人教版高中物理選修34第十二章《機(jī)械波》單元檢測(cè)題（解析版）

/?機(jī)械波?單元檢測(cè)題一、單項(xiàng)選擇題1.如下圖為一列簡(jiǎn)諧橫波t時(shí)刻的圖象,波速為0.2m/s.以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是()A．經(jīng)過(guò)0.5s,質(zhì)點(diǎn)a、b、c通過(guò)的路程均為75cmB．假設(shè)從t時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置,那么波沿x軸正方向傳播C．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b、c所受的回復(fù)力大小之比為2∶1∶3D．振源的振動(dòng)頻率為0.4Hz2.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如下圖,那么從圖中可以看出()A．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為5sB．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為4cmC．t＝3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度為零D．t＝3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)沿y軸正向運(yùn)動(dòng)3.簡(jiǎn)諧橫波a沿x軸正方向傳播,簡(jiǎn)諧橫波b沿x軸負(fù)方向傳播,波速都是10m/s,振動(dòng)方向都平行于y軸,t＝0時(shí)刻,這兩列波的波形如下圖．選項(xiàng)中的圖是平衡位置在x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)從t＝0開(kāi)始在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象,其中正確的選項(xiàng)是()A．B．C．D．4.如下圖,實(shí)線為簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻t的圖象,虛線為簡(jiǎn)諧波經(jīng)Δt時(shí)間后的圖象,那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．這列簡(jiǎn)諧波一定沿x軸正向傳播B．這列簡(jiǎn)諧波一定沿x軸負(fù)向傳播C．實(shí)線上的質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間后位于虛線上a1位置D．實(shí)線上的質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間后位于虛線上a2的位置5.如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí),那么()．A．1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處6.一列橫波沿x軸正向傳播,某時(shí)刻的圖象如以下圖所示,坐標(biāo)為(3,0)的質(zhì)點(diǎn),經(jīng)過(guò)周期后該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)是()A．(3,2)B．(4,2)C．(4,－2)D．(3,0)7.一列簡(jiǎn)諧橫波以1m/s的速度沿繩子由A向B傳播,質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x＝3m,如圖甲所示．假設(shè)t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖乙所示,那么B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為()A．B．C．D．8.如下圖,實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷．此刻M點(diǎn)處波峰與波峰相遇,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O正處于平衡位置B．P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置C．從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)二分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M處于振動(dòng)減弱區(qū)D．從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)二分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置9.如下圖,在均勻介質(zhì)中S1和S2是同時(shí)起振(起振方向相同)、頻率相同的兩個(gè)機(jī)械波源,它們發(fā)出的簡(jiǎn)諧波相向傳播．在介質(zhì)中S1和S2平衡位置的連線上有a、b、c三點(diǎn),S1a＝ab＝bc＝cS2＝(λ為波長(zhǎng)),那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．b點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng),a、c兩點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱B．b點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱,a、c兩點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的振動(dòng)都總是最強(qiáng)D．a(chǎn)、b、c、三點(diǎn)的振動(dòng)都是有時(shí)最強(qiáng)有時(shí)最弱10.一列波遇到障礙物,發(fā)生反射,反射后它的()A．只有波長(zhǎng)不變B．只有波速不變C．只有頻率不變D．波長(zhǎng)、波速、頻率均不發(fā)生變化11.關(guān)于機(jī)械波,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．機(jī)械波的振幅與波源振動(dòng)的振幅不相等B．在波的傳播過(guò)程中,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率C．在波的傳播過(guò)程中,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度等于波的傳播速度D．在機(jī)械波的傳播過(guò)程中,離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期越大12.沿x軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如下圖,M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),該波的傳播速度為40m/s,那么t＝s時(shí)()A．質(zhì)點(diǎn)M對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值B．質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同C．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同D．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同二、多項(xiàng)選擇題13.兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅14.在同一地點(diǎn)有兩個(gè)靜止的聲源,發(fā)出聲波1和聲波2.在同一空間的介質(zhì)中沿同一方向傳播,如下圖為某時(shí)刻這兩列波的圖象,那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．波1速度比波2速度大B．這兩列波的頻率相同C．在這兩列波傳播方向上,不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)現(xiàn)象D．相對(duì)于同一障礙物,波1比波2發(fā)生衍射現(xiàn)象更明顯15.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,某時(shí)刻t＝0的圖象如下圖,經(jīng)過(guò)Δt＝1.2s的時(shí)間,這列波恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形．根據(jù)以上信息,可以確定的是()A．該列波的傳播速度B．Δt＝1.2s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)的路程C．t＝0.6s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向D．t＝0.6s時(shí)刻的波形16.一列橫波沿一直線在空間傳播,在某一時(shí)刻直線上相距s的A、B兩點(diǎn)均處于平衡位置,在A、B間僅有一個(gè)波峰．假設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,B質(zhì)點(diǎn)恰好第一次到達(dá)波峰位置,那么該波的波速大小可能是()A．B．C．D．17.(多項(xiàng)選擇)簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,P、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點(diǎn),波先傳到P,當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如下圖．那么()A．質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向B．該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7sC．該波的傳播速度可能為2m/sD．該波的波長(zhǎng)可能為6m三、計(jì)算題18.如下圖是一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖,圖中P點(diǎn)為介質(zhì)中的一質(zhì)點(diǎn),此時(shí)刻恰好過(guò)平衡位置,其振動(dòng)周期T＝0.4s．求至少過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間P質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰？19.某雷達(dá)站正在跟蹤一架飛機(jī),此時(shí)飛機(jī)正朝著雷達(dá)站方向勻速飛來(lái)；某一時(shí)刻雷達(dá)發(fā)出一個(gè)無(wú)線電脈沖,經(jīng)200μs后收到反射波；隔0.8s后再發(fā)出一個(gè)脈沖,經(jīng)198μs收到反射波,無(wú)線電波傳播的速度為c＝3×108m/s,求飛機(jī)的飛行速度v.20.甲、乙兩人分乘兩只小船在湖中釣魚(yú),兩船相距24m．有一列水波在湖面上傳播,使每只船每分鐘上下浮動(dòng)20次,當(dāng)甲船位于波峰時(shí),乙船位于波谷,這時(shí)兩船之間還有5個(gè)波峰．(1)此水波的波長(zhǎng)為多少？波速為多少？(2)假設(shè)此波在傳播過(guò)程中遇到一根豎立的電線桿,是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？(3)假設(shè)該波經(jīng)過(guò)一跨度為30m的橋洞,橋墩直徑為3m,橋墩處能否看到明顯衍射？(4)假設(shè)該橋?yàn)橐?m寬的涵洞,洞后能否發(fā)生明顯衍射？答案解析1.【答案】C【解析】由圖知,λ＝8cm＝0.08m,那么該波的周期T＝＝s＝0.4s,時(shí)間t＝0.5s＝1T.質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4A,那么知質(zhì)點(diǎn)c通過(guò)的路程為5A＝5×15cm＝75cm.因?yàn)閍、b此刻不在平衡位置或者最大位移處,經(jīng)過(guò)T個(gè)周期路程不等于一個(gè)振幅,故A錯(cuò)誤．如果質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置,說(shuō)明此刻a、b向下運(yùn)動(dòng),由波形平移法可知,波沿x軸負(fù)方向傳播,故B錯(cuò)誤．由圖知a、b、c的位移大小分別為10cm、5cm和15cm,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),由F＝－kx,k相同,那么得回復(fù)力大小之比等于位移大小之比,為：2∶1∶3,故C正確．振源的振動(dòng)頻率為f＝＝Hz＝2.5Hz,故D錯(cuò)誤．2.【答案】D【解析】由圖知,該質(zhì)點(diǎn)的周期為4s,該質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cm,故A、B錯(cuò)誤；t＝3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,加速度為零,速度最大,故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖象可知,t＝3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,下個(gè)時(shí)刻位移為正,那么質(zhì)點(diǎn)沿y軸正向運(yùn)動(dòng),故D正確．3.【答案】B【解析】?jī)闪胁ǖ牟ㄋ傧嗟?波長(zhǎng)相等,那么頻率相等,能發(fā)生干預(yù)．過(guò)周期后,兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝2m處的質(zhì)點(diǎn),所以x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為兩列波振幅之和,即為3cm.t＝0時(shí)刻,x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向開(kāi)始振動(dòng),所以圖象B正確．4.【答案】D【解析】經(jīng)Δt時(shí)間后的波形可能是t時(shí)刻的波形向右平移(向右傳播)得到的,也可能是向左平移(向左傳播)得到的,根據(jù)題意無(wú)法判斷,A、B錯(cuò)誤；波上質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上下兩側(cè)振動(dòng),并不隨波遷移,故C錯(cuò)誤,D正確．5.【答案】B【解析】畫(huà)出將Q點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn),即t′＝T時(shí)的波形圖(如圖虛線所示),由波的傳播方向知,1cm<x<2cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤；此時(shí)Q處的質(zhì)點(diǎn)在波谷,具有沿y軸正向的加速度,所以B正確,C、D錯(cuò)誤．6.【答案】A【解析】由題意可知,波沿x軸正向傳播,那么質(zhì)點(diǎn)(3,0)的振動(dòng)方向沿y軸正向,經(jīng)周期后到達(dá)正向最大位移,即坐標(biāo)為(3,2)．7.【答案】B【解析】由質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象得到T＝4s,那么波長(zhǎng)λ＝vT＝4m,A點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)方向向上．而AB間距離x＝3m＝λ,波從A傳到B時(shí)間為T(mén)＝3s,即B在A振動(dòng)3s后開(kāi)始振動(dòng),故A、C錯(cuò)誤．B點(diǎn)的起振動(dòng)方向與A點(diǎn)相同,均向上,故B正確,D錯(cuò)誤．8.【答案】B【解析】由圖知O點(diǎn)是波谷和波谷疊加,該時(shí)刻在波谷,故A錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻,P、N兩點(diǎn)是波谷和波峰疊加,位移始終為零,即處于平衡位置,兩列波單獨(dú)傳播引起的位移的矢量和應(yīng)該一直為零,故P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置,故B正確；圖示時(shí)刻,點(diǎn)M為波峰與波峰疊加,是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),經(jīng)過(guò)二分之一周期,振動(dòng)到波谷位置,故C、D錯(cuò)誤．9.【答案】C【解析】當(dāng)兩波的路程差等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí),振動(dòng)加強(qiáng),等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),振動(dòng)減弱,由題知a、b、c三點(diǎn)Δx＝x2－x1＝2k·,那么三點(diǎn)的振動(dòng)都是最強(qiáng),C正確．10.【答案】D【解析】波在發(fā)生反射時(shí),入射波和反射波都在同一種介質(zhì)中傳播,所以入射波和反射波的波速相等,由惠更斯原理可知子波源的頻率與波源的頻率是相等的,故入射波和反射波的頻率相等,從而二者的波長(zhǎng)也是相等的．11.【答案】B【解析】波在傳播過(guò)程中,機(jī)械波的振幅與波源振動(dòng)的振幅是相等的,故A錯(cuò)誤；每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在重復(fù)波源的振動(dòng),因此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和波源的振動(dòng)頻率是相同的,故B正確；振動(dòng)速度與波的傳播速度是不相同的,故C錯(cuò)誤；在波傳播中各點(diǎn)的振動(dòng)周期均與波源的周期相同,故D錯(cuò)誤．12.【答案】C【解析】由圖讀出波長(zhǎng)為λ＝4m,那么該波的周期為T(mén)＝＝0.1s,t＝s時(shí)為周期,t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的速度方向向上,所以t＝s時(shí)M對(duì)平衡位置的位移為正值,速度方向向下,為負(fù)值,A、B錯(cuò)；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)加速度方向與位移方向始終相反,故t＝s時(shí)M的加速度方向向下,與速度方向相同,C對(duì),D錯(cuò)．13.【答案】AD【解析】波峰與波谷相遇時(shí),振幅相消,故實(shí)際振幅為|A1－A2|,應(yīng)選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處,質(zhì)點(diǎn)的振幅最大,合振幅為A1＋A2,但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動(dòng)狀態(tài)中,其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅,應(yīng)選項(xiàng)D正確．14.【答案】CD【解析】在同一種介質(zhì)中,各種頻率的機(jī)械波傳播的速度相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從圖中可以看出波1的波長(zhǎng)大于波2的波長(zhǎng),由公式v＝λf可得,波1的頻率小于波2的頻率,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于兩列波的頻率不同,兩列波不能發(fā)生干預(yù),選項(xiàng)C正確；對(duì)于同一障礙物,波長(zhǎng)越大衍射越明顯,選項(xiàng)D正確．15.【答案】ABD【解析】據(jù)題意,由于1.2s時(shí)間內(nèi)完成三次波形的重復(fù),那么該波周期為：T＝0.4s,波速為：v＝＝20m/s,那么A選項(xiàng)正確；質(zhì)點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程為4A＝40cm,在三個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程為：120cm,故B選項(xiàng)正確；由于該波傳播方向不知道,也就無(wú)法判斷質(zhì)點(diǎn)P的速度方向,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；時(shí)間為0.6s剛好是傳播了一個(gè)周期零半個(gè)周期,那么0.6s的波形與半個(gè)周期波形一致,那么主要畫(huà)出各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)半個(gè)周期的位置就可以確定0.6s時(shí)的波形,故D選項(xiàng)正確．16.【答案】ABD【解析】假設(shè)A、B間沒(méi)有波谷,那么波長(zhǎng)λ＝2s；B向上運(yùn)動(dòng)時(shí),有T＝t,得到T＝4t,波速v＝＝；假設(shè)B向下運(yùn)動(dòng)時(shí),有T＝t,得T＝,v＝＝.假設(shè)A、B間有一個(gè)波谷,,那么有λ＝s,B向下運(yùn)動(dòng)時(shí),有T＝t,得到v＝＝；B向上運(yùn)動(dòng)時(shí),有T＝t,得到v＝＝.假設(shè)A、B間有兩個(gè)波谷,那么有λ＝s,B向上運(yùn)動(dòng)時(shí),T＝t,得到v＝＝；B向下運(yùn)動(dòng)時(shí),T＝t,那么v＝＝.17.【答案】AD【解析】由圖象知,質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向?yàn)閥軸正方向,A正確；由圖象知周期T＝6s,振動(dòng)由P向Q傳播,故時(shí)間t＝nT＋4＝6n＋4,