高中物理人教版4第十二章機(jī)械波 校賽得獎(jiǎng)

第十二章單元測(cè)試題一、選擇題（本題共48分，分8個(gè)小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6-8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是()A．波發(fā)生衍射現(xiàn)象必須滿足一定的條件B．對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越大衍射現(xiàn)象越明顯C．只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D．聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長較大圖12．一頻率為600Hz的聲源以20rad/s的角速度沿一半徑為0.80m的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一觀察者站在離圓心很遠(yuǎn)的P點(diǎn)且相對(duì)于圓心靜止，如圖1所示，下列判斷正確的是()圖1A．觀察者接收到聲源在A點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率小于600HzB．觀察者接收到聲源在B點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率等于600HzC．觀察者接收到聲源在C點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率等于600HzD．觀察者接收到聲源在D點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率小于600Hz如圖2所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波。若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則()LLxSⅠⅡ圖2A．f1=2f2LLxSⅠⅡ圖2B．f1=f2，v1=C．f1=f2，v1=2v2D．f1=0.5f2，v1=v圖34．振源A帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻繩上形成的波形如圖3所示。規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是()圖3圖45．一列向右傳播的橫波在t=0時(shí)的波形如圖4所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)間距為8m，B、C兩質(zhì)點(diǎn)在平衡位置的間距為3m，當(dāng)t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）圖4A．B．3m/sC．13m/sD．27m/s圖56．一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻波形如圖5所示，關(guān)于波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e的運(yùn)動(dòng)情況，下列敘述正確的是()圖5A．若波沿x軸正方向傳播，a運(yùn)動(dòng)的速度將減小B．若波沿x軸負(fù)方向傳播，c將向下運(yùn)動(dòng)C．若e比d先回到平衡位置，則波沿x軸正方向傳播D．若波沿x軸正方向傳播，再經(jīng)過半個(gè)周期b將移到d現(xiàn)在的位置7．圖6甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=lm處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖6乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則（）圖6圖6A．橫波的波長是8mB．橫波的頻率是HzC．質(zhì)點(diǎn)P隨波遷移的速度大小為40m/sD．t=0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)8．如圖7所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距m(小于一個(gè)波長)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距cm的位置，則()A．此波的周期可能為s圖7B．此波的周期可能為s圖7C．從此時(shí)刻起經(jīng)過s，b點(diǎn)可能在波谷位置D．從此時(shí)刻起經(jīng)過s，b點(diǎn)可能在波峰位置二、填空題（共21分）圖89．(9分)圖8是觀察水波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長，則：圖8(1)波經(jīng)過孔之后，_______(填“能”或“不能”)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象；(2)擋板前后波紋間距離_______(填“變大”、“不變”或“變小”；(3)如果將孔AB擴(kuò)大很多，將________(填“能”或“不能”)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象；(4)如果孔的大小不變，使波源頻率增大很多，將________(填“能”或“不能”)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。圖910．(6分)如圖9所示為兩列相干水波的疊加情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅均為5cm，且圖示范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1m/s和0.5m，則：圖9(1)圖示時(shí)刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為____cm；(2)從圖示時(shí)刻起經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)E通過的路程為_____cm。11．(6分)在平靜的湖面上停著一條船，由船上的人在水面激起一列持續(xù)的水波，水波頻率一定，另一人站在岸邊計(jì)量出水波經(jīng)過t1=50s到達(dá)岸邊，并估測(cè)出兩相鄰波峰間的距離約為0.5m，這個(gè)人還測(cè)出t2=5s內(nèi)到達(dá)岸邊的波數(shù)為n=20個(gè)，則船離岸的距離約為______m。三、計(jì)算題（共31分）12．(9分)一列橫波沿直線傳播，在傳播方向上有相距1.2m的A、B兩點(diǎn)，當(dāng)波剛好到達(dá)其中的一點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，4s內(nèi)A點(diǎn)恰好完成了9次全振動(dòng)，B點(diǎn)恰好完成了10次全振動(dòng)，則(1)波的傳播方向如何？(2)波長等于多少？(3)波速v等于多少？圖1013．(10分)如圖10所示，一根柔軟的彈性繩子右端固定，左端自由，A、B、C、D…為繩上等間隔的點(diǎn)，點(diǎn)間間隔為50cm，現(xiàn)用手拉著繩子的端點(diǎn)A使其上下振動(dòng)，若A點(diǎn)開始向上，經(jīng)s第一次達(dá)到最大位移，C點(diǎn)恰好開始振動(dòng)，則：圖10(1)繩子形成的向右傳播的橫波速度為多大？(2)從A開始振動(dòng)，經(jīng)多長時(shí)間J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移？(3)畫出當(dāng)J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象。圖1114．(12分)如圖11中實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t2＝s時(shí)刻的波形，這列波的周期T符合：3T＜t2－t1＜4T。問：圖11(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小為74m/s，波速方向如何？

參考答案1．D解析衍射是一切波特有的現(xiàn)象，不需要條件，選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤；對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小衍射現(xiàn)象越明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；聲波的波長在1.7cm到17m之間，一般比常見的障礙物或孔的尺寸大，容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確。2．B解析在A處波源與接收者連線上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是相互靠近，故觀察者接收到的頻率比波源發(fā)出的頻率要高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在B、D兩處波源與接收者之間的相對(duì)速度垂直于它們的連線，此時(shí)接收者接收到的頻率等于聲源發(fā)出的聲音頻率，選項(xiàng)B正確、D錯(cuò)誤。3．C解析因波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率，與介質(zhì)無關(guān)，故f1=f2，選項(xiàng)A、D均錯(cuò)誤；由題圖知，λ1=2λ2。又，則v1=2v2，選項(xiàng)C正確、B錯(cuò)誤。4．B解析由t＝0時(shí)刻繩上形成的波形可知該列簡(jiǎn)諧橫波剛傳到P點(diǎn)處于平衡位置；又由波的傳播規(guī)律知，P處起振方向向下，選項(xiàng)B正確。5．C解析由題意和波形圖知，(n=0、1、2、3…)，解得周期(n=0、1、2、3…)。波速(n=0、1、2、3…)。當(dāng)n=3時(shí)，v=13m/s，選項(xiàng)C正確。6．B解析若波沿x軸正方向傳播，則a向下運(yùn)動(dòng)，速度增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若波沿x軸負(fù)方向傳播，c將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；若e比d先回到平衡位置，e應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；b不隨波遷移到d，而是在平衡位置附近上下振動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7．AD解析由波動(dòng)圖象可知，橫波的波長是8m，選項(xiàng)A正確；由質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象可知，橫波的周期為，頻率是5Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P圍繞平衡位置振動(dòng)，不隨波遷移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，t=時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向相反，正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。8．AC解析由題意知，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距cm的位置。分兩種情況：(1)質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，，解得λ1=。則。經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波谷位置；(2)質(zhì)點(diǎn)b向下運(yùn)動(dòng)，，解得λ2=。則。經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波谷位置。9．(1)能(2)不變(3)不能(4)不能解析(1)由題圖知，波長與孔的尺寸相當(dāng)，故能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象；(2)因波速由介質(zhì)決定，故波速不變；因頻率由波源決定，故頻率不變。由知，波長不變；(3)根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件知，如果將孔AB擴(kuò)大很多，將不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象；(4)波源頻率增大很多時(shí)，波長明顯減小，將不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。10．(1)20(2)40解析(1)由題圖知質(zhì)點(diǎn)A、B、E均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅均為10cm。圖示時(shí)刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別位于波峰與波谷，故兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為20cm；(2)由得，T=。故經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)E通過的路程為4×10cm=40cm。11．100m解析由題意知，波長λ=0.5m。波速為。船離岸的距離約為s1=vt1=100m。12．(1)B→A(2)1.2m(3)3m/s解析(1)A點(diǎn)比B點(diǎn)完成的全振動(dòng)次數(shù)少，說明B點(diǎn)先振動(dòng)，故波從B傳到A。(2)由題意知，A、B兩點(diǎn)間相隔一個(gè)波長，故λ＝。(3)由B點(diǎn)求出周期故波速。13．(1)10m/s(2)s(3)波形圖如答圖所示解析(1)(2)由題意知，質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)s第一次達(dá)到最大位移，則，解得T=波由波源傳到J需時(shí)間t1，由J與波源的起振方向相同，方向向上。設(shè)J到負(fù)向最大位移處需時(shí)間t2，則總時(shí)間t＝t1＋t2＝s(3)波形圖如答圖所示14．(1)54m/s(2)58m/s(3)向左解析(1)由題圖可知：λ＝8m當(dāng)波向右傳