高中物理第十二章机械波测评含解析新人教版选修3_420190415116.docx

测评
(时间:90分钟满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共50分。

每小题至少有一个选项是正确的)
1.关于振动和波的关系,下列说法正确的是()
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,介质中的波动立即停止
解析：一个质点的振动会带动邻近质点振动,使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波,但在缺少介质的情况下,波动现象就无法发生,故选项A正确,选项B错误;波动形成以后,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一样的,故选项C错误;大量质点的振动所形成的波动不会因波源停振而立即消失,因为能量不会无缘无故地消失,故选项D错误。

答案：A
2.
如图所示,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
解析：波源在某一位置产生一列波面后,该波面以该位置为球心,以波速作为传播速度向外传播,反之,由波面可确定出该波面的产生位置,即波源。

波面半径大,表示产生时间早,传播时间长,对照图示,可确定出波源由右向左移动,故选项A正确,选项B错误;由于观察者不动,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,因而经过观察者时间间隔短,频率大,同理在B处时间间隔长,频率小,故选项C错误,选项D正确。

答案：AD
3.下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图),其中能发生明显衍射现象的有()
A.只有①②④
B.只有①④
C.只有②③
D.只有①③
解析：图①②中小孔与波长相差不多,能发生明显衍射,图④中障碍物与波长相差不多,能发生明显衍射,图③中障碍物比波长大得多,不能发生明显衍射。

答案：A
4.一列简谐横波沿某一直线传播,A、B是该直线上相距1.2 m的两点,从波到达其中一点开始计时,4 s内A完成8次全振动,B完成10次全振动,则该波的传播方向及波速分别为()
A.方向由A向B,v=0.3 m/s
B.方向由B向A,v=0.3 m/s
C.方向由B向A,v=1.5 m/s
D.方向由A向B,v=1.5 m/s
解析：由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数,所以波由B向A传播。

周期T= s=0.4 s,A,B在4 s内完成的全振动相差2次,即A,B间相距两个波长,则2λ=1.2 m,λ=0.6 m,v==1.5 m/s。

答案：C
5.
如图所示,在均匀介质中S1和S2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源,它们发出的简谐波相向传播。

在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点,已知
S1a=ab=bc=cS2=(λ为波长),则下列说法正确的是()
A.b点的振动总是最强,a、c两点的振动总是最弱
B.b点的振动总是最弱,a、c两点的振动总是最强
C.a、b、c三点的振动都总是最强
D.a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱
解析：根据加强点的条件可知当某点到两波源距离Δx=× n时,该点加强;当Δx=(2n+1)时(n= , , ,…),该点减弱。

a点Δx a=λ,Δx b=0,Δx c=λ,所以a、b、c三点都加强。

答案：C
6.导学号73884085
在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图象如图所示,则该波在第一个周期末的波形是()
解析：由波源的振动图象可知,第一个周期末,波源O的振动方向沿y轴负方向,故选项A、C 错误。

第一个周期末,振幅较大的波峰离波源较近,故选项D正确。

答案：D
7.
一列波沿直线传播,在某一时刻的波形如图所示,质点A的位置与坐标原点相距0.5 m,此时质点A沿y轴正方向运动,再经过0.02 s将第一次到达波峰,由此可见()
A.这列波波长是2 m
B.这列波频率是50 Hz
C.这列波波速是25 m/s
D.这列波的传播方向是沿x轴的负方向
解析：质点A的位置距原点0.5 m,即=0.5 m,λ=2 m;质点A向上振动经0.02 s第一次到达波峰,即=0.02 s,T=0.08 s,波的频率f==12.5 Hz;波速v=λf= × .5 m/s=25 m/s;质点A 向上振动,根据上下坡法可以确定该波向x轴负方向传播。

答案：ACD
8.
( 6·北京西城区期末)一列波源在x=0处的简谐波,沿x轴正方向传播,周期为0.02 s,t0时刻的波形如图所示。

此时x=12 cm处的质点P恰好开始振动,则()
A.质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
B.波源开始振动时的方向沿y轴负方向
C.此后一个周期内,质点P通过的路程为8 cm
D.这列波的波速为4.00 m/s
解析：质点P开始振动时的方向沿y轴负方向,波源开始振动时的方向沿y轴负方向;此后一个周期内,质点P通过的路程为4个振幅,为 ×5 cm=20 cm;这列波的波长8 cm,波速v==4.00 m/s。

答案：BD
9.( 6·温州八校联考)某横波在介质中沿x轴传播,图甲为t=0.25 s时的波形,图乙为P点(x=1.5 m处的质点)的振动图象,那么下列说法正确的是()
A.该波向右传播,速度为2 m/s
B.质点L与质点N的运动方向总相反
C.t=0.75 s时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动
D.t=1.25 s时,质点K向右运动了2 m
解析：波长为4 m,周期2 s,该波向右传播,波速为2 m/s,故选项A正确;质点L与质点N相距半个波长,质点L与质点N的运动方向总相反,故选项B正确;t=0.75 s时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动,故选项C正确;t=1.25 s时,质点K位于波谷,故选项D错误。

答案：ABC
10.导学号73884086
如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2 m,b点在a点的右方,一列简谐波沿水平绳向右传播,波速为20 m/s,波长大于2 m。

某时刻b点达到波峰位置,而a点正处于平衡位置且向上运动,则这列波的周期可能是()
A.0.12 s
B.0.28 s
C.0.168 s
D.0.84 s
解析：a点向上运动,b点达到波峰且在a点的右方,满足这一条件的关系式为Δx=λ则λ= 6 m(n= , , , ,…)。

当n=0时,λ1=5.6 m,当n=1时,λ2=2.4 m,波长只有这两个数值能满足波长大于2 m的条件。

由T=得T1=0.28 s,T2=0.12 s。

答案：AB
二、填空题(每小题5分,共10分)
11.
右图为某一简谐横波在t=0时刻的波形,由此可知该波沿传播,该时刻a、b、c三点中加速度最大的是点;若从这一时刻开始,第一次最快回到平衡位置的是点;若t=0.02 s时,质点c第一次到达波谷处,则此波的波速为 m/s。

答案：x轴正方向 c c 100
12.
一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的完整波形如图所示。

当t=0.7 s时,A点第4次位于波峰位置,B点首次位于波谷位置,则再经过 s,A,B又再次回到平衡位置,此时A,B相距 m。

解析：当t=0.7 s时,A点第4次位于波峰位置,即3个半周期,由此可知,波的周期T=0.2 s,再经,即0.05 s,A、B又再次回到平衡位置。

由波动图象可知,波长为20 m,当B点首次到达波谷时,可认为A点的振动通过3个半周期恰好传到B点,故A、B相距的距离为3个半波长,即70 m。

答案：0.0570
三、计算题(共4小题,共40分)
13.
(8分)下图为沿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观测到在4 s内有10个完整的波经过该点。

(1)求该波的波幅、频率、周期和波速;
(2)画出平衡位置在x轴上x=2 m处的质点在0~0.6 s内的振动图象。

解析：(1)该波的波幅A=0.1 m,频率f==2.5 Hz,周期T==0.4 s,波速v=λf=5 m/s。

(2)如图所示
答案：(1)0.1 m2.5 Hz0.4 s 5 m/s(2)见解析
14.
(10分)取一根柔软的弹性绳,将绳的右端固定在竖直墙壁上,绳的左端自由,使绳处于水平伸直状态,从绳的端点开始用彩笔每隔0.50 m标记一个点,依次记为A、B、C、D……如图所示。

现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动,若A点起振方向向上,经0.1 s第一次达正向最大位移,此时C点恰好开始起振,则
(1)绳子形成的波是横波还是纵波?简要说明判断依据,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。

解析：(1)绳子形成的波是横波,因为质点振动方向与波的传播方向垂直。

由题意知,波的周期T=0.4 s,波长为λ=4 m,所以波速v==10 m/s。

=0.45 s,设J点向上起振后
(2)从A开始振动,设J点开始起振经过时间t1,则t1=5m
m
经t2时间第一次到负向最大位移,则t2=T=0.3 s,所以t=t1+t2=0.75 s。

(3)波形如图所示。

答案：(1)横波质点振动方向与波的传播方向垂直10 m/s(2)0.75 s(3)见解析
15.导学号73884087(10分)图甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,图乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:
(1)波的传播方向和波速大小;
(2)画出经过2.3 s后波的图象,P质点的位移和P质点运动的路程。

(1)根据振动图象可以判断P质点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动,由此可确定波沿x轴正向传播。

由t=t0时该波的图象可知λ=2.0 m,根据v=λf,波传播的频率与波源振动频率相同,而波源振动的频率与介质中各质点振动频率相同,由P质点的振动图象可
知,f= Hz=2.5 Hz,所以v=2. × .5 m/s=5.0 m/s。

(2)由于T=0.4 s,所以2.3 s=5T,波形重复5次再沿x轴推进个波长,经过2.3 s后的波的图象如图所示,P质点的位移为10 cm,路程s=4A×5+3A=23A=2.3 m。

答案：(1)波沿x轴正向传播5.0 m/s(2)图象见解析,位移为10 cm,路程为2.3 m
16.导学号73884088(12分)一列横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距s ab=6 m 的两质点,t=0时,b点正好到达最高点,且b点到x轴的距离为4 cm,而此时a点恰好经过平衡位置向上运动。

已知这列波的频率为25 Hz。

(1)求经过时间1 s,a质点运动的路程;
(2)若a、b在x轴上的距离大于一个波长,求该波的波速。

解析：(1)质点a一个周期运动的路程s0=4A=0.16 m,1 s内的周期数是n==25,1 s内运动的路程s=ns0=4 m。

(2)波由a传向b,则s ab=λ,v=λf=6 m/s(n= , , ,…);波由b传向a,则
s ab=λ,v=λf=6 m/s(n= , , ,…)。

答案：(1)4 m(2)6 m/s或6 m/s(n= , , ,…)
精美句子
1、善思则能“从无字句处读书”。

读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。

读大海，读出了它气势磅礴的豪情。

读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。

2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。

幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。

幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。

幸福是“壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。

幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。

幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。

3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。

4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。

鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。

矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。

蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。

航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。

5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。

井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。

笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。

山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。

水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。

空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就大了。

空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。

地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大了
6、朋友是什么？
朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。

朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。

7、一粒种子，可以无声无息地在泥土里腐烂掉，也可以长成参天的大树。

一块铀块，可以平庸无奇地在石头里沉睡下去，也可以产生惊天动地的力量。

一个人，可以碌碌无为地在世上厮混日子，也可以让生命发出耀眼的光芒。

8、青春是一首歌，她拨动着我们年轻的心弦；青春是一团火，她点燃了我们沸腾的热血；青春是一面旗帜，她召唤着我们勇敢前行；青春是一本教科书，她启迪着我们的智慧和心灵。