2019-2020学年人教版物理选修3-4（浙江新高考专用版）讲义：第十二章 机械波 章末检测试卷（二） .docx

章末检测试卷(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(多选)关于机械波的概念，下列说法中正确的是()A相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图象相同B质点振动的方向总是垂直于波传播的方向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简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等答案AD解析根据波的周期性知，A正确对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上，故B错误质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长，故C错误在波动中，相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反，故D正确2(多选)(2018嘉兴高二第一学期期末)关于如图1所示图片中的物理现象，描述正确的是()图1A甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象B乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象C丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象D丁图，用竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应答案BCD解析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，故A错误；水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，故B正确；两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，故C正确；用竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，故D正确3(多选)(2018金华十校高三第一学期期末)B超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波，而遇到人体组织会产生不同程度的反射(类似回声)，通过探头发送和接收超声波信号，经过计算机的处理，形成B超图象(如图2甲所示)图乙为沿x轴正方向发送的超声波图象，已知超声波在人体内传播速度约为1 500 m/s，下列说法正确的是()图2A此超声波的频率约为1.25105 HzB图乙中质点A在此后的1 s内运动的路程为1 500 mC图乙中质点B此时沿y轴负方向运动D图乙中质点A、B两点加速度相同答案AC4(多选)(2018绍兴高二检测)A、B两列波在某时刻的波形如图3所示，经过tTA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图所示波形，则两波的波速之比vAvB可能是()图3A21 B31 C32 D43答案BC5(多选)(2018嘉兴一中高二上学期期末)将一根较长的弹性细绳沿x轴放置，左端记为坐标原点，将绳子拉平后，手握左端，以固定的频率和振幅上下抖动(简谐运动)，如图4甲所示从抖动开始计时，在t0.3 s时的波形如图乙所示，下列说法正确的是()图4A手抖动绳的频率为2.5 HzB在t0.75 s时，A点的速度方向向上C在00.3 s的时间内，质点B经过的路程为6 cmD该列波遇到宽度为6 m的障碍物时不能发生衍射现象答案ABC解析由题图可知波传播个波长用时0.3 s，则该波的周期T0.4 s频率f2.5 Hz，故A正确；0.3 s时，A点由平衡位置向上振动，在t0.75 s时，即再经过0.45 s，A点的速度方向向上，故B正确；0.2 s时，B开始振动，经0.1 s到达波谷位置，在00.3 s的时间内，质点B经过的路程为一个振幅，即6 cm，故C正确；衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射，故D错误6(多选)(2017宁波新高考选考适应性考试)图5甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()图5At0.10 s时，质点Q的速度方向向上B该波沿x轴负方向传播，传播速度为40 m/sC再经过0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动4 mDt0.25 s，质点P的位移是5 cm答案BD解析由题图乙知，t0.10 s时，质点Q从平衡位置向下振动，选项A错误；结合题图甲知，该波沿x轴负方向传播，该波的波长为8 m，周期为0.20 s，则该波的波速v m/s40 m/s，选项B正确；波在传播过程中，介质中各点在平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，选项C错误；由题图乙知，质点Q的位移公式为y10sin 10t cm，由于波沿x轴负方向传播，故质点P比质点Q晚振动T0.075 s，则质点P的位移公式为y10sin 10(t0.075) cm，当t0.25 s时，质点P的位移y5 cm，选项D正确7(2017绍兴选考科目适应性考试)同一振源发出的机械波同时在水和空气中传播，某时刻的波形图如图6所示，以下说法正确的是()图6A该列波在水中波长较大，b是水中机械波的波形图B该列波在水中传播速度较大，a是水中机械波的波形图C水中质点的振动周期比空气中质点的振动周期小D如果让这列波在真空中传播，波长与空气中的波长差不多答案A解析同一振源发出的机械波同时在水中和空气中传播，频率不变，周期不变，波速和波长发生变化，在水中波速大，根据vf，结合波形图可知，b是水中机械波的波形图，选项A正确，B、C错误；机械波不能在真空中传播，选项D错误8(多选)(2018嘉兴3月选考科目测试)某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果如图7是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波则()图7A降噪过程实际上是声波发生了干涉B降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音C降噪声波与环境噪声的传播速度相等DP点经过一个周期传播的距离为一个波长答案AC9(多选)(2018浙江11月选考)如图8所示，两种不同材料的弹性细绳在O处连接，M、O和N是该绳上的三个点，OM间距离为7.0 m，ON 间距离为5.0 m，O点上下振动，则形成以O为波源向左和向右传播的简谐横波和，其中波的波速为1.0 m/s.t0时刻O点处在波谷位置，观察发现5 s后此波谷传到M点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷，则()图8A波的波长为4 mBN点振动周期为4 sCt3 s时，N点恰好处于波谷D当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰答案BD10(多选)(2018东阳中学高二下学期期中)如图9所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x0.2 m和x1.2 m处，两列波的速度均为v0.4 m/s，两波源的振幅均为A2 cm，图示为t0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x0.2 m和x0.8 m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x0.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是()图9A两列波相遇后不能发生干涉Bt1 s时刻，质点M的位移为4 cmCt1 s后，平衡位置处于x0.6 m的质点位移始终为0Dt0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点答案BC解析两列简谐横波在同一介质中传播，波速大小相等，由题图可看出两列波的波长相等，由vf，可得两列波的频率相等，相遇后能发生干涉，故A错误；由题图知波长0.4 m，由v得，两波的周期均为T s1 s，两波传到M的时间为T0.75 s，当t1 sT时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为4 cm，故B正确；由题图看出：图示时刻，平衡位置处于x0.6 m的质点到两波的距离相差0.2 m，等于半个波长，所以两波相遇时该点是振动减弱的点，所以t1 s后，平衡位置处于x0.6 m的质点位移始终为0，故C正确；质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故D错误二、非选择题(本题共6小题，共60分)11.(8分)图10为某一简谐横波在t0时刻的波形图，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t0.02 s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_ m/s.图10答案x轴正方向cc100(每空2分)12(6分)如图11所示为一列简谐横波某时刻的波形图波向右传播，波速为2 m/s.由图中所示时刻起，经过5.5 s，质点A相对平衡位置的位移为_ m，通过的路程为_ m，波传播的距离是_ m.图11答案0.22.211(每空2分)解析由波的图象可直接读出4 m，则T s2 s，t2T.由波的传播方向知，题图所示时刻A点振动方向向上，经过2T后，质点A将在负方向最大位移处，即位移为0.2 m，质点A在t时间内通过的路程为d24A2.2 m波在t内传播的距离为svt25.5 m11 m.13(10分)如图12所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D、为绳子上等间隔的点，相邻两点间隔为50 cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1 s第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则：图12(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大？(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？答案(1)10 m/s(2)0.75 s解析(1)v m/s10 m/s.(3分)(2)设波由A传到J需时间t1则t10.45 s(2分)波刚传到J时，J开始向上振动，设向下达到最大位移需时间t2，因T0.4 s，(1分)则t2T0.3 s，(2分)所以对应总时间tt1t20.75 s(2分)14(10分)一列简谐横波在t10时刻的波形图如图13所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t20.7 s末时，质点P刚好第二次出现波峰，求：图13(1)波速v；(2)x6 m处的Q点第一次出现波谷的时刻t3.答案(1)5 m/s(2)0.8 s解析(1)由波形图可直接读出波长2 m根据“带动法”可判断t10时刻P质点应向y轴负方向运动由题意可知t2t1T，即0.7 sT，则T0.4 s根据v得v m/s5 m/s.(5分)(2)根据波形平移法，t10时刻x2 m处的质点第一次到达波谷，设到t3时刻波谷沿波的传播方向平移至x6 m处的Q质点处，此时Q质点第一次出现波谷，由xvt得t3 s0.8 s(5分)15(12分)(2017舟山中学高二第二学期期中)在某介质中形成一列简谐横波，t0时刻的波形如图14中的实线所示图14(1)若波沿x轴正方向传播，t0时刻刚好传到B点，且再经过t10.6 s，P点也开始起振，求该列波的波速v与周期T；(2)若该列波的传播速度大小为v20 m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历t20.525 s时间，则该列波的传播方向如何？答案(1)10 m/s0.2 s(2)沿x轴负方向传播解析(1)波速v m/s10 m/s，(2分)由题图可知，波长2 m，(2分)由v得，周期T s0.2 s(2分)(2)若波速为v20 m/s，时间t20.525 s，则波沿x轴方向传播的距离为：xvt2200.525 m10.5 m(5)，(4分)根据波形的平移可知，波沿x轴负方向传播(2分)16(14分)(2017湖州高二下学期期中)一列正弦波沿x轴传播，t10和t20.5 s时的波形分别如图15中的实线和虚线所示该波的周期T大于0.5 s. 图15(1)求该正弦波的波长；(2)若波向右传播，求波的周期T；(3)若波向左传播，求波的波速v.答案(1)8 m(2) 2 s(3)12 m/s解析(1)由题图可知，该正弦波的波长为8 m(2分)(2)若波向右传播，由于该波的周期T大于0.5 s，则有：tt2t1T.(2分)所以该波的周期为T4t40.5 s2 s(2分)(3)同理，若波向左传播：tt2t1T(2分)则得该波的周期为T s s(2分)波速为v m/s12 m/s.(4分)