河北省邢台市高中物理 第12章 机械波单元综合测试B 新

第十二章机械波单元测试B
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分) 1．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．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波质点的运动方向与波的传播方向一定相同
C．形成纵波的质点，随波一起迁移
D．空气介质只能传播纵波
3．下列关于声波的判断中，错误的是( )
A．夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的干涉现象
B．闻其声而不见其人，是声波的衍射现象
C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象
D．鸣着笛的汽车从身边急驶而过时，喇叭的声调发生变化，这是多普勒效应
4．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则( )
A．f1>f2B．f1＝f2
C．f1<f2 D．无法确定
5．同一波源分别在甲、乙两种不同介质中产生的甲、乙两列波，它们的频率分别为f1、f2，波速分别为v1、v2，波长分别为λ1、λ2，在下列关系式中正确的是( )
A.v1
λ1
＝
v2
λ2
B.
v1
f1
＝
v2
f2
C.f1
λ1
＝
f2
λ2
D.
v1
f2
＝
v2
f1
6.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻波形如图12－4所示，关于波的传播方向与质点a、b、c、
d、e的运动情况，下列叙述正确的是( )
图12－4
A ．若波沿x 轴正方向传播，a 运动的速度将减小
B ．若波沿x 轴负方向传播，c 将向下运动
C ．若e 比d 先回到平衡位置，则波沿x 轴正方向传播
D ．若波沿x 轴正方向传播，再经过半个周期b 将移到d 现在的位置
7.一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图象如图12－5所示，在该时刻某质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为( )
图12－5
A.⎝ ⎛⎭
⎪⎫54λ，0 B ．(λ，－A ) C ．(λ，A )
D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫54λ，A 8．一列横波在T ＝0时刻的波形如图12－6中实线所示，在T ＝1 s 时刻波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的( )
图12－6
A ．波长一定是4 cm
B ．周期一定是4 s
C ．振幅一定是4 cm
D ．传播速度一定是1 cm/s
9.如图12－7所示表示两列同频率相干水波在t ＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm ，波速为2 m/s ，波长为0.4 m ，E 点是BD 连线和AC 连线的交点，下列说法正确的是( )
图12－7
A．A、C两点是振动减弱点
B．E点是振动加强点
C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm
D．t＝0.05 s，E点离开平衡位置2 cm
10．(2011年江西南昌高二检测)在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m，如图12－8甲所示，一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m ，经过时间0.3 s第一次出现如图乙所示的波形．则( )
图12－8
A．第9个质点的起振方向向上
B．该波的周期为0.2 s
C．该波的波速为4 m/s
D．在介质中还有一质点P，距质点1的距离为10 m，则再经2.35 s P点处于波峰．11．(2011年安徽合肥高二检测)一简谐横波沿x轴方向传播，已知t＝0.1 s时的波形如图12－9甲所示，图乙是x＝4 m处的质点的振动图象，则下列说法不．正确的是( )
图12－9
A．简谐横波是沿x轴负方向传播
B．简谐横波的波速为10 m/s
C．在t＝0.5 s时，x＝2 m处的质点到达平衡位置，沿y轴负方向运动
D．经过0.4 s，x＝2 m处的质点经过的路程为20 m
12．(2011年高考海南卷)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图12－10所示．介质中x＝2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin(5πt)cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是
( )
图12－10
A．周期为4.0 s B．振幅为20 cm
C．传播方向沿x轴正向D．传播速度为10 m/s
二、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(8分)(2010年高考山东卷)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图12－11所示．
图12－11
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
14．(8分)图12－12所示为t＝0时刻的一列简谐横波的部分波形图象，波的传播速度是4.0 m/s，在该时刻质点a的速度方向是向下的．求：
图12－12
(1)质点a的振动周期；
(2)质点a再一次回到t＝0时刻所处位置所需的时间．
15．(12分)(思维拓展题)如图12－13所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源．问：
图12－13
(1)这列波的波速多大？
(2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程？
16．(12分)如图12－14中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T＜t2－t1＜4T.问：
图12－14
(1)若波速向右，波速多大？
(2)若波速向左，波速多大？
(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？
机械波单元测试B 答案
1. ABC 解析：机械波的频率就是质点振动的频率，而各介质质点都是在波源驱动力作用下做受迫振动，故波的频率由波源决定，因而B 选项正确．波的传播过程，传播的不仅是波源的振动形式，也传播能量．将波源的能量沿波的传播方向传递出去，因而A 选项也正确．干涉和衍射现象是一切波都具有的性质，因而C 选项也正确．由机械波的形成条件可知，要有机械波必须具有弹性介质，因而D 选项错误．
2.D
3.A
4.C
5.A
6.B
7.B
8.A
9.AB 10.BCD 11.D 12.CD
13. 解析：(1)质点振动的周期T ＝1f
＝1.0×10－5s ，所以x ＝7.5×10－3
m 处质点的振动图象如图所
示：
(2)从题图读出λ＝15×10－3
m ，求出v ＝λf ＝1500 m/s s ＝vt
2＝3000 m
14. 解析：(1)质点振动的周期和波的传播周期相等，T ＝λv ＝1.6
4.0
s ＝0.4 s.
(2)将波的平移和质点的振动相联系，可求出质点a 再一次回到t ＝0时刻所处位置所需的时间 t
＝T 2＋2×Δx v ＝0.2 s ＋2×0.8－0.64
s ＝0.3 s. 答案：(1)0.4 s (2)0.3 s
15.解析：(1)由振动图象可知周期T ＝0.2 s ，由波动图象可知波长λ＝0.2 m 则由波速公式可得 v ＝λT ＝0.2
0.2 m/s ＝1 m/s.
(2)t 1＝PQ v ＝
0.41 s ＝0.4 s 在此之前P 点已经振动了T
2
＝0.1 s ，
所以P 点一共振动了0.4 s ＋0.1 s ＝0.5 s ＝5×T 2＝5T
2
可得P 点经过的路程为 5×2A ＝5×2×0.05 m＝0.5 m. 答案：(1)1 m/s (2)0.5 m
16.解析：由图象可知：λ＝8 m 由3T ＜t 2－t 1＜4T 知波传播距离 3λ＜Δx ＜4λ，即n ＝3 (1)当波向右传播时，波传播距离
s ＝(3λ＋3)m ＝(3×8＋3) m ＝27 m ， v ＝s t ＝27
0.5
m/s ＝54 m/s.
(2)当波向左传播时，波传播距离
s ＝(3λ＋5) m ＝(3×8＋5) m ＝29 m ， v ＝s t ＝29
0.5
m/s ＝58 m/s.
(3)s＝vt＝74×0.5 m＝37 m. 因为s＝37 m＝(4λ＋5)m，所以波向左传播．答案：(1)54 m/s (2)58 m/s (3)向左。