第二章 章末检测

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A有机械波必有振动B有机械振动必有波C离波源远的质点振动周期长D波源停止振动时，介质中的波动立即停止解析一个质点的振动会带动邻近质点振动，使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波，但在缺少介质的情况下，波动现象就无法发生，故A选项对，B选项错；波动形成以后，各质点的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是一样的，C选项错；大量质点的振动所形成的波动不会因波源停止振动而立即消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D选项错答案A2.如图1所示，为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则()图1A该波源正在移向A点B该波源正在移向B点C在A处观察波的频率变低D在B处观察波的频率变低解析波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源波面半径大，表示产生时间早，传播时间长对照题图，可确定出波源由右向左移动，选项A正确，B错误；由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者的时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，选项C错误，D正确答案AD3图2分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图、)或障碍物(图、)，其中能发生明显衍射现象的有()图2A只有 B只有C只有 D只有解析图、中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射，图中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射，图中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射故正确答案为A.答案A4一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.2 m的两点，从波到达其中一点开始计时，4 s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为()A方向由A向B，v0.3 m/sB方向由B向A，v0.3 m/sC方向由B向A，v1.5 m/sD方向由A向B，v1.5 m/s解析由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，所以波由B向A传播周期T s0.4 s，A、B在4 s内完成的全振动次数相差2次，即A、B间相距两个波长：21.2 m，0.6 m则v1.5 m/s.答案C5如图3所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知S1aabbccS2(为波长)，则下列说法中正确的是()图3Ab点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱Bb点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强Ca、b、c三点的振动都总是最强Da、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱解析根据加强点的条件当某点到两波源距离x2n时，该点加强，当x(2n1)时(n0,1,2)，该点减弱a点xa，xb0，xc，所以a、b、c三点都加强答案C6.在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如图4所示，则该波在第一个周期末的波形图是()图4解析由振动图象知波源开始振动的方向为负y方向，故第一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是负y方向，所以A、C错误；由振动图象知，后半个周期振幅较大，根据波的传播特点知，B错误，D正确答案D7一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图5所示，质点A的位置与坐标原点相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经过0.02 s 将第一次到达波峰，由此可见()图5A这列波的波长是2 mB这列波的频率是50 HzC这列波的波速是25 m/sD这列波的传播方向是沿x轴的负方向解析质点A的位置距原点0.5 m，即0.5 m，2 m，A对；质点A向上振动经0.02 s第一次到达波峰，即0.02 s，T0.08 s，波的频率f12.5 Hz，B错；波速vf212.5 m/s25 m/s，C对；质点A向上振动，根据“上、下坡”法可以确定该波向x轴负方向传播，D对答案ACD8一列波源在x0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图6所示此时x12 cm处的质点P恰好开始振动则()图6A质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B波源开始振动时的方向沿y轴负方向C此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cmD这列波的波速为4.00 m/s解析质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，波源开始振动时的方向沿y轴负方向，选项A错误，B正确；此后一个周期内，质点P通过的路程为4个振幅，为45 cm20 cm，选项C错误；这列波的波长8 cm，波速v4.00 m/s，选项D正确答案BD9某横波在介质中沿x轴传播，图7甲为t0.25 s时的波形图，图乙为质点P(x1.5 m处的质点)的振动图象，那么下列说法正确的是()图7A该波向右传播，速度为2 m/sB质点L与质点N的运动方向总是相反Ct0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动Dt1.25 s时，质点K向右运动了2 m解析波长为4 m，周期2 s，该波向右传播，波速为2 m/s，选项A正确；质点L与质点N相距半个波长，运动方向总相反，选项B正确；t0.75 s 时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动，选项C正确；质点不随波迁移，选项D错误答案ABC10如图8所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2 m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20 m/s，波长大于2 m某时刻b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是()图8A0.12 s B0.28 s C0.168 s D0.84 s解析a点向上运动，b点达到波峰且在a点的右方，满足这一条件的关系式为x(n0,1,2，3，)，则 m当n0时，15.6 m，当n1时，22.4 m波长只有这两个数值能满足大于2 m的条件由T，解得T10.28 s，T20.12 s.答案AB二、填空题(共2小题，共10分)11(6分)图9为某一简谐横波在t0时刻的波形图，由此可知该波沿_传播，该时刻a、b、c三点中加速度最大的是_点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是_点，若t0.02 s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_ m/s.图9答案x轴正方向cc10012(4分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0时刻的完整波形如图10所示当t0.7 s时，A点第4次位于波峰位置，B点首次位于波谷位置，则再经过_ s，A、B又再次回到平衡位置，此时A、B相距_ m.图10解析当t0.7 s时，A点第4次位于波峰位置，即3个半周期，由此可知，波的周期T0.2 s，再经，即0.05 s，A、B又再次回到平衡位置由波动图象可知，波长为20 m，当B点首次到达波谷时，可认为A点的振动通过3个半周期恰好传到B点，故A、B相距的距离为3个半波长，即70 m.答案0.0570三、计算题(共4小题，共40分)13(8分)图11为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s时的波形位于坐标原点处的观察者观测到在4 s内有10个完整的波经过该点图11(1)求该波的振幅、频率、周期和波速；(2)画出平衡位置在x轴上x2 m处的质点在00.6 s 内的振动图象解析(1)该波的振幅A0.1 m，频率f2.5 Hz，周期T0.4 s，波速vf5 m/s.(2)如图所示答案(1)0.1 m2.5 Hz0.4 s5 m/s(2)见解析图14(10分)取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态从绳的左端点开始用彩笔每隔0.5 m标记一个点，依次记为A、B、C、D如图12所示现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1 s第一次达正向最大位移，此时C点恰好开始起振，则图12(1)绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速的大小；(2)从A点开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象解析(1)绳子形成的波是横波，因为质点振动方向与波的传播方向垂直由题意知，波的周期T0.4 s，波长为4 m，所以波速v10 m/s.(2)设从A点开始振动到J点开始起振经过时间t1，则：t10.45 s，设J点向上起振后经t2时间第一次到负向最大位移，则：t2T0.3 s，所以，所求时间：tt1t20.75 s.(3)波形图象如图所示答案(1)横波质点振动方向与波的传播方向垂直10 m/s(2)0.75 s(3)见解析图15(10分)如图13甲所示，为某一列简谐波tt0时刻的图象，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图象，试讨论：图13(1)波的传播方向和波速大小；(2)画出经过2.3 s后波的图象，并求出P质点的位移和运动的路程解析(1)根据振动图象可以判断：P质点在tt0时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x轴正向传播由tt0时该波的图象可知2.0 m，根据vf，f Hz2.5 Hz，所以v2.02.5 m/s5.0 m/s.(2)由于T0.4 s，所以2.3 s5T，波形重复5次再沿x轴推进个波长，经过2.3 s后的波的图象如图所示，P质点的位移为10 cm，路程s4A53A23A2.3 m.答案(1)波沿x轴正向传播5.0 m/s(2)图象见解析图位移为10 cm，路程为2.3 m16(12分)一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab6 m的两质点，t0时，b质点正好到达最高点，且b质点到x轴的距离为4 cm，而此