人教版物理選修3-4《第12章-機械波》單元綜合試題及答案【1】

1、第十二章機械波單元測試、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確,。分）有的小題有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得 3分，有選錯或不答的得1. 一列波由波源向周圍擴展開去，下列說法正確的是A.介質中各質點由近及遠地傳播開去B.介質中的振動形式由近及遠傳播開去C.介質中振動的能量由近及遠傳播開去D.介質中質點只是振動而沒有遷移2. 觀察者不動，波源迎面而來時，下列說法正確的是A.波源的波長發(fā)生了改變B.波源的頻率發(fā)生了改變C.觀察者收到的波的頻率發(fā)生了改變D.波速發(fā)生了改變1所示，a、b、c為三個質元，a正向上運動.由此可知（

2、3. 一列簡諧橫波在 x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖A.該波沿x軸負方向傳播B.該時刻，c的加速度正在減小C.該時刻以后，b比c先到達平衡位置D.該時刻，b的速率比c的速率大5 Hz,水波在水槽中的傳播速度是0.05 m/s ,4 .在水波的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動的頻率是 察到顯著的衍射現象，小孔直徑d應為（）D . d<1 cm0.1 s第一次到達最大位移A. 10 cmB. 5 m C . d> 1 cm5 .在介質中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波.一質點由平衡位置豎直向上運動，經處，在這段時間內波傳播了0.5 m ,則這列波（）A.周期是 0.2 s B ,波長是 0

3、.5 m C .波速是 2 m/s D6.如圖2所示是某一時刻的波形圖象，波沿x軸正方向傳播，波速是.經1.6 s傳播了 8 m18 m/s ,則波長和頻率分別是（）A. 3 cm； 200 Hz B . 6 cm； 300 Hz7. 一簡諧機械波沿 x軸正方向傳播，周期為t =T/2時刻的波形曲線為（）6 9 a/cni!圖2C .9 cm； 400 HzD . 12 cm； 50 HzT,波長為 入.若在x = 0處質點的振動圖象如圖 3所示，則該波在D8.如圖4為同類的機械波1和機械波1速度大1速度一樣大1頻率大圖32在同一種介質中傳播時某時刻的波形圖，下列說法中正確的是A.波2速度比波

4、B.波2速度和波C.波2頻率比波D.這兩列波不可能發(fā)生干涉現象I，乙9.如圖5所示，甲、乙兩平面波是振幅相同的相干波，甲波沿實線表示某一時刻的波峰位置，虛線表示波谷位置，對圖中正方形中央的圖5軸正方向傳播，乙波沿 y軸正方向傳播，圖中 a、b、c、d四點的振動情況，正確的判斷是A.B.C.D.a、a、a、a、（）b點振動加強, c點振動加強, d點振動加強,c、d點振動減弱 b、d點振動減弱 b、c點振動減弱b、c、d點的振動都加強10 .如圖6所示，男同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，下列關于女同學的感受的說法正 確的是（）A.女同學從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調變高11

5、 女同學從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調變高C.女同學在C點向右運動時，她感覺哨聲首調不變D.女同學在C點向左運動時，她感覺哨聲音調變低圖6圖711 .一列橫波在x軸上傳播，在x=0與x=1 cm的兩點的振動圖線分別如圖7中實線與虛線所示，由此可以得出（）A.波長一定是4 cmB.波的周期一定是 4 sC.波的振幅一定是 2 cmD.波的傳播速度一定是1 cm/s12 .如圖8所示，a、b是水平繩上的兩點，相距 42 cm, 一列正弦波沿繩傳播，方向從 a到b,每當a點經過平衡位置向上運動時，b點正好到達上方最大位移處，則此波的波長可能是()圖8圖9二、計算題（本題共4小題，共40分.解答應

6、寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13 .（8分）如圖9所示，兩列簡諧波均沿 x軸傳播，傳播速度的大小相等，其中一列沿正 x方向傳播（圖中 實線所示），一列沿x軸負方向傳播（圖中虛線所示）.這兩列波的頻率相等，振動方向均沿 y軸，則圖中x=1、 2、3、4、5、6、7、8各點中振幅最大的是哪些點？振幅最小的是 x為多少的哪些點？4.0 m/s ,在該時刻質14 . (8分)圖10所示為t = 0時刻的一列簡諧橫波的部分波形圖象，波的傳播速度是 點a的速度方向是向下的.求：y/m圖10(1)質點a的振動周期；(2)

7、質點a再一次回到t = 0時刻所處位置所需的時間.15. (12這列波的周期t2=0.5 s時刻的波形,分)如圖11中實線是一列簡諧橫波在t1=0時刻的波形，虛線是這列波在T 符合：3Tv t2-t1(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？波速方向如何?若波速大小為 74 m/s ,16. (12分)如圖12所示，甲為某一波在t=0.1 s時的圖象，乙為參與該波動的P質點的振動圖象.甲乙圖12(1)試確定波的傳播方向；(2)求該波的波速v;(3)在甲圖中畫出3.5 s時的波形圖；(4)求再經過3.5 s時P質點的路程s和位移.答案一、選擇題1 .解析：選BCD.波在傳播時，介質

8、中的質點在其平衡位置附近做往復運動，它們并沒有隨波的傳播而發(fā)生 遷移，A錯，D對.波傳播的是振動形式，而振動由能量引起，也即傳播了能量，B、C對.2 .解析：選C.由多普勒效應現象可知，觀察者相對波源靠近時，他接收到的波的頻率變大了，但波源發(fā)出 波的性質未變，即機械波的波長、頻率、波速均未變，所以A、B、D錯誤，C項正確.3 .解析：選C.由a向上振動可確定波沿 x正方向傳播，A錯.從而可以確定 b向上、c向下振動，所以c 的加速度正在增大， B錯.b比c先回到平衡位置，C對.圖象所示時刻 b距離平衡位置較遠，在該時刻 b點比 c點的速率要小，D錯.4 .解析：選D.本題考查波發(fā)生明顯衍射的條

9、件，一般直接比較孔的直徑d與水波波長 入的關系即可，當v 0.05d入時目te發(fā)生明顯的RT射，由題知水波的波長入=7 = m= 0.01 m =1 cm.即孔直徑d應與1 cm差不多f 5或比它還小.故選項 D正確.5 .解析：選 D.由于在平衡位置的質點經0.1 s第一次到達最大位移處，故周期T= 0.1 X4 s = 0.4 s , A錯.波的傳播速度 v=W=05 m/s = 5 m/s , C錯.乙、I J. I波長 X=v-T= 5X0.4 m= 2 m, B錯.經 1.6 s 波傳播的距離為 x = v - At =5X1.6 m= 8 m, D對.6 .析：選B.由波形圖可知該

10、波的波長入=6 cm.由于v=入f,所以f = = 7187 Hz = 300 Hz.故正確選入 0.06 項為B.7 .解析：選A.根據振動圖象，可知 x=0處的質點，在t=T/2時刻在平衡位置，向下振動，只有選項A中波的圖象在x=0處的質點滿足條件，故選 A.8 .解析：選BCD機械波的傳播速度由介質決定，同類機械波在同一介質中的波速相同，A錯，B對.由圖可看出 入1=2入2, V1= V2.由f = *知f2=2f1,故波1與波2不能發(fā)生干涉現象，C D正確.解析：選B.當兩列波出現干涉現象時，要產生干涉圖樣，形成一條加強線，一條減弱線即加強線、減弱線彼此相間的穩(wěn)定的干涉圖樣，在圖中設定

11、A、B、C D四點，實線相交點，即波峰與波峰相遇，都是振動加強點，可知B、D決定的直線為加強線，過 A C的平行BD直線的兩條直線也應是加強線，a、c兩點在BD直線上，故a、c點是振動加強點，分別過 b、d點且平行于BD直線的兩條直線均在兩加強線之間，應為減弱線，故 b、d兩點的振動是減弱的.10 .解析：選AD.女同學蕩秋千的過程中， 只要她有向右的速度， 她都有靠近聲源的趨勢，根據多普勒效應，她都感到哨聲音調變高；反之女同學向左運動時，她都感到音調變低，選項A、D正確，B、C錯誤.11解析：選BC.由振動圖線可知 T= 4 s, B對；振幅A= 2 cm, C對；由振動周期性可知，x=0和

12、x=1 cm的質點，當波沿 x軸正向傳播時相差1入+n入=1, X =-(n = 0,1,2 ,)，當波沿x軸負向傳播時則相差 344n+ 14入+n入=1(n = 0,1,2)，故A錯；由波速v=T知，D錯.12 .解析：ab間選CD.題中給出，每當a點經過平衡位置向上運動時，b點正好到達上方最大位移處，如圖所示，則333距離為4入或14入或可入一,一一，、333與出通式xab= (k+4) X (k = 0,1,2)，由此可得到波長的可能值入=xab/(k + - ) = 42/(k +4),一，3 . 一 當k=0時，42 cm =4入，入=56 cm,此為波長最大值，k=1時，入=24

13、 cm ,故本題正確答案選 C、D.二、計算題13 .解析：由題意可知，這兩列波的頻率相同，在同種均勻介質中相遇會發(fā)生干涉現象，則處于1、2、3、4、115、6、7、8位置的各質點到兩波源 P、Q的距離差分別為(設波長為入，注意對稱性)質點1或7的Axi = X810618入=4入；質點2或6的Ax2=8"入一8入=2入；質點3或5的Ax3=8入一"8入=4入；質點4的A x4=入一一 ，31入=0;質點8的A x8= 2入- 2入=入.據干涉時振動加強區(qū)域應滿足的條件為A x= n入(n = 0,1,2)，可知處于4和8位置的質點振動加強振幅最大；振動減弱區(qū)域應滿足的條件

14、為Ax=(2n + 1) -y (n =0,1,2)，可知處于2和6位置的質點的振幅最小.答案：4和8 2和614 . (8分)解析：(1)質點振動的周期和波的傳播周期相等,入 1.6T=s =0.4 s.v 4(2)將波的平移和質點的振動相聯系，可求出質點t =T+2X = 0.2 s +2X 0.8 I"6 s =0.3 s.2 v4a再一次回到t = 0時刻所處位置所需的時間(2)0.3 s答案：(1)0.4 s15 . (12 分)解析：由圖9可知:由3Tv 12 11 v 4T知波傳播距離3 入 v Axv4 入，即 n= 3 (1)當波向右傳播時，波傳播距離s = (3

15、入+ 3)m= (3 X 8+ 3) m = 27 m, v= s=紅-m/s = 54 m/s.t 0.5(2)當波向左傳播時，波傳播距離s = (3 入 + 5) m = (3 x 8+ 5) m = 29 m,v=s=- m/s = 58 m/s. t 0.5(3)s =vt= 74X0.5 m = 37 m.因為s=37 m=(4入+5)m,所以波向左傳播.答案：(1)54 m/s (2)58 m/s (3)向左16 . (12 分)解析：(1)從題圖乙中可以看出，t = 1.0 s內P點經過平衡位置向下振動，由題圖甲可以判斷出此波沿一x方向傳播.(2)由題圖甲知入=4 m,由題圖乙知 T= 1.0 s ,所以波速 v=入/T = 4.0 m/s.1(3)經3.5 s ,波傳播