長是2.0 m，則t s0.20 s，故b正確；t0時刻x1.5 m處的質(zhì)點處在負方向的最大位移處，所以速度是0，故c錯誤；再經(jīng)1.0 s，經(jīng)歷了n5個周期，質(zhì)點在一個周期內(nèi)的路程等于4個振幅，x1.5 m處的質(zhì)點通過的路程為s54a200.02 m0.4 m，故d錯誤.6.在學校運動場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器.兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波.一同學從該跑道的中點出發(fā)，向某一端點緩慢行進10m.在此過程中，他聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為()a.2b.4c.6d.8答案b解析當同學到兩個聲源的間距之差為波長整數(shù)倍時，振動加強，聽到的聲音是加強的，故該同學從中間向一側(cè)移動0、2.5m、5.0m、7.5m、10m時，聽到的聲音強；當同學到兩個聲源的間距之差為半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，聽到聲音是減弱的，故該同學從中間向一側(cè)移動1.25m、3.75m、6.25m、8.75m時，聽到的聲音弱.故該同學從中間向一側(cè)移動過程聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為4次.7.(多選)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同.實線波的頻率為2hz，沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負方向傳播.某時刻兩列波在如圖3所示區(qū)域相遇.則()圖3a.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象b.實線波和虛線波的頻率之比為32c.平衡位置為x6m處的質(zhì)點此刻速度為零d.平衡位置為x8.5m處的質(zhì)點此刻位移y20cme.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x5m處的質(zhì)點的位移y20cm，d項正確；v實v虛實f實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項正確.8.平衡位置處于坐標原點的波源s在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50hz的簡諧橫波向x軸正、負兩個方向傳播，波速均為100m/s.平衡位置在x軸上的p、q兩個質(zhì)點隨波源振動著，p、q的x軸坐標分別為xp3.5m、xq3m.當s位移為負且向y方向運動時，p、q兩質(zhì)點的()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，此波的波長為m2m，xp3.5m，當波源位移為負且向y方向運動時，p質(zhì)點位移為負，速度沿y方向；|xq|3m，故q質(zhì)點位移為正，速度沿y方向，故d正確.9.(多選)一列波沿直線傳播，在某一時刻的波形圖如圖4所示，坐標原點處質(zhì)點位于波峰，質(zhì)點a的位置與坐標原點相距0.5m，此時質(zhì)點a沿y軸正方向運動，再經(jīng)過0.02s第一次到達波峰，由此可見()圖4a.這列波的波長是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軸的負方向答案acd解析質(zhì)點a的位置距原點0.5m，即0.5m，2m，a對；質(zhì)點a向y軸正方向振動經(jīng)0.02s第一次到達波峰，即0.02s，t0.08s，波的頻率f12.5hz，b錯；波速vf212.5m/s25 m/s，c對；質(zhì)點a向上振動，根據(jù)“上下坡法”可以確定該波向x軸負方向傳播，d對.10.質(zhì)點以坐標原點o為中心位置在y軸上做簡諧運動，其振動圖像如圖5所示，振動在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為1.0m/s.0.3s后，此質(zhì)點立即停止運動，再經(jīng)過0.1s后的波形圖為()圖5答案c解析簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波源停止振動后，波將繼續(xù)在介質(zhì)中勻速傳播，0.4 s內(nèi)簡諧橫波在介質(zhì)中傳播的總距離為xvt0.4 m，即0.4 s時，x軸上0.4 m處的質(zhì)點剛好起振，由振動圖像可知其振動方向沿y軸正方向，故c選項描述的波形圖正確.11.(多選)某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖6甲為t0.25s時的波形圖，圖乙為質(zhì)點p(x1.5m處的質(zhì)點)的振動圖像，那么下列說法正確的是()圖6a.該波向右傳播，速度為2m/sb.質(zhì)點l與質(zhì)點n的運動方向總是相反c.t0.75s時，質(zhì)點m處于平衡位置，并正在向y軸正方向運動d.t1.25s時，質(zhì)點k向右運動了2m答案abc解析由題圖可知波長為4m，周期為2s，該波向右傳播，波速為2m/s，選項a正確；質(zhì)點l與質(zhì)點n相距半個波長，運動方向總相反，選項b正確；t0.75s時，質(zhì)點m處于平衡位置，并正在向y軸正方向運動，選項c正確；質(zhì)點不隨波遷移，選項d錯誤.12.(多選)如圖7所示，一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點相距4.2m，b點在a點的右方，一列簡諧波沿水平繩向右傳播，波速為20m/s，波長大于2m.某時刻b點達到波峰位置，而a點正處于平衡位置且向上運動，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點向上運動，b點達到波峰且在a點的右方，滿足這一條件的關(guān)系式為x(n0,1,2，)，則m(n0,1,2，).當n0時，15.6m，當n1時，22.4m.波長只有這兩個數(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為某一簡諧橫波在t0時刻的波形圖，由此可知該波沿_傳播，該時刻a、b、c三點中加速度最大的是_點，若從這一時刻開始，第一次最快回到平衡位置的是_點，若t0.02s時，質(zhì)點c第一次到達波谷處，則此波的波速為_m/s.圖8答案x軸正方向cc10014.(10分)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖9甲是波傳播到x5m處的m點時的波形圖，圖乙是質(zhì)點n(x3m)從此時刻開始計時的振動圖像，q是位于x10m處的質(zhì)點，則q點開始振動時，振動方向沿y軸_方向(填“正”或“負”)；經(jīng)過_s，q點第一次到達波峰.圖9答案負8解析題圖甲所示的波形為波剛傳到m點的波形，由題圖甲可知，此時質(zhì)點m的振動方向沿y軸負方向，故q點開始振動的方向沿y軸負方向.由題圖甲可知波長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點的距離x8m，故最前面的波峰傳播到q點，也就是q點第一次出現(xiàn)波峰的時間，則t8s.三、計算題(本題共3小題，共32分)15.(10分)平衡位置位于原點o的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，p、q為x軸上的兩個點(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與二倍波長之間.已知波源自t0時由平衡位置開始向上振動，周期t1s，振幅a5cm.當波傳到p點時，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5s，平衡位置在q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置.求：(1)p、q間的距離；(2)從t0開始到平衡位置在q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源在振動過程中通過的路程.答案(1)133cm(2)125cm解析(1)由題意，o、p兩點間的距離與波長之間滿足op35cm解得28cm波速為v28cm/s在5s的時間間隔內(nèi)，波傳播的距離為s285cm140cm由題意有spq解得pq133cm(2)q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源運動的時間為t5st25波源從平衡位置開始運動，每經(jīng)過，波源運動的路程為a.故t時間內(nèi)，波源運動的路程為s25a125cm.16.(10分)如圖10甲所示為某一列簡諧波在tt0時刻的圖像，圖乙是這列波上p質(zhì)點從這一時刻起的振動圖像，試討論：圖10(1)波的傳播方向和波速大小；(2)畫出經(jīng)過2.3s后波的圖像，并求出p質(zhì)點的位移和運動的路程.答案(1)沿x軸正方向傳播5m/s(2)見解析圖位移為10cm路程為2.3m解析(1)根據(jù)振動圖像可以判斷：p質(zhì)點在tt0時刻在平衡位置且向負的最大位移處運動，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軸推進個波長，經(jīng)過2.3s后的波的圖像如圖所示，p質(zhì)點的位移為10cm，路程s4a53a23a2.3m.17.(12分)一列橫波在x軸上傳播，各質(zhì)點在豎直方向上振動，a、b是x軸上相距s