人教版 高中物理 选修34 第十二章 机械波寒假复习题含答案.docx

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人教版高中物理选修34第十二章机械波寒假复习题含答案

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人教版高中物理选修3-4第十二章机械波寒假复习题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共10小题,每小题4.0分,共40分）

1.甲、乙两图分别表示一简谐横波在传播方向上相距3.0m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5m，则该波的波速大小可能是（　　）

A．5m/s

B．10m/s

C．15m/s

D．20m/s

2.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/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5s开始振动，则（　　）

A．P先开始振动，震源距地震仪约36km

B．P先开始振动，震源距地震仪约25km

C．H先开始振动，震源距地震仪约36km

D．H先开始振动，震源距地震仪约25km

3.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（　　）．

A．1cm

B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向

C．Q处的质点此时正在波峰位置

D．Q处的质点此时运动到P处

4.关于声波，下列说法正确的是（　　）

A．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射

B．转动正在振动发声的双股音叉，静止不动的我们会听到它发出的声音时强时弱，这属于声波的反射

C．有人在墙的一侧说话，另一侧的人能听到说话声但不能看到说话的人，这说明声波可以穿透墙壁传播，而光波不能

D．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了声波的多普勒效应

5.下列关于多普勒效应的说法正确的是（　　）

A．若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率变小

B．若声源向观察者靠近，则观察者接收到声波的频率变大

C．观察者远离波源，则波源发出声波的频率变大

D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到声波的频率变小

6.一列简谐波在t时刻的波形如图中实线所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间Δt后的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则（　　）

A．Δt一定为

T

B．Δt可能为

T

C．Δt一定为

T

D．Δt可能为

T

7.如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，已知质点a的运动状态总是滞后于质点b的运动状态0.5s，质点b和质点c之间的距离是5cm，下列说法中正确的是（　　）

A．此列波沿x轴正方向传播

B．此列波的频率为2Hz

C．此列波的波长为10cm

D．此列波的传播速度为5cm/s

8.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3A

9.一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x＝0处质点的振动图象如图所示，则该波在t＝

时刻的波形曲线为（　　）

A．

B．

C．

D．

10.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1.6m/s，沿x轴负方向传播

B．该波的速度为20m/s，沿x轴正方向传播

C．经过0.2s，质点P沿x轴的正方向迁移了4m

D．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向

二、多选题（共4小题,每小题5.0分,共20分）

11.（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（　　）

A．这列波的波速为16.7m/s

B．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cm

C．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t＋

s时刻

D．当t＋0.5s时刻，质点b、P的位移相同

12.（多选）关于振动图象和波的图象，以下说法正确的是（　　）

A．波的图象反映出很多质点在同一时刻的位移

B．通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移

C．从振动图象可以找出很多质点在任一时刻的位移

D．两种图象的纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移

13.（多选）关于机械波的形成，下列说法中正确的是（　　）

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振动，只是时间上落后一步

C．参与振动的质点都有相同的频率

D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递

14.（多选）下列说法正确的是（　　）

A．衍射是一切波特有的现象

B．对同一列波，障碍物或孔越小，衍射越明显

C．听到回声是声波的衍射现象

D．听到回声是共鸣现象

第Ⅱ卷

三、计算题（共3小题,共40分）

15.如图所示，甲为某一列简谐波t＝t0时刻的图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象．试讨论：

（1）波的传播方向和传播速度；

（2）求0～2.3s内P质点通过的路程．

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2s后波形如图中虚线所示．求这列波的波速．

17.一列波沿直线传播，某时刻的波形图如图所示，处在平衡位置上的a质点，与坐标原点相距0.6m，a正向上运动，再经0.02s，a将第一次到达波峰，则：

（1）该波的传播方向；

（2）该波的周期；

（3）该波的波速．

答案解析

1.【答案】B

【解析】两质点相距3m，波长大于1.5m，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象反相，所以两质点只能相差0.5λ、1.5λ，λ＝6m、2m，v＝30m/s或者v＝10m/s.

故B正确．

2.【答案】A

【解析】横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P先开始振动．由

＋5s＝

，可得x＝36km，则A正确，B、C、D错误．

3.【答案】B

【解析】画出将Q点的振动状态传到P点，即t′＝

T时的波形图（如图虚线所示），

由波的传播方向知，1cm

4.【答案】D

【解析】寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这是声波的多次反射造成的，故A错误；转动正在振动发声的双股音叉，静止不动的我们会听到它发出的声音时强时弱，这是声波的干涉造成的，故B错误；人在墙的一侧说话，另一侧的人能听到说话声但不能看到说话的人，这说明声波可以绕过墙壁传播，是声音的衍射现象；而光的波长短，不容易发生明显衍射，故C错误；医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了声波的多普勒效应，故D正确．

5.【答案】B

【解析】当观察者与波源的距离发生变化时，接收频率与发射频率出现不等现象．声源发出声波的频率不变，A错误；若声源向观察者靠近，则观察者接收到声波的频率比波源频率高，B正确，D错误；观察者远离波源，观察者接收到的频率一定比波源频率低，C错误．

6.【答案】D

【解析】由波形图及M点的振动方向可知，此波向左传播，且Δt＝nT＋

T（n＝0,1,2…），所以D正确．

7.【答案】D

【解析】a的运动状态比b滞后0.5s，说明波向x轴负向传播，故A错误；a的运动状态比b滞后0.5s，说明周期T＝1s，此列波的频率为f＝

＝

＝1Hz，故B错误；质点b和质点c之间的距离是5cm，所以该波的波长是5cm，故C错误；波速为v＝

＝

＝5cm/s，故D正确．

8.【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．

9.【答案】A

【解析】从振动图上可以看出x＝0处的质点在t＝

时刻在平衡位置，并向－y方向振动，波沿x轴正方向传播，故四个选项中只有A图符合要求，A正确．

10.【答案】B

【解析】简谐横波的波长λ＝4m，T＝0.2s，则波速v＝

＝20m/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0.1s，即半个周期后质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错．

11.【答案】CD

【解析】由图可知，波的波长为λ＝40m；波从P传到Q的距离为x＝90m－60m＝30m，波速为v＝

＝

m/s＝50m/s，故A错误；这列波的周期T＝

＝

s＝0.8s，波从P传到c的时间为

T＝0.2s，在0.6s时间内质点c振动了半个周期，通过的路程等于2A＝20cm，故B错误；从t时刻开始计时，质点a的振动方程为y＝Asin（

t＋

）＝10sin（2.5πt＋

）cm；当y＝0,2.5πt＋

＝π时，t＝

s，故在t＋

s这个时刻质点a第一次到达平衡位置，故C正确；t＋0.5s时刻，距b、P左侧25m位置的振动形式传到b、P，可见t＋0.5s时刻两个质点的位移是相同的，故D正确．

12.【答案】AD

【解析】通过波的图象可以找出任一质点在某一时刻的位移，B错误；从振动图象可以找出某个质点在任一时刻的位移，C错误．

13.【答案】BC

【解析】机械波的形成必须具备的两个条件：

波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；任何一个振动的质点都是一个波源带动它附近的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后于前一质点，但振动频率相同，故B、C选项正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，离振源较远处的质点振动的能量，是通过各质点的传递从波源获得，故D选项错误．

14.【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；障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1s以上，就能区分回声和原声．

15.【答案】1）沿x轴正方向传播5m/s　

（2）2.3m

【解析】

（1）根据振动图象可知判断P点在t＝t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，

由甲图可知，波长λ＝2m，由乙图可知，周期T＝0.4s，则波速v＝

＝5m/s

（2）由于T＝0.4s，则t＝2.3s＝5

T，P点在t＝t0时刻在平衡位置，则路程x＝4A×5

＝4×0.1×5

＝2.3m

16.【答案】若波沿x轴正方向传播，v＝（4n＋1）m/s，（n＝0,1,2,3……）

若波沿x轴负方向传播v＝（4n＋3）m/s，（n＝0,1,2,3……）

【解析】由波形图可知：

波长λ＝8m，但是波的传播方向不确定

若波沿x轴正方向传播，波形图沿传播方向平移（n＋

）λ，

用时Δt＝（n＋

）T，v＝

解得：

v＝4n＋1，（n＝0,1,2,3……）

若波沿x轴负方向传播，波形图沿传播方向平移（n＋

）λ，

Δt＝（n＋

）T，v＝

解得：

v＝4n＋3，（n＝0,1,2,3……）

17.【答案】

（1）向左传播　

（2）0.08s　（3）10m/s

【解析】由于a点向上振动，可知该波向左传播，从题图中可以看出Oa的长度为

，可知该波的波长λ＝0.8m，a正由平衡位置向上运动，它经Δt＝0.02s第一次到达波峰需要

，可以得到该波的周期T＝0.08s．波速v＝

＝10m/s.