人教版高中物理选修3-4《第12章机械波》单元综合试题及答案5
人教版高中物理选修3-4第十二章 机械波单元测试含答案
绝密★启用前人教版物理选修3-4第十二章机械波单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为x a＝2.5 m，x b＝4.5 m，则下列说法中正确的是()A．质点a振动的周期为6 sB．平衡位置x＝10.5 m处的质点(图中未画出)与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．经过个周期，质点a通过的路程为2 cm2.下图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()A． 2与1的波长、频率相等，波速不等B． 2与1的波速、频率相等，波长不等C． 3与1的波速、频率、波长均相等D． 3与1的频率相等，波速、波长均不等3.如图所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B 是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于()A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述选项均不对4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()图2A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小5.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t＝s时()A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同6.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点a的起振时刻比质点c延迟了3 s，b 和c之间的距离是2.5 m，以下说法正确的是()A．此列波的波长为5 mB．此列波的频率为2 HzC．此列波的波速为2.5 m/sD．此列波的传播方向为沿x轴负方向传播7.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，x＝4 cm处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m/s，则下列说法正确的是()A．这列波可能是沿x轴正方向传播的B．质点P在t＝0时刻速度方向沿y轴正方向C．质点P在0.6 s时间内经过的路程为0.32 mD．质点P在t＝0.4 s时刻速度方向与加速度方向相同8.关于多普勒效应，下列说法中不正确的是()A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变B．要发生多普勒效应，波源和观察者间必须有相对运动C．只有声波会发生多普勒效应D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应9.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则下列说法正确的是()A．该波的速度为1.6 m/s，沿x轴负方向传播B．该波的速度为20 m/s，沿x轴正方向传播C．经过0.2 s，质点P沿x轴的正方向迁移了4 mD．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向10.一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知波的速度为10 m/s.则t＝0.2 s时刻正确的波形应是下图中的()A．B．C．D．二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法中，正确的是()A．弹簧振子的周期与振幅有关B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C．单位时间内经过介质中某一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率D．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度12.(多选)如图是一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示．由图中可以得出()A．蜻蜓的飞行方向向左B．蜻蜓的飞行方向向右C．蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大D．蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小13.(多选)如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1 s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是()A． 0.60 m/sB． 0.75 m/sC． 1.05 m/sD． 1.15 m/s14.(多选)波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是()A．波长60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B．波长60 m的声波比17 m的声波频率小C．波长60 m的声波比17 m的声波易发生明显衍射D．波长60 m的声波不能被反射分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2 s后的波形图．(1)若波向左传播，求它的可能周期和最大周期；(2)若波向右传播，求它的可能传播速度；(3)若波速是45 m/s，求波的传播方向．16.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示．求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？17.波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的OA两点处，OA＝2 m，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，速度为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：(1)简谐横波的波长；(2)OA间合振动振幅最小的点的位置．18.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T＝2 s，t＝0时刻的波形如图所示．此刻，波刚好传到x1＝6 m处，求：坐标x2＝10 m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？答案解析1.【答案】B【解析】质点的振动周期为T＝＝s＝4 s，A错误；平衡位置x＝10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻a质点离平衡位置比b质点离平衡位置较远，所以此时质点a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周期，质点a通过的路程小于2 cm，选项D错误．2.【答案】D【解析】波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错；波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝得波长不同，故C错，D对．3.【答案】B【解析】从题图中可以看出挡板A比水波波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确．4.【答案】D【解析】由波的传播方向及P质点位置，可知P质点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．5.【答案】C【解析】由图读出波长为λ＝4 m，则该波的周期为T＝＝0.1 s，t＝s时为周期，t＝0时刻质点M的速度方向向上，所以t＝s时M对平衡位置的位移为正值，速度方向向下，为负值，A、B错；简谐振动的质点加速度方向与位移方向始终相反，故t＝s时M的加速度方向向下，与速度方向相同，C对，D错．6.【答案】D【解析】由图知，b和c之间的距离等于波长，则λ＝2.5 m，故A错误；由题，3 s＝(1＋)T，T ＝2 s，频率f＝0.5 Hz，故B错误；波速为v＝λf＝1.25 m/s.故C错误；质点a的起振时刻比质点c 延迟了3 s，说明波沿x轴负方向传播，故D正确．7.【答案】C【解析】据题意，该机械波的周期为T＝＝0.15 s，0.2 s＝T，在这段时间内波平移的距离为16 cm，所以这列波只能沿x轴负方向传播，质点P从0时刻开始先向下振动，A、B选项错误；0.6 s ＝4×0.15 s＝4T，所以0.6 s内质点P经过的路程为x＝4×4A＝0.32 m，则C选项正确；0.4 s＝2×0.15＋0.1＝2T＋0.1，而0.1 s处于～之间，此过程质点处于已通过平衡位置向上运动的过程中，加速度方向向下，所以D选项错误．8.【答案】C【解析】多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率发生变化，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应，本题选不正确的，故选C.9.【答案】B【解析】简谐横波的波长λ＝4 m，T＝0.2 s，则波速v＝＝20 m/s，A错，B对；根据简谐波“前带后，后随前”带动原则可知：该波沿x轴正方向传播；质点不“随波逐流”，所以C错误；质点Q 此时向上振动，经过0.1 s，即半个周期后质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错．10.【答案】A【解析】由波形图可知波长λ＝4.0 m，周期T＝＝0.4 s，再经过半个周期即t＝0.2 s时刻x＝0处质点位于波谷位置，A正确．11.【答案】BC【解析】弹簧振子的周期与振幅无关，这种性质叫等时性，故A错误；波速与介质的性质有关，与波源无关，同一种波在同一介质中速度是相同的，故B正确；波源的振动以波的形式传播出去，波的频率等于介质中各质点的振动频率，单位时间内经过介质中某点的完全波的个数，就是这列简谐波的频率，故C正确；在波传播方向上的某个质点做简谐运动，速度是周期性变化的，而在同一均匀介质传播的波，传播过程中速度不变，两者之间没有关系，故D错误．12.【答案】BC【解析】由图象知，蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆；若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的．然而图中则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大．13.【答案】BC【解析】由题图可知波长为：λ＝60 cm＝0.6 m．若波沿x轴正方向传播，传播的距离为：x1＝(n ＋)λ(n＝0,1,2，…)，波速为：v1＝＝m/s＝(0.6n＋0.15) m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝1时，v1＝0.75 m/s，故B正确；若波沿x轴负方向传播，传播的距离为：x2＝(n＋)λ(n＝0,1,2，…)，波速为：v2＝＝m/s＝(0.6n＋0.45) m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝1时，v2＝1.05 m/s，故C正确．14.【答案】BC【解析】不管波长长度为多少，声波在空气中的传播速度都约为340 m/s，由波长、声速、频率关系可知f＝，波长越长，频率越小，所以A错误，B正确．由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生明显衍射较容易，C正确．任何波都可以发生反射，D错误．15.【答案】(1)s(n＝0,1,2，…)0.27 s(2)5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)(3)向右【解析】(1)若波向左传播，传播的时间为Δt＝T＋nT(n＝0,1,2，…)，所以T＝＝4×s＝s(n＝0,1,2，…)，最大周期为T max＝s≈0.27 s.(2)若波向右传播，Δt＝＋nT(n＝0,1,2，…)所以T＝s(n＝0,1,2，…)，而λ＝4 m所以v＝＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)．(3)若波速是45 m/s，设波向右传播，由上问求得的向右传播的波速公式得：45 m/s＝5(4n＋1) m/s，解得n＝2.故假设成立，因此波向右传播．16.【答案】(1)2.25 s(2)16 m【解析】(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m波从x＝1 m传至x＝4.5 m处的N质点需要的时间t＝T此时x＝4.5 m处的质点正向y轴负方向运动x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需，因此Δt＝T＝ 2.25 s此时波形如图：(2)由图知，振幅A＝ 8 cm质点在一个周期内通过的路程为4A＝ 32 cmO质点通过88 cm的路程共经过的时间为T从x＝0 m传至x＝4.5 m处的N质点需要时间t1为T质点N运动的时间为T所以质点N振动通过的总路程为2A＝ 16 cm.17.【答案】(1)1 m(2)0.25 m0.75 m 1.25 m 1.75 m【解析】(1)设简谐横波的波长为λ，频率为f，波速为v，则λ＝1 m(2)以O为坐标原点，设P为OA间任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2，其中x、Δl以m为单位，合振动的振幅最小的点的位置满足Δl＝(k＋)λ为整数，联立得x＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.18.【答案】3 s【解析】由图可知波长λ＝4 m波速为：v＝＝2 m/s波从x1＝6 m传到x2＝10 m处需要的时间t1＝＝＝2 sx2＝10 m处的质点还需要经过T＝1 s的时间，第一次经过平衡位置向y轴负方向运动所以总共需要的时间t＝t1＋T＝3 s.。
人教版高中物理选修3-4第12章 机械波 单元测试.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第12章机械波单元测试1．下列事实属于明显的衍射现象的是( )A．池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B．水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C．水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域D．板胡的声音比弦声更响答案：AC2．以下关于多普勒效应的说法中正确的是( )A．有多普勒效应时，波源的振动频率发生变化B．有多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化C．多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D．人与波源有相对运动时，观察到的频率一定发生变化答案：B3．振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x轴上沿正、负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示．在原点的左方有一质点P，从图示时刻开始，经过1/8周期，质点P所在的位置以及振动方向为( )A．x轴下方，向上运动B．x轴下方，向下运动C．x轴上方，向上运动D．x轴上方，向下运动答案：A4．一列波在介质中向某一方向传播，下图为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )A．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间TB．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间3T/4C．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T/4D．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T/4答案：C5．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为( )A．A＝1 m f＝5 Hz B．A＝0.5 m f＝5 HzC．A＝1 m f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m f＝2.5 Hz答案：D6．一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形图如中虚线所示．若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是( )A．2 m/s B．3 m/sC．4 m/s D．5 m/s答案：B7．如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2 cm，波速为2 m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一个波长)，当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1 cm的位置，则( )A．此波的周期可能为0.6 sB．此波的周期可能为1.2 sC．从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波谷位置D．从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波峰位置答案：ACD8．下图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波源O点的振动从左向右传播的图象，屏上每小格边长为1 cm.在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5.5 s时，观察者看到B处恰好第三次出现波谷．下列判断正确的是( )A．该波的振幅为10 cm B．该波的波长为6 cmC．该波的周期为2 s D．在t＝5.5 s时，C处应显示为波峰答案：CD9．两列平面简谐横波在空中叠加，如图，其中简谐横波a(图中虚线所示)沿x轴正方向传播，简谐横波b(图中实线所示)沿x 轴负方向传播，波速都是20 m/s，t＝0时，这两列波的波动图象如图所示，那么位于x＝45 m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是( )A．1.50 s,0.25 s B．0.25 s,0.75 sC．0.50 s,0.75 s D．0.75 s,0.25 s答案：B10．一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图1所示，已知波速为10 m/s.则t＝0.1 s 时正确的波形应是图2中的( )答案：C11．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L ，如图(a)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，经过时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形，则该波：(1)波长为多少？(2)质点振动的周期为多少？(3)波速为多少？答案：(1)8L (2)23Δt (3)12L Δt12． 一列向右传播的简谐横波传到R 点时的波形如图所示，波速为v ＝0.06 m/s ，质点P 、Q 的坐标分别为xP ＝0.96 m ，xQ ＝0.36 m.(1)质点P 开始振动时，振动方向如何？(2)从图示时刻经多长时间，质点P 第一次到达波谷？(3)质点P 到达波峰时，质点Q 在何处？答案：(1)y 轴负方向 (2)12 s (3)波谷。
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)
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）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.公路上的雷达测速仪的任务原理是应用( )A．波的反射和多普勒效应B．波的干预和多普勒效应C．波的干预和波的反射D．波的反射和共振2.一列沿x轴传达的简谐横波在某时辰波的图象如下图，波速为20 m/s，图示时辰x＝2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，可以判别 ( )A．质点振动的周期为0.20 sB．质点振动的振幅为1.6 cmC．波沿x轴的正方向传达D．图示时辰，x＝1.5 m处的质点减速度沿y轴正方向3.一列简谐横波沿x轴传达，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x＝0处质元的位移为－A且向y轴负方向运动时．坐标为x＝0.4 m处质元的位移为A．当坐标为x＝0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x＝0.4 m处质元的位移和运动方向区分为( )A．－A、沿y轴正方向B．－A、沿y轴负方向C．－A、沿y轴正方向D．－A、沿y轴负方向4.振源A带动细绳振动，某时辰构成的横波波形如下图，那么在波传达到细绳上一点P时末尾计时，以下四个图形中能表示P点振动图象的是( )A． B． C． D．5.如下图是一列沿着绳向右传达的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判别波源A点末尾的振动方向是( )A．向左 B．向右 C．向下 D．向上6.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1 cm处的质点，Q是平衡位置在x＝4 cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．那么( )A．t＝0.3 s时，质点Q的减速度到达正向最大B．波的传达速度为20 m/sC．波的传达方向沿x轴负方向D．t＝0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向7.一列横波在x轴上沿x轴正方向传达，在t与t＋0.4 s两时辰在x轴上－3 m～＋3 m的区间内的波形图恰恰堆叠，那么以下说法正确的选项是( )A．质点振动的最小周期为0.4B．该波最大波速为10 m/sC．从t时辰末尾计时，x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置D．在t＋0.2 s时辰，x＝2 m处的质点位移一定为a8.如下图，甲、乙两平面波是振幅相反的相关波，甲波沿x轴正方向传达，乙波沿y轴正方向传达，图中实线表示某一时辰的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动状况，正确的判别是( )A．a、b点振动增强，c、d点振动削弱B．a、c点振动增强，b、d点振动削弱C．a、d点振动增强，b、c点振动削弱D．a、b、c、d点的振动都增强9.以下关于机械波的说法正确的选项是( )A．声波是机械波，其传达方向与介质质点的振动方向垂直B．机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议C．介质质点每经过一个周期沿波的传达方向移动一个波长的距离D．机械波在传达进程中，越远的质点其振动周期越小10.一列横波沿x轴正方向传达到坐标原点O时的波形如下图，当波抵达N点时，处于x＝2 cm处的质点经过的路程和该时辰的位移是 ( )A． 2.5 cm,0 cm B． 5 cm,0 cmC． 2.5 cm，－1 cm D． 5 cm，－1 cm11.如下图，一简谐横波在x轴上传达，轴上a、b两点相距12 m．t＝0时a点为波峰，b点为波谷；t＝0.5 s时a点为波谷，b点为波峰，那么以下判别正确的选项是( )A．波一定沿x轴正方向传达 B．波长能够是8 mC．周期能够是0.5 s D．波速一定是24 m/s12.一列简谐横波沿x轴负方向传达，波速为v＝4 m/s.坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如下图，在以下4幅图中可以正确表示t＝0.15 s时的波形的图是( )A． B．C． D．13.依据机械波的知识可知( )A．横波沿水平方向传达，纵波沿竖直方向传达B．在波的传达进程中，质点随波迁移将振动方式和能量传达出去C．波的图象就是反映各质点在同一时辰不同位移的曲线D．声波在真空中也能传达14.如下图，在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源，区分距O点6 m和1 m，两个声源同时不时向外收回波长都为2 m的完全相反的声波．在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内声波干预削弱的区域共有( )A．无量多个 B． 7个 C． 5个 D． 3个15.一列横波沿x轴正向传达，某时辰的图象如以下图所示，坐标为(3,0)的质点，经过周期后该质点的坐标是( )A． (3,2) B． (4,2) C． (4，－2) D． (3,0)二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)在平均介质中选取平衡位置在同不时线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示．一列横波沿该直线向右传达，t＝0时抵达质点1，质点1末尾向下运动，经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形，那么该波的( )A．周期为Δt，波长为8LB．周期为Δt，波长为8LC．周期为Δt，波速为D．周期为Δt，波速为17.(多项选择)在同一地点有两个运动的声源，收回声波1和声波2.在同一空间的介质中沿同一方向传达，如下图为某时辰这两列波的图象，那么以下说法中正确的选项是( )A．波1速度比波2速度大B．这两列波的频率相反C．在这两列波传达方向上，不会发生动摇的干预现象D．相关于同一阻碍物，波1比波2发作衍射现象更清楚18.(多项选择)以下说法正确的选项是( )A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，阻碍物或孔越小，衍射越清楚C．听到回声是声波的衍射现象D．听到回声是共鸣现象19.(多项选择)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传达时某时辰的波形图，甲波向右传达，乙波向左传达．质点M位于x＝0.2 m处，那么( )A．这两列波不会发作干预现象B．M点的振动总是增强C．M点将做振幅为30 cm的简谐振动D．由图示时辰末尾，再经过甲波周期，M点将位于波峰20.(多项选择)假设一辆汽车在运动时喇叭收回声响的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的进程中，以下说法正确的选项是( )A．当汽车向你驶来时，听到声响的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声响的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而事先，听到声响的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而事先，听到声响的频率小于300 Hz三、填空题21.以下图是不同频率的水波经过相反的小孔所能抵达区域的表示图，____状况中水波的频率最大；____状况中水波的频率最小．22.湖面上停着A、B两条小船，它们相距20 m．一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传达，每条小船每分钟上下浮动20次．当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰．以下说法正确的选项是________．A．水波的波长是mB．水波的频率是HzC．水波的波速是m/sD．假定惹起水波的波源振动加快，波的传达速度将变慢E．假定惹起水波的波源振动减慢，波的传达速度将变快23.一列周期为0.4秒的简谐波在平均介质中沿x轴传达，该波在某一时辰的波形如下图，此时振动还只发作在O、M之间；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置区分位于 2 m、3 m、6 m 处．此时B的速度方向为－y方向，以下说法正确的选项是________．A．该波沿x轴正向传达，波速为20 m/sB．A质点比B质点晚振动0.05 sC．B质点此时的位移为1 cmD．由图示时辰经0.1 s，B质点的运动路程为2 cmE．假定该波与另一列沿x轴正向传达且波长为16 m的波相遇，可以发作动摇的干预现象24.以下三张图片区分反映了飞机以三种不同速度在空中(不思索空气的活动)水平飞行时，发生声波的状况．图中一系列圆表示声波的传达状况，A点表示飞机的位置．请你应用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是________(填〝a〞〝b〞〝c〞)25.如下图，图甲为一列沿水平方向传达的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P 的振动图线，该波的传达速度为________m/s；图甲中Q点(坐标为x＝2.25 m处的点)的振动方程为________．四、计算题26.如图甲为一列简谐横波在某一时辰的图象，图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时辰末尾计时的振动图象，那么(1)波沿x轴______(填〝正〞或〝负〞)方向传达．(2)求波速．27.一列简谐波沿x轴正方向传达，t＝0时波形如图甲所示，在0.6 s末，A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰，求：(1)该简谐波的波长、波速区分为多少？(2)经过多少时间x＝5 m处的质点P第一次出现波峰？(3)假设以该机械波传到质点P末尾计时，请在图乙中画出P点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图象．答案解析1.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的任务原理是应用波的反射和多普勒效应，A对．2.【答案】A【解析】图示时辰x＝2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，依据振动方向和传达方向在波形图同一侧，可判别波沿x轴负方向传达，x＝1.5 m处的质点在平衡位置上方，减速度沿y轴负方向，选项C、D错．依据波形图可得波长λ＝4 m，传达速度v＝20 m/s，质点振动周期T＝＝0.2 s，选项A对．依据波形图，质点振动的振幅A＝0.8 cm，选项B错．3.【答案】C【解析】坐标为x＝0处质元与坐标为x＝0.4 m处质元间距为0.4 m小于半个波长，坐标为x＝0.2 m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动，坐标为x＝0.4 m处质元也向y轴负方向运动．当坐标为x＝0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时阅历时间是半个周期的奇数倍．在这段时间坐标为x＝0.4 m处质元运动到对称点即位移为－A，运动方向与原来相反，C 正确．4.【答案】C【解析】由图可知，振源末尾起振的方向向下．所以，振动方式传到质点P时，质点P从平衡位置末尾先向下振动，故P点的振动图象如选项C所示．5.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚末尾的振动方向向上，选项D正确．6.【答案】C【解析】由乙图可知，t＝0.3 s时，质点Q的位置在正向最大位移处，故其减速度是到达反向最大，故A是错误的；由甲图可知，波长为8 cm，由乙图可知，周期为0.4 s，故波速为v＝＝20 cm/s，所以B也是错误的；由于质点Q在t＝0时的振动方向是向下的，故可以判别出波的传达方向是沿x轴的负方向传达的，故C是正确的；当t＝0.7 s时，实践上是经过1T，O位置处的质点会运动到负的最大位移处，所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是错误的．7.【答案】C【解析】由题意可知，在t与t＋0.4 s两时辰在x轴上－3 m至＋3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示，那么有 0.4 s＝NT(N＝1,2,3…)，得：T＝s．所以当N＝1时，周期最大，为T＝0.4 s，由图知，λ＝4 m，依据v＝，知当N＝1时，波速最小为10 m/s，故A、B错误；横波沿x轴正方向传达，t时辰，x＝2 m处的质点正向下运动，x＝2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置，故C正确；时间t ＝0.2 s，由于＝，假定N是奇数，那么x＝2 m处的质点位移为－a；假定N是偶数，x＝2 m 处的质点位移为a，故D错误．8.【答案】B【解析】再过T，甲乙两波波峰同时传到a点，甲乙两波波谷同时传到c点，甲波波峰和乙波波谷同时传到b点，甲波波谷和乙波波峰同时传到d点，所以a、c两点为增强点，b、d两点为削弱点，选B.9.【答案】B【解析】声波是纵波，其传达方向与介质质点的振动方向平行，故A错误；机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议，经过不同的介质时，速度发作改动，故B正确；介质中的质点并不随波迁移，而是在其平衡位置左近振动，故C错误；机械波的频率等于波源的振动频率，频率由波源决议的，当它经过不同的介质时，只要频率f和周期不会改动，故D错误．10.【答案】D【解析】波的传达是振动这种运动方式的传达，而不是将原有波形向波的传达方向顺延．当波刚传到坐标原点时，原点O的振动方向沿y轴负方向，由于波的传达是波形在介质中匀速传达，故各点起振方向均沿y轴负方向，由于x＝2 cm处质点起振后还需经过1T波才传到N点，所以x ＝2 cm处质点的位移为y＝－1 cm，经过的路程s＝1×4A＝5 cm，选项D正确．11.【答案】B【解析】由题可知波的传达方向是不确定的，故A错误；从动摇图象可知假定a点为波峰，b点为波谷那么二者相距至少半个波长，或许n个波长另加半个波长，故有：x＝12 m＝(n＋)λ(n＝0、1、2、3 )，那么得λ＝故λ的能够值有24 m、8 m 等，故B正确；对应的周期能够有：t＝0.5 s＝(k＋)T，(k＝0、1、2、3 )那么得：T＝s, 那么T的能够值有1 s、s等，不能够为0.5 s，故C错误；波速能够为v＝＝m/s, 波速能够不是24 m/s，所以D错．12.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴负方向传达，因此在t＝0.15 s时，原点处的质点位移是为正，向负方向振动．C、D图原点处的质点位移为负，所以C、D错；B图向正方向振动，B错．13.【答案】C【解析】横波和纵波在水平和竖直方向都能传达，这两种波是依据波的传达方向与质点的振动方向间的关系划分的，故A错误．在波的传达进程中，质点在自己的平衡位置左近振动，并不随波迁移，故B错误．波的图象就是反映各质点在空间的散布状况，即各质点在同一时辰不同位移的曲线，故C正确．声波在真空中不能传达，由于没有传达振动的介质，故D错误．14.【答案】C【解析】假定某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍，即Δs＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，那么该点振动削弱，直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大，即AO－BO＝6－1 m＝5 m＝λ，故O点为削弱点，由O向－∞或由O向＋∞，直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐渐减小，其中Δs＝λ的点有两个，Δs＝λ的点有两个，所以在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内听不到声响的区域共有5个，应选C.15.【答案】A【解析】由题意可知，波沿x轴正向传达，那么质点(3,0)的振动方向沿y轴正向，经周期后抵达正向最大位移，即坐标为(3,2)．16.【答案】BC【解析】由图知波长λ＝8L，简谐横波向右传达，图中质点9的振意向上，而波源1起振方向向下，所以质点9并非刚刚起振，而是曾经振动了0.5T，那么质点1振动了1.5T，即1.5T＝Δt，失掉T＝Δt，故B、C正确．17.【答案】CD【解析】在同一种介质中，各种频率的机械波传达的速度相反，选项A错误；从图中可以看出波1的波长大于波2的波长，由公式v＝λf可得，波1的频率小于波2的频率，选项B错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发作干预，选项C正确；关于同一阻碍物，波长越大衍射越清楚，选项D正确．18.【答案】AB【解析】衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征；阻碍物或孔的尺寸越小，越能满足发作清楚衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，假设回声抵达人耳比原声滞后0.1 s以上，就能区分回声和原声．19.【答案】BC【解析】两列简谐横波在同一平均介质内传达，波速相等，由图可知两列波的波长相等，由v＝λf可知，频率相等，所以两列波能发生干预，故A错误；质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是增强，振幅等于两列波振幅之和，为A＝20 cm＋10 cm＝30 cm，那么M点将做振幅为30 cm的简谐振动，故B、C正确；从图示时辰末尾，再经过甲波周期，两波在M点都将向下运动，故M点会抵达波谷，D错误．20.【答案】AD【解析】依据多普勒效应规律，当汽车向你驶来时，听到的喇叭声响的频率大于300 Hz, C、B错误，当汽车和你擦身而事先，听到的喇叭声响的频率小于300 Hz，A、D对．21.【答案】c a【解析】由图可知a状况衍射最清楚，c状况衍射最不清楚，故a状况波长最大，而c状况波长最小，又由于水波的波速相反，故a状况频率最小，c状况频率最大．22.【答案】ABC【解析】由题知，每只船每分钟上下浮动20次，那么T＝3 s，波的频率为Hz.当A船位于波峰时B船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，那么两船之间的距离等于1.5个波长，即有 1.5λ＝20 m，得λ＝m，波速v＝＝m/s，故A、B、C正确；波的传达速度由介质的性质决议，与波源的振动速度有关，故D、E错误．23.【答案】BCD【解析】由图知，波长λ＝8 m，那么波速为v＝＝＝20 m/s.此时B的速度方向为－y方向，那么由波形的平移法知该波沿x轴负向传达，故A错误．A质点与B质点平衡位置相距x＝1 m，那么波从B传到A的时间t＝＝s＝0.05 s，即A质点比B质点晚振动0.05 s，故B正确．B质点此时的位移为y＝sinπ cm＝1 cm，故C正确．由图示时辰经0.1 s＝T，由波形平移法可知，图中x＝5 cm处的形状传到B点，B质点的运动路程为S＝2y＝2 cm，故D正确．在同一种介质中传达的两列波波速相等，波长不同时频率不同，两列波相遇时，频率不等，不能够发作动摇的干预现象，故E错误．24.【答案】c【解析】当飞机运动到某圆圆心时，在周围激起起声波，声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A 点所用的时间相反．设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，那么v＝340(m/s)，x和r都可在图中量出．因此，从图上可以看出，a图飞机速度小于声速，b图等于声速，c图大于声速，应选c.25.【答案】0.5 y＝0.2cos (πt) cm【解析】由甲图知波长等于1.0 m，乙图知周期等于2 s，所以传达速度v＝＝0.5 m/s；由图知，在t＝0时辰，Q点处于波峰的位置，所以振动方程为y＝0.2cos (πt) cm.26.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知，t＝0时辰质点P振动方向向下；在甲图上，由波形平移法可知，沿x轴的负方向传达；(2)由甲、乙图区分读出，λ＝4 m，T＝0.4 s，那么波速v＝＝10 m/s27.【答案】(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)【解析】(1)由图可知，λ＝2 m，T＝s＝0.2 s，v＝＝10 m/s(2)波峰传到P点，t＝＝s＝0.45 s(3)由甲图可知，质点起振的方向为经平衡位置向下振动，振动图象如下图。
2019_2020学年高中物理第12章机械波单元综合练习含解析新人教版选修3_4
高中物理第12章机械波：机械波单元综合1．(2015·江苏)(1)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )A ．波速变大B ．波速不变C ．频率变高D ．频率不变(2)用2×106Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s 和1 500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时________(选填“容易”或者“不容易”)发生衍射．答案 (1)BC (2)1.5 不容易2．(2015·天津)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a 、b 两质点的横坐标分别为x ＝2 m 和x ＝6 m ，图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )A ．该波沿＋x 方向传播，波速为1 m/sB ．质点a 经4 s 振动的路程为4 mC ．此时刻质点a 的速度沿＋y 方向D ．质点a 在t ＝2 s 时速度为零 答案 D3．(2015·四川)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( )A ．频率是30 HzB ．波长是3 mC ．波速是1 m/sD ．周期是0.1 s解析 木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况，即波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动，因此其周期为T ＝6030 s ＝2 s ，故选项D 错误；频率为f ＝1T＝0.5 Hz ，故选项A 错误；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以s AB ＝32λ，解得波长为λ＝2s AB3＝2 m ，故选项B 错误；根据波长、波速、周期间关系可知，这列水面波的波速为v ＝λT ＝22m/s ＝1 m/s ，故选项C 正确．答案 C4．(2015·福建)简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播，波速为v .若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a 、b 相距为s ，a 、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形中质点a 最早到达波谷的是( )解析 由图A 知，波长λ＝2s ，周期T ＝2sv，由图知质点a 向上振动，经3T /4第一次到达波谷，用时t 1＝34T ＝3s 2v ，B 图对应波长λ＝s ，周期T ＝sv ，由图知质点a 向下振动，经T /4第一次到达波谷，用时t 2＝14T ＝s 4v ，C 图对应波长λ＝s ，周期T ＝sv ，由图知质点a 向上振动，经3T /4第一次到达波谷，用时t 3＝34T ＝3s 4v ，D 图对应波长λ＝2s3，由图知质点a向下振动，经T /4第一次到达波谷，用时t 4＝14T ＝s6v，所以D 正确．答案 D5．(2015·北京)周期为2.0 s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波( )A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s B．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s D．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s 解析机械振动与机械波为每年必考题目，难度都不大．根据机械波的速度公式v＝λT，由图可知波长为20 m，再结合周期为2 s，可以得出波速为10 m/s.应用“同侧法”等方法判断波沿x轴正方向传播．因此答案为B项．答案 B6．(2015·海南)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s．下列说法正确的是( )A．波速为4 m/sB．波的频率为1.25 HzC．x坐标为15 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波谷D．x的坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰E ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点恰好位于波谷解析 任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ，则12T ＝0.4 s ，解得T＝0.8 s ．从图像中可知λ＝4 m ，所以根据公式v ＝λT ＝40.8＝5 m/s ，故A 项错误；根据公式f ＝1T可得波的频率为1.25 Hz ，B 项正确；x 坐标为15 m 的质点和x 坐标为3 m 的质点相隔12 m ，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x 坐标为3 m 的质点经过t ＝0.2 s 即四分之一周期振动到平衡位置，所以x 坐标为15 m 的质点在t ＝0.2 s 时振动到平衡位置，C 项错误；x 的坐标为22 m 的质点和x 的坐标为2 m 的质点为同相点，x 的坐标为2 m 的质点经过t ＝0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰，故x 的坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰，D 项正确；当质点P 位于波峰时，经过了半个周期，而x 坐标为17 m 的质点和x 坐标为1 m 的质点为同相点，经过半个周期x 坐标为1 m 的质点恰好位于波谷，E 项正确．答案 BDE7．(2014·全国)两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A 2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|A 1－A 2|B ．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1＋A 2C ．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解析 本题考查波的叠加．波峰与波谷相遇，振动方向相反，振幅等于两列波振幅之差，A 项正确；波峰与波峰相遇，振动方向相同，振幅等于两列波振幅之和，质点仍在振动而不会停在最大位移处，B 项错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，只是波峰与波峰相遇处质点振幅大于波峰与波谷相遇处质点振幅，C 项错误，D 项正确．答案 AD8．(2014·天津)平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为x P ＝3.5 m 、x Q ＝－3 m ．当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的( )A ．位移方向相同、速度方向相反B ．位移方向相同、速度方向相同C ．位移方向相反、速度方向相反D ．位移方向相反、速度方向相同解析 本题是对机械振动和机械波的综合考查，根据波速和频率之间的关系v ＝fλ得该波的波长为2 m ．可知，当S 经过平衡位置向负方向运动时，距离S 为1.75个波长的P 点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S 为1.5个波长的Q 点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D 项正确．答案 D9．(2014·四川)如图所示，甲为t ＝1 s 时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx ＝0.5 m 处质点的振动图像可能是( )解析 从甲图可以得到波长为2 m ，从乙图可以得到周期为2 s ，即波速为1 m/s ；由乙图的振动图像可以找到t ＝1 s 时，该质点位移为负，并且向下运动，距该质点Δx ＝0.5m 处的质点与该质点的振动情况相差T 4，即将乙图中的图像向左或右平移14周期即可得到距该质点Δx ＝0.5 m 处质点的振动图像，故只有A 项正确．答案 A10．(2014·新课标全国Ⅰ)图(a)为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图．图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是________．A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0－2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0－2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析 本题考查了机械振动与机械波．v ＝λT ＝24m/s ＝0.5 m/s ，A 项正确．x ＝1.5 m处的质点在t ＝2 s 时正在向下振动，根据“上坡下”法可判断机械波向左传播，B 项错误；0－2 s 是半个周期，P 点运动的路程为2×4 cm＝8 cm ，C 项正确，D 项错误；7 s 是此时刻再经过5 s ，即114T ，这时P 点刚好回到平衡位置，E 项正确．答案 ACE11．(2014·新课标全国Ⅱ)图(a)为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图像，下列说法正确的是________．A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin10πt (国际单位制)解析 由Q 点的振动图像可知，t ＝0.10 s 时质点Q 沿y 轴负方向运动，A 项错误；由波的图像可知，波向左传播，波的周期T ＝0.2 s ，振幅A ＝10 cm ，t ＝0.10 s 时质点P 向上运动，经过0.15 s ＝34T 时，即在t ＝0.25 s 时，质点振动到x 轴下方位置，且速度方向向上，加速度方向也沿y 轴正方向，B 项正确；波动速度v ＝λT ＝80.2m/s ＝40 m/s ，故从t＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，波沿x 轴负方向传播的距离为x ＝vt ＝6 m ，C 项正确；由于P 点不是在波峰或波谷或平衡位置，故从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s 的34周期内，通过的路程不等于3A ＝30 cm ，D 项错误；质点Q 做简谐振动的振动方程为y ＝A sin 2πTt ＝0.10sin10πt (国际单位制)，E 项正确．答案 BCE12．(2015·重庆)下图为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4 s ．求该波的波速并判断P 点此时的振动方向．解析 由波形图可知λ＝1.0 m 波速v ＝λT＝2.5 m/s波沿x 轴正方向，由同侧法可知P 点沿y 轴正向振动． 答案 v ＝2.5 m/s ；P 点沿y 轴正向振动13．(2015·新课标全国Ⅰ)甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为25 cm/s ，两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示，求(1)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标；(2)从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间． 答案 (1)X ＝(50＋300n ) cm n ＝0，±1，±2…… (2)t ＝0.1 s解析 (1)t ＝0时，在x ＝50 cm 处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm ，两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为λ1＝50 cm ，λ2＝60 cm ①甲、乙两列波波峰的x 坐标分别为：X 1＝50＋k 1λ1，k 1＝0，±1，±2……② X 2＝50＋k 2λ2，k 2＝0，±1，±2……③由①②③式得，介质中偏离平衡位置为16 cm 的所有质点的x 坐标为：X ＝(50＋300n ) cm n ＝0，±1，±2……④(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－16 cm ，t ＝0时，两列波谷间的x 坐标之差为：Δx ′＝[50＋(2m 2＋1)λ22]－[50＋(2m 1＋1)λ12]⑤式中m 1和m 2均为整数，将①代入⑤式得： Δx ′＝10(6m 2－5m 1)＋5⑥由于m 1和m 2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为： Δx ′＝5 cm ⑦从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间为：t ＝Δx ′2v⑧ 代入数值得：t ＝0.1 s ⑨14．(2015·新课标全国Ⅱ)平衡位置位于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)，P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置，求：(1)P 、Q 之间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．解析 (1)由题意，O 、P 两点的距离与波长满足OP ＝54λ波速与波长的关系为v ＝λT在t ＝5 s 时间间隔内波传播的路程为vt ，由题意知vt ＝PQ ＋λ4综上解得PQ ＝133 cm(2)Q 处的质点第一次处于波峰的位置时，波源运动时间为t 1＝t ＋54T波源由平衡位置开始运动，每经过T 4，波源运动的路程为A ，由题意可知t 1＝25×14T故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm 答案 (1)133 cm (2)125 cm。
人教版高中物理选修3-4第十二章 《机械波》单元测试试题(含答案)
第十二章《机械波》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列现象中属于机械波的是（）A．风吹过麦田时形成的滚滚麦浪.B．船驶过平静的湖面，湖面上形成的水波.C．团体操中演员们此起彼伏形成的人浪.D．在船摇晃时，船上的乘客都一起左右摇晃.2．观察者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来，同时发出汽笛声，下面判断中正确的是（）A．传向观察者的声波的速度越来越大 B．观察者感觉汽笛声的频率变高C．传向观察者的声波的频率变低 D．传向观察者的声波的波长变短3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图象如图所示．若波速为16m/s，则波长和频率分别是（）A．8m，2Hz B．8 m，0.5 Hz C．4 m，2 Hz D．4 m，0.5 Hz4．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为1m/s。
t=0时刻，该波的波形如图所示，P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点，此时P质点恰好开始振动。
则t=5s时刻，Q点（）A．经过平衡位置，向上运动B．经过平衡位置，向下运动C．位于波峰位置D．位于波谷位置5．一列沿x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示。
图甲中某质点的振动图象如图乙所示。
由图可知（）A ．图甲所示时刻质点L 正沿y 轴负方向B ．图乙所示t =2s 时刻该质点正沿y 轴正方向振动C ．图乙可能是质点L 的振动图象D ．图乙可能是质点N 的振动图象6．下列说法不正确．．．的是（ ） A ．被拍打的篮球上下运动是简谐运动B ．若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率减小C ．地震波既有横波又有纵波，所以房屋上下左右摆动D ．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象7．湖面上停着 、 两条小船,它们相距 。
一列水波正在湖面上沿 连线由 向 传播,每条小船每分钟上下浮动20次。
当 船位于波峰时, 船在平衡位置向下振动,两船之间还有一个波峰。
则水波的波速为（ ）A ．B ．C ．D ．8．一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强P 有关．下列速度表达式中，k 为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是（ ）A ．P v k p =B ．v =．v =．v =9．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图。
人教版高中物理选修3-4第12章《机械波》测试题(含答案)
第12章《机械波》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1．关于机械波的以下说法中，不正确的是 （ ）A ．产生机械波的条件一是要有振源，二是要有传播振动的介质B ．波是传播能量的一种方式，介质中的质点本身并不随波一起迁移C ．波动是指振动质点在介质中的传播过程D ．波动是质点振动的运动形式在介质中的传播过程2．一位学生在教室里朗读课文，一位在楼道里走动的人虽不见读书人，却听到了读书声，这是因为（ ）A ．教室的墙壁能传播声波B ．教室的墙壁能反射声波C ．发生了声波的衍射现象D ．发生了声波的干涉现象3．一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图像如图所示。
在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为（ ）A ．λ，0B ．λ，－AC ．λ，AD ．λ，A4．一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期4T 开始计时，则图2描述的是( )A ．a 处质点的振动图象B ．b 处质点的振动图象C ．c 处质点的振动图象D ．d 处质点的振动图象5．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，传播速度为l0m/s 。
当波传到x=5m 处的质点P 时，波形如图所示。
则以下判断正确的是（ ）A．这列波的周期为0.5sB．再经过0.4s，质点P第一次回到平衡位置C．再经过0.7s，x=9m处的质点Q到达波峰处D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处6．如图所示，一根竖直悬垂的轻弹性绳，令其上端左右振动，某时刻绳上形成如图所示波形，则绳上a、b两点此时的运动方向是（）A．a点向左，b点向右 B．a点向右，b点向左C．a、b两点均向左 D．a、b两点均向右7．在平静的湖面上漂着一片落叶，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到落叶处时，落叶将（）A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到落叶处，落叶仍不动C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动8．如图所示，为一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半。
人教版选修3-4 第十二章 机械波 单元检测 word版含解析答案
人教版选修3-4 第十二章机械波单元检测(满分:100分;时间:90分钟)一、选择题(每小题6分,共54分)1.关于机械波,紫珠、蓝仔、白胖、黄娃四位同学各自发表了自己的观点:①紫珠说:树叶在水面上下振动,说明机械波并不向外传递介质;②蓝仔说:只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象;③白胖说:只有横波才能发生干涉现象,纵波不能发生干涉现象;④黄娃说:机械波的频率由波源决定。
他们的观点正确的是()A.①②B.②③C.③④D.①④2.即将进站的列车发出一鸣笛声,持续时间为t。
若列车的速度为v1,空气中的声速为v2,则站台上的人听到鸣笛声持续的时间为()A.tB.v1+v2v2t C.v2-v1v2t D.v1v2t3.(多选)如图所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,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,波的频率变低D.在B处观察,波的频率变低4.(多选)在空气中的同一区域内,两列声波波源的振动情况如图所示,可以肯定的是()A.a波源的频率为b波源频率的2倍B.a波的波长为b波波长的2倍C.a、b两列波叠加能产生稳定的干涉D.通过同一狭缝,a波的衍射效果比b波明显5.(多选)体育课上李辉同学一脚把足球踢到了足球场下面的池塘中间。
王奇提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边,他抛出一石块到水池中激起了一列水波,结果足球并没有被推到池边。
大家一筹莫展,恰好物理老师来了,大家进行了关于波的讨论。
物理老师把两片小树叶放在水面上,大家观察发现两片小树叶在做上下振动,当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷,两树叶在1 min内都上下振动了36次,两树叶之间有2个波峰,他们测出两树叶间水面距离是4 m。
则下列说法正确的是()A.该列水波的频率是36 HzB.该列水波的波长是1.6 mC.该列水波的波速是0.96 m/sD.两片树叶的位移始终等大反向E.足球不能被推到池边的原因是水波的振幅太小后波上质点A的振动图象6.一列简谐横波a,某时刻的波形如图甲所示。
人教版高中物理选修3-4 第十二章 机械波 测试含答案和详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十二章机械波测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下(沿y轴方向)振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.1 s后，沿波的传播方向上距S为2 m的P点开始振动．若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图象如图所示乙．则下列说法中正确的是()A．波源S最初是向上振动的B．该简谐波的波速为20 m/sC．该波的波长为m(n＝0,1,2，…)D．该波通过宽度约为1 m的缝隙时，不能产生明显的衍射现象2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小3.S1、S2是两个同相的相干波源，相距3 m，激起两列相干简谐横波的波长均为λ＝1 m，则在以S2为圆心，S1、S2连线为半径的圆周上，质点振动情况判断正确的是()A．振动最强的点共有7处B．振动最强的点共有12处C．振动最弱的点共有7处D．振动最弱的点共有12处4.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()A．B．C．D．5.声波属于机械波．下列有关声波的描述中正确的是()A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别不同乐器同时发生的声音，证明声波不会发生干涉6.一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/s，某时刻的波形图象如图所示．此时x＝8 m处的质点具有正向最大速度，再过4.5 s则()A．x＝0 m处质点具有负向最大加速度B．x＝2 m处质点具有负向最大位移C．x＝4 m处质点具有正向最大速度D．x＝6 m处质点通过的路程为20 cm7.下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度仅由介质本身的性质决定C．机械波从一种介质进入另一种介质，频率可能会发生变化D．机械波的传播方向和振动方向一定垂直8.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝4.5 m，则下列说法中正确的是()A．质点a振动的周期为6 sB．平衡位置x＝10.5 m处的质点(图中未画出)与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．经过个周期，质点a通过的路程为2 cm9.区分横波和纵波的依据是()A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢10.下列选项中正确的是()A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激起无穷无尽的连续水波11.如图所示，呈水平状态的弹性绳，右端在竖直方向上做周期为0.4 s的振动，设t＝0时右端开始向上振动(如图)，则在t＝0.5 s时刻绳上的波形可能是下图中的()A．B．C．D．12.轮船在进港途中的x－t图象如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()A．B．C．D．13.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用()A．波的反射和多普勒效应B．波的干涉和多普勒效应C．波的干涉和波的反射D．波的反射和共振14.如图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2 m/s.以下结论正确的是()A．经过0.5 s，质点a、b、c通过的路程均为75 cmB．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4 Hz15.甲图为某简谐机械横波在t＝0时刻波的图象，乙图为波的传播方向上某质点的振动图象．下列说法正确的是()A．该波的波速是25 m/sB．该波一定沿x轴负方向传播C．若乙是质点P的振动图象，则t＝0.35 s时刻，质点Q的坐标为(3 m，－5 cm)D．若乙是质点Q的振动图象，则t＝0.35 s时刻，质点P的坐标为(8 m,0 cm)第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10分,共40分)16.某列波以60°的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，若反射线与折射线成90°角，波在乙介质中的波速为1.2×105km/s，求波在甲介质中的速度是多少？17.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的图象，图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时刻开始计时的振动图象，则(1)波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播．(2)求波速．18.一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图中实线所示，t2＝0.05 s时刻波形如图中虚线所示．(1)由波形曲线读出这列波的振幅和波长；(2)若周期大于(t2－t1)，则最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何？19.如图为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2 s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点．求：(1)该波的波幅、频率、周期和波速．(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0－0.6 s内的振动图象．答案解析1.【答案】B【解析】由振动图象可知，开始振动的下一刻，P点在下方，故开始时P点向下振动，波源S最初是向下振动的，A错误．简谐波的速度v＝＝＝20 m/s，故B正确．根据振动图象可知振动周期为0.4 s，根据v＝，可知波长λ＝vT＝8 m，故C错误．产生明显衍射现象时，障碍物或狭缝的直径小于或等于其波长，故该波通过宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象，D错误．2.【答案】D【解析】由波的传播方向及P质点位置，可知P质点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．3.【答案】D【解析】根据题意，两列相干简谐横波的波长均为λ＝1 m，而S1、S2相距3 m，根据干涉条件，当到S1、S2的路程差为半波长的偶数倍时，振动加强，即当Δx＝0、1 m、2 m、3 m时，振动加强；即圆上距离S1为3 m、2 m、4 m、1 m、5 m、6 m的点是振动加强的点．画出干涉图象，如图所示：故振动加强点有11个点；故A、B错误；根据干涉条件，当到S1、S2的路程差为半波长的奇数倍时，振动减弱，即当Δx＝0.5 m、1.5 m、2.5 m时，即圆上距离S1为3.5 m、2.5 m、4.5 m、1.5 m、0.5 m、5.5 m 的点是振动减弱的点．振动减弱，与圆的交点共有12个，故C错误，D正确．4.【答案】B【解析】由图，设PQ间的距离为s，四个波形的波长分别为：λ1＝s，λ2＝s，λ3＝s，λ4＝2s四个波的周期分别为：T1＝＝，T2＝＝，T3＝＝，T4＝＝图示时刻P点的振动方向分别为：向上，向下，向上，向下P点第一次出现波谷的时间分别是：t1＝T1＝t2＝T2＝t3＝T3＝t4＝T4＝可见，t2最短，故选B.5.【答案】C【解析】同一列声波在各种介质中的传播速度不同，根据v＝λf，由于频率不变，故在不同的介质中传播时同一列波的波长不同，故A错误．不同的声波在相同的介质中传播速度相同，故B错误．衍射是波特有的现象，声波是机械波故能够发生衍射现象，故C正确．根据波的叠加原理，不同的波相遇时发生叠加再分开时各自独立传播互不影响，故人能辨别不同乐器同时发出的声音，干涉是两列波相遇时发生的，故D错误．6.【答案】A【解析】据题意，图示时刻x＝8 m处的质点具有正向最大速度，则波向x轴负方向传播．由v＝，则该波的周期T＝＝s＝2 s，因为n＝＝＝2T，所以再经过4.5 s,x＝0处质点处于波峰位置，加速度为负向最大，A正确；x＝2 m处质点，处于平衡位置，B错误；x＝4 m 处质点处于波谷，则有正向最大加速度，速度为零，C错误；x＝6 m处质点通过的路程为2×4×A ＋A＝18 cm，故D错误．7.【答案】B【解析】机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A错误；机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B正确；机械波从一种介质进入另一种介质中，传播速度会发生变化，频率由波源决定，频率不变，C错误；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直．只有横波中传播方向和振动方向一定垂直，故D错误．8.【答案】B【解析】质点的振动周期为T＝＝s＝4 s，A错误；平衡位置x＝10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻a质点离平衡位置比b质点离平衡位置较远，所以此时质点a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周期，质点a通过的路程小于2 cm，选项D错误．9.【答案】C【解析】横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，因此只有选项C正确．10.【答案】B【解析】机械波的产生应满足两个条件，一是波源，二是介质，二者缺一不可，故A错误；有波源未必有波动，但有波动一定有波源，故B正确，C错误；波可以传递能量，水波在传递能量的过程有损失，故水波要消失，D错误．11.【答案】B【解析】由题意知，在t＝0时波源O点开始向上振动，该波的周期为T＝0.4 s，则时间t＝0.5 s ＝1T，可知，在t＝0.5 s时O点位于波峰．波在一个周期内传播的距离为一个波长，则在t＝0.5 s＝1T，波传播的最长的距离为1波长，故B正确，A、C、D错误．12.【答案】A【解析】由x－t图象可知，轮船靠近港口时的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，又由于各段都是匀速直线运动，故各段的频率均是不变的，A正确．13.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的工作原理是利用波的反射和多普勒效应，A对．14.【答案】C【解析】由图知，λ＝8 cm＝0.08 m，则该波的周期T＝＝s＝0.4 s，时间t＝0.5 s＝1T.质点在一个周期内通过的路程是4A，则知质点c通过的路程为5A＝5×15 cm＝75 cm.因为a、b此刻不在平衡位置或者最大位移处，经过T个周期路程不等于一个振幅，故A错误．如果质点a比质点b先回到平衡位置，说明此刻a、b向下运动，由波形平移法可知，波沿x轴负方向传播，故B 错误．由图知a、b、c的位移大小分别为10 cm、5 cm和15 cm，三个质点都做简谐运动，由F＝－kx，k相同，则得回复力大小之比等于位移大小之比，为：2∶1∶3，故C正确．振源的振动频率为f＝＝Hz＝2.5 Hz，故D错误．15.【答案】C【解析】由甲图读出波长为λ＝3 m，由乙图读出周期为T＝0.2 s，则该波的波速v＝＝＝15 m/s，故A错误；由于不知道乙图为波的传播方向上哪个质点的振动图象，所以无法判断波的传播方向，故B错误；若乙是质点P的振动图象，则此时刻P向下振动，则波沿x轴负方向传播，所以Q点向上振动，经过时间：t＝0.35 s＝1T时，处于波谷处，所以坐标为(3 m，－5 cm)，故C正确；若乙是质点Q的振动图象，则此时刻Q向下振动，则波沿x轴正方向传播，所以P点向上振动，经过时间：t＝0.35 s＝1T时，处于波谷处，所以坐标为(3 m，－5 cm)，故D错误．16.【答案】2.1×105km/s【解析】根据波的反射与折射，如图所示，由折射定律得：＝v甲＝v乙＝×1.2×105km/s≈2.1×105km/s.17.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知，t＝0时刻质点P振动方向向下；在甲图上，由波形平移法可知，沿x轴的负方向传播；(2)由甲、乙图分别读出，λ＝4 m，T＝0.4 s，则波速v＝＝10 m/s18.【答案】(1)0.2 m8 m(2)40 m/s方向沿x轴正方向280 m/s方向沿x轴负方向【解析】(1)A＝0.2 m；λ＝8 m(2)由于T>(t2－t1)，即Δt<2T当波沿x轴正方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋，且n＝0或1当波沿x轴负方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋，且n＝0或1由波速公式v＝可知，当速度v最小时，周期T最大．分析上面两类情况可知，当周期最大时，波沿x轴正方向传播，且在Δt＝nT＋中，取n＝0即Δt＝，则T大＝0.2 s，最小速度v小＝＝40 m/s，方向为沿x轴正方向．当速度v最大时，周期T最小．分析上面两类情况可知，当周期最小时，波沿x轴负方向传播，且在Δt＝nT＋中，取n＝1，即Δt＝T＋，则T小＝s最大速度v大＝＝280 m/s，方向为沿x轴负方向．19.【答案】(1)A＝0.1 m f＝2.5 Hz T＝0.4 s v＝5 m/s(2)【解析】(1)从图中可得，振幅：A＝0.1 mf＝＝2.5 Hz T＝＝0.4 sv＝＝5 m/s(2)。
人教版高中物理选修3-4第十二章《机械波》单元测试题 解析版
第十二章《机械波》单元测试题一、单选题(共15小题)1.一列沿x轴传播的简谐横波，波速为10 m/s，在t＝0时刻的波形图线如图2所示，此时x＝1.0 m 处的质点正在向y轴负方向运动，则()图2A．此波一定沿x轴正方向传播B．x＝1.0 m处的质点做简谐运动的周期为0.20 sC．t＝0时刻x＝1.5 m处的质点具有最大速度D．再经1.0 s，x＝1.5 m处的质点通过的路程为10 m2.平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波()A．频率是30 HzB．波长是3 mC．波速是1 m/sD．周期是0.1 s3.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用()A．波的反射和多普勒效应B．波的干涉和多普勒效应C．波的干涉和波的反射D．波的反射和共振4.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为x＝2 m和x＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是()A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/sB．质点a经4 s振动的路程为4 mC．此时刻质点a的速度沿＋y方向D．质点a在t＝2 s时速度为零5.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是()A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动6.一列简谐横波向右传播，波速为v.沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示．某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷．则t的可能值()．A． 1个B． 2个C． 3个D． 4个7.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上8.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况．以下说法正确的是()A．因为“随波逐流”，木块将被推至远处B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关9.如图所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx＝ 0.5 m处质点的振动图象可能是()A．B．C．D．10.如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则质点P刚开始振动时的方向和波性质，下列判断正确的是()A．向上、横波B．向下、横波C．向左、纵波D．向右、纵波11.如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动始终同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波峰和波谷在空间的位置．则关于图中a、b、c、d四质点的振动情况，下列说法中正确的是()A．a质点振动减弱B．b质点振动加强，一直处于波峰C．c质点振动加强，一直处于波谷D．d质点振动减弱12.关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止B．物体作机械振动，一定产生机械波C．波的传播速度即波源的振动速度D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定13.如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d.质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播．经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形．关于该波的周期与波长说法正确的为()A．t,9dB．t,8dC．，9dD．，8d14.如图所示，甲图为一沿x轴正向传播的简谐波在t＝0时刻的波形图，a、b、c、d是这列波上的四个质点．则乙图是哪个质点的振动图象()A．aB．bC．cD．d15.下列关于波的干涉和衍射的说法中，正确的是()A．两列波在相遇的区域内，一定能发生干涉现象B．频率不同的两列波叠加时，也可能发生干涉现象C．只要是波都能发生衍射，衍射是波特有的现象D．波长比障碍物或孔的宽度大得多时，衍射不明显二、计算题(共3小题)16.一列沿x轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图中的实线所示，经过2 s后波形如图中虚线所示．求这列波的波速．17.如图所示是一列简谐横波上A、B两点的振动图象，A、B两点相距8 m．求：(1)这列波可能的波长；(2)这列波可能的波速．18.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2 s，坐标为x＝8 m的Q点开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t＝0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.三、填空题(共3小题)19.图示实线是简谐横波在t1＝0时刻的波形图象，虚线是t2＝0.2 s时刻的波形图象，试回答：若波沿x轴正方向传播，则它的最大周期为________s；若波的传播速度为55 m/s，则波的传播方向是沿x轴________方向(填“正”或“负”)．20.某人乘火车由甲地去乙地．途中此人乘坐的列车超过一列货运列车，超车后听到货运列车发出的笛声频率为f1；此人乘坐的列车以后又与迎面驶来的一列客车，听到客车驶近时的笛声频率为f2，已知我们生产的机车发出的笛声相同，则f1与f2的大小关系是f1______f2.21.下图是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，____情况中水波的频率最大；____情况中水波的频率最小．四、简答题(共3小题)22.如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？23.一列简谐波在x轴上传播，波的振动周期为0.4 s．已知t＝0时刻的波形图如图所示，图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出t＝0.5 s时的波形图．24.如图所示是一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图，则：(1)波形图上a、b、c三点的加速度哪个最大？加速度的大小与波的传播方向是否有关？(2)a、b、c三个质点下一时刻做什么运动？答案解析1.【答案】B【解析】此时x＝1.0 m处的质点正在向y轴负方向运动，知该波向x轴负方向传播，故A错误；在波的传播方向上，各点的周期是相等的，由题图知波长是 2.0 m，则：T＝＝s＝0.20 s，故B 正确；t＝0时刻x＝1.5 m处的质点处在负方向的最大位移处，所以速度是0，故C错误；再经1.0 s，经历了n＝＝＝5个周期，质点在一个周期内的路程等于4个振幅，x＝1.5 m处的质点通过的路程为s＝5×4A＝20×0.02 m＝0.4 m，故D错误．2.【答案】C【解析】3.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的工作原理是利用波的反射和多普勒效应，A对．4.【答案】D【解析】t＝0时，质点b向上振动，所以波向x轴负向传播．波长8 m，周期8 s，波速1 m/s .此时刻质点a的速度沿－y方向．质点a经4 s振动的路程为1 m.5.【答案】C【解析】解决该题有许多方法，现用“上下波”法判断，若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动．由此可知波向左传播．同理可判断C向上振动，B向上振动，故C正确．6.【答案】D【解析】作出通过距离为L的P、Q两质点满足题设条件的波形，如下图中的(a)、(b)、(c)、(d)四种情况，在图(a)中，由图可知，＝L，则λ＝2L，由波速及波长关系可知：T＝＝，而Q质点第一次到达波谷的时间：t＝T＝同理可知：在图(b)中，λ＝L，T＝＝，t＝T＝。
人教版高中物理选修34高二第十二章机械波单元测试(附解析)
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作2010-2011 学年高二物理人教新课标选修3-4 第十二章机械波单元测试一、选择题 (本题共 12 小题，每题 5 分，共 60 分．在每题给出的四个选项中，有的小3题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，有选错或不答的得0 分 )1．一列波由波源向周围扩张开去，以下说法正确的选项是()A．介质中各质点由近及远地流传开去2．观察者不动，波源迎面而来时，以下说法正确的选项是()A．波源的波长发生了改变B．波源的频率发生了改变C．观察者收到的波的频率发生了改变D．波速发生了改变3．一列简谐横波在x 轴上流传，某时辰的波形图如图 1 所示， a、b、c 为三个质元， a 正向上运动．由此可知()图1A ．该波沿x 轴负方向流传B．该时辰， c 的加速度正在减小C．该时辰今后， b 比 c 先到达平衡地址D．该时辰， b 的速率比 c 的速率大4．在水波的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是 5 Hz，水波在水槽中的流传速度是 0.05 m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔直径 d 应为 ()A ． 10 cmB ． 5 m C． d＞ 1 cm D．d≤ 1 cm 5．在介质中有一沿水平方向流传的简谐横波．一质点由平衡地址竖直向上运动，经0.1 s 第一次到达最大位移处，在这段时间内波流传了0.5 m，则这列波 ()A ．周期是 0.2 s B．波长是 0.5 m C．波速是 2 m/s D．经 1.6 s 流传了 8 m 6．如图 2 所示是某一时辰的波形图象，波沿x 轴正方向流传，波速是18 m/s，则波长和频率分别是()图2A．3 cm；200 Hz B ．6 cm；300 Hz 7．一简谐机械波沿x 轴正方向流传，周期为C．9 cm；400 Hz D．12 cm；50 Hz T，波长为λ.若在 x＝0 处质点的振动图象如图3 所示，则该波在t＝ T/2 时辰的波形曲线为()图38．如图 4 为同类的机械波 1 和机械波 2 在同一种介质中流传时某时辰的波形图，以下说法中正确的选项是 ()A ．波 2 速度比波 1 速度大B．波 2 速度和波 1 速度相同大C．波 2 频率比波 1 频率大D．这两列波不能能发生干涉现象图4图59．如图 5 所示，甲、乙两平面波是振幅相同的有关波，甲波沿x 轴正方向流传，乙波沿轴正方向流传，图中实线表示某一时辰的波峰地址，虚线表示波谷地址，对图中正方形中央的 a、 b、 c、d 四点的振动情况，正确的判断是()A ． a、b 点振动加强，c、d 点振动减弱B． a、 c 点振动加强，b、d 点振动减弱C． a、 d 点振动加强，b、c 点振动减弱D． a、b、 c、 d 点的振动都加强y10．如图 6 所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摇动，以下关于女同学的感觉的说法正确的选项是()A ．女同学从 A 向B 运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从 E 向 D 运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学在 C 点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在 C 点向左运动时，她感觉哨声音调变低图6图7 11．一列横波在x 轴上流传，在x＝ 0 与 x＝1 cm 的两点的振动图线分别如图7 中实线与虚线所示，由此能够得出()A ．波长必然是 4 cmB．波的周期必然是 4 sC．波的振幅必然是 2 cmD．波的流传速度必然是 1 cm/s12.如图 8 所示， a、b 是水平绳上的两点，相距 42 cm，一列正弦波沿绳流传，方向从 a 到 b，每当 a 点经过平衡地址向上运动时， b 点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是()A ． 168 cm B． 184 cm C．56 cm D． 24 cm图8图9二、计算题 (本题共 4 小题，共 40 分．解答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够得分．有数值计算的题，答案中必定明确写出数值和单位)13.(8 分 ) 如图 9 所示，两列简谐波均沿x轴流传，流传速度的大小相等，其中一列沿正 x方向流传(图中实线所示)，一列沿 x 轴负方向流传(图中虚线所示)．这两列波的频率相等，振动方向均沿 y 轴，则图中 x＝1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是哪些点？振幅最小的是 x 为多少的哪些点？14．(8 分) 图 10 所示为 t ＝0 时辰的一列简谐横波的部分波形图象，波的流传速度是m/s，在该时辰质点 a 的速度方向是向下的．求：图 10(1)质点 a 的振动周期；(2)质点 a 再一次回到t＝ 0 时辰所处地址所需的时间．15．(12 分 )如图 11 中实线是一列简谐横波在t1＝ 0 时辰的波形，虚线是这列波在t2＝s 时辰的波形，这列波的周期T 吻合： 3T＜ t2－ t1＜ 4T.问：图 11(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？16． (12 分 )如图 12 所示，甲为某一波在 t＝ 0.1 s 时的图象，乙为参加该颠簸的 P 质点的振动图象．图 12(1)试确定波的流传方向； (2)求该波的波速 v ；(3)在甲图中画出 3.5 s 时的波形图；(4)求再经过 3.5 s 时 P 质点的行程 s 和位移．答案一、选择题1． 剖析： 选 BCD. 波在流传时，介质中的质点在其平衡地址周边做往来运动，它们并没有随波的流传而发生迁移， A 错， D 对．波流传的是振动形式，而振动由能量引起，也即 流传了能量， B 、C 对．2．剖析： 选 C.由多普勒效应现象可知，观察者相对波源凑近时，他接收到的波的频率变大了，但波源发出波的性质未变，即机械波的波长、频率、波速均未变，所以A 、B 、D 错误，C 项正确．3． 剖析： 选 C.由 a 向上振动可确定波沿 x 正方向流传， A 错．从而能够确定 b 向上、 c 向下振动，所以 c 的加速度正在增大， B 错． b 比 c 先回到平衡地址， C 对．图象所示时 刻 b 距离平衡地址较远，在该时辰 b 点比 c 点的速率要小， D 错．4．剖析： 选 D.本题观察波发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d 与水波波长λ的关系即可，当 d ＜ λ时必然发生明显的衍射，由题知水波的波长λ＝ v＝ m ＝ 0.01 mf 5＝1 cm.即孔直径 d 应与 1 cm 差不多或比它还小．应选项D 正确．5．剖析：选 D.由于在平衡地址的质点经0.1 s 第一次到达最大位移处，故周期 T ＝× 4x ＝s ＝0.4 s ， A 错．波的流传速度 v ＝ t m/s ＝ 5 m/s ， C 错．波长 λ＝ v ·T ＝ 5×0.4 m ＝ 2 m ，B 错．经 1.6 s 波流传的距离为 x ＝ v ·Δt ＝5× 1.6 m ＝ 8 m ，D 对．v ＝ 186．析：选 B.由波形图可知该波的波长 λ＝ 6 cm.由于 v ＝λ·f ，所以 f ＝ λHz ＝ 300 Hz.故正确选项为 B.7． 剖析 ：选 A. 依照振动图象，可知 x ＝0 处的质点，在 t ＝T/2 时辰在平衡地址，向下 振动，只有选项 A 中波的图象在 x ＝ 0 处的质点满足条件，应选 A.8． 剖析： BCD. 机械波的 播速度由介 决定，同 机械波在同一介 中的波速相同， A ， B ．由 可看出 λ＝ 2λ， v ＝ v .由 f ＝ v 知 1 2 1 2 λf ＝ 2f ，故波21 1 与波2 不能够 生干涉 象， C 、D 正确．9．剖析 ： B. 当两列波出 干涉 象 ，要 生干涉 ，形成一条加 ，一条减弱⋯⋯ 即加 、减弱 相互相 的 定的干涉 ，在 中 定 A 、B 、 C 、 D 四点， 订交点，即波峰与波峰相遇，都是振 加 点，可知B 、 D 决定的直 加 ，A 、C 的平行 BD 直 的两条直 也 是加 ， a 、c 两点在 BD 直 上，故 a 、c 点是振 加点，分 b 、d 点且平行于 BD 直 的两条直 均在两加 之 ， 减弱 ，故b 、 d 两点的振 是减弱的．10．剖析 ： AD. 女同学 秋千的 程中，只要她有向右的速度，她都有凑近声源的，依照多普勒效 ， 她都感觉哨声音 高； 反之女同学向左运 ， 她都感觉音 低，A 、D 正确，B 、C ．11 剖析 ： BC. 由振 可知 T ＝ 4 s ，B ；振幅 A ＝2 cm ， C ；由振 周期性可知，x ＝ 0 和 x ＝1 cm 的 点，当波沿 x 正向 播 相差144λ＋ n λ＝ 1，λ＝ 4n ＋ 1( n ＝ 0,1,2，⋯ )，当波沿 x 向 播 相差3 λ4λ＋ n λ＝ 1(n ＝0,1,2 ⋯ )，故 A ；由波速知，D ．v ＝ T12.剖析：CD. 中 出，每当a 点 平衡地址向上运 ，b 点正好到达上方最大位移 ，如 所示， ab 距离3334λ或 14λ或 24λ⋯ ，333)，写出通式 x ab ＝(k ＋ )λ(k ＝ 0,1,2 ⋯ )，由此可获取波 的可能λ＝ x ab /(k ＋ )＝ 42/(k ＋ 4 44当 k ＝ 0 ， 42 cm ＝3k ＝ 1 ， λ＝ 24 cm ，故本 正确4λ，λ＝ 56 cm ，此 波 最大 ，答案 C 、 D.二、 算13.剖析：由 意可知， 两列波的 率相同，在同种均匀介 中相遇会 生干涉 象，于 1、2、3、4、5、6、7、8 地址的各 点到两波源 P 、Q 的距离差分( 波 λ，注意 称性 ) 点 1 或 7 的 x 1＝ 11 5 3 x 2＝ 10 6 18 λ－ 8λ＝4λ； 点 2 或 6 的8 λ－ 8λ＝ 2λ； 点 3 或 5的 x 3＝9λ－7λ＝1λ； 点4 的x 4＝ λ－ λ＝ 0； 点 8 的 x 8＝ 3λ－ 1λ＝ λ.据干涉 振 加8 8 42 2地域 足的条件x ＝ n λ(n ＝ 0,1,2⋯ )，可知 于 4 和 8 地址的 点振 加 振幅最大；λ振 减弱地域 足的条件x ＝(2n ＋ 1)2 (n ＝ 0,1,2⋯ )，可知 于 2 和 6 地址的 点的振幅最小．答案： 4 和 8 2 和 614． (8 分) 剖析： (1) 点振 的周期和波的 播周期相等，λT ＝ ＝v 4 s ＝ 0.4 s.(2)将波的平移和 点的振 相 系，可求出 点a 再一次回到 t ＝ 0 刻所 地址所需的时间Tx －t ＝ 2＋ 2× v ＝0.2 s ＋ 2× 4 s ＝ 0.3 s.答案 ： (1)0.4 s (2)0.3 s 15． (12 分)剖析： 由图象可知： λ＝ 8 m 由 3T ＜ t 2－ t 1＜ 4T 知波流传距离 3λ＜ x ＜ 4λ，即 n ＝ 3(1)当波向右流传时，波流传距离s ＝ (3λ＋ 3)m ＝ (3× 8＋ 3) m ＝27 m ，s 27 v ＝ t ＝m/s ＝54 m/s.(2)当波向左流传时，波流传距离s ＝ (3λ＋ 5) m ＝ (3× 8＋5) m ＝ 29 m ，s 29 v ＝ t ＝m/s ＝58 m/s.(3)s ＝vt ＝ 74× 0.5 m ＝ 37 m.由于 s ＝37 m ＝ (4λ＋ 5)m ，所以波向左流传． 答案： (1)54 m/s (2)58 m/s (3) 向左16． (12 分)剖析： (1)从题图乙中能够看出，t ＝ 1.0 s内 P 点经过平衡地址向下振动，由题图甲能够判断出此波沿－ x 方向流传．(2)由题图甲知 λ＝ 4 m ， 由题图乙知 T ＝1.0 s ， 所以波速 v ＝ λ/T ＝4.0 m/s.(3)经3.5 s ，波流传的距离1x ＝ v ·Δt ＝14 m ＝ (3＋ 2)λ，故此波再经3.5 s 时的波形只要将λ波形向－ x 方向平移 2＝ 2 m 即可．以下列图．t ＝＝7(4)求行程：由于 n ＝T/2 1/2所以行程 s ＝ 2An ＝ 2×× 7 m ＝ 2.8 m求位移：由于颠簸的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变．所以只要观察从图示时辰 P 质点经T时的位移即可，所以经3.5 s 质点 P 的位移仍为零．2答案： (1)x 轴负方向(2)4.0 m/s (3)如剖析图所示(4)2.8 m。
人教版高中物理选修3-4-第十二章《机械波》测试题(解析版)
第十二章《机械波》测试题一、单选题(共15小题)1.下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度仅由介质本身的性质决定C．机械波从一种介质进入另一种介质，频率可能会发生变化D．机械波的传播方向和振动方向一定垂直2.一列简谐波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是()A．沿x轴负方向，60 m/sB．沿x轴正方向，60 m/sC．沿x轴负方向，30 m/sD．沿x轴正方向，30 m/s3.蝉是利用了a发出声音，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象，请选择a、b组合正确的是()A．蝉的嘴干涉B．蝉的翅膀干涉C．蝉的翅膀共振D．蝉的嘴共振4.如图所示，是一列简谐波在某时刻沿x轴正方向传播的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处于平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是()A．sa＝sbB．sa<sbC．sa>sbD．以上三种情况都有可能5.如图，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．下列说法正确的是()A．两列波在相遇区域发生干涉B．波谷和波谷相遇处位移为零C．A点的位移始终为零D．此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A6.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上7.一列自右向左传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示．已知在t1＝0.3 s时刻，P质点首次位于波峰，Q点的坐标是(－3,0)，则以下说法正确的是()A．这列波的传播速度为0.2 m/sB．在t＝0时刻，质点P向上运动C．在t1＝0.3 s时刻，质点A仍位于波谷D．在t2＝0.5 s时刻，质点Q首次位于波峰8.如图是观察水波衍射的实验装置．AB和CD是两块挡板，BC是两块挡板之间的空隙，O为水波的波源，图中已画出波源附近区域波的传播情况，实线波纹表示波峰．关于水波经过BC空隙之后的传播情况，下列说法中正确的是()A．观察不到明显的衍射现象B．水波经过空隙BC后波纹间距变小C．若保持波源的频率不变，而增大空隙BC的宽度，有可能观察不到明显的衍射现象D．若保持空隙BC的宽度不变，而增大波源的频率，可以观察到更加明显的衍射现象9.区分横波和纵波的依据是()A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢10.一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则()A．这列波沿x轴负方向传播B．质点a此时速度最大，加速度最小C．再经过一个周期，质点P运动到x＝6 m处D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置11.如图所示为两列频率相同的相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示图示时刻的波峰位置，虚线表示同一时刻的波谷位置，已知两列波的振幅均为2 cm，且在图中所示范围内振幅不变，波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法正确的是()A．B、D两点在t＝0时刻的竖直高度差为4 cmB．B、D两点在t＝0.1 s时刻的竖直高度差为4 cmC．E点的振幅为2 cmD．在t＝0.05 s时刻，A、B、C、D四点相对平衡位置的位移均为012.一列简谐横波，在t＝0.2 s时波的图象如图甲所示，这列波中质点P的振动图象如图乙所示，那么该波的传播速度和传播方向是 ()A．v＝1.5 m/s，向左传播B．v＝1.5 m/s，向右传播C．v＝2.0 m/s，向左传播D．v＝2.0 m/s，向右传播13.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1 cm处的质点，Q是平衡位置在x＝4 cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．则()'A．t＝0.3 s时，质点Q的加速度达到正向最大B．波的传播速度为20 m/sC．波的传播方向沿x轴负方向D．t＝0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向14.下列四种声现象，哪一种是声波的干涉()A．在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响B．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声C．环绕正在发声的音叉走一周，会觉得声音有强弱的变化D．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音15.一列横波沿x轴传播，t1时刻波形图为实线，t2时刻的波形图为虚线．已知t2＝t1＋s，振动周期为0.5 s，则波的传播方向和传播距离为()A．向右，9 mB．向左，3 mC．向右，3 mD．向左，9 m二、计算题(共3小题)16.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2 s，坐标为x＝8 m的Q点开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t＝0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.17.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示．求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？18.一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示．(1)设周期大于(t2－t1)，求波速；(2)设周期小于(t2－t1)，并且波速为6 000 m/s，求波的传播方向．三、填空题(共3小题)19.某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0 s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则________．A．这列波沿x轴负方向传播B．波速为0.5 m/sC．图乙是质点b的振动图象D．从t1＝0 s到t2＝3.0 s这段时间内，质点a通过的路程为1.5 mE．t3＝9.5 s时刻质点c沿y轴正向运动20.沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5 m和x＝6.5 m 处．在t1＝0.5 s时，质点P恰好此时第二次处于波峰位置；则t2＝________s时，质点Q恰好此时第二次在平衡位置且向上运动；当t＝0.9 s时，质点P的位移为________cm.21.一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，下列说法正确的是________．A．该波沿x轴正向传播B．该波的波速大小为1 m/sC．经过0.3 s，A质点通过的路程为0.3 mD．A、B两点的速度有可能相同E．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4 Hz四、简答题(共3小题)22.一列简谐波在x轴上传播，波的振动周期为0.4 s．已知t＝0时刻的波形图如图所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出t＝0.5 s时的波形图．23.如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…、h等质点这一时刻的速度方向．24.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波的频率比发出时低．(1)此现象属于________．A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效应 D．波的反射(2)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？答案解析1.【答案】B【解析】机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A 错误；机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B正确；机械波从一种介质进入另一种介质中，传播速度会发生变化，频率由波源决定，频率不变，C错误；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直．只有横波中传播方向和振动方向一定垂直，故D错误．2.【答案】A【解析】t＝0时刻质点P正沿y轴负方向运动，说明波传播的方向是沿x轴负方向，由图可知该波的波长和周期分别是24 m和0.4 s，故波速是v＝＝60 m/s，A对．3.【答案】B【解析】蝉是依靠一双翅膀的振动发声，两翅膀的振动频率、振幅相同，形成相干波源，在周围出现振动加强与减弱的区域．4.【答案】B【解析】在简谐波传播过程中各质点在各自的平衡位置附近做简谐运动，所以质点做的是变速运动，由题图知，在图示时刻，质点a位于最大位移处，则其加速度最大，速度为零，而质点b位于平衡位置，则其加速度为零，速度最大，所以在Δt＝的时间内，a质点的平均速度小于b质点的平均速度，因此sa<sb.5.【答案】D【解析】由图看出，波源S1形成的水波波长大于波源S2形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v＝λf得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；因两列水波波源S1和S2的振幅不相等，当波谷和波谷相遇处位移为－3A，并不为零，故B错误．因两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A 和A，由图可知，此时A是波峰与波谷相遇，则xA＝A，随着时间的推移，位移大小变化，不可能总为零，故C错误；结合图象可知，此时刻A点是波峰和波谷相遇，位移大小为2A－A＝A，而B点波峰和波峰相遇，位移大小2A＋A＝3A，故D正确．6.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确．7.【答案】D【解析】t＝0时刻P点向下振动，在t1＝0.3 s时刻首次到达波峰，故T＝0.4 s，因为λ＝4 cm，故波速v＝＝＝0.1 m/s，选项A、B错误；在t1＝0.3 s时刻，质点A处于平衡位置向下振动，选项C错误；在t2＝0.5 s时刻，波向前传播5 cm，则在t＝0时刻的x＝2 cm处的波峰恰好能传到Q点，故在t2＝0.5 s时刻，质点Q首次位于波峰，选项D正确；故选D.8.【答案】C【解析】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A错误；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B错误；如果将孔BC扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据λ＝知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误．9.【答案】C【解析】横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，因此只有选项C正确．10.【答案】B【解析】波形图的振动方向与波的传播方向在波形图的同一侧，根据质点P的振动方向沿y轴向上振动，判断传播方向沿x轴正方向，选项A错；质点a在平衡位置，速度最大，但回复力为0，加速度为0，选项B对；波沿x轴正向传播，但质点振动方向沿y轴往复运动，不可能沿x轴振动，选项C错；质点P和质点b间隔一个波长，振动步调一致，当质点P运动到最低点时，质点b也运动到最低点，选项D错．11.【答案】D【解析】由题图可知，t＝0时，D、B两点分别处于波峰与波峰相遇处，波谷与波谷相遇处，所以此时两点的位移为两列波在两点的位移矢量和，因此竖直高度差为8 cm，故A错误；由v＝2 m/s，λ＝0.4 m，得T＝＝s＝0.2 s，所以t＝0.1 s时经过半个周期，B处于波谷与波谷相遇处，D处于波峰与波峰相遇处，竖直高度差为8 cm，选项B错误；振动加强和振动减弱的区域是交替出现的，点D和点B分别处于波峰与波峰相遇处，波谷与波谷相遇处，B、D 两点都处于振动加强区，B、D的连线上也是加强区，E点在B、D的连线上，故E点的振动也加强，振幅大于2 cm，故C错误；当t＝0.05 s时，即经过个周期，A、B、C、D四点均处于平衡位置，故D正确．12.【答案】D【解析】根据乙图可判断t＝0.2 s时，质点P在平衡位置向下振动，结合甲图，质点P正通过平衡位置向下振动，根据波形图中质点振动方向和传播方向在波形图同一侧，判断机械波向右传播，选项A、C错．根据甲图可得波长λ＝80 cm＝0.8 m，乙图的振动图象可得周期T＝0.4 s，可得机械波传播的速度＝2 m/s，选项B错，D对．13.【答案】C【解析】由乙图可知，t＝0.3 s时，质点Q的位置在正向最大位移处，故其加速度是达到反向最大，故A是错误的；由甲图可知，波长为8 cm，由乙图可知，周期为0.4 s，故波速为v＝＝20 cm/s，所以B也是错误的；由于质点Q在t＝0时的振动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是沿x轴的负方向传播的，故C是正确的；当t＝0.7 s 时，实际上是经过1T，O位置处的质点会运动到负的最大位移处，所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是错误的．14.【答案】C【解析】在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响，是波的反射现象．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声是波的衍射．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音，是波的共振现象．15.【答案】C【解析】由题，t2＝t1＋s，则波传播的时间为：Δt＝s，而周期为T＝0.5 s，则Δt＝T，波传播的距离为：Δx＝λ＝×12 m＝3 m，由波形平移法得知，波向x轴正方向传播．16.【答案】(1)0.4 s(2)3 cm0.45 m【解析】(1)根据波形图可知，这列波从P点传播到Q点，传播距离Δx＝8－2 m＝6 m，时间Δt＝1.2 s，所以波传播的速度v＝＝5 m/s，波长λ＝2 m，所以周期T＝＝0.4 s(2)根据波形图可知t＝0时刻距离Q点最近的波峰在x＝0.5 m处，传播到Q点的距离Δx＝8 m－0.5 m＝7.5 m，需要的时间Δt＝＝1.5 s时间1.5 s＝(3＋)T，即经过1.5 s＝(3＋)T，质点Q到达波峰，此时振源O点处于波峰，其相对平衡位置的位移y＝3 cm经过的路程s＝(3＋)×4A＝45 cm＝0.45 m.17.【答案】(1)2.25 s(2)16 m【解析】(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m波从x＝1 m传至x＝4.5 m处的N质点需要的时间t＝T此时x＝4.5 m处的质点正向y轴负方向运动x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需，因此Δt＝T＝ 2.25 s此时波形如图：(2)由图知，振幅A＝ 8 cm质点在一个周期内通过的路程为4A＝ 32 cmO质点通过88 cm的路程共经过的时间为T从x＝0 m传至x＝4.5 m处的N质点需要时间t1为T质点N运动的时间为T所以质点N振动通过的总路程为2A＝ 16 cm.18.【答案】(1)波向右传播时波速为400 m/s波向左传播时波速为1 200 m/s(2)x轴负方向【解析】当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长，当波传播时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于一个波长．这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离．(1)因Δt＝t2－t1<T，所以波传播的距离可以直接由题图读出．若波向右传播，则在0.005 s内传播了2 m，故波速为v1＝＝400 m/s.若波向左传播，则在0.005 s内传播了6 m，故波速为v2＝＝1 200 m/s.(2)因Δt＝t2－t1>T，所以波传播的距离大于一个波长，在0.005 s内传播的距离为Δx＝v′Δt＝6 000×0.005 m＝30 m.而＝＝3，即Δx＝3λ＋λ.因此可得波的传播方向沿x轴负方向．19.【答案】ABE【解析】t1＝0时，x＝0.5 m处的质点a位于最大位移处，所以图乙是a点的振动图象；由图乙可知，t＝3 s时a点向上振动，所以波沿x轴负方向传播，故A正确，C错误；由图甲可知，该波的波长是2 m，所以波速：v＝＝＝0.5 m/s，故B正确；3.0 s＝T，从t1＝0 s到t2＝3.0 s这段时间内，质点a通过的路程为3A＝3×5 cm＝15 cm，故D 错误；t3＝9.5 s＝2T,2T后质点c回到最低点，由于T＜T＜T，所以t3＝9.5 s时刻质点c在平衡位置以上，沿y 轴正向运动，故E正确．20.【答案】0.62【解析】由题知t1＝T，则T＝0.4 s．由Q质点的振动情况知t2＝1.5T＝0.6 s．由振动情况知t＝0.9 s时，质点P在波峰处，其位移为2 cm.21.【答案】ABC【解析】由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向，由质点的振动方向与波传播方向的关系，可知波沿x轴正向传播，故A正确．由题图甲可知波长为λ＝0.4 m，由题图乙可知周期为T＝0.4 s，则波速为v＝＝1 m/s，故B正确．经过0.3 s＝T，则A质点通过的路程为s＝3A＝0.3 m，故C正确．A、B两点间距为半个波长，振动情况始终相反，速度不可能相同，故D错误．发生稳定的干涉现象需要频率相同，则所遇到的波的频率f＝＝2.5 Hz时才能产生的稳定干涉，故E错误．22.【答案】如图所示【解析】经过0.5 s时，各质点均振动了T，根据“特殊点”法可以判断，P质点回到平衡位置，M质点运动到波峰．波形图如图所示．23.【答案】【解析】由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点可知d点的振动．d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大也向上，同理以g为参照点，可知h点速度向上．24.【答案】C偏高【解析】(1)巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低，此现象为多普勒效应．(2)若该轿车以20 m/s的速度行进，警车的速度为100 km/h，大于20 m/s，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高．。
人教版高中物理选修3-4《第12章机械波》单元综合试题及答案5
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 ．能在真空中传播解析：选ABC.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．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答案：D3．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，这是多普勒效应答案：A4．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f 1，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f 2，则( )A ．f 1>f 2B ．f 1＝f 2C ．f 1<f 2D ．无法确定答案：C5．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f 1、f 2，波速分别为v 1、v 2，波长分别为λ1、λ2，在下列关系式中正确的是( )A.v 1λ1＝v 2λ2B.v 1f 1＝v 2f 2C.f 1λ1＝f 2λ2D.v 1f 2＝v 2f 1答案：A6.一列简谐横波在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12－4A ．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 现在的位置解析：选B.若波沿x 轴正方向传播，则a 向下运动，速度增大；e 比d 迟回到平衡位置；b 不随波迁移到d ，而是在平衡位置附近上下振动．。
高中物理选修3-4第十二章《机械波》单元测试
物理选修3-4第十二章《机械波》单元测试一、单选题1.如图5所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是()A.a、b点振动加强，c、d点振动减弱B.a、c点振动加强，b、d点振动减弱C.a、d点振动加强，b、c点振动减弱D.a、b、c、d点的振动都加强2.轮船在进港途中的x－t图象如图5所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()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/sC.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/s4.小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静．现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是()A.提高拍打水面的频率B.降低拍打水面的频率C.无需拍打，A也会振动起来D.无论怎样拍打，A都不会振动起来5.在弹簧振子的小球上安置记录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图像．下图是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，若纸带N1和纸带N2移动的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则纸带N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为()A.T2=T1B.T2=2T1C.T2=T1/2D.T2=T1/46.下列说法正确的是()A.多普勒效应是声波特有的现象B.如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些C.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪D.从本质上说，红外线、紫外线、X射线、β射线、γ射线都是电磁波7.声波能绕过某一建筑物传播，这是因为()A.声波是纵波B.声波是横波C.声波的波长较长D.声波的频率较长8.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是：A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m9.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a)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，经过时间△t 第一次出现如图(b)所示的波形，则该波的()A.周期为△t，波长为8LB.周期为13△t，波长为8LC.周期为23△t，波速为12Lt∆ D.周期为△t，波速为8Lt∆10.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且沿y轴负方向振动．再过0.6s，质点Q第一次到达波峰．则下列说法正确的是()A.此波沿x轴正方向传播，且传播速度为60m/sB.1s末质点P的位移为﹣0.2mC.质点P的位移随时间变化的关系式为y=0.2cos(2πt)mD.0〜0.9s时间内质点Q通过的路程为(0.8+2 10)m11.一列简谐波沿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5m②这列波的波速是10m/s③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12.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知()A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显二、多选题13.机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波．关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是()A.在横波中二者方向有时相同B.在横波中二者方向一定不同C.在纵波中二者方向有时相同D.在纵波中二者方向一定不同14.一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A.D 、E 速度方向相同B.A 、C 速度方向相同C.从此时算起，B 比C 先回到平衡位置D.它们的加速度方向与波的传播方向无关15.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示，t=1s 8时的波形图如图中虚线所示，若波传播的速度v =8m/s ，下列说法正确的是()A.这列波的周期为0.4sB.这列波沿x 轴负方向传播C.t=0时刻质点a 沿y 轴负方向运动D.从t=0时刻开始质点a 经0.25s 通过的路程为0.4mE.x=2m 处的质点的位移表达式为0.24y sin t m π=（）16.由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz ，波速为16m /s ．已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8m ，14.6m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是()A.P 、Q 两质点运动的方向始终相同B.P 、Q 两质点运动的方向始终相反C.当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D.当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E.当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰三、填空题17.图甲为一列简谐横波在t=0.10s 时的波形图，P 是平衡位置为x=1m 处的质点，Q 是平衡位置为x=4m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则t=0.15s 时，质点P 的运动方向是________；从t=0.10s 到t=0.25s ，该波沿________方向传播了________m18.空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m/s ，在t=0时刻的波形如图1所示，则x=2.0m 处质点的位移y ﹣时间t 关系表达式为________cm ．请在图2中画出该简谐横波t 1=0.25s 时刻的波形图．(至少画一个波长)19.只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________，或者________时，才能观察到明显的衍射现象．四、解答题20.一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10cm ．O 和A 是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm 处的两个质点．t=0时开始观测，此时质点O 的位移为y=4cm ，质点A 处于波峰位置：t=3s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t=1s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求(i)简谐波的周期、波速和波长；(ii)质点O 的位移随时间变化的关系式．21.一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则：(i)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少?(ii)若t=0时振动刚刚传到A 点，从该时刻起再经多长时间坐标为45m 的质点(未画出)第二次位于波峰五、综合题22.如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？23.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，t1=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t2=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，振幅为A，则以t2时刻为计时起点，写出质点C的振动方程？24.一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图中实线所示，t2＝0．05s时刻波形如图中虚线所示．求：(1)这列波的振幅和波长；(2)这列波的波速的大小和方向．物理选修3-4第十二章《机械波》测试答案一、单选题1.如图5所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是()A.a、b点振动加强，c、d点振动减弱B.a、c点振动加强，b、d点振动减弱C.a、d点振动加强，b、c点振动减弱D.a、b、c、d点的振动都加强【答案】B2.轮船在进港途中的x－t图象如图5所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()【答案】A3.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/sC.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【答案】B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.小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静．现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是()A.提高拍打水面的频率B.降低拍打水面的频率C.无需拍打，A也会振动起来D.无论怎样拍打，A都不会振动起来【答案】B5.在弹簧振子的小球上安置记录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图像．下图是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，若纸带N1和纸带N2移动的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则纸带N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为()A.T2=T1B.T2=2T1C.T2=T1/2D.T2=T1/4【答案】D6.下列说法正确的是()A.多普勒效应是声波特有的现象B.如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些C.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪D.从本质上说，红外线、紫外线、X射线、β射线、γ射线都是电磁波【答案】C7.声波能绕过某一建筑物传播，这是因为()A.声波是纵波B.声波是横波C.声波的波长较长D.声波的频率较长【答案】C8.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是：A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m 【答案】B9.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a)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，经过时间△t 第一次出现如图(b)所示的波形，则该波的()A.周期为△t，波长为8LB.周期为13△t，波长为8LC.周期为23△t，波速为12Lt∆ D.周期为△t，波速为8Lt∆【答案】C10.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且沿y轴负方向振动．再过0.6s，质点Q第一次到达波峰．则下列说法正确的是()A.此波沿x轴正方向传播，且传播速度为60m/sB.1s末质点P的位移为﹣0.2mC.质点P的位移随时间变化的关系式为y=0.2cos(2πt)m)mD.0〜0.9s时间内质点Q通过的路程为(0.8+10【答案】D11.一列简谐波沿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5m②这列波的波速是10m/s③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【答案】D12.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知()A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显【答案】B二、多选题13.机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波．关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是()A.在横波中二者方向有时相同B.在横波中二者方向一定不同C.在纵波中二者方向有时相同D.在纵波中二者方向一定不同【答案】BC14.一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A 、B 、C 、D 、E 、F 六个质点()A.D 、E 速度方向相同B.A 、C 速度方向相同C.从此时算起，B 比C 先回到平衡位置D.它们的加速度方向与波的传播方向无关【答案】CD15.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示，t=1s 8时的波形图如图中虚线所示，若波传播的速度v =8m/s ，下列说法正确的是()A.这列波的周期为0.4sB.这列波沿x 轴负方向传播C.t=0时刻质点a 沿y 轴负方向运动D.从t=0时刻开始质点a 经0.25s 通过的路程为0.4mE.x=2m 处的质点的位移表达式为0.24y sin t m π=（）【答案】BCD16.由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz ，波速为16m /s ．已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8m ，14.6m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是()A.P 、Q 两质点运动的方向始终相同B.P 、Q 两质点运动的方向始终相反C.当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D.当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E.当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰【答案】BDE 三、填空题17.图甲为一列简谐横波在t=0.10s 时的波形图，P 是平衡位置为x=1m 处的质点，Q 是平衡位置为x=4m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则t=0.15s 时，质点P 的运动方向是________；从t=0.10s 到t=0.25s ，该波沿________方向传播了________m【答案】(1).y 轴负方向；(2).x 轴负向；(3).618.空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m/s ，在t=0时刻的波形如图1所示，则x=2.0m 处质点的位移y ﹣时间t 关系表达式为________cm ．请在图2中画出该简谐横波t 1=0.25s 时刻的波形图．(至少画一个波长)【答案】y=﹣5sin2πt 或y=5sin(2πt+π)19.只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________，或者________时，才能观察到明显的衍射现象．【答案】(1).相差不多；(2).比波长更小四、解答题20.一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10cm ．O 和A 是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm 处的两个质点．t=0时开始观测，此时质点O 的位移为y=4cm ，质点A 处于波峰位置：t=3s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t=1s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求(i)简谐波的周期、波速和波长；(ii)质点O 的位移随时间变化的关系式．【答案】(i)T=4s ，7.5/v cm s =，30cmλ=(ii)50.08sin()26t y ππ=+21.一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则：(i)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少?(ii)若t=0时振动刚刚传到A 点，从该时刻起再经多长时间坐标为45m 的质点(未画出)第二次位于波峰?【答案】(1)1.25Hz (2)1.8s五、综合题22.如图所示，S 是水面波的波源，x 、y 是挡板，S 1、S 2是两个狭缝(SS 1＝SS 2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S 1，只打开S 2，会看到什么现象？(2)若S 1、S 2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A 、B 、C 、D 各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？【答案】(1)水面波在狭缝S 2处发生明显的衍射现象，水面波以狭缝S 2处为波源向挡板另一侧传播开来(2)一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，发生明显的干涉现象(3)质点D 是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点B 是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点，质点A 、C 是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱23.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，振幅为A，则以t2时刻为计时起点，写出质点C的振动方程？【答案】(1)简谐横波从B向C传播时，周期、波速分别为：0.443n+s、(4n+3)m/s，(n=0，1，2，3，…)；从C向B传播时，周期、波速分别为：0.441n+s，(4n+1)m/s，(n=0，1，2，3，…)．(2)y=Asin5πt．24.一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图中实线所示，t2＝0．05s时刻波形如图中虚线所示．求：(1)这列波的振幅和波长；(2)这列波的波速的大小和方向．【答案】(1)A=0．2mλ="8m"(2)v="40"m/s方向向右。
人教版高中物理选修3-4高二单元测试第十二章机械波13
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第十二章机械波一、本大题共10小题；每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，P 为介质中的一个质点，以下说法正确的是（ ）A ．若波沿x 轴正方向传播，则质点P 此时刻沿x 轴正方向B ．若波沿x 轴正方向传播，则质点P 此时刻加速度沿y 轴正方向C ．经过半个周期，质点P 的位移为负值D ．经过一个周期，质点P 通过的路程为4A 2．一列简谐横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图的形状，对此时刻绳上A 、B 、C 、D 、E 、F 六个质点（ ） A ．它们的振幅相同B ．质点D 和F 的速度方向相同C ．质点C 和E 的加速度方向相同D ．从此时算起，质点B 比E 先回到平衡位置3．一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，其振幅为A ，图中所示的质点P 从此刻开始，经四分之一周期通过的路程为s ，关于s 与A 的关系，下列说法中正确的是（ ）A ．若波向右传播，则A s 〈B ．若波向左传播，则A s 〈C ．若波向左传播，则A s 〉D ．若波向右传播，则A s 〉 4．如图所示，是一波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动的周期为T ，下列说法中正确的是（ ）A ．若M 为波源，则M 点开始振动的方向向下B ．若M 为波源，则P 质点振动了43T时间C ．若N 为波源，则P 质点振动了43T时间 D ．若N 为波源，则该时刻P 质点动能最大MQNP ∙∙v∙∙∙∙∙B FE DC AAA -∙P yxcmy /m x /0A A-2468∙P 0图甲图乙y y x tA A-A-A·· ·· K L M N5．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则此质点为（ ） A ．K B ．L C ．M D ．N 6．A 、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经过t ＝T A 时间(T A 为波A 的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比v A ：v B 可能是 A ．1：3B ．1：2C ．2：1D ．3：17．一列简谐横波沿x 轴传播。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）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 ．能在真空中传播解析：选ABC.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．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 答案：D3．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 答案：A4．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f 1，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f 2，则( ) A ．f 1>f 2 B ．f 1＝f 2 C ．f 1<f 2 D ．无法确定 答案：C5．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f 1、f 2，波速分别为v 1、v 2，波长分别为λ1、λ2，在下列关系式中正确的是( ) A.v 1λ1＝v 2λ2 B.v 1f 1＝v 2f 2C.f 1λ1＝f 2λ2 D.v 1f 2＝v 2f 1 答案：A6.一列简谐横波在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12－4A ．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 现在的位置解析：选B.若波沿x 轴正方向传播，则a 向下运动，速度增大；e 比d 迟回到平衡位置；b 不随波迁移到d ，而是在平衡位置附近上下振动．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12－5A.⎝⎛⎭⎫54λ，0 B ．(λ，－A ) C ．(λ，A ) D.⎝⎛⎭⎫54λ，A 解析：选B.经过14T 后，质点向下振动，到达波谷处，此时坐标为(λ，－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( )A ．波长一定是4 cmB ．周期一定是4 sC ．振幅一定是4 cmD ．传播速度一定是1 cm/s解析：选A.由题图知，波长是4 cm ，振幅是2 cm ，周期及波速无法确定．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12－7A ．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解析：选AB.由图可知A 、C 两点在该时刻是波峰和波谷相遇，所以是减弱的，A 选项正确．同理可知，B 、D 两点是振动加强点，且高度差为4A ＝8 cm ，C 选项错误．T ＝λv ＝0.42 s ＝0.2 s ，当t ＝0.05 s ＝14T 时，两波的波峰传过来，E 处于波峰，x ＝2A ＝4 cm ，所以E 是加强点，B 选项正确，D 选项错误．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12－8A ．第9个质点的起振方向向上B ．该波的周期为0.2 sC ．该波的波速为4 m/sD ．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． 解析：选BCD.由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下．根据t ＝0.3 s 时的波形图可知，0.3 s 内传播了Δx ＝1.5 λ＝1.2 m ，故波速v ＝Δx Δt ＝1.20.3m/s ＝4 m/s.质点的振动周期等于波传播的周期T ＝0.2 s.t ＝0.3 s 时，最前面的波峰为质点7，故波峰传到P 点的时间Δt ＝10－0.64s ＝2.35 s.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12－9A ．简谐横波是沿x 轴负方向传播B ．简谐横波的波速为10 m/sC ．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解析：选D.t ＝0.1 s 时x ＝4 m 处的质点的振动方向沿y 轴正方向，所以简谐横波是沿x 轴负方向传播，A 项正确；根据图象可知波长λ＝4 m ，周期T ＝0.4 s ，所以波速为10 m/s ，B 项正确；在t ＝0.1 s 时，x ＝2 m 处的质点在平衡位置，沿y 轴负方向运动，所以再过一个周期又回到原位置，C 项正确；经过0.4 s ，x ＝2 m 处的质点经过的路程为4A ＝20 cm ，D 项错误．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12－10A ．周期为4.0 sB ．振幅为20 cmC ．传播方向沿x 轴正向D ．传播速度为10 m/s解析：选CD.由y ＝10sin(5πt )cm 可知振幅A ＝10 cm ，角频率ω＝5π，则振动周期也即波的周期T ＝2πω＝0.4s ，A 、B 皆错误．仍从上式可知t ＝0时质点P 经过平衡位置向y 轴正方向振动，结合该时刻波形图可知波沿x 轴正方向传播．波长λ＝4 m ，则波速v ＝λT＝10 m/s ，C 、D 正确．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)．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＝15×10－3m ，求出v ＝λf ＝1500 m/s s ＝v t2＝3000 m答案：(1)见解析图 (2)3000 m14．(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． 解析：(1)质点振动的周期和波的传播周期相等，T ＝λv ＝1.64.0s ＝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×Δxv ＝0.2 s ＋2×0.8－0.64 s ＝0.3 s. 答案：(1)0.4 s (2)0.3 s15．(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所以P 点一共振动了0.4 s ＋0.1 s ＝0.5 s ＝5×T 2＝5T2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．(12分)如图12－14中实线是一列简谐横波在t 1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t 2＝0.5 s 时刻的波形，这列波的周期T 符合：3T ＜t 2－t 1＜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？ 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 ＝270.5m/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 ＝290.5m/s ＝58 m/s.(3)s ＝v t ＝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。