人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题解析版.docx
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人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题解析版
第十二章《机械波》单元测试题含答案
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,波沿x轴的正方向传播,P为介质中的一个质点。
下列说法正确的是()
A.质点P此时刻的速度沿y轴正方向
B.质点P此时刻的速度沿x轴正方向
C.经过一个周期,质点P通过的路程为2b
D.经过一个周期,质点P通过的路程为2a
2、两列简谐横波,波源的振动频率相同,如图为某时刻两列波在介质中相遇的情景,实线表示波峰,虚线表示波谷,则下面说法正确的是(a、b、c、e各点均在交点上)( )
A.a、b点是振动加强的位置,c点振动最弱
B.a、b、c点是振动加强的位置,e点振动最弱
C.再过
,a、b将变成振动减弱的位置,e点的振动将加强
D.当振源的振动频率同时增加时,干涉区域的干涉图样不发生任何改变
D.再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱
3.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻波形图线,质点P在该时刻的速度为v,经过0.1s该质点的速度仍为v,再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小,而方向与v的方向相反,关于该波的传播下列叙述正确的是()
A.若波沿x正方向传播,速度为10m/sB.若波沿x负方向传播,速度为10m/s
C.若波沿x负方向传播,速度为20m/sD.若波沿x正方向传播,速度为10m/s
4.两列振动方向相同,振幅不等、分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。
下列说法正确的是()
A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为0
B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2
C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移
D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅
5.一列横波在某时刻的波形图象如图所示,此时质点F的运动方向向下,则下列说法正确的是()
A.波水平向右传播B.质点H与质点F的运动方向相同
C.质点C比质点B先回到平衡位置D.此时刻质点C的加速度为零
6.如图甲所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1m,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并分别产生向左和向右传播的机械波,O质点振动图象如图乙所示.当O质点第一次达到正方向最大位移时,P点刚开始振动,下列说法错误的是()
A.P′、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B.当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,质点O的运动路程为25cm
C.当波在绳中传播时,波速为1m/s
D.若O质点振动加快,波的传播速度不变
7.图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,则图2所示振动图像对应的质点可能位于()
A.a 8.下列说法中正确的是( ) A.人耳能听到的声波比超声波更不易发生明显衍射 B.离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变快 C.无论什么波,只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象 D.透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹,这是光的衍射现象 9.一列简谐波沿x轴的正方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波的P点至少再经过0.3s才能到达波峰处,则以下说法正确的是() ①这列波的波长是5m ②这列波的波速是10m/s ③质点Q要经过0.7s才能第一次到达波峰处 ④质点Q到达波峰处时质点P也恰好到达波峰处 A.只有①、②对B.只有②、③对C.只有②、④对D.只有②、③、④对 10.下列说法正确的是( ) A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射 B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象 C.做受迫振动的物体,其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象 11.在开展研究性学习活动中,某校同学进行了如下实验: 如图所示,从入口S处送入某一频率的声音,通过左右两条管道SAT和SBT传到了出口T处,并可以从T处监听声音,左侧B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最小的声音,设声速为v,则该声音的频率为( ). A. B. C. D. 12.波源振动的频率为f0,波源在介质中运动时,波源的前方介质振动的频率为f1,波源后方介质振动的频率为f2,则三者的关系为() A.f1=f2=f0B.f1=f2>f0C.f1=f2 二、多选题(每小题至少有两个正确答案) 13.如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像,乙图为参与波动质点P的振动图像,则下列判断正确的是() A.该波的传播速率为4m/s B.该波的传播方向沿x轴正方向 C.经过0.5s,质点P沿波的传播方向向前传播4m D.该波在传播过程中若遇到2m的障碍物,能发生明显衍射现象 14.下列选项与多普勒效应有关的是() A.科学家用激光测量月球与地球间的距离 B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡 D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度 E.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度 15.如图所示,一列简谐横波在x轴上传播,在t时刻,质点立于正向最大位移处,在t+Δt时刻,另一质点Q位于正向最大位移处在,P、Q在x方向的距离为Δx。 下列判断错误的是() A.波长一定等于Δx B.波的周期一定等于Δt C.波的传播速度大小不一定等于Δx/Δt D.波动频率一定等于波源的振动频率 16.有一列沿x轴传播的简谐橫波,从某时刻开始,介质中位置在x=0处的质点a和在x=6m处的质点b的振动图线分别如图1图2所示。 则下列说法正确的是() A.质点a的振动方程为y=4sin( t+ )cm B.质点a处在波谷时,质点b-定处在平衡位置且向y轴正方向振动 C.若波沿x轴正方向传播,这列波的最大传播速度为3m/s D.若波沿x轴负方向传播,这列波的最大波长为24m 三、实验题 17.简谐运动的振动图线可用下述方法画出: 如图 (1)所示,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象.取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图 (2)所示. 刚开始计时时,振子处在位置(填左边最大位移处或右边最大位移处),t=17s时振子相对平衡位置的位移是cm,此时速度为(填正或负)向最大。 若纸带运动的速度为2cm/s,振动图线上1、3两点间的距离是cm。 18.如图所示,一简谐横波在某区域沿x轴传播,实线a为t=0时刻的波形图线,虚线b为t= 时刻的波形图线,已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz,虚线b与x轴交点P的坐标xp=1m.下列说法中正确的是 A.这列波的传播速度大小一定为20m/s B.这列波一定沿x轴负向传播 C.可能有 D. E.若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象 四、解答题 19.一列简谐横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.05s时,其波形分别用如图所示的实线和虚线表示,求: (1)这列波可能具有的波速. (2)当波速为280m/s时,波的传播方向如何? 以此波速传播时,x=8m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少? 20.在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点,如图(甲)、(乙)分别是A、B两质点的振动图像,已知该波波长大于2m,求这列波可能的波速. 参考答案 1.A 【解析】试题分析: 根据波的传播方向与质子振动的关系可知,此时P点向上振动,即沿y轴的正方向运动,选项A正确;质点只能沿y轴方向振动,不能随波一起沿x轴方向运动,故选项B错误;经过一个周期质点P通过的路程是4a,故选项CD均错误。 考点: 机械振动与机械波。 2、B 【解析】a点是波峰与波峰相遇处,b点是波谷与波谷相遇处,它们的连线上均总是干涉加强的位置,e点是波峰与波谷相遇处,总是振动最弱点,A、C错误,B正确;当振源的振动频率同时增加时,波长发生变化,则干涉区域的干涉图样将发生变化,D错误. 3.B 【解析】试题分析: 质点P在零时刻一定沿y轴负方向运动,只有这样才能满足题给条件,所以波沿x轴负方向传播.T=0.4s. =10m/s,应选B 考点: 考查了简谐横波的传播 点评: 本题的难点在于判断波的传播方向上,关键是根据一个周期波的传播时间相对比, 4.D 【解析】 A.当波峰与波谷相遇处,质点的振动方向相反,则其的振幅为|A1−A2|,故A错误; B.波峰与波峰相遇处质点,离开平衡位置的振幅始终为A1+A2,而位移小于等于振幅,故B错误; C.波峰与波峰相遇处质点的位移,有时为零,有时最大,因此波峰与波谷相遇处质点的位移不是总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移,故C错误; D.波峰与波谷相遇处质点的振幅等于两列波振幅之差的绝对值,波峰与波峰相遇处质点的振幅等于两列波振幅之和,波峰与波谷相遇处质点的振幅总是小于波峰与波峰相遇处质点的振幅,故D正确。 故选: D. 5.C 【解析】 试题分析: 此时F点向下振动,根据走坡法可得波向左传播,A错误 此时H点向上振动,B错误 C点回到平衡位置需要四分之一周期,而F点回到平衡位置的时间大于四分之一周期,故C正确 质点C在正向最大位移处,速度为零,加速度最大,D错误 故选C 考点: 考查了横波图像 点评: 走坡法是机械振动题目中常用的判断波传播方向或者质点振动方向的方法,必须掌握 6.A 【解析】 试题分析: O质点振动形成两列波,一列沿x轴正向传播,一列沿x轴负向传播,由OP=OP′可知,P、P′两质点同时开始振动,步调始终相同,故A错误;有题意知1s末P′开始振动,可知2s末Q′点开始振动,起振方向与O点起振方向相同: 向上,5s末第一次出现在波谷,此时O点已振动了 所以运动路程S=5A=25cm,故B正确;O点振动形式从O点匀速传播到P点需1s,根据 ,C正确;机械波在介质中的传播速度由介质决定,所以D正确。 考点: 本题考查了机械振动的振动图像,机械波的传播特点等知识。 7.D 【解析】因为C位置的质点比a位置的晚0.5s起振,所以波向右传播,周期是1s,在t=1.25s的波形图也就是在 ,因此在 的波形图就是图1左移1/4波长后的部分,如图所示: 跟图2对照,可知,对应的质点可能位于Oa之间或de之间,因此选D。 【考点定位】振动与波的波形图与振动图象. 8.D 【解析】 【详解】 因声波的波长比超声波长,则更容易发生衍射现象,故A错误;根据相对论原理可知,离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变慢,故B错误;产生明显的衍射现象的条件是波的波长小于障碍物的尺寸,与与障碍物的尺寸差不大,与波的振幅无关,故C错误;透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹,这是光的衍射现象,故D正确;故选D. 【点睛】 此题关键是知道波长越长,越容易发生衍射,声波的波长比超声波长;相对论中,长度缩短,时间变慢;产生明显的衍射现象的条件是波的波长小于障碍物的尺寸,与与障碍物的尺寸差不大; 9.D 【解析】 试题分析: 从图中可以可得: ,P点还需要经过 才能到达波峰,所以有: ,所以这列波的周期T="0.4"s.,所以 ,①错误②正确; 由t=0时刻到Q第一次出现波峰,波移动的距离 s="(9-2)"m="7"m.则t= s="0.7"s,故③正确; P和Q相距8m,即相距2倍波长,振动情况完全一致,所以④正确;
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- 机械波 人教版 高中物理 选修 34 第十二 单元测试 题解