高中物理 第二章 机械波试卷 教科版选修34.doc

第二章 机械波章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1.以下对机械波的认识正确的是()a.形成机械波一定要有波源和介质b.波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同c.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移d.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动答案a解析波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故a正确.简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故b、c、d均错误.2.(多选)下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图a、b)或障碍物(图c、d)，其中能发生明显衍射现象的有()答案bd解析图b中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图d中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图a中小孔比波长大得多，不能发生明显衍射现象，图c中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射现象.3.下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高.这些物理现象分别属于波的()a.反射、衍射、干涉、多普勒效应b.折射、衍射、多普勒效应、干涉c.反射、折射、干涉、多普勒效应d.衍射、折射、干涉、多普勒效应答案a解析在春天里一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应.4.取一条较长的软绳，用手握住一端(o点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波.已知o点完成一次全振动所用的时间为t，某一时刻的波形如图1所示，绳上a、b两点均处于平衡位置.下列说法正确的是()图1a.a、b两点间的距离等于一个波长b.a、b两点振动方向相同c.再经，b质点将运动到波峰位置d.再经，a质点将运动到b质点位置答案c解析由题图可知，a、b两点间的距离一定小于一个波长，故a错误；根据波的传播规律利用带动法可知，a点向下运动，而b点向上运动，故b错误；b在平衡位置向上运动，所以再经，b质点将运动到波峰位置，故c正确；质点只在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故d错误.5.一列沿x轴传播的简谐横波，波速为10m/s，在t0时刻的波形图线如图2所示，此时x1.0m处的质点正在向y轴负方向运动，则()图2a.此波一定沿x轴正方向传播b.x1.0m处的质点做简谐运动的周期为0.20sc.t0时刻x1.5m处的质点具有最大速度d.再经1.0s，x1.5m处的质点通过的路程为10m答案b解析此时x1.0 m处的质点正在向y轴负方向运动，则该波向x轴负方向传播，故a错误；在波的传播方向上，各点的运动周期是相等的，由题图知波长是2.0 m，则t s0.20 s，故b正确；t0时刻x1.5 m处的质点处在负方向的最大位移处，所以速度是0，故c错误；再经1.0 s，经历了n5个周期，质点在一个周期内的路程等于4个振幅，x1.5 m处的质点通过的路程为s54a200.02 m0.4 m，故d错误.6.在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器.两个扬声器连续发出波长为5m的声波.一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m.在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为()a.2b.4c.6d.8答案b解析当同学到两个声源的间距之差为波长整数倍时，振动加强，听到的声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听到的声音强；当同学到两个声源的间距之差为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时，听到的声音弱.故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次.7.(多选)两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同.实线波的频率为2hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图3所示区域相遇.则()图3a.在相遇区域会发生干涉现象b.实线波和虚线波的频率之比为32c.平衡位置为x6m处的质点此刻速度为零d.平衡位置为x8.5m处的质点此刻位移y20cme.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x5m处的质点的位移y20cm，d项正确；v实v虚实f实8m/s，经0.25s波传播的距离s80.25m2m，再结合题图分析可知，e项正确.8.平衡位置处于坐标原点的波源s在y轴上振动，产生频率为50hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s.平衡位置在x轴上的p、q两个质点随波源振动着，p、q的x轴坐标分别为xp3.5m、xq3m.当s位移为负且向y方向运动时，p、q两质点的()a.位移方向相同、速度方向相反b.位移方向相同、速度方向相同c.位移方向相反、速度方向相反d.位移方向相反、速度方向相同答案d解析由题意可知，此波的波长为m2m，xp3.5m，当波源位移为负且向y方向运动时，p质点位移为负，速度沿y方向；|xq|3m，故q质点位移为正，速度沿y方向，故d正确.9.(多选)一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图4所示，坐标原点处质点位于波峰，质点a的位置与坐标原点相距0.5m，此时质点a沿y轴正方向运动，再经过0.02s第一次到达波峰，由此可见()图4a.这列波的波长是2mb.这列波的频率是50hzc.这列波的波速是25m/sd.这列波的传播方向是沿x轴的负方向答案acd解析质点a的位置距原点0.5m，即0.5m，2m，a对；质点a向y轴正方向振动经0.02s第一次到达波峰，即0.02s，t0.08s，波的频率f12.5hz，b错；波速vf212.5m/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.10.质点以坐标原点o为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图像如图5所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s.0.3s后，此质点立即停止运动，再经过0.1s后的波形图为()图5答案c解析简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s内简谐横波在介质中传播的总距离为xvt0.4 m，即0.4 s时，x轴上0.4 m处的质点刚好起振，由振动图像可知其振动方向沿y轴正方向，故c选项描述的波形图正确.11.(多选)某横波在介质中沿x轴传播，图6甲为t0.25s时的波形图，图乙为质点p(x1.5m处的质点)的振动图像，那么下列说法正确的是()图6a.该波向右传播，速度为2m/sb.质点l与质点n的运动方向总是相反c.t0.75s时，质点m处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动d.t1.25s时，质点k向右运动了2m答案abc解析由题图可知波长为4m，周期为2s，该波向右传播，波速为2m/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；t0.75s时，质点m处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动，选项c正确；质点不随波迁移，选项d错误.12.(多选)如图7所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20m/s，波长大于2m.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7a.0.12sb.0.28sc.0.168sd.0.84s答案ab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，)，则m(n0,1,2，).当n0时，15.6m，当n1时，22.4m.波长只有这两个数值能满足大于2m的条件.由t，解得t10.28s，t20.12s.二、填空题(本题共2小题，共20分)13.(10分)图8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t0.02s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_m/s.图8答案x轴正方向cc10014.(10分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图9甲是波传播到x5m处的m点时的波形图，图乙是质点n(x3m)从此时刻开始计时的振动图像，q是位于x10m处的质点，则q点开始振动时，振动方向沿y轴_方向(填“正”或“负”)；经过_s，q点第一次到达波峰.图9答案负8解析题图甲所示的波形为波刚传到m点的波形，由题图甲可知，此时质点m的振动方向沿y轴负方向，故q点开始振动的方向沿y轴负方向.由题图甲可知波长4m，由题图乙可知周期t4s，所以波速v1m/s.由题图甲可知，最前面的波峰距q点的距离x8m，故最前面的波峰传播到q点，也就是q点第一次出现波峰的时间，则t8s.三、计算题(本题共3小题，共32分)15.(10分)平衡位置位于原点o的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，p、q为x轴上的两个点(均位于x轴正方向)，p与o的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t0时由平衡位置开始向上振动，周期t1s，振幅a5cm.当波传到p点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置.求：(1)p、q间的距离；(2)从t0开始到平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程.答案(1)133cm(2)125cm解析(1)由题意，o、p两点间的距离与波长之间满足op35cm解得28cm波速为v28cm/s在5s的时间间隔内，波传播的距离为s285cm140cm由题意有spq解得pq133cm(2)q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t5st25波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为a.故t时间内，波源运动的路程为s25a125cm.16.(10分)如图10甲所示为某一列简谐波在tt0时刻的图像，图乙是这列波上p质点从这一时刻起的振动图像，试讨论：图10(1)波的传播方向和波速大小；(2)画出经过2.3s后波的图像，并求出p质点的位移和运动的路程.答案(1)沿x轴正方向传播5m/s(2)见解析图位移为10cm路程为2.3m解析(1)根据振动图像可以判断：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轴正方向传播.由题图甲知2m，由题图乙知t0.4s，则vm/s5 m/s.(2)由于t0.4s，所以2.3s5t，波形重复5次再沿x轴推进个波长，经过2.3s后的波的图像如图所示，p质点的位移为10cm，路程s4a53a23a2.3m.17.(12分)一列横波在x轴上传播，各质点在竖直方向上振动，a、b是x轴上相距s