物理：第12章《机械波》测试1(新人教版选修3-4)

1 机械波机械波 单元测试题单元测试题 一、本题共一、本题共 12 小题小题,每小题每小题 3 分分,共共 36 分分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选项正确。有的小题有多个选项正确个选项正确。有的小题有多个选项正确.全部选对的得全部选对的得 3 分。选不全的得分。选不全的得 2 分，有分，有 选错或不答的得选错或不答的得 0 分分 1一质点作简谐运动，其位移 x 与时间 t 的关系曲线如图 71 所示由图可知，在 t =4s 时，质点的 ( ) A速度为正的最大值，加速度为零 B速度为负的最大值，加速度为零 C速度为零，加速度为正的最大值 D速度为零，加速度为负的最大值 2一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图 72 所示，则图 中 a、b、c、d 四点在此时刻具有相同运动方向的是 ( ) Aa 和 c Ba 和 d Cb 和 c Db 和 d 3如图 7 - 3 所示，一列横波沿 x 轴传播，实线和虚线分别是 t1时刻和 t2时刻波的图像已知 t2 = t1+1/8s，振动周期是 0.5s，则波的传播方 向与传播距离是 ( ) A向 x 轴正方向，9m B向 x 轴负方向，3m C向 x 轴正方向，3m D向 x 轴负方向，9m 4部队经过桥梁时，规定不许齐步走，主要原因是 ( ) A减轻对桥的压力 B减小对桥的冲量 C避免使桥发生共振 D使桥受到的压力更为均匀 5两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点 P 位置相遇，则有 ( ) A质点 P 的振动始终加强，P 点振幅最大 B质点 P 的振动始终加强，P 点位移始终最大 C质点 P 的振动有时加强，有时减弱，振幅随时间周期性变化 D质点 P 的振动有时加强，有时减弱，因为 P 点的位移随时间作周期性变化 6关于波的干涉和衍射，下列说法中正确的是 ( ) A只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉 B只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 C只要是波，都能产生衍射 D波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉 7.如图 7 - 4 所示，弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 A、B 间作简谐 运动，A、B 间距为 10cm振子从 O 点运动到 P 点历时 0.2s，经 A 点再回到 P 点又历时 0.4s 下列说法正确的是 ( ) A.它的振幅为 10cm B它的周期为 1.6s C它的频率为 0.5Hz D它由 P 点经 O 点运动到 B 历时 0.8s 8有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为 10Hz。振动方向沿竖直方向，当绳上的质点 P 到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距 0.6m 处的质点 Q 刚好到达最高点，由 此可知波速和传播方向可能是 ( ) 2 A8ms，向右传播 B8 ms，向左传播 C24 ms，向右传播 D.24 m /s向左传播 9已知一列简谐波在 x 轴上传播，原点 O 的振动图线如图 75(a)所示，t 时刻的波形图线 如图 75(b)所示，则 t=t+0.5s 时刻的波形图线可能是图 76 中的 ( ) 10如图 77 所示，光滑圆槽的半径 R 远大于小球运动的弧长，今有两个小球（可视为质 点）同时由静上释放，其中 A 球开始时离圆槽最低点 O 较远些， 则它们第一次相碰的地点在 ( ) AO 点 BO 点偏左 CO 点偏右 D无法判断 11一列简谐横波在图 78 中沿 x 轴传播，a、b 是其中相距为 0.3m 的两点.在某时刻,a 质点位于平衡位置向上运动,b 质点恰好运动到下方最大位移处,已知横波的传播度为 60m/s,波长大于 0.3m ( ) A. 该波沿负 x 轴方向传播，则频率为 150Hz B若该波沿负 x 轴方向传播，则频率为 100 Hz C若该波沿正 x 轴方向传播，则频率为 75 Hz D若该波沿正 x 轴方向传播，则频率为 50 Hz 12.图 79 所示为一列简谐横波在 t=20 秒时的波形图，图 710 是这列波中 P 点的振动图 线，那么该波的传播速度和传播方向是 ( ) A：25cms，向左传播 B=50cms，向左传播 C：25cms，向右传播 D=50cms，向左传播 答 题 卡 题号123456789101112 答案 二、本题共二、本题共 3 小题。每小题小题。每小题 5 分。共分。共 15 分把答案填在题中的横线上或按题目要求作图分把答案填在题中的横线上或按题目要求作图 3 13下列现象属于声波的干涉、衍射、反射中的哪一种? (1)夏 13 里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，这是声波的 现 象 (2)“闻其声而不见其人”这是声波的 现象 (3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，这是声波的 现 象 14当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调 ，这是因 为声源的振动频率 ，而耳膜振动的频率 (填变高、变低 或不变) 15一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下步骤： A.测摆长 L用米尺量出摆线的长度 B.测周期 T将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时， 同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第 60 次通过最低点时，按下秒 表停止计时，读出这段时间 t，算出单摆的周期 T= C.所测得的 L 和 T 代人单摆的周期公式 ，算出 g 将它作为实验的最后结 果写入报告中去 指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正 三、本题共三、本题共 5 小题，共计小题，共计 49 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只 写出最后答案的不能得分写出最后答案的不能得分,有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 16(9 分)如图 711 所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是 0.2s 后的波形图线 (1)若波向左传播，求它传播的最小距离； (2)若波向右传播，求它的最大周期； (3)若波速为 35ms，求波的传播方向 17(9 分)如图 712 所示，实线表示简谐波在 t1=0 时刻的波形图，虚线表示 t2=0.5s 时的 波形图 (1)若 T(t2t1)2T，波向右传播的速度多大? (2)若 2T(t2t1)3T，波向左传播的速度多大? 60 t g L T2 4 8 （9 分）一列简谐横波在 t1=0 时刻的波形图如图 7-13 所示，已知该波沿 x 轴正方向传播， 在 t2=0.7s 末时，质点 P 刚好出现第二次波峰，试求： （1）波速 . （2）x 坐标为 6m 的 Q 点第一次出现波谷的时刻 t3=? 19.(10 分)如图 7-14 所示，质量为 m 的木块放在轻弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简 谐运动。当振幅为 A 时，物体对弹簧最大的压力是物体重力的 1.5 倍，则物体对弹簧的 最小弹力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大。 20 （12 分）一列横波沿一直线在空间传播，某一时刻直线上相距为 S 的 A、B 两点均处于 平衡位置，且 AB 之间仅有一个波峰，如图 7-15 所示，若经过时间 t，B 恰好第一次达 到波峰，则该列波可能的波速为多大？ 图 7-15 参考答案参考答案 1D 2BC 3C 4C 5A 6C 7B 8BC 9CD 10A 11AD 12B 13反射，衍射，干涉 14变高 不变 变高 15A要用卡尺测摆球直径 d，摆长 L 摆线长度加上 ，B C应多测量几 次 g，然后取 g 的平均值为实验最后结果。 16解：（1）x=3m（2）T=/，当 最小时，T 最大，此时波向右“平移”最小。 2 d 5 . 29 t T S B A 5 x=1m min=x/t=5m/sTmin=4/5=0.8(s) （3）x=t=350.2=7(m)=4+3(m).向左. 17t 时间内波传播的距离x=t （1）Tt2T时，x2即 x=+ =14(m) 右=x/t=14/0.5=28(m/s) （2）2Tt3T 时。2x3 即时x=+ =18(m) 左=x/t=18/0.5=36(m/s) 18 （1）设该波周期为 T，当图中波形向右传播 ，即经 后，P 点第一次出现波 峰，以后每隔一个周期 T，P 点出一次波峰。 即， T=0.4（s）故 =/T=2/0.4=5（m/s） （2）当 t=0 时刻，x 坐标为 2m 处在波谷平移到 Q 点时，Q 点第一次出现波欲。t3= x/=4/5=0.8(s) 19.解：当木块运动到最低点时，对弹簧弹力最大，此时加度 a 方向向上，Fmmg=ma 因为 m=1.5mg 所以 当木块运动到的最高点时，对弹簧弹力最小，此时加速度方向向下，有 mg-F小=ma 由于位移大小相等，加速度大小相等，即时 代入求得 F小 由 ，可以求得弹簧劲度系数 k.kA= 物体的下降过程中不会离开弹簧，只有上升过程中才能，要使物体的振动中刚好不离开 弹簧，必须使振动到最高点，速度 a 恰为 g.此时压力 F= 0。 回复力刚好等于重力.mg=k 所以振幅 20A、B 间可能波形如图答图 7-1 所示。 图（a）中，若波向右传播 1= 若波向左传播 2= 图（b）中，若波向右传播 3= 若波向左传播 4= 图（c）中，若波向右传播 5= 若波向左传播 6= 图（d）中，若波向右传播 7= 若波向左传播 8= 总之，有几下几种速度：s/6t,s/4t,s/2t,3s/4t,3s/