沪科版第二章机械波测试题及答案
《机械波》测试题(含答案)
《机械波》测试题(含答案)一、机械波选择题1.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=2v2C.f1=f2,v1=0.5v2D.f1=0.5f2,v1=v2t 时的波形图,乙图是波中某质点从t 2.一列简谐横波沿x轴负方向传播,如甲图是1s=0开始的振动图象,则乙图可能是甲图中哪个质点的振动图象()A.x=0m处的质点B.x=1m处的质点C.x=2m处的质点D.x=3m处的质点3.利用发波水槽得到的水面波形如图所示,则()A.图a、b均显示了波的干涉现象B.图a、b均显示了波的衍射现象C.图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象D.图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象4.有一列沿x 轴传播的简谐橫波,从某时刻开始,介质中位置在x=0 处的质点a和在x=6m处的质点b的振动图线分别如图1图 2所示.则下列说法正确的是( )A.若波沿x轴负方向传播,这列波的最大波长为24mB.若波沿x 轴正方向传播,这列波的最大传播速度为 3m/sC.若波的传播速度为0.2m/s,则这列波沿x 轴正方向传播D.质点a处在波谷时,质点定b一定处在平衡位置且向 y 轴正方向振动5.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2m/s,振幅相同;某时刻的图像如图所示。
则。
A.甲、乙两波的起振方向相同B.甲、乙两波的频率之比为3:2C.甲、乙两波在相遇区域会发生干涉D.再经过3s,平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置E.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上6.一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是______.A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上E.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离x=m 7.一列沿x轴传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示,从此时刻开始计时,1 1.5 x=m的质点P早回到平衡位置0.3s,下列说法正确的()的质点Q比23A.这列简谐横波沿x轴正方向传播B.P质点简谐运动的频率为2HzC.简谐横波波速为5m/sD.再过0.8s,x=4.0m处的质点向前移动到x=8.0m处E.再过0.6s,x=6.5m处的质点正在远离平衡位置8.如图所示,在x轴上传播的一列简谐横波,实线表示t=0时刻的波形图,虚线表示在t =0.2s时刻的波形图。
高中物理 第2章 机械波 2.1 机械波的产生课后训练 沪科版选修34
机械波的产生练习1.下列说法正确的是( )。
A .没有机械波就没有机械振动B .月球上两宇航员靠近了就可以听到对方的说话声C .一列波由波源向周围扩展开去,是波源质点由近及远传播开去D .机械波依存的介质,必须是由分子或原子组成的物质2.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其原因是( )。
A .大钟的回声B .大钟在继续振动C .人的听觉发生“暂留”的缘故D .大钟虽停止振动,但空气仍在振动3.如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中0为波源,设波源的振动周期为T ,从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经4T 质点1开始振动,则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( )。
A .介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚B .图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C .图中8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后4T D .只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动4.关于一列机械波,下列说法中正确的是( )。
A .波动的产生需要两个条件,即波源和传播波的介质B .波动过程是质点由近向远传递的过程C .波动过程是能量传递的过程,同时也可以传递信息D .波动过程中质点本身随波迁移5.在机械波中有( )。
A .各质点都在各自的平衡位置附近振动B .相邻质点间必有相互作用力C .前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点的振动必定落后于前一质点D .各质点随波的传播而迁移6.某次地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s 和9 km/s 。
一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成如图所示,在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s 开始振动,则( )。
物理沪科版选修3-4单元检测:第2章机械波含解析
物理沪科版选修3—4第2章机械波单元检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共48分,每题至少有一个选项符合题意,多选、错选者不得分,选对但是选不全者得3分)1.简谐波在给定的介质中传播时,下列说法中正确的是( )。
A.振幅越大,则波传播的速度越快B.振幅越大,则波传播的速度越慢C.在一个周期内,介质的质点随波传播的距离等于一个波长D.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短2.关于波的频率,下列说法中正确的是()。
A.波的频率由波源决定,与介质无关B.波的频率与波速无关C.波由一种介质传到另一种介质时,频率变大D.以上说法均不正确3.有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10 Hz,振动方向沿竖直方向.当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,在其右方相距0.6 m处的质点Q刚好到达最高点.由此可知波速和传播方向可能是()。
A.8 m/s,向右传播B.8 m/s,向左传播C.24 m/s,向右传播D.24 m/s,向左传播4.一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图所示。
则a质点的振动图像为()。
5.有一频率为0。
5 Hz的简谐横波,沿x轴方向传播。
在传播方向上有相距为2 m的两质点,它们相继达到正向位移最大值的时间差为0.5 s,则波长是().A.1 m B.2 m C.4 m D.8 m6.已知一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示,图中位于a、b两处的质点经过四分之一周期后分别运动到a′、b′处。
某人据此做出如下判断:①可知波的周期②可知波传播速度③可知波的传播方向④可知波的波长.其中正确的是()。
A.①B.②C.④D.③7.如图甲为一列横波在t=0时的波动图像,图乙为该波中x =2 m处质点P的振动图像,下列说法正确的是()。
A.波速为4 m/sB.波沿x轴负方向传播C.t=0.5 s,P点的动能最大D.t=2。
5 s,P点振动路程为1.8 cm8.一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。
《机械波》测试题(含答案)
《机械波》测试题(含答案)一、机械波选择题1. 一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为v, 周期为T, 振幅为A. 绳上两质点M、N 的平衡位置相距四分之三波长,N 位于M 右方. 设向上为正,在t=0 时刻M 位移)且向上运动;经时间t(t<T),M 位移仍;,但向下运动,则()A. 在t 时刻,N 恰好在波谷位置B. 在t 时刻, N 位移为负,速度向上C. 在t 时刻,N 位移为负,速度向下D. 在 2t 时刻,N 位移,速度向下2. 一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。
经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。
已知波的周期为T, 且0.25s<T<0.5s, 则( )A. 不论波向x轴哪一方向传播,在这0.5s 内,x=1m 处的质点M 通过的路程都相等B. 当波向+x方向传播时,波速等于10m/sC. 当波沿+x方向传播时,x=1m 处的质点M 和x=2.5m 处的质点N 在这0.5s 内通过的路程相等D. 当波沿-x方向传播时,经过0. 1s 时,质点M 的位移一定为零3. 一列波长大于3m 的横波沿着x轴正方向传播,处在x₁=1m 和x₂=4 m 的两质点A、B 的振动图象如图所示,由此可知()A. 波长为4mB. 波速为2m/sC. 3s 末A 、B 两质点的位移相同D. 1s 末A 点的速度大于B 点的速度4. 如图,a、b、c、d 是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m 、4m 和 6m 。
一列简谐横波以2m/s 的波速沿x轴正向传播,在t=0 时刻到达质点a 处,质点由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s 时 a 第一次到达最高点。
下列说法正确的是( )A. 在 t=6s 时刻波恰好传到质点d 处B. 在 t=5s 时刻质点 C 恰好到达最高点C. 质点b 开始振动后,其振动周期为4sD. 在 4s<t<6s 的时间间隔内质点 C 向上运动E.当质点d 向下运动时,质点b 一定向上运动5. 如图甲,介质中两个质点A 和 B 的平衡位置距波源O 的距离分别为 1m 和 5m 。
沪科版高中物理 选择性必修第一册 第二节 机械波的描述 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 一根弹性长绳沿x轴放置,左端点位于坐标原点,A点和B点分别是绳上、处的质点。
用手握住绳的左端,当t=0时使手开始沿y轴做简谐振动,在时,绳上形成如图所示的波形。
下列说法中正确的是()A.此列波的波长为1m,波速为4m/sB.此列波为横波,左端点开始时先向上运动C.当时,质点B开始振动D.在后,A、B两点的振动情况总相同2. 图甲为一列简谐横波在t=1.0s时的波形图,P是平衡位置为x=2m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像。
下列判断正确的是()A.该波沿x轴负方向传播B.t=1.5s时,质点P的位移达到负向最大C.t=1.5s时,质点Q的回复力方向沿y轴负方向D.这列简谐波的波速为8m/s3. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图所示,质点A与质点相距,A 点的振动速度沿轴正方向:时,质点A第一次到达正向最大位移处。
由此可知()A.此波沿轴正方向传播B.A点的振动周期为C.在时,质点处在平衡位置,速度沿轴正方向D.从时刻起,经过,质点A沿波的传播方向迁移了4. 如图所示为一简谐横波在某时刻的波形图,此时点向轴正方向运动,已知波的周期为,则该波()A.沿轴正方向传播,波速为B.沿轴正方向传播,波速为C.沿轴负方向传播,波速为D.沿轴负方向传播,波速为5. 图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。
下列说法正确的是()A.在t=0.10s时,质点P的速度为零B.从t=0.10s到t=0.25s,质点P的路程为10cmC.这列简谐横波沿x轴正方向传播D.在t=0.25s时,质点P的加速度沿y轴负方向6. 如图所示,在波的传播方向上有相互间隔1m的6个质点,a、b、c、d、e、f,它们均静止在各自的平衡位置,一列简谐横波以1m/s的水平速度向右传播。
此波在t=0时刻到达a,质点a开始由平衡位置向下振动,t=1s时刻,质点a第一次到达最低点。
高中物理沪科版选修3-4同步单元练习 第二章 机械波 Word版含解析
第二章机械波单元检测一、选择题(本题共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,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同解析:选BD.机械波分为横波和纵波,振动方向与传播方向垂直的为横波,振动方向与传播方向在一条直线上的为纵波;相距半个波长的两质点在同一时刻会沿相反方向振动到距平衡位置相等距离的位置,即位移大小相等、方向相反;由于每个质点都做简谐运动,因此每个质点经过一个周期后会重复原来的运动状态,则简谐波图像相同.所以B、D正确.2.如图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图像.从图中可以直接观察到发生变化的物理量是()A.波速B.频率C.周期D.波长解析:选D.同一机械波在不同介质中传播时,频率不会改变(由振源决定),波长和波速改变,而从图像中能直接观看发生改变的量当然是波长,故D项正确.3.根据多普勒效应,下列说法中正确的有()A.医生检查身体用的“B超”是根据超声波的多普勒效应制成的B.一位有经验的战士听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐,可以判断炮弹正向他靠近C.根据光波的多普勒效应,由地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小,可以判断此天体正远离地球D.当波源和观察者间有相对运动时,观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同解析:选BC.超声波照射人体时,不同组织穿透的超声波的量是不同的,从而形成B超影象,A不正确.当波源与观察者间相对靠近时,观察者感到频率变大,所以听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐,声音的频率增大,可以判断炮弹正向他靠近,B正确.光波和机械波一样,也有多普勒效应,地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小,可以判断此天体正远离地球,C正确.设想如果人绕波源做圆周运动,那么,观察者接收到的频率和波源发出的频率相同,D不正确.4.水波通过小孔,发生一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,可()A.增大小孔尺寸,或增大水波的频率B.增大小孔尺寸,或减小水波的频率C.缩小小孔尺寸,或增大水波的频率D.缩小小孔尺寸,或减小水波的频率解析:选D.观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比,或小于波长,因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长,A和B错误.根据公式v=λf,且水波的波速由介质决定,即水波的波速不变,则有λ=vf,可见减小频率可以使波长增大.综上所述,D正确,C错误.5.如图所示是水波干涉示意图,S1、S2是两波源,A、D、B三点在一条直线上,两波源频率相同,振幅相等,下列说法正确的是()A.质点A一会儿在波峰,一会儿在波谷B.质点B一会儿在波峰,一会儿在波谷C.质点C一会儿在波峰,一会儿在波谷D.质点D一会儿在波峰,一会儿在波谷解析:选ABD.在波的干涉中,振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置附近做简谐振动,只是质点的振幅较大为A1+A2,本题中由于A1=A2,故振动减弱区的质点并不振动,而此时A点是波峰与波峰相遇,是加强点,B点是波谷与波谷相遇,是加强点.又A、D、B三点在一条振动加强线上,这条线上任一点的振动都是加强的,故此三点都为加强点,这样,此三点都是一会儿在波峰,一会儿在波谷.6.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是()解析:选B.由t=0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P点处于平衡位置,由“上下坡”法可知,P处上坡,所以起振方向向下,B正确.7.两列平面简谐横波在空中叠加,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,这两列波的波动图像如图所示,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 sB .0.25 s ,0.75 sC .0.50 s ,0.75 sD .0.50 s ,0.25 s解析:选B.从题图上可知两波波长均为λ=40 m ,故T =λv =2 s ,波峰a 或b 第一次传到P 点,均需要t =520 s =0.25 s ,而平衡位置状态传到P 要t ′=1520 s =0.75s.8.一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上x 1=0处a 质点的位移—时间图像如图甲所示,x 2=6 m 处b 质点的位移—时间图像如图乙所示,已知x 1和x 2间距离小于一个波长,则此列波的传播速度可能是( )A .3 m/sB .5 m/sC .1 m/sD .10 m/s解析:选AC.由a 、b 两点的振动图像可知,当波沿x 轴正向传播时,a 、b 之间的距离为14λ,即λ=24 m ,v =λT =248 m/s =3 m/s ;当波沿x 轴负向传播时,a 、b之间的距离为34λ,即λ=8 m ,v =λT =88 m/s =1 m/s.故A 、C 选项正确.9.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,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 .这列波的波长是14 cmB .这列波的周期是0.125 sC .这列波可能是沿x 轴正方向传播的D .t =0时,x =4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向解析:选D.由波的图像可以看出,波长λ=12 cm ,波的周期T =λv =0.120.8 s =0.15s ,由实线波到虚线波平移的距离Δx =v t =0.8×0.2 m =0.16 m =16 cm =(λ+4 cm),由波动图像可以看出,波沿x 轴负方向传播;t =0时,x =4 cm 处质点沿y 轴负方向运动.10.一列简谐横波沿x 轴传播,波长为1.2 m ,振幅为A .当坐标为x =0处质元的位移为-32A 且向y 轴负方向运动时,坐标为x =0.4 m 处质元的位移为32 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分别为( )A .-12A 、沿y 轴正方向B .-12A 、沿y 轴负方向C .-32A 、沿y 轴正方向D .-32A 、沿y 轴负方向解析:选C.λ=1.2 m ,坐标为x =0.4 m 处的质元距坐标原点为13λ,若波沿x 轴正方向传播,其波形如图所示.此时x =0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴负方向运动,x =0.4 m 处质元也向y 轴负方向运动;当x =0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴正方向运动时,需经t =T 2,此时x =0.4 m 处质元应在平衡位置之下y =-32A ,沿y 轴正方向,A 、B 错误,C 正确.若波沿x 轴负方向传播,其波形如图所示.位移为32A 处的质元距O 点大于13λ,故D 错.二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分,将答案填在题中的横线上) 11.声波从甲介质进入乙介质中,已知入射角为30°,折射角为37°,声波在甲介质中速度为300 m/s ,声波在乙介质中速度为________ m/s.解析:由折射定律可知sin θ1sin θ2=v 1v 2,所以v 2=v 1sin θ2sin θ1=300×0.60.5 m/s =360 m/s. 答案:36012.右图为声波干涉演示仪的原理图.两个U 形管A 和B 套在一起,A 管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.解析:声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零,若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅为原来声波振幅的2倍.答案:相等 等于零 等于原来声波振幅的2倍三、计算题(本题共4小题,共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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)如图所示,一列简谐横波沿x 轴传播,实线为t 1=0时的波形图,此时P 质点向y 轴负方向运动,虚线为t 2=0.01 s 时的波形图.已知周期T >0.01 s.(1)波沿x 轴________(填“正”或“负”)方向传播;(2)求波速.解析:(1)根据“下坡上”判断,向正方向传播.(2分)(2)由题意知,λ=8 m(1分)t 2-t 1=18T ①(2分)v =λT ②(2分)联立①②式,代入数据解得v =100 m/s.(1分)答案:(1)正 (2)100 m/s14.(12分)如图,质点O 在垂直x 轴方向上做简谐运动,形成了沿x 轴正方向传播的横波.在t =0时刻质点O 开始向下运动,经0.4 s 第一次形成图示波形,求位于x =5 m 处的质点B 再经过多少时间第一次到达波峰?(请写出必要的解答过程)解析:由题意易知,该波的波长为4 m ,周期为T =0.8 s(4分)波向右传播到B 点所用的时间为t =s v (2分)v =λT ,联立解得:t =1 s(2分)所以质点P 第一次到达波峰所用时间t ′=t +34T =1.6 s(2分)所以再经过的时间t ″=1.6 s -0.4 s =1.2 s .(2分)答案:1.2 s15.(14分)甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播,t =0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s ,求:(1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)第几秒末两列波相遇,相遇时C 、D 两点间有哪些点位移最大?解析:(1)由题图知:λ=4 m ,(2分)又因v =10 m/s ,所以由f =v λ得 f =104 Hz =2.5 Hz ,(4分)故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz.(2)设经t 时刻两波相遇,则2v t =4 m ,(2分)所以t =42×10s =0.2 s ,(1分) 又因T =1f =12.5 s =0.4 s ,(1分)故波分别向前传播λ2相遇.此时两列波的图像如图中的虚线所示.故CD 间有x =5 m 和x =7 m 处的点位移最大.(4分)答案:(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)0.2 s x =5 m 与x =7 m16.(14分)一列横波上有相距4 m 的A 、B 两点,波的传播方向是由A 向B ,波长大于2 m ,如图所示的是A 、B 两质点的振动图像,求这列波可能的波速.解析:由振动图像得:质点振动周期T =0.4 s(2分)B 点比A 点晚振动的时间Δt =nT +34T (n =0,1,2,3,…)(2分)所以A 、B 间的距离为Δs =n λ+34λ(n =0,1,2,3,…)(2分)则波长为λ=4Δs 4n +3=164n +3(4分)因为λ>2 m ,所以n =0,1 当n =0时,λ1=163 m ,v 1=λ1T =403 m/s(2分)当n =1时,λ2=167 m ,v 2=λ2T =407 m/s.(2分)答案:403 m/s 或 407 m/s。
高中物理第二章机械波2.1机械振动的传播练习(含解析)沪科版选修3-4
2.1机械振动传播同步测控,以下说法正确是( )A.物体做机械振动,一定产生机械波B.后振动质点总是跟着先振动质点重复振动,只是时间落后一些C.参与振动质点都有一样频率D.机械波是介质随波迁移,也是振动能量传递解析:选BC.机械波传播需要介质,仅仅有机械振动是不够,故A错;而机械波向外传播只是运动形式与振动能量,介质并不随波迁移,故D错.此题答案选B、C.,正确是( )A.振源上下振动形成波是横波B.振源水平振动形成波是纵波C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波解析:选C.根据纵波与横波概念,质点振动方向与波传播方向垂直者为横波,同一直线者为纵波,并不是上、下振动与水平振动问题,所以A、B错.对于C,水平传播,上下振动,属相互垂直,是横波.对于D,水平传播,水平振动还不能说明质点振动方向与波传播方向是在同一直线上,那么还不能确定是纵波,那么D错.,以下说法中正确是( )A.振动是单个质点呈现运动现象,波是彼此相联系许多质点联合起来呈现运动现象B.振动是波动根本要素,波是振动传播C.波传播速度就是质点振动速度D.有机械振动必有波解析:选AB.一个质点振动通过相互作用会带动邻近质点振动,使振动这种运动形式通过介质中质点依次带动由近及远向外传播出去而形成机械波,应选项A、B正确;波传播速度不是质点振动速度,应选项C错误;产生机械波条件是:(1)要有波源;(2)要有传播振动介质.即在缺少介质情况下,波动现象就无法发生,应选项D错误.,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,以下对树叶运动情况表达正确是( )A.树叶慢慢向湖心运动B.树叶慢慢向湖岸漂去C.在原处上下振动D.沿着波纹做圆周运动解析:选C.机械波中各质点不随波迁移,仅在各自平衡位置附近振动,波传播是振动形式与能量.故正确答案为C.课时作业一、选择题,正确是( )A.波动发生需要两个条件:波源与介质B.波动过程是介质质点由近及远移动过程C.波动过程是能量由近及远传递过程D.波源与介质质点振动都是自由振动解析:选AC.波源振动时,依靠介质中相互作用力带动周围各局部质点振动起来,形成机械波.介质质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,仅把振源振动与能量传播开来.波源与介质质点之间相互作用力阻碍波源振动,是一种阻力,所以波源振动不可能是自由振动;相邻质点间存在相互作用,故介质质点也不是自由振动.,以下说法正确是( )A.对于横波与纵波,质点振动方向与波传播方向有时一样,有时相反B.对于纵波,质点振动方向与波传播方向一定一样C.形成纵波质点,随波一起迁移D.空气介质只能传播纵波解析:选D.形成横波质点振动方向只能与传播方向垂直,形成纵波质点振动方向总与波传播方向平行,有时一样,有时相反,应选项A、B 都错误.无论是横波还是纵波,质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波定向移动,故C错误.因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气中机械波只能是纵波,选项D正确.,当波源突然停顿振动时( )A.绳上各质点同时停顿振动,横波立即消失B.绳上各质点同时停顿振动,纵波立即消失C.离波源较近各质点先停顿振动,较远各质点稍后停顿振动D.离波源较远各质点先停顿振动,较近各质点稍后停顿振动解析:选C.波动把能量从波源由近及远地传播出去,振动各质点先后获得能量,因此只有C正确.,月球外表无大气层,也没有水,更没有任何生命存在痕迹,在月球上,两宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为( )A.月球太冷,声音传播太慢B.月球上没有空气,声音无法传播C.宇航员不适应月球,声音太轻D.月球上太嘈杂,声音听不清楚解析:选B.声音传播方式为声波,而形成波必须满足两个条件:振源与介质.月球上没有空气,即没有介质,无法形成波,所以选项B正确.5.一列横波正沿水平方向由西向东传播,那么以下说法中正确是( ) A.波中各个质点都在由西向东运动B.波中各个质点一定没水平方向振动C.波中各个质点一定沿竖直方向振动D.以上说法都错误解析:选D.机械波传播是振动形式与能量,而介质中各质点仅在平衡位置附近振动,质点不会随波迁移,而且横波中各质点振动方向与其传播方向垂直,波在水平方向由西向东传播,质点振动方向与其垂直,不一定沿水平方向,也不一定沿竖直方向.故A、B、C都错,D正确.,正确是( )A.在纵波中,波传播方向就是波中质点移动方向B.纵波中质点振动方向一定与波传播方向在一条直线上C.纵波中质点振动方向一定与波传播方向垂直D.纵波也有波峰与波谷解析:选B.纵波中质点振动方向与波传播方向虽然在一条直线上,但质点振动方向与波传播方向可能一样,也可能相反.应选项B正确.B点时波形图,由图可判断出A点刚开场振动方向是( )A.向左B.向右C.向上D.向下解析:选C.介质中各质点开场振动方向都与波源开场振动方向一样,此时波刚传到B点,由波传播特点知,B点此时向上运动,所以波源A点刚开场振动方向也是向上.,正确说法是( )A.介质中质点随波传播而迁移B.波源振动能量随波传递C.振动质点频率随着波传播而减小D.波源能量靠振动质点迁移来传播解析:选B.在波传播过程中,质点是不会发生迁移;波源振动能量通过对相邻质点做功而由近及远地传播(不是靠质点迁移);质点频率只与波源有关(振动质点实际上是在做受迫振动).,沿水平方向介质中局部质点,每相邻质点间距离相等,其中O为波源,设波源振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开场计时,经过T/4,质点1开场振动,那么以下关于各质点振动与介质中波说法正确是( )A.介质中所有质点起振方向都竖直向下,但图中质点9起振最晚B.图中所画出质点起振时间都是一样,起振位置与起振方向是不同C.图中质点8振动完全重复质点7振动,只是质点8起振时,通过平衡位置或最大位移处时间总是比质点7通过一样位置时落后T/4 D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9振动步调就完全一致,但如果质点1发生是第100次振动,那么质点9发生是第98次振动解析:选ACD.从题图中可知,质点9是图中距波源最远点,尽管与振源起振方向一样,但起振时刻最晚,故A正确、B错误;质点7与质点8相比拟,质点7是质点8前质点,7、8质点间振动步调相差T/4,故C正确;质点9与质点1相距2个波长,质点9比质点1晚2T开场起振,一旦质点9起振后,1、9振动步调就完全一致,故D 正确.10.关于振动与波动关系,以下说法中正确是( )A.振动是形成波动原因,波动是振动传播B.振动是单个质点呈现运动现象,波动是许多质点联合起来呈现运动现象C.波传播速度就是质点振动速度D.对于均匀介质中机械波,各质点在做变速运动,而波传播速度是不变解析:选ABD.机械波产生条件是:有波源与介质,介质中质点依次振动由近及远传播而形成波,所以A 、B 正确;波传播速度是波形由波源向外伸展速度,在均匀介质中其速度不变,而质点振动速度大小与方向都随时间周期性地发生变化,故C 错误,D 正确.正确选项为A 、B 、D.二、非选择题11.,地震中纵波与横波在地表附近传播速度分别是9.1 km/s 与3.7 km/s ,在某地观测站中,记录了地震纵波与横波到达该地时间差为5.4 s.(1)求这个观测站距离地震点距离.(2)观测站首先观察到是上下振动还是左右摇晃?解析:根据纵、横波传到观测站时间差s 3.7-s 9.1=5.4 s ,求出s =33.67 km ,先传到是纵波,所以是左右晃动.答案:(1)33.67 km (2)先传到是纵波,所以是左右晃动12.以下图是某绳波形成过程示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳左端传到右端.t =0时,质点1开场向上运动,t =T 4时,1到达最上方,5开场向上运动.问:(1)t =T 2时,质点8、12、16运动状态(是否运动、运动方向)如何? (2)t =3T 4时,质点8、12、16运动状态如何?(3)t =T 时,质点8、12、16运动状态如何?解析:由于质点间相互作用,由“带动看齐〞法知,前面质点带动后面质点振动 ,所以后面质点总是滞后于前面质点.各质点在各时刻情况,如下图.(1)由乙图可知,t =T 2时,质点8未到达波峰,正在向上振动,质点12、16未振动.(2)由丙图可知,t =3T 4时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动.(3)由丁图可知,t =T 时,质点8、12正在向下振动,质点16向上振动.答案:见解析。
高中物理第2章机械波章末综合测评沪科版选修34
章末综合测评 ( 二)( 时间: 60 分钟满分:100分)一、选择题 ( 此题包含8 小题,每题 6 分,共 48 分 . 在每题给出的 5 个选项中,有3 项切合题目要求. 选对 1 个得 2 分,选对 2 个得4 分,选对 3 个得 6 分. 每选错 1 个扣 3 分,最低得分为0 分 )1. 一列声波从空气传入水中,则()A. 声波频次不变B. 声波波长变大C. 声波频次变小D. 声波波长不变E. 声波波速变大【分析】因为波的频次由波源决定,所以波不论在空气中仍是在水中频次都不变;又因波在水中速度较大,由公式v=λf可得,波在水中的波长变大,故A、 B、 E 正确 .【答案】ABE2. 沉静湖面流传着一列水面波( 横波 ) ,在波的流传方向上有相距 3 m的甲、乙两小木块随波上下运动 . 测得两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. 频次是 HzB. 波长是 3 mC. 波速是 1 m/sD. 周期是 sE. 周期是 2 s【分析】由题意知甲、乙两小木块间的距离x = 3 m=3,故波长= 2 m.又知两小2λλλ木块都是每分钟振动30 次,故周期T=2 s,频次 f =Hz,则波速 v=T=1 m/s.应选项A、C、E 正确 .【答案】ACE3. 如图 1 所示,实线是沿x 轴流传的一列简谐横波在t =0时辰的波形图,虚线是这列波在 t =s时辰的波形图.该波的波速为m/s ,则以下说法正确的选项是()【导学号:】图 1A. 这列波的波长是12 cmB. 这列波的周期是sC. 这列波是沿x轴正方向流传的= 0 时,x= 4 cm 处的质点振动方向为沿y 轴负方向E. 这列波是沿x轴负方向流传的【分析】由波形图读出波长,利用波速求解周期,依据流传时间求出可能的流传距离或许将时间与周期对比较,就能够判断流传方向.由题图知该波的波长λ= 12 cm,故 A 项正确 . 由v=λ,得=错误 ! s = s ,故 B 项T Tt错误 . 因T=错误 ! =错误 ! ,故该波沿x轴负方向流传,故 C 项错误, E 项正确 . 由波沿x轴负方向流传可判断 t =0时辰, x=4 cm处质点的振动方向沿y 轴负方向,故D项正确 .【答案】ADE4.(2015 ·海南高考 ) 一列沿x轴正方向流传的简谐横波在t =0时辰的波形如图2所示,质点 P 的 x 坐标为 3 m.已知随意振动质点连续 2 次经过均衡地点的时间间隔为s. 以下说法正确的选项是 ()图 2A. 波速为 4 m/sB. 波的频次为 Hz坐标为 15 m 的质点在t= s时恰巧位于波谷坐标为 22 m 的质点在t= s时恰巧位于波峰E. 当质点P位于波峰时,x坐标为17 m 的质点恰巧位于波谷【分析】随意振动质点连续 2 次经过均衡地点的时间间隔为s ,可知振动周期T= s ,1频次 f =T=Hz,B正确.从题图中能够看出波长λ=4 m,依据v=λf得v=5 m/s,A错误. 因为波在流传过程中拥有空间周期性,x 坐标为15 m处的质点运动规律与x=3 m处相同,从 t =0时辰经过s,即经历3C 错误 . 用相同的方法可判周期,质点应位于均衡地点,4断出 D、 E正确 .【答案】BDE5.(2016 ·海南高考) 以下说法正确的选项是()A.在同一地址,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地址,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小D.系统做稳固的受迫振动时,系统振动的频次等于周期性驱动力的频次E. 已知 簧振子初始 刻的地点及其振 周期, 便可知振子在随意 刻运 速度的方向【分析】在同一地址,重力加快度g 定 ,依据 周期公式:=2πL可知,Tg周期的平方与其 成正比, 故 A 正确; 簧振子做 振 , 只有 能和 能参加化, 依据机械能守恒条件可知,振 系 的 能与 能之和保持不 ,故B 正确;根据 周期公式: T =2πLC ;当系 做g 可知, 的周期与 量没关,故 定的受迫振 , 系 振 的 率等于周期性 力的 率,故 D 正确; 若 簧振子初始 刻的地点在均衡地点,知道周期后, 能够确立随意 刻运 速度的方向,若 簧振子初始 刻的地点不在均衡地点, 没法确立,故E.【答案】ABD6. 一列 波在 t = 0 刻的波形如 3 所示, s ,均衡地点位于x =2 m 的点 M第一次抵达波峰,对于 波的以下 法正确的选项是 ()3A. 波速可能 20 m/sB. 波的 播方向必定沿 x 正方向C. 波的 率可能 Hz4D. 波的周期可能 35 s 点的速度不行能正在增大【分析】若波向右 ,由波 像t = s ,均衡地点位于x = 2 m 的点 M 第一Tλ16次抵达波峰,t = 8+ nT ,由 中知波λ= 16 m ,故波的 速 v = T =8 t / 1+ 8n=20(1 + 8 ) m/s , =0,1,2,3⋯,当n = 0 ,v =20 m/s ,同理波也可能向左 ,得v =λnnT16= 20(7 + 8n ) m/s ,故 A 、C 、 D 正确, B ;若波向左 ,此=8 t / 7+8nN 点向上振 ,速度增大,故E.【答案】 ACD7.如 4所示,一列 横波在x 上 播 . 5 甲和乙分 是在x 上 、 两 点的a b振 像,且x ab = 6 m. 以下判断正确的选项是 ()3- 让每一个人同等地提高自我图 4甲乙图 5A. 波必定沿x 轴正方向流传B. 波可能沿x 轴负方向流传C. 波长可能是8 mD. 波速必定是 6 m/sE. 波速可能是 2 m/s【分析】波的流传方向可能向+ x 或- x 方向流传,A错,B对. ab 之间的距离可能是+1+3n4λ 或n4λ,周期为 4 s,波长可能为8 m,波速可能为 2 m/s , D 错, C、 E 对.【答案】BCE8. 一列简谐横波沿直线流传,该直线上均衡地点相距9 m 的a、b两质点的振动图像如图 6所示,以下描绘该波的图像可能正确的选项是()图 6【分析】依据振动图像、颠簸规律解决问题.131依据 y- t 图像可知, a、b 两质点的距离为nλ+4λ或 nλ+4λ,即 nλ+4λ=9 m- 让每一个人同等地提高自我或 nλ+3λ=9 m( n=0,1,2,3,⋯)43636解得波λ =4n+1m或λ =4n+3m.36m、36即波的波λ=36 m、m、4 m⋯或λ=12 m、m⋯ A、 B、 C、D、 E711的波分 4 m、8 m、 12 m、 36 m、16 m,故 A、C、 D 正确, B、 E.【答案】ACD二、非 ( 共 5 小,共52 分,按目要求作答 )9.(6 分 ) 如 7 所示,一列横波某刻的波形像,列波的播速度m/s ,1 s 后的波形虚所示. 那么列波的播方向是________,段内点P( x = m ) 所通的行程是 ________.7【分析】波的播距离x= vt =m=54λ,故波向左播, P 所通的行程 5 倍振幅,即 50 cm.【答案】向左50 cm10.(6 分 ) 如 8 所示,S上下振的波源,振率100 Hz,所生的横波向左、右双方向播,波速80 m/s ,已知P、Q两点距波源S的距离SP= m,SQ= m. 当S通均衡地点向上振,、两点的地点是P 在 ________,在 ________.P Q Q【学号:】8v31【分析】由λ=f得λ=m,即依意可得SP=214λ, SQ=204λ,当 S 在均衡位置向上振,Q、P 都在最大位移,合波形可知,P在波峰, Q在波谷.【答案】波峰波谷11.(12分)一列声波在空气中的波34 cm ,播速度340 m/s ,列声波入另一介中,波68 cm,它在种介中的播速度是多少?声波在空气中与介中的率各是多少?v340【分析】在空气中 f λ =v , f = λ=34×10 - 2Hz =1 000 Hz ,声波在介 中与在空气中 率保持不. 在介 中 f λ′= v ′, v ′= 1 000 ×68×10-2m/s = 680 m/s.【答案】 680 m/s 1 000 Hz12.(14 分 ) 一列 波沿x 方向 播,已知 x 上 x = 0 和 x = 1 m 两 点的振12像分 如9 甲、乙所示,求此波的 播速度.9【分析】由所 出的振 像可知周期=4×10-3s.T由 可知, t = 0 刻, x = 0 的 点在正向最大位移 ,x = 1 m 的 点在均衡地点123向 y 方向运 , 所以当 波沿x 正向 播 , 两 点 距离( n + 4) λ1,当波沿 x方向 播 ,两 点 距离(n12,此中n = 0,1,2 ,⋯+ )4 λ3λ =4 m因 ( n + 4) λ = 1 m ,所以3+ 411n14因 ( n + 4) λ 2 =1 m ,所以 λ2= 1+ 4n mλ1310n m/s( n = 0,1,2 ,⋯)波沿 x 正方向 播 的波速 v 1= T =3+ 4 波沿 x 方向 播 的波速v 2= λ =3,⋯ ).10 m/s( n = 0,1,22T1+ 4n【答案】103m/s( n = 0,1,2 ,⋯)若沿 x 正方向 播, v 1= 1+ 4n103若沿 x 方向 播,v 2=1+ 4n m/s( n = 0,1,2 ,⋯)13.(14 分 ) 一列 横波在x 上 播,在t 1= 0 和 t 2= s ,其波形分 用如10所示的 和虚 表示,求:10(1)列波可能拥有的波速 .(2) 当波速280 m/s ,波的播方向怎样?以此波速播,x=8 m的点 P 从均衡地点运至波谷所需的最短是多少?【分析】(1) 若波沿x正向播,:s =x1+nλ=(2 +8)m,= 0,1,2 ,⋯n nv=s=! m/s = (40 +160n) m/st若波沿 x 向播,:s′=x2+ nλ=(6+8n)m, n=0,1,2,⋯v′=s′=! m/s = (120 + 160 ) m/s. t n(2) 当波速280 m/s ,有 280=(120 + 160 )n n=1,所以波向x 方向播λ1T=v=35s所以 P点第一次抵达波谷所需最短:t =3T3s =× 10- 2s.=1404【答案】分析。
高中物理第2章机械波2.5波的干涉与衍射课后训练沪科版选修3-4(new)
波的干涉与衍射1.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题,内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声,干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。
干涉型消声器的结构及气流运行如图所示,波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播。
在声波到达a 处时,分成两束相干波,它们分别通过r 1和r 2的路程,再在b 处相遇,即可达到削弱噪声的目的.若△r =r 2-r 1,则△r 等于( ).A .波长λ的整数倍B .波长λ的奇数倍C .半波长2λ的奇数倍D .半波长2λ的偶数倍 2.关于声波,以下说法正确的是( )。
A .常温下人耳能听到的声音波长范围约是1.7~1 700 cmB .同一频率的声波在金属里传播的波长比在空气里要长C .敲响一音叉,使音叉缓慢旋转,听其声音忽强忽弱,这是声波的衍射现象D .在空房子里讲话,余音缭绕,这是声波多次反射所致,称为交混回响3.一列水波穿过小孔产生衍射现象,衍射后水波的强度减弱是因为( )。
A .水波的波长增大B .水波的周期增大C .水波的频率减小D .水波的振幅减小4.如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是下图中的( )。
5.关于波的衍射,下列说法正确的是( )。
A .衍射是一切波的特性B .波长跟孔的宽度差不多时,能发生明显的衍射现象C .波长比孔的宽度小得越多,衍射现象越不明显D .波长比孔的宽度大得越多,衍射现象越不明显6.如图所示,S 1、S 2是振幅均为A 的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。
则下列说法中正确的是( )。
A.两列波在相遇区域发生干涉B.两列波在相遇区域内发生叠加C.此时各点的位移是:x A=0,x B=-2A,x C=2AD.A处振动始终减弱,B、C处振动始终加强7.如图所示为声波干涉演示仪的原理图。
两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一个小孔。
声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率__________的波.当声波分别通过A、B 传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅__________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅__________.8.如图所示,A处放一频率为42.5 Hz的音叉,经过橡皮管ACB和ADB连通到B处,在B处完全听不到音叉振动的声音。
物理沪科版选修3-4单元测试:第2章机械波含解析
本章测评(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5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5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1一列波由波源向周围扩展开去,下列说法正确的是( )A.介质中各质点由近及远地传播开去B.介质中的振动形式由近及远传播开去C.介质中振动的能量由近及远传播开去D.介质中质点只是振动而没有迁移2以下关于波的认识正确的是()A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的C.雷达的工作原理是利用波的反射D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象3一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则()A.声波频率不变,波长变小B.声波频率不变,波长变大C.声波频率变小,波长变大D.声波频率变大,波长不变4在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。
一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 s第一次到达最大位移处,在这段时间内波传播了0。
5 m,则这列波( )A.周期是0.2 sB.波长是0。
5 mC.波速是2 m/sD.经1.6 s传播了8 m5一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ.若在x =0处质点的振动图像如图甲所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为()甲6一列简谐波f=3 Hz,波速为2。
4 m/s,在传播方向上有相距为120 cm的两点A、B,则下列说法错误的是( )A.当A点从波峰开始向下运动时,B点将从波谷开始向上运动B.当A点向下通过平衡位置时,B点将向上通过平衡位置C.当A点向下通过平衡位置时,B点将向下通过平衡位置D.A、B振动步调相同7下图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0。
6 s时的波形图,波的周期T>0。
6 s,则( )A.波的周期为2.4 sB.在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动C.经过0.4 s,P点经过的路程为4 mD.在t=0。
高中物理第二章机械波2.5多普勒效应练习(含解析)沪科版选修3-4
同步测控1.如下图,两列一样波相向传播,当它们相遇时,图中可能波形是( )解析:选BC.当两列波相遇时,到达图(a)所示状态时,叠加以后波形应是选项B.当两列波相遇时,到达图(b)所示状态时,叠加以后波形应是选项C.所以正确选项是B、C.2.两波源S、S2在水槽中形成波形如下图,其中实线表示波峰,虚线1表示波谷,那么( )A.在两波相遇区域中会产生干预B.在两波相遇区域中不会产生干预C.a点振动始终加强D.a点振动始终减弱解析:选B.由题图知,两列波波长不相等,不满足波干预条件,故B 正确,A、C、D错误.3.一列水波通过某孔实际情况如右图所示,现把孔尺寸变小,或者把水波波长变大,水波通过孔后假想情况如以下图所示,其假想正确图示有( )解析:选AC.需要指出是,衍射现象是普遍存在.波遇到障碍物时都有绕过障碍物特性,即衍射现象,但只有当障碍物或孔尺寸比波长小或差不多时才能观察到明显衍射现象,故正确选项为A、C.4.如图为由波源S发出波某一时刻在介质平面中情形,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?设波速为340 m/s,那么要让观察者完全接收不到波,他每秒要运动多少米?解析:观察者在单位时间内接收到完全波个数就等于观察者接收到频率.如果观察者不动,那么1 s内,观察者接收完全波个数应为20个,然而当观察者从A运动到B过程中,所能接收到完全波个数正好比不运动时少1个,即他只接收到19个完全波,要想让观察者完全接收不到波,他必须随同所在波峰一起运动并远离波源.由s=vt得s=340×1 m=340 m,即观察者每秒要远离波源340 m.答案:19 340 m课时作业一、选择题1.以下哪些现象是多普勒效应( )A.远去汽车声音越来越小B.炮弹迎面飞来,声音刺耳C.火车向你驶来时,音调变高,远离你而去时,音调变低D.大风中,远处人说话声时强时弱解析:选BC.声波音调上下由其频率决定,根据多普勒效应,当声源与观察者发生相对运动时,观察者听到声音音调会变化,B、C正确.声音强弱由声波能量决定,声源越近,声波能量越大,听起来越响亮,但音调不一定变化,A、D项不是由多普勒效应造成,应选择B、C.2.以下说法正确是( )A.衍射是一切波特有现象B.对同一列波,障碍物或孔越小衍射越明显C.听到回声是声波衍射现象D.听到回声是共鸣现象解析:选AB.衍射是波特有现象.障碍物或孔尺寸越小,越能满足发生明显衍射现象条件.回声是声波反射现象,如果回声到达人耳比原声滞后0.1 s以上,就能区分回声与原声.所以正确选项为A、B. 3.关于两列波稳定干预现象,以下说法正确是( )A.任意两列波都能产生稳定干预现象B.发生稳定干预现象两列波,它们频率一定一样C.在振动减弱区域,各质点都处于波谷D.在振动加强区域,有时质点位移等于零解析:选BD.两列波叠加产生稳定干预现象是有条件,不是任意两列波都能产生稳定干预现象.一个必要条件是两列波频率一样,所以选项A是错误,选项B是正确.在振动减弱区域里,只是两列波引起质点振动始终是减弱,质点振动振幅等于两列波振幅之差.如果两列波振幅一样,质点振动振幅就等于零,也不可能各质点都处于波谷,所以选项C是错误.在振动加强区域里,两列波引起质点振动始终是加强,质点振动最剧烈,振动振幅等于两列波振幅之与.但这些点始终是振动着,因而有时质点位移等于零,所以选项D是正确.4.火车上有一个声源发出频率一定乐音.当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音音调.以下情况中,观察者听到这个乐音音调比原来降低是( )A .观察者静止,火车向他驶来B .观察者静止,火车离他驶去C .火车静止,观察者乘汽车向着火车运动D .火车静止,观察者乘汽车远离火车运动解析:选BD.当观察者与声源相向运动时,一样时间内观察者接收到声波个数增多,所以观察者接收到频率升高,听到乐音音调比原来要高.当观察者与声源背向运动时,一样时间内观察者接收声波个数减少,所以观察者接收到频率降低,听到乐音音调比原来降低了.综上所述,正确选项为B 、D.5.在观察水波衍射实验中,假设击打水面振子振动频率是5 Hz ,水波在水波槽中传播速度是0.05 m/s ,为观察到明显衍射现象,小孔直径d 应为( )A .10 cmB .5 cmC .d >1 cmD .d <1 cm解析:选D.由题知水波波长λ=v f=错误! m =0.01 m =1 cm ,即小孔直径d 应与1 cm 相当或比它还小.应选项D 正确.6.如下图,实线与虚线分别表示振幅、频率均一样两列波波峰与波谷.此刻,M 是波峰与波峰相遇点,以下说法中正确是( )A .该时刻质点O 正处在平衡位置B .P 、N 两质点始终处在平衡位置C .随着时间推移,质点M 向O 点处移动D .从该时刻起,经过四分之一周期,质点M 到达平衡位置解析:选BD.由题图可知,图中O 、M 为振动加强点,此时刻O 处于波谷,M 处于波峰,因此A 错误.N 、P 为减弱点,又因两列波振幅一样,因此,N 、P 两点振幅为零,即两质点始终处于平衡位置,B 正确.质点不会随波向前推移,C 不正确.从该时刻经14周期,两列波在M 点分别引起振动都位于平衡位置,故M 点位于平衡位置,D 正确. 7.如下图,一个波源在绳左端发出半个波1,频率为f 1,振幅为A 1;同时另一个波源在绳右端发出半个波2,频率为f 2,振幅为A 2,图中P 为两波源中点,由图可知( )A .两列波同时到达P 点B .两列波相遇时,P 点波峰可达(A 1+A 2)C .两列波相遇后各自保持原来波形独立传播D .两列波相遇时,绳上振幅可达(A 1+A 2)质点只有一点解析:选ACD.1、2两列波在同一条绳上传播,波速一样,所以传播一样距离历时一样,两列波应同时到达P 点,选项A 是正确;两列波到达P 点后,在彼此穿过区间,P 处质点位移为两列波独立引起位移之与,由于两波频率不同,波长不同,相向传播时,两波峰不会同时到达P 点,故在P 处两列波叠加位移峰值不会到达(A 1+A 2),选项B 是错误;两波峰可同时到达一点应是与图中现在处于波峰两质点平衡位置等距一点:如果f 1>f 2,那么λ1<λ2,那么P 点右侧某处质点振幅可到达(A 1+A 2),而如果f 1<f 2,那么λ1>λ2,那么P 点左侧某处质点振幅可到达(A 1+A 2),选项D 是正确.根据波叠加原理,两列波相遇后各自保持原来波形,即如选项C所述.综上所述,此题正确选项为A、C、D.8.在空气中同一区域内,两列声波波源振动情况如下图,可以肯定是( )A.a波源频率为b波源频率2倍B.a波波长为b波波长2倍C.a、b两列波叠加能产生稳定干预D.通过同一狭缝,a波衍射效果比b波明显解析:选BD.由波图像可以看出,a波周期是b波2倍,因为波速相等(同一介质)由波速公式v=λf可知a波波长等于b波2倍,故A答案错而B正确;两列波干预条件是频率必须相等,可知a、b两列波不会产生稳定干预;波长越长,衍射现象越明显,故D选项正确.9.在空旷广场上有一堵较高大墙MN,墙一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲声源.某人从图中A 点走到墙后B点,在此过程中,如果从声波衍射来考虑,那么会听到( )A.声音变响,男声比女声更响B.声音变响,女声比男声更响C.声音变弱,男声比女声更弱D.声音变弱,女声比男声更弱解析:选D.由于MN很高大,故衍射现象比拟弱,由于女声音调更高,波长更小,衍射更不明显.10.如下图,S、S2为水波槽中两个波源,它们分别激起两列水波,图1中实线表示波峰,虚线表示波谷.两列波波长分别为λ1与λ2,且λ1>λ2,该时刻在P点为两列波波峰与波峰相遇,那么以下表达中正确是( )A.P点有时在波峰,有时在波谷,振动始终相互加强B.P点始终在波峰,不可能在波谷C.因为λ1>λ2,所以P点振动不遵守波叠加原理D.P点振动遵守波叠加原理,但并不始终相互加强解析:选D.由于λ1>λ2,v1=v2(同一介质),所以频率f1≠f2,两列波不能产生稳定干预,但叠加区仍遵守叠加原理.二、非选择题11.生活中经常用“吼叫而来〞形容正在驶近车辆,这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化表现,无线电波也具有这种效应.测速雷达向一辆接近车辆发出无线电波,并接收被车辆反射无线电波.由于车辆运动,接收无线电波频率与发出时不同,利用频率差(f接收-f发出)就能计算出车辆速度.发出与接收频率间关系为f 接收=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+2v 车c f 发出,式中c 是真空中光速,假设f 发出=2×109 Hz ,f 接收-f 发出=400 Hz ,可知被测车辆速度大小为________ m/s.解析:将f 发出=2×109 Hz ,f 接收-f 发出=400 Hz ,c =3×108 m/s ,代入f 接收=⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+2v 车c f 发出可得v 车=30 m/s. 答案:3012.如图为某一报告厅主席台平面图,AB 是讲台,S 1、S 2是与讲台上话筒等高嗽叭,它们之间相互位置与尺寸如下图.报告者声音放大后经嗽叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了防止啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当位置,在这些位置上两个嗽叭传来声音因干预而相消.空气声速为340 m/s ,假设报告人声音频率为136 Hz ,问讲台上这样位置有多少个?解析:相应于声频f =136 Hz 声波波长是λ=v f=2.5 m 式中v =340 m/s 是空气中声速.在图中,O 是AB 中点,P 是OB 上任一点.将表示为S 1P -S 2P =k λ2式中k 为实数,当k =0,2,4,…时,从两个喇叭来声波因干预而加强;当k =1,3,5,…时,从两个喇叭来声波因干预而相消.由此可知,O 是干预加强点;对于B 点, S 1B -S 2B =20 m -15 m =4λ2所以,B点也是干预加强点.因而O、B之间有两个干预相消点,由对称性可知,AB上有4个干预相消点.答案:4个。
上海市 《机械波》单元测试题(含答案)
上海市《机械波》单元测试题(含答案)一、机械波选择题1.如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,该时刻波传播到Q 点,t=0.2s时,M点第一次到达波谷,则下列判断正确的是()A.该波的传播速度v=1m/sB.质点P的振动周期T=0.4sC.M点的起振方向沿y轴负方向D.0~1s内质点Q运动的路程为1mE.0~1s内质点M运动的路为0.18m2.一列简谐波沿x正方向传播,振幅为2cm,周期为T,如图所示,在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移大小都是3cm,但运动方向相同,其中质点a沿y轴负方向运动,下列说法正确的是()A.该列波的波长可能为75cmB.该列波的波长可能为45cmC.当质点b的位移为+2cm时,质点a的位移为负D.在23t T时刻,质点b的速度最大3.处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s.已知t=0时,波刚传播到x=40m处,波形如图所示.在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是.A.波源开始振动时方向沿y轴负方向B.接收器在t=2s时才能接收此波C.若波源向x轴正方向匀速运动,接收器收到波的频率大于10HzD.从t=0开始经0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6mE.当t=0.75s时,x=40m的质点恰好到达波谷的位置4.一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示,则:()A.各质点均沿x轴方向运动B.波的周期可能为4 15sC.波的频率可能为1.25HzD.波的传播速度可能为4.5m/s5.如图,轴上S1与S2是两个波源,产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播,波速均为v=0.4m/s,振幅均为A=2cm,图示为t=0.1s时刻两列波的图象,此时分别传播到P点和Q 点,下列说法正确的是()A.t=0.6s时刻质点P、Q都沿y轴负向运动B.t=0.85s时刻,质点P、Q都运动到M点C.t=1.225s时刻,x=0.5cm处的质点M的位移为-2.83cmD.t=1.25s时刻,x=0.5m处的质点M为振幅为4cmE.t=3.6s时刻,质点P的位移为零6.一列简谐横波,在t=0.6 s时刻的图象如图甲所示,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是( )A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的波速是503m/sC.从t=0.6 s开始,质点P比质点Q 晚0.4 s回到平衡位置D.从t=0.6 s开始,紧接着的Δt=0.6 s时间内,A质点通过的路程是4 m7.一列简谐横波沿x 轴的正向传播,振幅为2cm ,周期为T.已知为t=0时刻波上相距40cm 的两质点a 、b 的位移都是1cm ,但运动方向相反,其中质点a 沿y 轴负向运动,如图所示,下列说法正确的是( )A .该列简谐横波波长可能为150cmB .该列简谐横波波长可能为12cmC .当质点b 的位移为+2cm 时,质点a 的位移为负D .在t=512T 时刻质点b 速度最大 8.如图所示,是一列沿着x 轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图,已知这列波的周期T=2.0s .下列说法正确的是A .这列波的波速v="2.0" m/sB .在t=0时,x=0.5m 处的质点速度为零C .经过2.0s ,这列波沿x 轴正方向传播0.8mD .在t=0.3s 时,x=0.5m 处的质点的运动方向为y 轴正方向9.一简谐横波沿x 轴正向传播,图1示t=0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图象,则该质点的x 坐标值合理的是( )A .0.5mB .1.5mC .2.5mD .3.5m10.如图所示,A 、B 是两列波的波源,0s t =时,两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。
高中物理沪科版选修3-4同步练习 第二章 机械波 2.2有关机械波的
高中物理沪科版选修3-4同步练习第二章机械波 2.2有关机械波的2.2有关机械波的案例分析同步测控1.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点( ) A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D.它的振动频率等于波源的振动频率解析:选D.机械波在传播过程中,振动质点并不随波迁移,只是在各自的平衡位置附近做简谐运动,选项A、C错误.机械波可能是横波,也可能是纵波,故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向,选项B错误.振动质点的振动是由波源的振动引起的,故质点的振动频率等于波源的振动频率,选项D正确. 2.对机械波关于公式v=λf的理解,正确的是( ) A.v=λf适用于一切波B.由v=λf知,f增大,则波速v也增大C.v、λ、f三个量中,对同一列波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有f D.由v=λf知,波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小一半解析:选AC.公式v=λf适用于一切波,无论是机械波还是电磁波,A正确;机械波的波速仅由介质决定,与频率f无关,所以B、D错;对同一列波,其频率由波源决定,与介质无关,故C正确.3.如图所示的两图像,下列判断正确的是( )A.甲是振动图像,乙是波动图像 B.甲是波动图像,乙是振动图像 C.A、B两质点均向上运动 D.A、B两质点均向下运动解析:选BD.由两图像的横坐标可看出甲是波动图像,乙是振动图像,选项B正确,A 错误.由甲图中的传播方向,可看出A质点此刻应向下运动,由乙图中也可判定B质点向下运动,故选项D正确,C错误.4.如图所示,图甲为某一波动在t=1.0 s时的图像,图乙为参与该波动的质点P的振动图像.(1)求该波波速;(2)求再经过3.5 s时P质点经过的路程;- 1 -(3)判断波的传播方向.解析:(1)由题中甲、乙两图像得 A=0.2 m,λ=4 m,T=1 s,λ4所以波速v=T=1 m/s=4 m/s. (2)3.5 s内P点经过的路程为t3.5×4A=T1×4A=3.5×4×0.2 m=2.8 m.(3)由题中乙图知t=1.0 s时质点P向y轴负方向运动,结合题中甲图可以确定波向左传播.答案:(1)4 m/s (2)2.8 m (3)向左传播课时作业一、选择题1.关于波长的下列说法中正确的是( )A.机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B.在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C.在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 D.在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长解析:选AC.机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A正确;由波形图可见,在一个完整波形上,位移相同的相邻质点之间的距离不一定等于一个波长,故B选项错误;速度最大且相同的质点,在波形图上是在平衡位置上,如果相邻,那么正好是一个完整波形的两个端点,所以C选项正确;振动情况总是相同的两点间的距离是波长λ的整数倍,故D选项不正确. 2.下列对波速的理解正确的是( ) A.波速表示振动在介质中传播的快慢 B.波速表示介质质点振动的快慢 C.波速表示介质质点迁移的快慢D.波速跟波源振动的快慢无关解析:选AD.机械振动在介质中传播的快慢用波速表示,它的大小由介质本身的性质决定,与介质质点的振动速度是两个不同的概念,与波源振动快慢无关,故A、D正确;波速不表示质点振动的快慢,介质质点也不随波迁移,因此B、C错误. 3.一列机械波从一种介质进入另一种介质时,波速变大,则下列判断正确的是( ) A.由v=λ/T可知,波长也变大 B.由T=λ/v可知,周期变小C.由v=λf可知,可能是波长λ变小而频率f变得更大 D.由v=λf可知,可能是频率f变小而波长λ变得更大解析:选 A.机械波从一种介质进入另一种介质时,周期和频率保持不变,选项B、C、D错误;由于周期不变,波速变大,所以波长变大,选项A正确. 4.下图中正确的波形图是( )- 2 -解析:选BC.根据上下坡法,凡是在“上坡”区的必向下运动,在“下坡”区的必向上运动,故B、C正确.5.一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的图像如图所示,波的周期为T,图中两个质点A和B的振动情况是( )A.A、B质点的振动方向总相同 B.A、B质点的振动方向总相反1C.在t=4T时,A、B质点的振动方向是相同的1D.在t=4T时,A、B质点的振动方向是相反的解析:选C.由“带动法”或“微平移法”或“上下坡法”,在t=0时刻,A点振动λT方向沿y轴正方向,B点振动方向沿y轴负方向,A不正确;经过4,波向前传播4,出现虚线所示的波形,这时A点的振动方向与B点的振动方向相同,都沿y轴的负方向.C正确,B、D不正确.6.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,图乙表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像,则( )A.若波沿x轴正方向传播,图乙为a点的振动图像 B.若波沿x轴正方向传播,图乙为b点的振动图像 C.若波沿x轴负方向传播,图乙为c点的振动图像 D.若波沿x轴负方向传播,图乙为d点的振动图像解析:选BD.图乙表示质点正通过平衡位置向上运动.由图甲可知,在该时刻,a、c质点分别位于波峰、波谷,图乙不可能是a、c质点的振动图像.b、d质点位于平衡位置,若波沿x轴正方向传播,b点向上运动,d点向下运动;若波沿x轴负方向传播,b点向下运动,d点向上运动.7.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.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( )- 3 -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2π期也即波的周期T==0.4 s,A、B皆错误.仍从上式可知t=0时质点P经过ω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λλ=4 m,则波速v=T=10 m/s,C、D正确.8.一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45 m,如图所示是A处质点的振动图像.当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动,这列波的波速可能是( )A.4.5 m/s B.3.0 m/s C.1.5 m/s D.0.7 m/s解析:选A.由y-t图像知:T=0.4 s;由题意知:1??n+0.45 m=?λ 4???λ4.5则v=T= m/s(n=0,1,2?)4n+1当n=0时,v=4.5 m/s;当n=1时,v=0.9 m/s;当n=2时,v=0.5 m/s.由此可判断出A项正确,B、C、D项均错. 9.(2021・高考四川卷)如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,当Q点在t=0时的振动状态传到P点时,则( )感谢您的阅读,祝您生活愉快。
机械波单元测试题及答案
机械波单元测试题及答案一、选择题1. 机械波传播过程中,介质的质点:A. 做匀速直线运动B. 做匀速圆周运动C. 做简谐振动D. 静止不动答案:C2. 以下哪个不是机械波的基本特性?A. 波长B. 频率C. 波速D. 振幅答案:D3. 机械波的传播速度由介质的哪种性质决定?A. 密度B. 弹性C. 温度D. 压力答案:B二、填空题1. 机械波的传播需要_______,而电磁波的传播不需要。
答案:介质2. 波长是指相邻两个波峰(或波谷)之间的_______。
答案:距离三、简答题1. 简述机械波的传播条件。
答案:机械波的传播需要介质,介质中的质点在平衡位置附近做简谐振动,并且相邻质点的振动会相互影响,形成波的传播。
2. 描述机械波的干涉现象。
答案:当两列频率相同的机械波在同一介质中相遇时,它们的振幅会相互叠加,形成干涉现象。
在某些区域,振幅相加导致振动加强,形成干涉加强点;而在另一些区域,振幅相互抵消,导致振动减弱,形成干涉减弱点。
四、计算题1. 已知一列机械波在空气中的传播速度为340 m/s,波长为1.5 m,求该波的频率。
答案:首先,根据波速公式v = fλ,其中 v 为波速,f 为频率,λ 为波长。
将已知数值代入公式,得到 f = v / λ = 340 m/s /1.5 m = 226.67 Hz。
2. 若某机械波的振幅为0.02 m,波长为2 m,求相邻两个波峰之间的距离。
答案:相邻两个波峰之间的距离即为波长,所以距离为 2 m。
五、论述题1. 论述机械波与电磁波的主要区别。
答案:机械波需要介质才能传播,而电磁波不需要介质,可以在真空中传播。
机械波是介质中质点的振动传播,而电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的。
此外,机械波的传播速度依赖于介质的性质,而电磁波的传播速度在真空中是恒定的,约为光速。
2. 讨论机械波在不同介质中的传播特性。
答案:机械波在不同介质中的传播速度和波长会有所不同。
2019沪科版高中物理选修3-4第2章《机械波》测试题含答案
绝密★启用前2019沪科版高中物理选修3-4第2章《机械波》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.下列等于一个波长的是()A.在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离B.波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离C.一个周期内振动传播的距离D.一个正弦波形的曲线长【答案】C【解析】在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离可能比一个波长长,也可能短,A错,相邻的两个波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离是一个波长,B错;波长指平衡位置间的距离,不是曲线的长度,D错.2.甲、乙两图分别表示一简谐横波在传播方向上相距3.0 m的两质点的振动图像,如果波长大于1.5 m,则该波的波速大小可能是()A. 5 m/sB. 10 m/sC. 15 m/sD. 20 m/s【答案】B【解析】两质点相距3 m,波长大于1.5 m,所以两质点间的距离小于两个波长.由图可知两质点的振动图像反相,所以两质点只能相差0.5λ、1.5λ,λ=6 m、2 m,v=30 m/s或者v=10 m/s.故B正确.3.简谐横波某时刻的波形图如图所示,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P质点此时刻速度沿x轴正方向B.若波沿x轴正方向传播,则P质点此时刻加速度沿y轴正方向C.再过个周期,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【答案】D【解析】横波中,质点振动方向与波的传播方向应垂直,故A错;质点加速度的方向一定指向平衡位置,故B错;由于不知道波的传播方向,所以无法判断个周期后质点P的位置,故C错,故选D.4.一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播,某时刻的图像如图所示,其传播速度v=10 m/s,质点a位于x=15 m处,则此时质点a()A.沿y轴正方向运动,周期为1.5 sB.沿y轴正方向运动,周期为2.0 sC.沿y轴负方向运动,周期为1.5 sD.沿y轴负方向运动,周期为2.0 s【答案】D【解析】简谐横波沿x轴正方向传播,由“上下坡法”判断可知,质点a沿y轴负方向运动.由图知,该波的波长λ=20 m由v=得T===2.0 s5.在山中砍伐时发出的声音既含有频率较高的声波,也含有频率较低的声波,其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到.这是因为()A.频率较低的“嘭”“嘭”声能量大,能传到很远B.频率较低的“嘭”“嘭”声速度快,最先到达C.频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长,容易产生衍射D.以上说法均不对【答案】C【解析】机械波的能量是由振幅决定的,声波在空气中的传播速度都相同,故A、B项错;由v=λf知,v一定,f小,λ大,则频率低的声音波长较长,易发生衍射,在山中较远处易听到,故C 项正确.6.声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度,则当声音由空气传到钢轨中时()A.频率变小,波长变大B.波长变小,频率变大C.频率不变,波长变大D.频率不变,波长变小【答案】C【解析】频率由振源决定的,频率不变.声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度,由λ=,则波长也是比空气中大,故A、B、D均错误,C正确.7.下列选项为一列横波在某介质中传播时某一时刻的波形图,已知波的传播方向向右,能正确描述各质点继续振动时运动方向的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】处在波峰或波谷处的质点一定向平衡位置处运动,因此,A、D错误,利用“上下坡法”可判C正确,D错误.8.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【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.9.如图为一列横波的某时刻的图像a、b、c、d为介质的几个质点,则()A.a、c两质点有相同的振幅B.a质点此时的加速度为正方向最大C.b质点此时向正方向运动D.b质点此时速度为零,b、d的距离为波长【答案】A【解析】简谐波传播过程中各个振动质点的振幅都相同,则知a、c两质点有相同的振幅,故A正确.加速度与位移方向总是相反的,此时a的位移为正方向最大,所以加速度为负方向最大,故B 错误.由于波的传播方向未知,所以不能判断质点b的运动方向,故C错误.b质点正通过平衡位置,速度最大.b、d的距离为波长,故D错误.10.对声波的各种现象,以下说法中正确的是()A.在空房子里讲话,声音特别响,这是声音的共鸣现象B.绕正在发音的音叉为圆心走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,这是多普勒效应现象C.古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响,属于声波的共鸣现象D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,属于声波的衍射现象【答案】C【解析】在空房子里讲话,声音特别响,是声波的反射,A错误;绕正在发音的音叉为圆心走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,是干涉现象,B错误;把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,是声波在固体中传播比气体中快,D错误;古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响,属于声波的共鸣现象,C选项正确.11.下列关于波的应用正确的是()A.要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处投掷石子形成水波B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音,是声波在液体中传播的应用C.光缆是利用机械波传递信息D.宇航员在宇宙飞船里,击打船壁只能引起机械振动,不能形成声波【答案】B【解析】机械波传播过程中,各点都在其平衡位置附近做简谐运动,不随波迁移,故A选项错误;光缆传递信息是利用激光,不是机械波,故C选项错误;宇航员在宇宙飞船里击打船壁会引起机械振动,在船壁会形成机械波,再有宇宙飞船内也不是真空,所以,也可以在飞船内形成声波,故D选项错误.12.下列现象或事实属于衍射现象的是()A.风从窗户吹进来B.雪堆积在背风的屋后C.水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石头,小石头对波的传播没有影响D.晚上看到水中月亮的倒影【答案】C【解析】波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射,C与衍射现象相符.13.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【答案】D【解析】振源停止振动时,由于惯性,其他振动质点并不立即停止振动,所以在介质中传播的波动并不立即停止,故A错误.物体作机械振动,不一定产生机械波,还需要传播振动的介质,故B错误.波在均匀介质中匀速传播,速度不变,而质点的振动速度随时间是周期性变化的,所以波的速度与振源的振动速度不同.波的传播速度与波源的振动速度无关,故C错误.波在介质中传播的频率等于振源的振动频率,与介质性质无关,仅由振源决定,故D正确.14.关于多普勒效应,以下说法正确的有()A.只有机械波才能产生多普勒效应B.当波源和观测者都运动时就产生多普勒效应C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化D.产生多普勒效应的原因是观测者接收到的频率发生了变化【答案】D【解析】多普勒效应是波动过程共有的特征,无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应.产生多普勒效应的原因是波源和观测者有相对运动,导致观测者接收到波的频率发生了变化,而波源的频率不变,故选项D正确,A、B、C错误.15.一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由A向B传播,质点A、B间的水平距离x=3 m,如图甲所示.若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动图像如图乙所示,则B点的振动图像为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由质点A的振动图像得到T=4 s,则波长λ=vT=4 m,A点开始振动方向向上.而AB 间距离x=3 m=λ,波从A传到B时间为T=3 s,即B在A振动3 s后开始振动,故A、C错误.B点的起振动方向与A点相同,均向上,故B正确,D错误.16.如图所示,在水波槽里放两块挡板,当中留一窄缝,已知窄缝的宽度为0.5 cm,所用水波的波长为5 cm ,则下列衍射图样中正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为d=0.5 cm<λ=5 cm,会发生明显衍射.17.下列关于机械振动和机械波说法正确的是()A.简谐波一定是横波,波上的质点均做简谐运动B.两个完全相同的振源产生的波相遇时,振幅最大的质点是发生了共振C.可闻声波比超声波更容易发生明显的衍射,是因为可闻声波的波长比超声波的波长更长D.在平直公路上一辆警车鸣着笛匀速驶过一站在路边的观察者,警车发出的笛声频率恒定,观察者听到的笛声频率先逐渐变小,后逐渐变大【答案】C【解析】简谐波可以是横波,也可以是纵波;波上的质点均做简谐运动,故A错误;两列波相遇时,是发生了振动的叠加,并不是共振,故B错误;波的波长越大越容易发生衍射;而可闻声波的波长一定大于超声波的波长;故可闻声波比超声波更容易发生明显的衍射,故C正确;当观察者与声源距离靠近时频率增大,而当距离远离时,频率减小;由题意可知,警车先靠近观察者,再远离观察者,故频率先变大,后变小,故D错误.18.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距 6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A. 4 m、6 m和8 mB. 6 m、8 m和12 mC. 4 m、6 m和12 mD. 4 m、8 m和12 m【答案】C【解析】由于该波上两质点处于平衡位置且相距6 m,且两质点间波峰只有一个6 m与波长λ的关系有三种可能:两点位于1、3位置时6 m=λ,两点位于1、2位置时,6 m=,两点位于2、5位置时6 m=λ,故波长的可能值为6 m、12 m和4 m,C正确.19.简谐横波a沿x轴正方向传播,简谐横波b沿x轴负方向传播,波速都是10 m/s,振动方向都平行于y轴,t=0时刻,这两列波的波形如图所示.选项中的图是平衡位置在x=2 m处的质点从t=0开始在一个周期内的振动图像,其中正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】两列波的波速相等,波长相等,则频率相等,能发生干涉.过周期后,两列波的波峰同时到达x=2 m处的质点,所以x=2 m处的质点是振动加强点,振幅为两列波振幅之和,即为3 cm.t=0时刻,x=2 m处的质点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,所以图像B正确.20.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【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.第II卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图像,该波由A传向B,两质点沿波的传播方向上的距离Δx=4.0 m,波长大于3.0 m,求这列波的波速.【答案】40 m/s或8 m/s【解析】由振动图像可知,质点振动周期T=0.4 s取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,设波长为λ则Δx=nλ+ (n=0、1、2、3、4…………)所以该波波长为λ==m因为有λ>3.0 m的条件,所以取n=0,1当n=0时,λ1=16 m,波速v1==40 m/s当n=1时,λ2=3.2 m,波速v2==8.0 m/s.22.一列简谐横波在x轴上传播,如图所示,实线为t=0时刻的波形图,虚线为Δt=0.2 s后的波形图,求:(1)此波的波速为多少?(2)若Δt>T且波速为165 m/s,试通过计算确定此波沿何方向传播?【答案】(1)v右=20n+5(m/s)(n=0,1,2,3,…)v左=20n+15(m/s)(n=0,1,2,3,…)(2)沿x正方向传播【解析】(1)若波向右传播,则Δt=nT+①λ=4 m ②λ=v右·T③由①②③解得v右=20n+5(m/s)(n=0,1,2,3,…) ④若波向左传播Δt=nT+T⑤λ=v左·T⑥联立①②并代入数据得v左=20n+15(m/s)(n=0,1,2,3,…) ⑦(2)若Δt>T,则Δx=v·Δt=165×0.2 m=33m=8λ+λ⑧故可知此波沿x正方向传播 .23.如图所示,甲为某一波在t=1.0 s时的图像,乙为对应该波动的P质点的振动图像.(1)写出两图中AA′的意义;(2)求该波的波速v;(3)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图;(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移x.【答案】(1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0 s时A质点的位移大小为0.2 m,方向为负,乙图中AA′表示P质点的振幅,也是P质点在0.25 s的位移大小为0.2 m,方向为负.(2)v=4 m/s(3)(4)路程2.8 m 位移为0【解析】(1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0 s时A质点的位移大小为0.2 m,方向为负,乙图中AA′表示P质点的振幅,也是P质点在0.25 s的位移大小为0.2 m,方向为负.(2)由甲图得波长λ=4 m,乙图得周期T=1 s,所以波速v==4 m/s(3)波向左传播,传播距离Δx=vΔt=14 m=(3+)λ,所以只需将波形向x轴负向平移λ=2 m即可,如下图所示:(4)求路程:因为经历的时间3.5 s,是3.5个周期,所以路程s=4An=4×0.2×3.5 m=2.8 m求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的3.5倍,P质点又回到图示位置,其位移为0.24.一列简谐横波沿x轴传播,P为x=1 m处的质点,振动传到P点开始计时,P点的振动图像如图甲所示.图乙为t=0.6 s时的波动图像,求:(1)该简谐横波的传播方向及波源的初始振动方向;(2)波的传播速度.【答案】(1)波沿x轴正向传播波源的初始振动方向为y轴负方向(2)10 m/s【解析】(1)根据甲图判断t=0.6 s时质点P从平衡位置向上振动,结合乙图,根据振动方向和传播方向在波形图同一侧,判断波沿x轴正向传播,每个质点都在重复波源的振动,根据t=0 s即P 开始振动时从平衡位置沿y轴负方向振动判断波源的初始振动方向为y轴负方向.(2)由波动图像乙知λ=4 m由振动图像甲知周期T=0.4 sv==10 m/s。
高中物理第二章机械波2.1机械振动的传播练习(含解析)沪科版选修3-4
2.1机械振动的传播同步测控1.关于机械波,下列说法正确的是( )A.物体做机械振动,一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一些C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递解析:选BC.机械波的传播需要介质,仅仅有机械振动是不够的,故A错;而机械波向外传播的只是运动的形式和振动的能量,介质并不随波迁移,故D错.本题答案选B、C.2.下列有关纵波和横波的说法中,正确的是( )A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波解析:选C.根据纵波与横波的概念,质点振动方向与波传播方向垂直者为横波,同一直线者为纵波,并不是上、下振动与水平振动的问题,所以A、B错.对于C,水平传播,上下振动,属相互垂直,是横波.对于D,水平传播,水平振动还不能说明质点振动方向与波的传播方向是在同一直线上,则还不能确定是纵波,则D错.3.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )A.振动是单个质点呈现的运动现象,波是彼此相联系的许多质点联合起来呈现的运动现象B.振动是波动的基本要素,波是振动的传播C.波的传播速度就是质点振动的速度D.有机械振动必有波解析:选AB.一个质点的振动通过相互作用会带动邻近质点的振动,使振动这种运动形式通过介质中质点的依次带动由近及远向外传播出去而形成机械波,故选项A、B正确;波的传播速度不是质点振动的速度,故选项C错误;产生机械波的条件是:(1)要有波源;(2)要有传播振动的介质.即在缺少介质的情况下,波动现象就无法发生,故选项D错误.4.将一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述正确的是( )A.树叶慢慢向湖心运动B.树叶慢慢向湖岸漂去C.在原处上下振动D.沿着波纹做圆周运动解析:选C.机械波中各质点不随波迁移,仅在各自的平衡位置附近振动,波传播的是振动形式和能量.故正确答案为C.课时作业一、选择题1.关于机械波的以下说法中,正确的是( )A.波动发生需要两个条件:波源和介质B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程C.波动过程是能量由近及远的传递的过程D.波源与介质质点的振动都是自由振动解析:选AC.波源振动时,依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来,形成机械波.介质质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,仅把振源的振动和能量传播开来.波源和介质质点之间相互作用力阻碍波源的振动,是一种阻力,所以波源的振动不可能是自由振动;相邻质点间存在相互作用,故介质质点也不是自由振动.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,质点的振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解析:选D.形成横波的质点振动的方向只能与传播方向垂直,形成纵波的质点的振动方向总与波传播方向平行,有时相同,有时相反,故选项A、B都错误.无论是横波还是纵波,质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波定向移动,故C错误.因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气中的机械波只能是纵波,选项D正确.3.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时( )A.绳上各质点同时停止振动,横波立即消失B.绳上各质点同时停止振动,纵波立即消失C.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动解析:选C.波动把能量从波源由近及远地传播出去,振动的各质点先后获得能量,因此只有C正确.4.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹,在月球上,两宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为( )A.月球太冷,声音传播太慢B.月球上没有空气,声音无法传播C.宇航员不适应月球,声音太轻D.月球上太嘈杂,声音听不清楚解析:选B.声音的传播方式为声波,而形成波必须满足两个条件:振源和介质.月球上没有空气,即没有介质,无法形成波,所以选项B正确.5.一列横波正沿水平方向由西向东传播,则下列说法中正确的是( )A.波中各个质点都在由西向东运动B.波中的各个质点一定没水平方向振动C.波中的各个质点一定沿竖直方向振动D.以上说法都错误解析:选D.机械波传播的是振动的形式和能量,而介质中各质点仅在平衡位置附近振动,质点不会随波迁移,而且横波中各质点的振动方向与其传播方向垂直,波在水平方向由西向东传播,质点振动方向与其垂直,不一定沿水平方向,也不一定沿竖直方向.故A、B、C都错,D正确.6.下列关于纵波的说法中,正确的是( )A.在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷解析:选B.纵波中质点的振动方向与波的传播方向虽然在一条直线上,但质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反.故选项B正确.7.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图,由图可判断出A点刚开始的振动方向是( )A.向左B.向右C.向上D.向下解析:选C.介质中各质点的开始振动方向都与波源开始振动的方向相同,此时波刚传到B点,由波的传播特点知,B点此时向上运动,所以波源A点刚开始振动的方向也是向上的.8.波在传播过程中,正确的说法是( )A.介质中的质点随波的传播而迁移B.波源的振动能量随波传递C.振动质点的频率随着波的传播而减小D.波源的能量靠振动质点的迁移来传播解析:选B.在波的传播过程中,质点是不会发生迁移的;波源的振动能量通过对相邻质点做功而由近及远地传播(不是靠质点的迁移);质点的频率只与波源有关(振动质点实际上是在做受迫振动).9.如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻质点间的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过T/4,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是( )A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下,但图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8起振时,通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4D.只要图中所有的质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动解析:选ACD.从题图中可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与振源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确、B错误;质点7与质点8相比较,质点7是质点8的前质点,7、8质点间的振动步调相差T/4,故C正确;质点9与质点1相距2个波长,质点9比质点1晚2T开始起振,一旦质点9起振后,1、9振动步调就完全一致,故D正确.10.关于振动和波动的关系,下列说法中正确的是( )A.振动是形成波动的原因,波动是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象,波动是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.对于均匀介质中的机械波,各质点在做变速运动,而波的传播速度是不变的解析:选ABD.机械波的产生条件是:有波源和介质,介质中的质点依次振动由近及远传播而形成波,所以A、B正确;波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度,在均匀介质中其速度不变,而质点振动的速度大小和方向都随时间周期性地发生变化,故C错误,D正确.正确选项为A、B、D.二、非选择题11.(原创题)2012年3月菲律宾发生了里氏6.5级地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1 km/s 和3.7 km/s ,在某地的观测站中,记录了地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s.(1)求这个观测站距离地震点的距离.(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃? 解析:根据纵、横波传到观测站的时间差s 3.7-s 9.1=5.4 s ,求出s =33.67 km ,先传到的是纵波,所以是左右晃动.答案:(1)33.67 km (2)先传到的是纵波,所以是左右晃动12.下图是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t =0时,质点1开始向上运动,t =T4时,1到达最上方,5开始向上运动.问:(1)t =T 2时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何? (2)t =3T 4时,质点8、12、16的运动状态如何? (3)t =T 时,质点8、12、16的运动状态如何?解析:由于质点间的相互作用,由“带动看齐”法知,前面的质点带动后面的质点振动 ,所以后面的质点总是滞后于前面的质点.各质点在各时刻的情况,如图所示.(1)由乙图可知,t =T2时,质点8未达到波峰,正在向上振动,质点12、16未振动. (2)由丙图可知,t =3T 4时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动. (3)由丁图可知,t =T 时,质点8、12正在向下振动,质点16向上振动.答案:见解析。
高中物理第2章-机械波章末综合测评-沪科版选修
章末综合测评(二)(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)1.一列声波从空气传入水中,则( ) A.声波频率不变 B.声波波长变大 C.声波频率变小 D.声波波长不变E.声波波速变大【解析】 由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变;又因波在水中速度较大,由公式v =λf 可得,波在水中的波长变大,故A 、B 、E 正确.【答案】 ABE2.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0.5 HzB.波长是3 mC.波速是1 m/sD.周期是0.1 sE.周期是2 s【解析】 由题意知甲、乙两小木块间的距离x =3 m =32λ,故波长λ=2 m.又知两小木块都是每分钟振动30次,故周期T =2 s ,频率f =0.5 Hz ,则波速v =λT=1 m/s.故选项A 、C 、E 正确.【答案】 ACE3.如图1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,虚线是这列波在t =0.2 s 时刻的波形图.该波的波速为0.8 m/s ,则下列说法正确的是( )【导学号:38910034】图1A.这列波的波长是12 cmB.这列波的周期是0.5 sC.这列波是沿x 轴正方向传播的D.t =0时,x =4 cm 处的质点振动方向为沿y 轴负方向E.这列波是沿x 轴负方向传播的【解析】 由波形图读出波长,利用波速求解周期,根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较,就可以判断传播方向.由题图知该波的波长λ=12 cm ,故A 项正确.由v =λT ,得T =12×10-20.8s =0.15 s ,故B 项错误.因t T =0.20.15=43,故该波沿x 轴负方向传播,故C 项错误,E 项正确.由波沿x 轴负方向传播可判定t =0时刻,x =4 cm 处质点的振动方向沿y 轴负方向,故D 项正确.【答案】 ADE4.(2015·海南高考)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2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( )图2A.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 =0.6 s 时恰好位于波谷D.x 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 ,可知振动周期T =0.8 s ,频率f =1T=1.25 Hz ,B 正确.从题图中可以看出波长λ=4 m ,根据v =λf 得v=5 m/s ,A 错误.由于波在传播过程中具有空间周期性,x 坐标为15 m 处的质点运动规律与x =3 m 处相同,从t =0时刻经过0.6 s ,即经历34周期,质点应位于平衡位置,C 错误.用同样的方法可判断出D 、E 正确.【答案】 BDE5.(2016·海南高考)下列说法正确的是( )A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向 【解析】 在同一地点,重力加速度g 为定值,根据单摆周期公式:T =2πLg可知,周期的平方与其摆长成正比,故选项A 正确;弹簧振子做简谐振动时,只有动能和势能参与转化,根据机械能守恒条件可知,振动系统的势能与动能之和保持不变,故选项B 正确;根据单摆周期公式:T =2πLg可知,单摆的周期与质量无关,故选项C 错误;当系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,故选项D 正确;若弹簧振子初始时刻的位置在平衡位置,知道周期后,可以确定任意时刻运动速度的方向,若弹簧振子初始时刻的位置不在平衡位置,则无法确定,故选项E 错误.【答案】 ABD6.一列简谐波在t =0时刻的波形如图3所示,经过0.1 s ,平衡位置位于x =2 m 的点M 第一次到达波峰,关于该波的下列说法正确的是( )图3A.波速可能为20 m/sB.波的传播方向一定沿x 正方向C.波的频率可能为1.25 HzD.波的周期可能为435 sE.N 点的速度不可能正在增大【解析】 若波向右传,由波动图像经过Δt =0.1 s ,平衡位置位于x =2 m 的点M 第一次到达波峰,则Δt =T 8+nT ,由图中知波长λ=16 m ,故波的传速v =λT =168Δt / 1+8n=20(1+8n ) m/s ,n =0,1,2,3…,当n =0时,v =20 m/s ,同理波也可能向左传,得v =λT=168Δt / 7+8n=20(7+8n ) m/s ,故A 、C 、D 选项正确,B 选项错误;若波向左传,此时N 点向上振动,速度增大,故E 选项错误.【答案】 ACD7.如图4所示,一列简谐横波在x 轴上传播.图5甲和乙分别是在x 轴上a 、b 两质点的振动图像,且x ab =6 m.下列判断正确的是( )图4甲乙 图5A.波一定沿x 轴正方向传播B.波可能沿x 轴负方向传播C.波长可能是8 mD.波速一定是6 m/sE.波速可能是2 m/s【解析】 波的传播方向可能向+x 或-x 方向传播,A 错,B 对.ab 之间的距离可能是⎝ ⎛⎭⎪⎫n +14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫n +34λ,周期为4 s ,波长可能为8 m ,波速可能为2 m/s ,D 错,C 、E 对. 【答案】 BCE8.一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图像如图6所示,下列描述该波的图像可能正确的是( )图6【解析】 根据振动图像、波动规律解决问题.根据y t 图像可知,a 、b 两质点的距离为⎝⎛⎭⎪⎫n λ+14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫n λ+34λ,即n λ+14λ=9 m或n λ+34λ=9 m(n =0,1,2,3,…)解得波长λ=364n +1 m 或λ=364n +3m.即该波的波长λ=36 m 、7.2 m 、4 m…或λ=12 m 、367 m 、3611m…选项A 、B 、C 、D 、E 的波长分别为4 m 、8 m 、12 m 、36 m 、16 m ,故选项A 、C 、D 正确,选项B 、E 错误.【答案】 ACD二、非选择题(共5小题,共52分,按题目要求作答)9.(6分)如图7所示,实线为一列横波某时刻的波形图像,这列波的传播速度为0.25 m/s ,经过时间1 s 后的波形为虚线所示.那么这列波的传播方向是________,这段时间内质点P (x =0.1 m 处)所通过的路程是________.图7【解析】 波的传播距离x =vt =0.25 m =54λ,故波向左传播,P 所通过的路程为5倍振幅,即50 cm.【答案】 向左 50 cm10.(6分)如图8所示,S 为上下振动的波源,振动频率为100 Hz ,所产生的横波向左、右两方向传播,波速为80 m/s ,已知P 、Q 两质点距波源S 的距离为SP =17.4 m ,SQ =16.2 m.当S 通过平衡位置向上振动时,P 、Q 两质点的位置是P 在________,Q 在________.【导学号:38910035】图8【解析】 由λ=v f 得λ=0.8 m ,即依题意可得SP =2134λ,SQ =2014λ,当S 在平衡位置向上振动时,Q 、P 都应在最大位移处,结合题图波形可知,P 在波峰,Q 在波谷.【答案】 波峰 波谷11.(12分)一列声波在空气中的波长为34 cm ,传播速度为340 m/s ,这列声波传入另一介质中时,波长变为68 cm ,它在这种介质中的传播速度是多少?该声波在空气中与介质中的频率各是多少?【解析】 在空气中f λ=v ,f =v λ=34034×10-2Hz =1 000 Hz ,声波在介质中与在空气中频率保持不变.在介质中f λ′=v ′,v ′=1 000×68×10-2m/s =680 m/s.【答案】 680 m/s 1 000 Hz12.(14分)一列简谐波沿x 轴方向传播,已知x 轴上x 1=0和x 2=1 m 两处质点的振动图像分别如图9甲、乙所示,求此波的传播速度.图9【解析】 由所给出的振动图像可知周期T =4×10-3s.由题图可知,t =0时刻,x 1=0的质点在正向最大位移处,x 2=1 m 的质点在平衡位置向y 轴负方向运动,所以当简谐波沿x 轴正向传播时,两质点间距离为(n +34)λ1,当波沿x轴负方向传播时,两质点间距离为(n +14)λ2,其中n =0,1,2,…因为(n +34)λ1=1 m ,所以λ1=43+4n m因为(n +14)λ2 =1 m ,所以λ2=41+4nm波沿x 轴正方向传播时的波速v 1=λ1T =1033+4n m/s(n =0,1,2,…)波沿x 轴负方向传播时的波速 v 2=λ2T =1031+4nm/s(n =0,1,2,…).【答案】 若沿x 轴正方向传播,v 1=1031+4n m/s(n =0,1,2,…)若沿x 轴负方向传播,v 2=1031+4nm/s(n =0,1,2,…)13.(14分)一列简谐横波在x 轴上传播,在t 1=0和t 2=0.05 s 时,其波形分别用如图10所示的实线和虚线表示,求:图10(1)这列波可能具有的波速.(2)当波速为280 m/s 时,波的传播方向如何?以此波速传播时,x =8 m 处的质点P 从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少?【解析】 (1)若波沿x 轴正向传播,则: Δs =Δx 1+n λ=(2+8n )m ,n =0,1,2,…v =Δs Δt =2+8n 0.05m/s =(40+160n ) m/s 若波沿x 轴负向传播,则:Δs ′=Δx 2+n λ=(6+8n )m ,n =0,1,2,…v ′=Δs ′Δt =6+8n0.05m/s =(120+160n ) m/s. (2)当波速为280 m/s 时,有280=(120+160n )n =1,所以波向x 轴负方向传播 T =λv =135s 所以P 质点第一次到达波谷所需最短时间为: t =3T 4=3140s =2.1×10-2 s.【答案】 见解析。
高中物理第二章机械波单元检测沪科版选修3-4(new)
第二章电磁场与电磁波单元检测二(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.在医学上,光导纤维可以制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维,一组用来把光输送到人体内部,另一组用来进行观察.光在光导纤维中的传输利用了()A.光的折射B.光的衍射C.光的干涉D.光的全反射答案D解析光在光导纤维中的传输利用了光在内芯和外套之间的全反射.2.关于电磁波,下列说法正确的是( )A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C.用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D.变化的电场可以产生磁场答案D解析雷达是用无线电波来测定物体的位置,A错;使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,B错;使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线,C错;根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场可以产生磁场,D正确.3.下列关于光的现象的说法中正确的是()A.用白光做双缝干涉实验时,紫光的亮条纹偏离中央的距离最大B.白光单缝衍射时,偏离中央亮条纹远的是红光C.白光经三棱镜折射发生色散时,红光偏向角最大D.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色的透射答案B解析白光中紫光的波长最短,根据双缝干涉实验知,明(暗)条纹间距Δx与波长λ成正比,由此可知紫光的亮条纹间距最小,因而其亮条纹偏离中央亮条纹的距离最小.红光波长最长,其偏离中央亮条纹最远,故B正确,A错误.白光经三棱镜色散,因为紫光折射率最大,所以紫光的偏向角最大.涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色,是因为薄膜干涉使白光中的绿光透射多,而红光和紫光反射较多.故选项C、D错误.4.以下说法中正确的是()A.经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的B.经典物理规律也适用于高速运动的物体C.力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的D.力学规律在任何惯性系里都是等价的答案D解析在所有惯性系中,一切物理规律都是等价的,故D正确,C错误;经典物理规律是狭义相对论在低速状态下的一个近似,所以经典物理规律只适用于低速运动的物体,而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况,故A、B均错误.5.在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大.关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短根据老师的假定,以上回答正确的是( )A.①② B.①③ C.②④ D.③④答案C解析b像最深说明折射率最小,频率最小,波长最大,发生全反射的临界角最大.c照亮水面的面积比a大,说明a折射率比c大,发生全反射的临界角比c小,因此,频率最大的是a,①错误;传播速度v=错误!,故传播速度最小的是a,②正确;折射率最大的是a,a光波长最短,b光波长最长,③错误,④正确.故选项C正确.6.某同学使用激光器作光源,在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝,进行光的衍射实验,如图1所示,则他在光屏上看到的条纹是( )图1答案B解析单缝衍射条纹中间宽,两侧越来越窄,又由于单缝是水平的,衍射条纹也是水平的,故B 对.7.(多选)如图2所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏ab间形成一条彩色光带.在光带的a、b两侧,下面的说法中正确的是()图2A.a侧是红色光,b侧是紫色光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率答案BC解析由题图可以看出,a侧光偏折得较厉害,三棱镜对a侧光的折射率较大,所以a侧是紫色光,波长较小,b侧是红色光,波长较大,因此A错,B、C正确;又v=c/n,所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率,D错.8.如图3所示为一块建筑用幕墙玻璃的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,设该玻璃的折射率沿y轴正方向均匀变化.现有一单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该玻璃内部,且单色光a在玻璃内部的传播路径如图中实线所示.则该玻璃的折射率沿y轴正方向发生变化的情况是()图3A.折射率沿y轴正方向均匀减小B.折射率沿y轴正方向先均匀减小后均匀增大C.折射率沿y轴正方向均匀增大D.折射率沿y轴正方向先均匀增大后均匀减小答案A9.如图4所示,为LC回路中电流随时间变化的图像,规定回路中顺时针电流方向为正.在t =错误!T时,对应的电路是下图中的()图4答案B10.(多选)设某人在速度为0.5c的飞船上,打开一个光源,则下列说法正确的是( ) A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c答案CD解析根据狭义相对论的两个基本公设之一:光速不变原理可知,观察者在地面上、飞船中观测光的速度均为c,故C、D正确,A、B错误.二、实验题(本题共2小题,共16分)11.(8分)某同学在利用双缝干涉仪测定单色光波长的实验时,第一次刻度板中心刻度对齐A条纹中心时(图5a),游标卡尺的示数如图b所示,第二次刻度板中心刻度对齐B条纹中心时(图c),游标卡尺的示数如图d所示,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图b中游标卡尺的示数为________mm,图d中游标卡尺的示数为________mm。
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第二单元
学校:宝鸡石油中学命题人:石亚莉
姓名:_______________班级:_______________考号:_______________
(说明:本测试卷考试时间60分钟,卷面分值100分)
第Ⅰ卷 (共48分)
一、选择题(每题均有一个或多个答案,答对得4分,少答得2分,不答或答错不得分)
1、一列波由波源向周围扩展开去,由此可知 ( )
A、介质中各质点由近及远地传播开去
B、介质质点的振动形式由近及远传播开去
C、介质质点振动的能量由近及远传播开去
D、介质质点只是振动而没有迁移
2、下列关于波的叙述中正确的是
A、机械波的传播方向就是波中质点的迁移的方向;
B、超声波可以在真空中传播
C、由v=λf可知,波长越长,波传播得越快
D、当一列火车呼啸着向我们匀速驶来时,我们感觉的音调比火车实际发出的音调高
3、下列关于波的频率的说法中正确的是( )
A、在波动中各质点振动的频率相同,都等于波源的振动频率
B、波从一种介质进入另一种介质,波的频率不变化
C、波的频率越大,各质点振动得越慢
D、波的频率与介质有关,波从一种介质进入另一种介质,波的频率将发生变化
4、一简谐横波在x轴上传播,波源振动周期T=0.1s,在某一时刻的波形如图示,且此时a点向下运动。
则( )
A、波速为20m/s,波沿x轴正向传播
B、波速为20m/s,波沿x轴负向传播
C、波速为10m/s,波沿x轴负向传播
D、波速为10m/s,波沿x轴正向传播
5、下列说法中正确的是( )
A、衍射是一切波特有的现象
B、对同一列波,障碍物或孔的尺寸越小,衍射现象越明显
C、干涉也是一切波特有的现象
D、振幅相同的两列波相遇时,一定能产生波的干涉现象
6.下列关于波的反射和折射,说法正确的是( )
A、入射角与反射角的波速一定相等
B、入射波的波长一定等于反射波的波长
C、入射角一定大于折射角
D、入射波的波长一定小于折射波的波长
7、两列简谐横波,波源的振动频率相同。
如图所示,为某时刻两列波在介质中相遇
的情景,实线表示波峰,虚线表示波谷,则下面说法中正确的是( )
A、a、b点是振动加强的位置,c点的振动最弱
B、 a、b、c点是振动加强的位置,e点的振动最弱
C、再过T/4,a、b将变成振动减弱的位置,e点的振动将加强
D、当波源的振动频率同时增加时,干涉区域的干涉图样不发生任何变化
8.如图所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象,已知波在介质Ⅰ中的波速为v1,波在介质Ⅱ中的波速为v2,则v1∶v2为( )
A、1∶2
B、2∶1
C、3∶2
D、2∶3
9、一列正在鸣笛的火车,高速通过某火车站站台的过程中,该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率( )
A、变大
B、变小
C、先变大后变小
D、先变小后变大
10、如下图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列
说法中不正确的是( )
A、图示时刻质点b的加速度正在增大
B、从图示时刻开始,经过0.01s,质点b通过的路程一定为0.4m
C、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50Hz
D、若该波发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m大
11、波源S产生一列沿x轴正方向传播的波,波速v=400m/s,已知t=0时,波已传播到x=40m处,如图所示。
在x=400m处,有一接收器A(图中未标出),则下列说法正确的是( )
A、波源的起振方向向上
B、x=40m的质点在t=0.5s时位移为最大
C、t=1s时接收器才能接收到此波
D、若波源向x轴负向运动,则接收器接收到的波的频率将变小
12、如图所示为两列频率相同的水波在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(且在图示范围内振幅不变),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,下列说法中正确的是( )
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时,E点离平衡位置的位移大小为2 cm。
题号一、选择题二、填空题三、计算题总分
得分
第Ⅱ卷(共52分)
评卷人得分
二、填空题(每空2分,共18分)
13、波有许多特性,判断下列现象属于什么现象.
A.环绕正在发声的音叉走一周,可听到忽强忽弱的声音,这是声音的现象
B.和尚敲钟时,庙内一口“宝缸”发生嗡嗡的声音,这是声音的现象
C.雷雨时,轰隆隆的雷声是声音的现象
D.登山队员登雪山时不高声讲话是为了避免而发
生雪崩
14、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,此时刻介质质点P的速度为
v。
P点下一次的速度仍为v的时刻为t=0.2s;当t=0.4s,P点的速度
与t=0时刻的速度大小相等但方向相反。
则这列波的传播方向为_____,
波速大小为_____m/s。
15、如图所示,、是两个振动情况总是相同的相干波源,相距8m,激起的两列相
干波波长为2m,则在以、连线为直径的圆周上共有________处振动减弱的点。
16、一列波在介质甲中传播时,波速为400m/s,波长为0.5m;当这列波进入介质乙时,
波速变为200m/s,则这列波在介质乙中的波长为m,频率
为 Hz。
评卷人得分
三、计算题(每题12分,共36分 )
17、图为一列简谐横波在介质中传播的波形图。
在传播过程中,某一质点在10s内运动的路程是16m,求此波的波速。
18、如图4所示,一列横波在直线上传播,直线上有a、b两点相距d,某一时刻a、b均处于平衡位置,且a、b之间仅有一处波峰,经过时间t,b质点第一次到达波峰,则该波的波速可能是多少?
19、一列横波的波源在图中的坐标原点O处,经过0.4 s,振动从O点向右传播20 cm,P点离O点的距离是80 cm。
求:
(1)P点起振时的速度方向如何?
(2)该波从原点向右传播时开始计时,经多长时间质点P第一次到
达波峰?(保留一位小数)
后附单元测试卷说明和参考答案及评分标准
单元测试卷说明
命题意图
本测试卷意在检测高二学生对选修3-4第二单元《机械波》的掌握情况。
本单元在选修3-4这本书里是一个重点内容,也是高考的一个热点,同时由于机械波较抽象,小知识点庞杂,也是学生不易掌握的一个单元。
因此督促学生把握好这章内容尤为重要。
考查内容
本章在高考大纲中涉及的Ⅱ级要求有:振动在介质中的传播——波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系。
它们是高考考查的重点,其中振动与波动的结合问题是高考出题的一个重要方向,涉及的I级要求有:波的叠加、干涉、衍射等问题。
因此本测试卷重点考查机械波的基本概念,如波的形成、特点,横波、纵波,波的图像认识及应用,波长、频率、波速的关系,波的传播方向和质点振动方向的关系;波的特有现象,如波的叠加、干涉、衍射、反射、折射和多普勒效应,还有波的周期性和多解性等。
重点突出了波的图像和现象。
试卷结构特点
本试卷结构参照区期中、期末质量检测试题结构,分为选择题、填空题、计算题三种题型。
选择题单选、多选穿插,重点考查概念和规律,有难有易。
填空题考查基本应用和简单运算,第15题学生较难,其余都较简单。
计算题重点考察波图像和波长、波速的计算,其中涉及到波的周期性和多解性,难度适中。
参考答案及评分标准
一、选择题(选项全答对得4分,少答得2分,不答或答错不得分)
1、BCD
2、D
3、AB
4、B
5、ABC
6、AB
7、B
8、C
9、C 10、
D 11、D 12、AB
二、填空题(每空得2分,共18分)
13、干涉共鸣反射共振
14、向左 5m/s 或向右 15m/s
15、16
16、0.25 800
三、计算题(每题12分,共36分)
17、40m/s
18、d/6t,d/4t,3d/4t,d/2t,3d/2t
19、速度方向竖直向下;t=1.9s。