学年高中学习物理第章节机械波章节末检测鲁科版选修.docx

精选文档第2章机械波章末检测(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(此题共10小题，每题5分，共50分)1．对于振动和波的关系，以下说法正确的选项是(　　)A．有机械波必有振动B．有机械振动必有波C．离波源远的质点振动周期长D．波源停振时，介质中的颠簸马上停止分析　一个质点的振动会带动周边质点振动，使振动这类运动形式向外流传出去而形成机械波，但在缺乏介质的状况下，颠簸现象就没法发生，故A选项对，B选项错；颠簸形成此后，各质点的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是相同的，C错；大批质点的振动所形成的颠簸不会因波源停振而马上消逝，因为能量不会平白无故地消逝，故D选项错．答案　A2.图1如图1所示，为一波源O做匀速直线运动时在平均介质中产生球面波的状况，则(　　)A．该波源正在移向A点B．该波源正在移向B点C．在A处观察波的频次变低D．在B处观察波的频次变低分析　波源在某一地点产生一列波面后，该波面以该地点为球心，以波速作为流传速度向外流传，反之，由波面可确立出该波面的产生地点，即波源．波面半径大，表示产生时间早，流传时间长．比较图示，可确立出波源由右向左挪动，选项A正确，选项B错误；因为观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因此经过观察者时间间隔短，频次大，同理在B处时间间隔长，频次小，选项C错误，选项D正确．答案　AD3．图2分别表示一列水波在流传过程中碰到了小孔(①、②图)或阻碍物(③、④图)，此中能发生显然衍射现象的有(　　)图2A．只有①②④B．只有①④C．只有②③D．只有①③分析　题图①②中小孔与波长相差不多，能发生显然衍射，题图④中阻碍物与波长相差不多，能发生显然衍射，题图③中阻碍物比波长大得多，不可以发生显然衍射．故正确答案为A.答案　A4．一列简谐横波沿某向来线流传，A、B是该直线上相距1.2m的两点，从波抵达此中一点开始计时，4s内A达成8次全振动，B达成10次全振动，则该波的流传方向及波速分别为(　　)A．方向由A向B，v＝0.3m/sB．方向由B向A，v＝0.3m/sC．方向由B向A，v＝1.5m/sD．方向由A向B，v＝1.5m/s分析　因为4s内B达成的全振动次数大于A达成的全振动的次数，因此波由B向A流传．周期T＝s＝0.4s，A、B在4s内达成的全振动相差2次，即A、B间相距两个波长即2λ＝1.2m，λ＝0.6m，因此v＝＝1.5m/s，故C对．答案　C5．如图3中S1、S2是两个相关波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷．则对a、b、c三点振动状况的以下判断中，正确的选项是(　　)图3A．b处的振动永久相互减弱B．a处永久是波峰与波峰相遇C．b处在该时辰是波谷与波谷相遇D．c处的振动永久相互减弱分析　b处此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是增强的，A错，C正确；a处此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期后变为波谷与波谷相遇，一直是振动增强的点，并不是永久是波峰与波峰相遇的点，B错；c处此刻是波峰和波谷相遇，过半个周期后还是波峰和波谷相遇，它的振动永久相互减弱，D正确．答案　CD6．两个静止的声源，发生声波1和声波2，在同种介质中流传，如图4所示为某时辰这两列波的图象，则以下说法正确的选项是(　　)图4A．声波1与声波2的波速之比为1∶2B．声波1与声波2的频次之比为1∶2C．相对于同一阻碍物，声波1比声波2更简单发生显然的衍射现象D．这两列波相遇时，不会产生干预现象分析　由题图可知两声波的波长之比＝，因在同种介质中流传，波速相等，由v＝λf，得频次之比＝＝，A错误，B正确；波长越长，越简单发生显然的衍射现象，C正确；因两列波的频次不一样，因此这两列波相遇时不会产生干预现象，D正确．答案　BCD7．如图，t＝0时辰，波源在座标原点从均衡地点沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一平均介质中形成沿x轴正、负双方向流传的简谐横波．以下图中能够正确表示t＝0.6s时波形的图是(　　)分析　波源振动在同一平均介质中形成沿x轴正、负双方向流传的简谐横波．t＝0.6s时沿x轴正、负双方向各流传1.5个波长，且t＝0.6s时波源向y轴负方向运动，依据“同侧法”可判断出能够正确表示t＝0.6s时波形的图是C.答案　C8．一列简谐横波沿直线流传．以波源O由均衡地点开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图5所示，已知O、A的均衡地点相距0.9m．以下判断正确的选项是(　　)图5A．波长为1.2mB．波源起振方向沿y轴正方向C．波速大小为0.4m/sD．质点A的动能在t＝4s时最大分析　由A的振动图象可知，A经过3s开始振动，OA间距0.9m，波速v＝＝m/s＝0.3m/s，故C错；振动的周期T＝4s，因此波长λ＝vT＝0.3×4m＝1.2m，故A对；介质中质点的起振方向和波源的起振方向相同，由A质点的起振方向能够判断波源的起振方向为沿y轴的正方向，故B对；t＝4s时A距离均衡地点最远，速度最小，动能最小，故D错．答案　AB9．一列简谐波沿x轴流传，t＝0时辰的波形如图6甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的流传方向和波速分别是(　　)图6A．沿x轴负方向，60m/sB．沿x轴正方向，60m/sC．沿x轴负方向，30m/sD．沿x轴正方向，30m/s分析　题图甲中，依据“上下坡”法可知波沿x轴负方向流传，B、D错误．由题图甲可知波长λ＝24m，由题图乙可知周期T＝0.4s，则波速v＝＝m/s＝60m/s，A正确．答案　A图710．一列简谐波沿直线水平向右流传，某时辰该直线上a、b两质点的地点如图7所示．若用实线表示a质点的振动图线，虚线表示b质点的振动图线，则正确的振动图象是(　　)分析　由颠簸图象得出在该时辰质点a在波峰，质点b在均衡地点速度为y轴负向，此刻计时的振动图象没有．四分之一周期时，质点b在波谷，质点a在均衡地点速度为y轴负向，此刻计时的振动图象没有．半周期时，质点a在波谷，质点b在均衡地点速度为y轴正向，此刻计时的振动图象没有．四分之三周期时，质点b在波峰，质点a在均衡地点速度为y轴正向，此刻计时的振动图象为A.答案　A二、填空题(此题共2小题，共10分)11．(5分)图8为某一简谐横波在t＝0时辰的波形图，由此可知该波沿________流传，该时辰a，b，c三点中加快度最大的是________点，若从这一时辰开始，第一次最快回到均衡地点的是________点，若t＝0.02s时，质点c第一次抵达波谷处，则此波的波速为________m/s.图8答案　x轴正方向　c　c　10012．(5分)一列简谐横波沿x轴正方向流传，在t＝0时辰的完好波形如图9所示．当t＝0.7s时，A点第4次位于波峰地点，B点初次位于波谷地点，则再经过________s，A、B又再次回到均衡地点，此时A、B相距________m.图9分析　当t＝0.7s时，A点第4次位于波峰地点，即t＝3T，由此可知，波的周期T＝0.2s，再经，即0.05s，A、B又再次回到均衡地点．由颠簸图象可知，波长为20m，当B点初次抵达波谷时，可以为A点的振动经过3个半周期恰巧传到B点，故A、B相距的距离为3个半波长，即A＝3λ＝70m.答案　0.05　70三、计算题(此题共4小题，共40分)13．(8分)取一根柔嫩的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平挺直状态．从绳的左端点开始用彩笔每隔0.5m标志一个点，挨次记为A、B、C、D……如图10所示．现用振动装置拉着绳索的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1s第一次达正向最大位移，此时C点恰巧开始起振，则图10(1)绳索形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依照，并求波速为多大；(2)从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象．分析　(1)绳索形成的波是横波，因为质点振动方向与波的流传方向垂直．由题意知，波的周期T＝0.4s，波长为λ＝4m，因此波速v＝＝10m/s.(2)从A开始振动，设J点开始起振经过时间t1，则t1＝＝s＝0.45s，设J点向上起振后经t2时间第一次到负向最大位移，则t2＝T＝0.3s，因此，所求时间t＝t1＋t2＝0.75s.(3)波形图象以以下图．答案　(1)横波　质点振动方向与波的流传方向垂直　10m/s　(2)0.75s　(3)看法析图14．(10分)如图11甲所示，一根水平拉直的足够长的绳索，一端系于墙上，人拉住另一端P，从t＝0时辰开始，沿竖直向下的方向使绳端P在竖直方向做简谐运动，经过Δt＝5.75s形成如图乙所示的部分波形，Q是位于距P端2m的质点，此时辰Q质点第6次抵达波谷地点，求：图11(1)绳波的波速；(2)写出Q质点简谐运动的表达式(从Q质点开始计时，不要求推导)．分析　(1)由题可知，绳波的波长λ＝4m设其周期为T，波速为v，则有：＋5T＋＝Δt代入数据，解之得：T＝1s由v＝得：v＝4m/s(2)由题知：A＝0.1m故Q质点简谐运动的表达式为：y＝－0.1sin(2πt)m答案　(1)4m/s　(2)y＝－0.1sin(2πt)m15．(10分)如图12所示，甲为某一列简谐波t＝t0时辰的波形图象，乙是这列波上P点从这一时辰起的振动图象，试谈论：图12(1)波的流传方向和波速大小；(2)画出经过2.3s后波的图象，P质点的位移和P质点运动的行程．分析　(1)依据振动图象乙能够判断P质点在t＝t0时辰在均衡地点且向负的最大位移运动，由此可确立波沿x轴正向流传．由t＝t0时该波的图象甲可知λ＝2.0m，又由题图乙得T＝0.4s，因此v＝＝m/s＝5.0m/s.(2)因为T＝0.4s，因此2.3s＝5T，波形重复5次再沿x轴向右平移个波长，经过2.3s后的波的图象以以下图，P质点的位移为10cm，行程s＝4A×5＋3A＝23A＝2.3m.答案　(1)波沿x轴正向流传　5.0m/s(2)图象看法析，位移为10cm，行程为2.3m16．(12分)一列简谐横波t1时辰的波形如图13中实线所示，t2时辰的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5s．问：图13(1)这列波的流传速度是多少？(2)若波向左流传，且3T<Δt<4T，波速是多大？(3)若波速等于68m/s，则波向哪个方向流传？分析　(1)有两组解：若波向右流传，流传距离s＝λ，又有v右＝＝m/s＝(16n＋4)m/s(n＝0,1,2，…)；若波向左流传，流传距离s＝λ，又有v左＝＝m/s＝(16n＋12)m/s(n＝0,1,2，…)．(2)因波向左流传，且3T<Δt<4T，则必有3λ