2018-2019版高中物理 第二章 机械波试卷 教科版选修3-4_1

1、2018-2019版高中物理 第二章 机械波试卷 教科版选修3-4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

2、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

3、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

4、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

5、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x1.0m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2.0m，则Ts0.20s，故B正确；t0时刻x1.5m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1.0s，经历了n5个周期，质点在一个周期内的路程等于4个振幅，x1.5m处的质点通过的路程为s54A200.02m0.4m，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

6、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，

7、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y>20cmE.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x5m处的质点的位移y<0答案BDE解析由题图可知实4m，虚6m，又v实v虚，由vf，得，B项正确；因两列波的频率不同，则在相遇区域不会发生干涉现象，A项错误；由题图可知平衡位置为x6m处的质点此刻具有向上的最大速度，C项错误；由题图可知平衡位置为x8.5m处的质点此刻位移y>20cm，D项正确；v实v虚实f实8m

8、/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

9、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/s25m/s，C对；质点A向上振动，根据“上下坡法”可以确定

10、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，0.4s内简谐横波在介质中传播的总距离为xvt0.4m，即0.4s时，x轴上0.4m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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、、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/s5m/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、