2024-2025學(xué)年高中物理第十二章機械波章末綜合檢測含解析新人教版選修3-4

PAGE10-章末綜合檢測(第十二章)時間：60分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共14小題，1～9題為單項選擇題，10～14題為多項選擇題，每小題5分，共70分．)1．沿繩傳播的一列橫波，當(dāng)波源突然停止振動時(設(shè)繩無限長，且波傳播過程無能量損失)()A．繩上各質(zhì)點同時停止振動，波同時消逝B．離波源較近的質(zhì)點先停止振動，直到全部質(zhì)點全部停止振動C．離波源較遠的質(zhì)點先停止振動，直到全部質(zhì)點全部停止振動D．以上說法都不對2．如圖甲所示，水波傳到兩板間的空隙發(fā)生了明顯的衍射，若不變更小孔的尺寸，只變更擋板的位置或方向，如圖乙中的(a)、(b)、(c)、(d)，則下列推斷正確的是()A．只有(a)能發(fā)生明顯衍射B．只有(a)(b)能發(fā)生明顯衍射C．(a)、(b)、(c)、(d)均能發(fā)生明顯衍射D．(a)、(b)、(c)、(d)均不能發(fā)生明顯衍射3.如圖所示，是某一簡諧波在某時刻的波形圖，由圖可知()A．若波向右傳播，則質(zhì)點B正向右運動B．若波向右傳播，則質(zhì)點C正向左運動C．若波向左傳播，則質(zhì)點D正向下運動D．若波向左傳播，則質(zhì)點B正向上運動4．如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線和虛線分別表示t1＝0和t2＝0.5s(T>0.5s)時的波形．能正確反映t3＝7.5s時波形的是圖()5．一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4m/s.某時刻波形如下圖所示，下列說法正確的是()A．這列波的振幅為4cmB．這列波的周期為1sC．此時x＝4m處質(zhì)點沿y軸負方向運動D．此時x＝4m處質(zhì)點的加速度為06．如圖是兩列頻率相同的相干水波于某時刻的疊加狀況，圖中的實線和虛線分別表示波峰和波谷，此時()A．a(chǎn)、b連線中點速度為零B．a(chǎn)、b連線中點振動加強C．再經(jīng)過eq\f(1,2)周期，a、b兩點振動減弱D．再經(jīng)過eq\f(1,2)周期，c、d兩點振動加強7．一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖甲是t＝0時刻的波形圖，圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象，則該質(zhì)點的x坐標(biāo)值合理的是()A．0.5mB．1.5mC．2.5mD．3.5m8．波源甲、乙分別在一根水平放置的繩的左右兩端，兩波源發(fā)出的波在繩中的傳播速度均是1m/s.在t＝0時刻繩上的波形如圖(a)所示．則依據(jù)波的疊加原理，以下敘述正確的是()A．當(dāng)t＝2s時，波形如圖①所示；當(dāng)t＝4s時，波形如圖②所示B．當(dāng)t＝2s時，波形如圖①所示；當(dāng)t＝4s時，波形如圖③所示C．當(dāng)t＝2s時，波形如圖②所示；當(dāng)＝4s時，波形如圖①所示D．當(dāng)t＝2s時，波形如圖②所示；當(dāng)＝4s時，波形如圖③所示9．如圖所示，甲、乙兩平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x軸的正方向傳播，乙波沿y軸正方向傳播．圖中實線表示某一時刻的波峰位置，虛線表示波谷位置．對圖中正方形中心的a、b、c、d四點的振動狀況，正確的推斷是()A．a(chǎn)、b點振動加強，c、d點的振動減弱B．a(chǎn)、c點振動加強，b、d點的振動減弱C．a(chǎn)、d點振動加強，b、c點的振動減弱D．a(chǎn)、b、c、d點的振動都加強10．隨著我國經(jīng)濟的快速增長，旅游事業(yè)快速發(fā)展，其中回來大自然的濱海游、生態(tài)游等休閑度假游備受人們的寵愛．一艘汽船以4m/s的速度在無風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出一聲鳴笛，旅客在3s后聽到前方懸崖反射回來的聲音．則懸崖離汽船原來位置的距離為()A．258mB．340mC．516mD．680m11．如圖所示，在原點處做簡諧運動的波源產(chǎn)生的機械波沿x軸正方向傳播，波速v＝400m/s.為了接收信號，在x＝400m處放置一接收器A(圖中未標(biāo)出)．已知t＝0時，波已經(jīng)傳播到x＝40m，則下列說法中正確的是()A．波源振動的周期為0.05sB．x＝40m處的質(zhì)點在t＝0.5s時位移最大C．接收器在t＝1.0s時才能接收到此波D．若波源向x軸負方向移動，則接收器接收到的波的頻率將小于20Hz12．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻的波形如圖中的實線所示，此時波剛好傳到P點．t＋0.6s時刻的波形如圖中的虛線所示，該時刻波剛好傳到Q點，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點，以下說法正確的是()A．這列波的波速可能為116.7m/sB．這列波的周期為0.8sC．質(zhì)點c在這段時間內(nèi)通過的路程可能大于20cmD．在t＋0.1s時刻，質(zhì)點b、P的位移相同13．如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t＝0時的波形圖，虛線為t＝0.5s時的波形圖．已知該簡諧波的周期大于0.5s．關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是()A．波長為2mB．波速為6m/sC．頻率為1.5HzD．t＝1s時，x＝1m處的質(zhì)點處于波峰E．t＝2s時，x＝2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置14．一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝eq\f(T,2)時刻，該波的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點．圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象．下列說法正確的是()圖(a)圖(b)A．質(zhì)點Q的振動圖象與圖(b)相同B．在t＝0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C．在t＝0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D．平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖象如圖(b)所示E．在t＝0時刻，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大二、非選擇題(本題共3個小題，共30分)15．(10分)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在勻稱介質(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t＝0時由平衡位置起先向上振動，周期T＝1s，振幅A＝5cm.當(dāng)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t＝0起先到平衡位置在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．16．(10分)如圖甲所示是一列沿＋x方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形圖．已知波速v＝2m/s，質(zhì)點P、Q相距3.2m．求：(1)在圖乙中畫出質(zhì)點Q的振動圖象(至少畫出一個周期)；(2)從t＝0到Q點其次次振動到波谷的這段時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程．17．(10分)在一列沿水平直線傳播的簡諧橫波上，有相距0.4m的B、C兩質(zhì)點，t1＝0時，B、C兩質(zhì)點的位移為正的最大值，而且B、C間有一個波谷．當(dāng)t2＝0.1s時，B、C兩質(zhì)點的位置剛好在各自的平衡位置，并且這時B、C間呈現(xiàn)一個波峰一個波谷，波谷到B點的距離為波長的四分之一．(1)該簡諧橫波的周期、波速各為多少？(2)若波速為27m/s，振幅為A，則以t2時刻為計時起點，寫出質(zhì)點C的振動方程．章末綜合檢測(第十二章)1．解析：當(dāng)波源振動后，通過介質(zhì)將波源的振動形式傳遞出去的同時，將能量也傳遞出去了．當(dāng)波源停止振動后，傳出去的能量不會消逝，當(dāng)沒有其他阻力時，這種波的形式和能量接著存在并且將接著傳遞下去，所以A、B、C錯誤．故正確答案為D.答案：D2．解析：波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或比波長小得多，不論圖乙中的(a)、(b)、(c)、(d)擋板位置如何變更，由于小孔的尺寸沒有變大，則明顯的衍射條件滿意，因此會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確，A、B、D錯誤．故選C.答案：C3．解析：波動的實質(zhì)是介質(zhì)中的各質(zhì)點在自己的平衡位置旁邊振動，并不隨波遷移，選項A、B均不正確；當(dāng)波向左傳播時，依據(jù)微平移法，將實線波形向左微平移Δx，得虛線波形如圖所示，可見波形平移后質(zhì)點B、D的新位置在原位置的下方，質(zhì)點B、D的振動方向(運動方向)都向下，故選項C正確．答案：C4．解析：由題可知eq\f(T,4)＝0.5s，T＝2s．t3＝7.5s＝3eq\f(3,4)T，再由特別點振動法可以確定D選項正確．答案：D5．解析：由圖象可得該波的波長為8cm，振幅為2cm，選項A錯誤；由v＝eq\f(λ,T)得周期T＝2s，選項B錯誤；由波的傳播方向與質(zhì)點振動方向間的關(guān)系可知此時x＝4m處的質(zhì)點沿y軸正方向運動，選項C錯誤；此時x＝4m處的質(zhì)點處于平衡位置，受到的回復(fù)力為0，因此加速度也為0，選項D正確．答案：D6．解析：a點是波谷與波谷相遇的點，b點是波峰與波峰相遇的點．所以a、b兩點振動都加強，再過eq\f(1,2)周期，振動仍加強，故C錯．a(chǎn)、b連線中點處在振動加強區(qū)域，振動加強，此時刻該質(zhì)點的位移為零，但速度最大，故A錯，B對．c、d兩點是波峰與波谷的相遇點，振動減弱，再過eq\f(1,2)周期，振動仍減弱，故D錯．答案：B7．解析：由振動圖象可知，t＝0時刻該質(zhì)點的位移為負值，且沿y軸負方向運動，由波形圖可知，t＝0時刻，x＝0.5m、3.5m處的質(zhì)點位移為正，可知A、D項錯誤；由“上下坡法”可知，t＝0時刻x＝1.5m處的質(zhì)點正沿y軸正方向運動，因此B項錯誤；2.5m處的質(zhì)點正沿y軸負方向運動，C項正確．答案：C8．解析：當(dāng)t＝2s時，依據(jù)傳播速度可知，它們相互重疊，由于振動方向相反，則振動減弱，波形如圖②所示；當(dāng)t＝4s時，各自傳播了4m，由于互不干擾，所以波形如圖③所示，故選項D正確．答案：D9．解析：對于題圖中波的干涉圖樣要清晰：一條加強線、一條減弱線、一條加強線……是加強線、減弱線彼此相間的穩(wěn)定圖樣，在圖中A、B、C、D四點，由峰峰疊加，可知BD確定的直線為加強線，過A點、C點的平行BD直線的兩條直線也應(yīng)是加強線．a(chǎn)、c兩點在BD直線上，故a、c是振動加強點，分別過b、d且平行于BD直線的兩條直線均在兩加強線之間，過AB中點，BC中點(減弱點)，應(yīng)為減弱線，故b、d兩點的振動是減弱的，B選項正確．答案：B10.解析：如圖所示，汽船發(fā)出鳴笛聲在B處，旅客聽到回聲位置在A處，即3s內(nèi)汽船前進了A、B間距離l，則聲波經(jīng)過了2l0－l的距離．則v聲t＝2l0－l＝2l0－v船t，得l0＝eq\f(340＋4×3,2)m＝516m，C項正確．答案：C11．解析：波源振動的周期：T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,400)s＝0.05s，A項正確；x＝40m處的質(zhì)點在t＝0.5s時仍在平衡位置，B項錯誤；接收器接收到此波的時間：t＝eq\f(400－40,400)s＝0.9s，C項錯誤；由多普勒效應(yīng)的學(xué)問，可推斷D項正確．答案：AD12．解析：0.6s時間內(nèi)波傳播距離x＝30m，波速v＝x/t＝50m/s，A錯誤；由波形圖可知，波長λ＝40m，周期T＝λ/v＝0.8s，B正確；t＋0.2s時刻波傳播到c點，則質(zhì)點c在0.6s時間內(nèi)只有0.4s在振動，通過的路程為20cm，C錯誤；將波形圖中的實線沿x軸正方向移動λ/8(5m)，明顯質(zhì)點b、P的位移相同，D正確．答案：BD13．解析：由波形圖可知，波長為4m，故A錯誤；橫波沿x軸正方向傳播，實線為t＝0時的波形圖，虛線為t＝0.5s時的波形圖，又該簡諧波的周期大于0.5s，波傳播的距離Δx＝eq\f(3,4)λ，eq\f(3,4)T＝0.5s，故周期T＝eq\f(2,3)s，頻率為1.5Hz，波速v＝λf＝6m/s，故B、C正確；t＝1s＝eq\f(3,2)T，t＝0時，x＝1m處的質(zhì)點處于波峰位置，t＝1s時，該質(zhì)點處于波谷，故D錯誤；t＝2s＝3T，是周期整數(shù)倍，t＝0時x＝2m處的質(zhì)點在平衡位置，t＝2s時，該質(zhì)點同樣經(jīng)過平衡位置，故E正確．答案：BCE14．解析：t＝eq\f(T,2)時刻，題圖(b)表示介質(zhì)中的某質(zhì)點從平衡位置向下振動，而題圖(a)中質(zhì)點Q在t＝eq\f(T,2)時刻從平衡位置向上振動，x＝0處的質(zhì)點從平衡位置向下振動，所以質(zhì)點Q的振動圖象與題圖(b)不符，x＝0處的質(zhì)點的振動圖象與題圖(b)相符合，選項A錯誤，D正確；在t＝0時刻，質(zhì)點P處在波谷位置，速率為零，與其平衡位置的距離最大，加速度最大，而質(zhì)點Q運動到平衡位置，速率最大，加速度為零，即在t＝0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的小，質(zhì)點P的加速度比質(zhì)點Q的大，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大，選項B錯誤，C、E正確．答案：CDE15．解析：(1)當(dāng)波傳到P點時，波源恰好處于波峰位置，說明P與O的距離為eq\f(5,4)λ即eq\f(5,4)λ＝35cm，λ＝28cm，v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(0.28,1)m/s＝0.28m/sQ與O之間的距離為6個波長，即1.68m，P、Q間的距離L＝1.68m－0.35m＝1.33m(2)從t＝0起先到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源振動6eq\f(1,4)T，波源在振動過程中通過的路程s＝4A×eq\f(t,T)＝4×0.05×6eq\f(1,4)m＝1.25m答案：(1)1.33m(2)1.25m16．解析：(1)振動傳播到Q所須要的時間t＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(3.2－0.8,2)s＝1.2s且起振方向向下，由圖甲可知A＝2cm，λ＝1.6m，故周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(1.6,2)s＝0.8s質(zhì)點Q的振動圖象如圖所示．(2)從t＝0到Q點其次次到達波谷所需時間t＝eq\f(Δx′,v)＋T＝eq\f(3.6－0.8,2)s＋0.8s＝2.2s(或由Q點的振動圖象得Q點在t＝2.2s時其次次到達波谷)在這2.2s內(nèi)eq\f(t,T)＝eq\f(2.2,0.8)＝2eq\f(3,4)因而P點通過的