2019-2020学年高中物理 第十二章机械波22单元测试 新人教版选修3-4.doc

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2019-2020学年高中物理 第十二章机械波22单元测试 新人教版选修3-41.关于机械波下列说法正确的是( ) A .在传播过程中能传递能量 B .频率由波源决定 C .能产生干涉、衍射现象 D .能在真空中传播2.关于机械波的概念,下列说法中正确的是( ) A .质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B .简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C .任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D .相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同3.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速为60m/s ,在t =0时波的图像如图10-9-16所示,则( )A .此波频率为40Hz ,此时质元b 的速度为零B .此波频率为40Hz ,此时质元b 的速度向着y 轴负方向C .此波频率为20Hz ,此时质元a 的速度向着y 轴正方向D .此波频率为20Hz ,此时质元a 的速度为零4.如图10-9-17所示是一列简谐横波在t =0时刻的波形图,已知这列波沿x 轴正方向传播,波速为20m/s 。

P 是离原点为2m 的一个介质质点,则在t =0.17s 时刻,质点P 的:①速度和加速度都沿-y 方向;②速度沿+y 方向,加速度沿-y 方向;③速度和加速度都正在增大;④速度正在增大,加速度正在减小。

以上四种判断中正确的是( ) A .只有① B.只有④ C .只有①④ D.只有②③5.绳上有一列简谐波向右传播,当绳上某质点A向上运动到最大位移时,在其右方距图10-9-17A 点0.3 m 处的质点B 刚好向下运动到最大位移,已知波长大于0.15 m ,则波长可能是( ).A .0.2 mB .0.4 mC .0.6 mD .0.8 m6.一简谐横波在图10-9-18中x 轴上传播,实线和虚线分别是t 1和t 2时刻的波形图,已知t 2-t 1=1.0s 。

由图判断下列哪一个波速是不.可能的( )A .1m/sB .3m/sC .5m/sD .10m/s7.在波的传播方向上,距离一定的P 与Q 点之间只有一个波谷的四种情况,如图A 、B 、C 、D 所示。

已知这四列波在同一种介质中均向右传播,则质点P 能首先达到波谷的是( )8.一列横波在某时刻的波形如图中实线,经2×10-2s 后的波形如图10-9-19中虚线,则波速和频率可能是()A .V =5m/sB .V =45m/sC .f =50HZD .f =37.5HZ 9.在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s ,如图10-9-20甲所示。

振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向竖直向上。

经过时间t ,前13个质点第一次形成如图10-9-20乙所示的波形。

关于这列波的周期和波速有如下说法( )A .这列波的周期T=2t/3图10-9-18图10-9-191 甲23456789 10 11 12 13乙图10-9-20B .这列波的周期T=t/2C .这列波的传播速度v=12s/TD .这列波的传播速度v=16s/T10.一列沿着绳子向右传播的波,在传播方向上有A 、B 两点,它们的振动方向相同,C 是A 、B 的中点,则C 点的振动( )A .跟A 、B 两点的振动方向一定相同 B .跟A 、B 两点的振动方向一定相反C .跟A 点的振动方向相同,跟B 点的振动方向相反D .可能跟A 、B 两点的振动方向相同,也可能跟A 、B 两点的振动方向相反11.一列简谐横波沿x 轴传播,t=0时的波形如图10-9-21所示,质点A 与质点B 相距1m ,A 点速度沿y 轴正方向; t=0.02s 时,质点A 第一次到达正向最大位移处,由此可知( )A .此波的传播速度为25m/sB .此波沿x 轴负向传播C .从t=0时起,经过0.04s ,质点A 沿波传播方向迁移了1mD .在t=0.04s 时,质点B 处在平衡位置,速度沿y 轴负方向12.有1、2两列完全相同的横波,分别从波源两点A 、B 沿直线相向传播,t =0时刻的图象如图10-9-22所示,如果两列波的波速都是1 m/s ,则( )A .t =0.2 s 时,C 、D 之间只有点F的位移最大 B .t =0.2 s 时,C 、D 之间点E 、F 、G 的位移最大 C .t =0.5 s 时,C 、D 之间只有点F的位移最大 D .t =0.5 s 时,C 、D 之间点E 、G的位移最大13.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s 时刻的波形如图10-9-23中虚线所示,则 ( )A .质点P 的运动方向向右B .波的周期可能为0.27sC .波的频率可能为 1.25Hz图10-9-22图10-9-23图10-9-21D .波的传播速度可能为20m/s14.一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在某时刻(设该时间为t=0时刻)的波形如图10-9-24所示,在0.7s 末,质点P 恰好第二次到达波峰,则下列说法正确的是( )A .在该列波的传播速度是10m/sB .在0.9s 末,质点Q 第一次到达波峰C .如果x=5m 处就是波源,则它刚开始起振的方向是y 轴的正方向D .当质点Q 到达波峰时,质点P 到达波谷15.某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆,弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上.某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s 后,单摆才开始摆动.此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km 和5.0 km ,频率为1.0 Hz .假设该实验室恰好位于震源的正上方,求震源离实验室的距离.16.湖面上一点O 上下振动,振辐为0.2m ,以O 点为圆心形成圆形水波,如图10-9-25所示,A 、B 、O 三点在一条直线上,OA 间距离为4.0m ,OB 间距离为2.4m 。

某时刻O 点处在波峰位置,观察发现2s 后此波峰传到A 点,此时O 点正通过平衡位置向下运动,OA 间还有一个波峰。

将水波近似为简谐波。

⑴求此水波的传播速度、周期和波长。

⑵以O 点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB 间距离与波长的关系,确定B点在0时刻的振动情况,画出B 点的振动图像。

你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出B 点振动图像,若不可行,请给出正确思路并画出B 点的振动图象。

图10-9-24 图10-9-2517.如图10-9-26所示,实线是某时刻的波形图,虚线是0.2s 后的波形图.若波向左传播,求它在0.2s 内传播的最小距离.(2)若波向右传播,求它的最大周期?(3)若波速为35m/s,求波的传播方向?18.在一列沿水平直线传播的简谐横波上,有相距0.4m 的B 、C 两质点,t 1=0时,B 、C 两质点的位移为正的最大值,而且B 、C 间有一个波谷。

当t 2=0.1s 时,B 、C 两质点的位置刚好在各自的平衡位置,并且这时B 、C 间呈现一个波峰一个波谷,波谷到B 点的距离为波长的四分之一,试求:(1)该简谐横波的周期、波速各为多少?(2)若波速为27m/s ,则t 3=0.3s 时质点C 的振动方向怎样?参考答案:图10-9-261.ABC 提示:机械波的传播需要介质;机械波传播的是振动形式和能量,介质不会随波迁移;波源的频率就是波的频率;波的干涉和衍射是波特有的属性。

正确答案是ABC 。

2.BD 提示:只有横波才有质点振动的方向垂直于波传播的方向,纵波则不是,A 错;相距半个波长的两质点振动相差半个周期,振动位移大小相等,振动方向相反,B 正确;每经过一个周期波将沿波的传播方向传播一个波长的距离,但质点并不迁移,C 错;相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相重合,D 正确。

3.C 提示:由波形图得波长λ=3.0m ,波速v =λf ,f =v /λ=20Hz ,选项A 、B 错;此时质元a 位于平衡位置,速度最大,D 错;波沿x 轴正方向传播,此时质元a 的速度向着y 轴正方向,选项C 正确。

4.C 提示:由已知,该波的波长λ=4m ,波速v =20m/s ,因此周期为T =λ/v =0.2s ;因为波向右传播,所以t =0时刻P 质点振动方向向下;0.75 T <0.17s< T ,所以P 质点在其平衡位置上方,正在向平衡位置运动,位移为正,正在减小;速度为负,正在增大;加速度为负,正在减小。

①④正确,选C5.AC 提示:由题意知,A 、B 间距可能为λ/2,3λ/2,…,(n +1/2)λ,(n =0,1,2,…),由于λ>0.15 m ,所以A 、B 间只可能有两种情况即半个波长或一个半波长.如果为半个波长,则m 302.=λ,λ=0.6m ;如果为1.5个波长,则3λ/2=0.3m ,λ=0.2m 。

6.D 提示:由波形图得波长λ=4米,若波沿x 正方向传播,则传播的距离,n n x 414+=+=∆λλ波,.n tx v m/s 0141+=∆∆=将选项A 、B 、C 、D 中的v 代入解得n 分别为0、1/2、1、9/4,由于n 只能整数,可见v =3m/s 和v =10m/s 是不可能的;若波沿x 正方向传播,则传播的距离,n n x 4343+=+='∆λλ波速,.nt x v m/s 0143+=∆'∆='将选项A 、B 、C 、D 中的v 代入解得n 分别为-1/2、0、1/2、7/4, v =3m/s 是可能的,无论波向左或向右传播,v =10m/s 都是不可能的,所以选项D 符合题意。

7.C 提示:四列波在同一种介质中传播,则波速v 应相同。

由T =λ/v 得:T D >T A =T B >T C ;再结合波动方向和振动方向的关系得:C 图中的P 点首先达到波谷。

8.ABD 提示:由图可知,λ=0.4m ,若波向左传播,传播的最小距离为0.3m ,若波向右传,传播的最小距离为0.1m ,考虑到波传播的时空周期性,则这列波传播的距离可能是S 1=n λ+43λ=(0.4+0.3)m ,S 2=n λ+41λ=(0.4+0.1)m ,(n=0,1,3…)周期可能3441+=n tT ,1442+=n t T (n=0,1,2…)由t sv =得s m n ts v /)1520(11+=∆=s m n t s v /)5020(22+=∆=,T f 1=,Hz f )5.3750(1+=,Hz f )5.1250(2+=(n =0,1,2…),今n 取不同值得出A 、B 、D 三选项都正确。

9.BD 提示:题中“经过时间t ,前13个质点第一次形成如图10-9-20乙所示的波形”,并不说波只传到前13个质点。