高中物理第十二章机械波33单元测试新人教选修3-4.pdf

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1、2012 高中物理第十二章机械波33 单元测试新人教版选修3-4 1/5 图 721 图 722 图 723 12 机械波（时间 60 分钟，赋分100 分）一、选择题（每小题5 分，共 40 分）1M、N为介质中波的传播方向上的两点，间距s=1.5 m，它们的振动图象如图721 所示.这列波的波速的可能值为（）A15 m/s B7.5 m/s C5 m/s D3 m/s 2（2001 年全国高考试题）如图722 所示，在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为 3.0 m/s，频率为2.5 Hz，振幅为8.0 10-2 m.已知t=0 时刻P点质元的位移为y=4.0 10-2 m，

2、速度沿y轴正向.Q点在P点右方 9.0 10-1 m 处，对于Q点的质元来说（）A在t=0 时，位移为y=-4.0 10-2 m B在t=0 时，速度沿y轴负方向C在t=0.1 s时，位移为y=-4.0 10-2 m D在t=0.1 s时，速度沿y轴正方向3如图 723 所示，S为振源，其振动频率f=100 Hz，所产生的简谐横波向右传播，波速v=80 m/s，P、Q为波的传播途径中的两点，已知SP=4.2 m，SQ=5.4 m，当S点通过平衡位置向上运动时，则（）AP在波峰，Q在波谷BP在波谷，Q在波峰CP通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动DP、Q都在波峰4图 724 所示是一列向

3、右传播的横波在某一时刻的波形图象.如果此列波的波速为2.4 m/s，则在传播过程中位于x轴上 0.3 m 0.6 m 间的某质点P，从这一时刻起在1 s 内所经过的路程为（）A2.56 cm B2.4 cm C0.16 m D0.02 m 5（2001 年全国高考综合能力试题）如图725（a）所示为一列简谐横波在t=20 s 时的波形图，图（b）是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）Av=25 cm/s，向左传播Bv=50 cm/s，向左传播Cv=25 cm/s，向右传播Dv=50 cm/s，向右传播图 724 2012 高中物理第十二章机械波33 单元测试新人教版选修3

4、-4 2/5 图 728 图 725 6在均匀的介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两个质点的距离均为a，如图 72 6（a）所示，振动从质点1 开始并向右传播，其振动初速度方向竖直向上，经过时间t，前 13个质点第一次形成的波形图如图726（b）所示，则该波的周期T，波速v分别是图 726 AT=2t，v=ta16BT=32t，v=ta12CT=t，v=ta8DT=43t，v=ta67一列沿x正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某时刻波的图象如图727所示，在该时刻，某一质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质点的坐标为（）A45，0 B，AC，A D5/4，A8如图 728

5、所示，S为向上振动的波源，频率为 100 Hz，所产生的正弦波向左、右传播，波速为 80 m/s.已知 SP=17.4 m，SQ=16.2 m，则当 S通过平衡位置向上振动时（）AP在波峰，Q在波谷BP、Q都在波峰CP在波谷，Q在波峰DP、Q均在平衡位置二、填空题（每小题6 分，共 24 分）图 7 27 2012 高中物理第十二章机械波33 单元测试新人教版选修3-4 3/5 9一列横波在t=0时刻的波形如图729 所示，沿x正方向传播.已知在 0.9 s 末，P点出现第三次波谷，则从零时刻算起，经_s，在Q点第一次出现波峰.图 72 9 图 7210 10如图 72 10 所示为一列简谐横

6、波某时刻的图象，若已知P点的振动方向向上，则这列波正在向 _传播.11沿x轴负方向传播的简谐波在t=0 时刻的波形如图7 211 所示.已知波速是10 m/s，图上质点P的平衡位置为x=17 m，则质点P至少再经过 _s 到达波峰.12一列简谐波在x轴上传播，波速为 50 m/s，已知t=0时刻的波形图象如图7212A所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动.请将t=0.5 s 时的波形图象画在图B上(至少要画出一个波长).图 7212 三、计算题（共 36 分）13（12 分）一列正弦横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab=6 m的两质点，t=0 时，b点正好振动到最高点

7、，而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）设a、b在x轴上的距离小于一个波长，试求出该波的波速.（2）设a、b在x轴上的距离大于一个波长，试求出该波的波速.14（12 分）如图7213 中的实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2 s时的波形图象.（1）假定波向左传播，求它传播的可能距离.（2）若这列波向右传播，求它的最大周期.（3）假定波速是35 m/s，求波的传播方向.图 7211 2012 高中物理第十二章机械波33 单元测试新人教版选修3-4 4/5 图 7213 15（12 分）一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图7 214 所示，已知

8、这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？（3）这段时间里R通过的路程是多少？图 7214 参考答案一、1ACD 2BC 3 B 4 C 5 B 6 A 7 C 8 A 二、91.4 10向右 11 1.3 12由t=0 时M点的运动方向可判断出波是沿x轴负方向传播的，经t=0.5 s 波传播的距离s=vt=500.5 m=25 m，波长=20 m，因此波向x轴负方向传播的距离是141，而波形每传播一个波长恢复原形一次，故只需将A 图中各点相应左移41即5 m，即可得到新的波形图，如图所示.三、13（1）当a、b

9、小于一个波长时，设波由a，则43=sa，=34abs=8 m v=f=825 m/s=200 m/s 设波由a，则41=sab=4sab=46 m=24 m v=f=2425 m/s=600 m/s 2012 高中物理第十二章机械波33 单元测试新人教版选修3-4 5/5（2）若ab间距离大于一个波长当波由a时，n+43=sab=3424344nnsab（n=1、2、3）故波速v=f=（2425）/（4n+3）=600/（4n+3）（n=1、2、3）当波由ba时，n+41=sab=1424144nnsab（n=1、2、3）故波速v=f=600/（4n+1）（n=1、2、3）14（1）向左传播时

10、传播的距离为s=（n+43）=（n+43）4 m=（4n+3）m （n=0、1、2）（2）根据t=（n+41）T得T=144nt在所有可能的周期中，当n=0 时的最大，故Tm=0.8s（3）波在 0.2 s 内传播的距离s=vt=7 m，等于43147s个波长，故可判得波向左传播.15P点两次出现波峰的最短时间是0.4 s，所以这列波的周期T=0.4 s.（1）由波速公式得v=x/T=4/0.4 m/s=10 m/s（2）由t=0 时刻到R第一次出现波峰，波移动的距离s=(9-2)m=7 m.则t=107vss=0.7 s（3）在上述时间内，R实际振动时间t1=0.7 s 0.4 s=0.3 s，因此R通过的路程为s路=424.03.0 cm=6 cm.