人教版選修3-4第12章機(jī)械波單元測(cè)試

1、章末綜合測(cè)評(píng)（二）（時(shí)間：60分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題包括8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的 5個(gè)選項(xiàng)中，有3項(xiàng)符合題目要求.選對(duì) 1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3 分，最低得分為0分）1.一列聲波從空氣傳入水中，則 （）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570077】A 聲波頻率不變B 聲波波長(zhǎng)變大C. 聲波頻率變小D 聲波波長(zhǎng)不變E.聲波波速變大【解析】由于波的頻率由波源決定，因此波無(wú)論在空氣中還是在水中頻率都不變；又因波在水中速度較大，由公式v=入可得，波在水中的波長(zhǎng)變大，故A、B、E正確.【答案】 ABE2平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波），在波的傳播方向上有

2、相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng)測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次甲在波谷時(shí)，乙在波峰，且兩木塊之間有一個(gè)波峰，這列水面波 （）A .頻率是0.5 HzC.波速是1 m/sE.周期是2 sB .波長(zhǎng)是3 mD .周期是0.1 s3【解析】由題意知甲、乙兩小木塊間的距離x= 3 m = 人故波長(zhǎng)入=2 m .又知兩小 木塊都是每分鐘振動(dòng) 30次，故周期T = 2 s,頻率f= 0.5 Hz,則波速v =彳=1 m/s故選項(xiàng)A、C、E正確.【答案】 ACE3. 如圖1所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t= 0.2 s時(shí)刻的波形圖.該波的波速為 0.8 m/s

3、,則下列說(shuō)法正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570078】A .這列波的波長(zhǎng)是 12 cmB .這列波的周期是 0.5 sC. 這列波是沿x軸正方向傳播的D. t = 0時(shí)，x= 4 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向?yàn)檠?y軸負(fù)方向E. 這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的【解析】由波形圖讀出波長(zhǎng)，利用波速求解周期， 根據(jù)傳播時(shí)間求出可能的傳播距離或者將時(shí)間與周期相比較，就可以判斷傳播方向.-2由題圖知該波的波長(zhǎng) 入=12 cm,故A項(xiàng)正確.由v = 得T= 12； s= 0.15 s,故I0.8B項(xiàng)錯(cuò)誤因占=警 =4，故該波沿x軸負(fù)方向傳播，故 C項(xiàng)錯(cuò)誤，E項(xiàng)正確.由波沿x軸T 0.153負(fù)方向傳播可判定t= 0時(shí)刻，

4、x= 4 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿 y軸負(fù)方向，故 D項(xiàng)正確.【答案】 ADE4. 一振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x= 0點(diǎn)的波源從平衡位置沿 y軸正向開始做簡(jiǎn)諧 振動(dòng).該波源產(chǎn)生的一維簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波速為 v,傳播過(guò)程中無(wú)能量損失.一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）A .振幅一定為AB. 周期一定為TC. 速度的最大值一定為 vD .開始振動(dòng)的方向沿 y軸向上或向下取決于它離波源的距離E.若P點(diǎn)與波源距離s= vT,則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同【解析】由于沒(méi)有能量損失，故P與波源的振幅相同，A正確；波在傳播過(guò)程中周期不變，故B正確；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波傳播

5、的速度是兩個(gè)概念，故C錯(cuò)誤；介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都與波源的起振方向相同，故D錯(cuò)誤；若P點(diǎn)與波源距離s= vT,則P與波源之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)，故質(zhì)點(diǎn)P與波源的位移總是相同的，E正確.【答案】 ABE5. 一列波由波源向周圍擴(kuò)展開去，下列說(shuō)法正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570079】A .介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)地傳播開去B .介質(zhì)中的振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)傳播開去C.介質(zhì)中振動(dòng)的能量由近及遠(yuǎn)傳播開去D .介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只是振動(dòng)而沒(méi)有遷移E.在擴(kuò)展過(guò)程中頻率逐漸減小【解析】 波在傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它們并沒(méi)有隨波的傳播而發(fā)生遷移，A錯(cuò)，D對(duì).波傳播的是振動(dòng)形式， 而振動(dòng)由能量

6、引起， 也傳播了能量， 而頻率不變.B、C對(duì).【答案】 BCD6. （2015天津高考改編）圖2甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為Xa = 2 m和Xb = 6 m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象.下列說(shuō)法正 確的是（）甲乙圖2A .該波沿x方向傳播B .波速為1 m/sC.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動(dòng)的路程為4 mD .此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+ y方向E.質(zhì)點(diǎn)a在t = 2 s時(shí)速度為零【解析】由題圖乙可知，簡(jiǎn)諧橫波的周期T= 8 s,且t = 0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b沿+ y方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)振動(dòng)和波動(dòng)的關(guān)系，波沿一 x方向傳播，v=扌=1 m/s.質(zhì)點(diǎn)a沿一y方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A、B

7、正確，D錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)4 s振動(dòng)的路程s= T 4A = 1 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a在t= 2 s 時(shí)，處于負(fù)向最大位移處，速度為零，選項(xiàng)E正確.【答案】ABE7如圖3所示，一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播圖4甲和乙分別是在x軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，且xab= 6 m .下列判斷正確的是（）圖3甲乙圖4A .波一定沿x軸正方向傳播 B .波可能沿x軸負(fù)方向傳播 C.波長(zhǎng)可能是8 mD .波速一定是6 m/sE.波速可能是2 m/s【解析】波的傳播方向可能向+ x或一x方向傳播，A錯(cuò)，B對(duì).ab之間的距離可能是工+ 4入或 + 4 0周期為4 s,波長(zhǎng)可能為8 m，波速可能為2 m/s, D錯(cuò)，C

8、、E正確.【答案】BCE8列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖5所示,【解析】 根據(jù)振動(dòng)圖象、波動(dòng)規(guī)律解決問(wèn)題.根據(jù)y-t圖象可知，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的距離為 n H寸入或nH，即n H1 0= 9 m或n甘號(hào)0= 9 m(n = 0,1,2,3，)解得波長(zhǎng)入=364n+ 1m.即該波的波長(zhǎng)=36 m、7.2 m、4 m或0= 12 m、孚m、穿m選項(xiàng)A、B、C、E的波長(zhǎng)分別為 4 m、8 m、12 m、36 m、16 m，故選項(xiàng)A、C、D正確，選項(xiàng) B、E錯(cuò)誤.【答案】 ACD二、非選擇題（共5小題，共52分，按題目要求作答）9. （6分）如圖6所示，實(shí)線為

9、一列橫波某時(shí)刻的波形圖象，這列波的傳播速度為 0.25 m/s，經(jīng)過(guò)時(shí)間1 s后的波形為虛線所示.那么這列波的傳播方向是 ，這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn) P（x【解析】5波的傳播距離x= vt = 0.25 m = 4入故波向左傳播，P所通過(guò)的路程為5倍振幅，即50 cm.【答案】向左 50 cm10. （6分）如圖7所示，S為上下振動(dòng)的波源，振動(dòng)頻率為100 Hz，所產(chǎn)生的橫波向左、右兩方向傳播，波速為80 m/s,已知P, Q兩質(zhì)點(diǎn)距波源S的距離為SP= 17.4 m, SQ= 16.2m.當(dāng)S通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，P, Q兩質(zhì)點(diǎn)的位置是 P在, Q在.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570081】圖7【解析】由 冶V

10、得入=0.8 m，即依題意可得SP= 213人SQ= 201f44當(dāng)S在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q, P都應(yīng)在最大位移處，畫出最簡(jiǎn)波形圖如圖所示.故P在波峰，Q在波谷.【答案】波峰波谷11. （12分）一列聲波在空氣中的波長(zhǎng)為34 cm,傳播速度為340 m/s,這列聲波傳入另一 介質(zhì)中時(shí)，波長(zhǎng)變?yōu)?68 cm，它在這種介質(zhì)中的傳播速度是多少？該聲波在空氣中與介質(zhì)中 的頻率各是多少？【解析】在空氣中f= v, f = - =-2Hz = 1 000 Hz，聲波在介質(zhì)中與在空氣中頻34 X 10率保持不變.在介質(zhì)中 f長(zhǎng)=vv= 1 000 X 68 X 10 m/s = 680 m/s.【答案】6

11、80 m/s 1 000 Hz12. （12分）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t= 0時(shí)的波形如圖8所示，已知t= 0.6 s時(shí)，B點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰則這列波的周期是多少？x= 50 cm處的質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置的最短時(shí)間為多少？圖8【解析】由題意得t= 2.5 T,解得T= 0.24 s,由圖象可知 k= 120 cm = 1.2 m , v=彳=x5 m/s, x= 50 cm處的質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置的最短時(shí)間為t= v= 0.1 s.【答案】0.24 s 0.1 s13. (16分)一列簡(jiǎn)諧橫波在 x軸上傳播，在t1= 0和t2= 0.05 s時(shí)，其波形分別用如圖 9 所示的實(shí)線和虛線表示，求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570082】圖9v(1)這列波可能具有的波速；當(dāng)波速為280 m/s時(shí)，波的傳播方向如何？以此波速傳播時(shí)，x= 8 m處的質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置運(yùn)動(dòng)至波谷所需的最短時(shí)間是多少？【解析】(1)若波沿x軸正向傳播，則：Zs= Ax1 + nA= (2 + 8n)m, n= 0,1,2，As 2+ 8nv=At =0 05 m/s = (40 + 160n) m/s若波沿x軸負(fù)向傳