人教版高中物理选修34第十二章 《机械波》单元测试题解析版.docx

1、人教版高中物理选修34第十二章 机械波单元测试题解析版第十二章 机械波单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用()A 波的反射和多普勒效应B 波的干涉和多普勒效应C 波的干涉和波的反射D 波的反射和共振2.一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示，已知波速为20 m/s，图示时刻x2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，可以判断 ()A 质点振动的周期为0.20 sB 质点振动的振幅为1.6 cmC 波沿x轴的正方向传播D 图示时刻，x1.5 m处的质点加速度沿y轴正方向3.一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x

2、0处质元的位移为A且向y轴负方向运动时坐标为x0.4 m处质元的位移为A当坐标为x0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x0.4 m处质元的位移和运动方向分别为()A A、沿y轴正方向B A、沿y轴负方向C A、沿y轴正方向D A、沿y轴负方向4.振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图所示，则在波传播到细绳上一点P时开始计时，下列四个图形中能表示P点振动图象的是()A B C D5.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A 向左 B 向右 C 向下 D 向上6.如图甲为一列简谐横波在t0时的波形图，P是平衡位置在x1

3、 cm处的质点，Q是平衡位置在x4 cm处的质点乙图为质点Q的振动图象则()At0.3 s时，质点Q的加速度达到正向最大B 波的传播速度为20 m/sC 波的传播方向沿x轴负方向Dt0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向7.一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，在t与t0.4 s两时刻在x轴上3 m3 m的区间内的波形图恰好重叠，则下列说法正确的是()A 质点振动的最小周期为0.4B 该波最大波速为10 m/sC 从t时刻开始计时，x2 m处的质点比x2.5 m处的质点先回到平衡位置D 在t0.2 s时刻，x2 m处的质点位移一定为a8.如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正

4、方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是()Aa、b点振动加强，c、d点振动减弱Ba、c点振动加强，b、d点振动减弱Ca、d点振动加强，b、c点振动减弱Da、b、c、d点的振动都加强9.下列关于机械波的说法正确的是()A 声波是机械波，其传播方向与介质质点的振动方向垂直B 机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C 介质质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长的距离D 机械波在传播过程中，越远的质点其振动周期越小10.一列横波沿x轴正方向传播到坐标原点O时的波形如图所示，当波到达N点时

5、，处于x2 cm处的质点通过的路程和该时刻的位移是 ()A 2.5 cm,0 cm B 5 cm,0 cmC 2.5 cm，1 cm D 5 cm，1 cm11.如图所示，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12 mt0时a点为波峰，b点为波谷；t0.5 s时a点为波谷，b点为波峰，则下列判断正确的是()A 波一定沿x轴正方向传播 B 波长可能是8 mC 周期可能是0.5 s D 波速一定是24 m/s12.一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为v4 m/s.已知坐标原点(x0)处质点的振动图象如图所示，在下列4幅图中能够正确表示t0.15 s时的波形的图是()A BC D13.根据机械波

6、的知识可知()A 横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播B 在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去C 波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线D 声波在真空中也能传播14.如图所示，在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源，分别距O点6 m和1 m，两个声源同时不断向外发出波长都为2 m的完全相同的声波在直线PQ上从到的范围内声波干涉减弱的区域共有()A 无穷多个 B 7个 C 5个 D 3个15.一列横波沿x轴正向传播，某时刻的图象如下图所示，坐标为(3,0)的质点，经过周期后该质点的坐标是()A (3,2) B (4,2) C (4，2) D (3,0)二、多选题(每

7、小题至少有两个正确答案) 16.(多选)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间t第一次出现如图乙所示的波形，则该波的()A 周期为t，波长为8LB 周期为t，波长为8LC 周期为t，波速为D 周期为t，波速为17.(多选)在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2.在同一空间的介质中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是()A 波1速度比波2速度大B 这两列波的频率相同C 在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象D 相对于同一障碍物，波1比波

8、2发生衍射现象更明显18.(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19.(多选)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播质点M位于x0.2 m处，则( )A 这两列波不会发生干涉现象BM点的振动总是加强CM点将做振幅为30 cm的简谐振动D 由图示时刻开始，再经过甲波周期，M点将位于波峰20.(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是()A 当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于3

9、00 HzB 当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC 当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 HzD 当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz三、填空题 21.下图是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，_情况中水波的频率最大；_情况中水波的频率最小22.湖面上停着A、B两条小船，它们相距20 m一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰下列说法正确的是_A水波的波长是mB水波的频率是HzC水波的波速是m/sD若引起水波的波源振动加快，波的传播速度将变慢E若引起水波的波源振动

10、减慢，波的传播速度将变快23.一列周期为0.4秒的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示，此时振动还只发生在O、M之间；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m处此时B的速度方向为y方向，下列说法正确的是_A该波沿x轴正向传播，波速为20 m/sBA质点比B质点晚振动0.05 sCB质点此时的位移为1 cmD由图示时刻经0.1 s，B质点的运动路程为2 cmE若该波与另一列沿x轴正向传播且波长为16 m的波相遇，可以发生稳定的干涉现象24.下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况图中一系列圆表示

11、声波的传播情况，A点表示飞机的位置请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是_(填“a”“b”“c”)25.如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，该波的传播速度为_m/s；图甲中Q点(坐标为x2.25 m处的点)的振动方程为_ 四、计算题 26.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的图象，图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时刻开始计时的振动图象，则 (1)波沿x轴_(填“正”或“负”)方向传播(2)求波速27.一列简谐波沿x轴正方向传播，t0时波形如图甲所示，已知在0.6 s末，A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰，求：(1)该简谐波的波长、

12、波速分别为多少？(2)经过多少时间x5 m处的质点P第一次出现波峰？(3)如果以该机械波传到质点P开始计时，请在图乙中画出P点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图象答案解析1.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的工作原理是利用波的反射和多普勒效应，A对2.【答案】A【解析】图示时刻x2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，根据振动方向和传播方向在波形图同一侧，可判断波沿x轴负方向传播，x1.5 m处的质点在平衡位置上方，加速度沿y轴负方向，选项C、D错根据波形图可得波长4 m，传播速度v20 m/s，质点振动周期T0.2 s，选项A对根据波形图，质点振动的振幅A0.

13、8 cm，选项B错3.【答案】C【解析】坐标为x0处质元与坐标为x0.4 m处质元间距为0.4 m小于半个波长，坐标为x0.2 m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动，坐标为x0.4 m处质元也向y轴负方向运动当坐标为x0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时经历时间是半个周期的奇数倍在这段时间坐标为x0.4 m处质元运动到对称点即位移为A，运动方向与原来相反，C正确4.【答案】C【解析】由图可知，振源开始起振的方向向下所以，振动形式传到质点P时，质点P从平衡位置开始先向下振动，故P点的振动图象如选项C所示5.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的

14、振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确6.【答案】C【解析】由乙图可知，t0.3 s时，质点Q的位置在正向最大位移处，故其加速度是达到反向最大，故A是错误的；由甲图可知，波长为8 cm，由乙图可知，周期为0.4 s，故波速为v20 cm/s，所以B也是错误的；由于质点Q在t0时的振动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是沿x轴的负方向传播的，故C是正确的；当t0.7 s时，实际上是经过1T，O位置处的质点会运动到负的最大位移处，所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是错误的7.【答案】C【解析】由题意可知，在t与

15、t0.4 s两时刻在x轴上3 m至3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有 0.4 sNT(N1,2,3)，得：Ts所以当N1时，周期最大，为T0.4 s，由图知，4 m，根据v，知当N1时，波速最小为10 m/s，故A、B错误；横波沿x轴正方向传播，t时刻，x2 m处的质点正向下运动，x2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以x2 m处的质点比x2.5 m处的质点先回到平衡位置，故C正确；时间t0.2 s，由于，若N是奇数，则x2 m处的质点位移为a；若N是偶数，x2 m处的质点位移为a，故D错误8.【答案】B【解析】再过T，甲乙两波波峰同时传到a点，甲乙两波波谷同时传到c点，

16、甲波波峰和乙波波谷同时传到b点，甲波波谷和乙波波峰同时传到d点，所以a、c两点为加强点，b、d两点为减弱点，选B.9.【答案】B【解析】声波是纵波，其传播方向与介质质点的振动方向平行，故A错误；机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，通过不同的介质时，速度发生改变，故B正确；介质中的质点并不随波迁移，而是在其平衡位置附近振动，故C错误；机械波的频率等于波源的振动频率，频率由波源决定的，当它通过不同的介质时，只有频率f和周期不会改变，故D错误10.【答案】D【解析】波的传播是振动这种运动形式的传播，而不是将原有波形向波的传播方向顺延当波刚传到坐标原点时，原点O的振动方向沿y轴负方向，由于波

17、的传播是波形在介质中匀速传播，故各点起振方向均沿y轴负方向，由于x2 cm处质点起振后还需经过1T波才传到N点，所以x2 cm处质点的位移为y1 cm，通过的路程s14A5 cm，选项D正确11.【答案】B【解析】由题可知波的传播方向是不确定的，故A错误；从波动图象可知若a点为波峰，b点为波谷则二者相距至少半个波长，或者n个波长另加半个波长，故有：x12 m(n)(n0、1、2、3 )，则得故的可能值有24 m、8 m 等，故B正确；对应的周期可能有：t0.5 s(k)T，(k0、1、2、3 )则得：Ts, 则T的可能值有1 s、s等，不可能为0.5 s，故C错误；波速可能为vm/s, 波速可

18、能不是24 m/s，所以D错12.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴负方向传播，因此在t0.15 s时，原点处的质点位移是为正，向负方向振动C、D图原点处的质点位移为负，所以C、D错；B图向正方向振动，B错13.【答案】C【解析】横波和纵波在水平和竖直方向都能传播，这两种波是根据波的传播方向与质点的振动方向间的关系划分的，故A错误在波的传播过程中，质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误波的图象就是反映各质点在空间的分布情况，即各质点在同一时刻不同位移的曲线，故C正确声波在真空中不能传播，因为没有传播振动的介质，故D错误14.【答案】C【解析】若某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍，

19、即s(2n1)(n0,1,2，)，则该点振动减弱，直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大，即AOBO61 m5 m，故O点为减弱点，由O向或由O向，直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐渐减小，其中s的点有两个，s的点有两个，所以在直线PQ上从到的范围内听不到声音的区域共有5个，故选C.15.【答案】A【解析】由题意可知，波沿x轴正向传播，则质点(3,0)的振动方向沿y轴正向，经周期后到达正向最大位移，即坐标为(3,2)16.【答案】BC【解析】由图知波长8L，简谐横波向右传播，图中质点9的振动向上，而波源1起振方向向下，所以质点9并非刚刚起振，而是已经振动了0.5T，则质点1振动了1.5

20、T，即1.5Tt，得到Tt，故B、C正确17.【答案】CD【解析】在同一种介质中，各种频率的机械波传播的速度相同，选项A错误；从图中可以看出波1的波长大于波2的波长，由公式vf可得，波1的频率小于波2的频率，选项B错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发生干涉，选项C正确；对于同一障碍物，波长越大衍射越明显，选项D正确18.【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0.1 s以上，就能区分回声和原声19.【答案】BC【解析】两列简谐横波在同一均匀介质内传播，波速相等，由

21、图可知两列波的波长相等，由vf可知，频率相等，所以两列波能产生干涉，故A错误；质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是加强，振幅等于两列波振幅之和，为A20 cm10 cm30 cm，则M点将做振幅为30 cm的简谐振动，故B、C正确；从图示时刻开始，再经过甲波周期，两波在M点都将向下运动，故M点会到达波谷，D错误20.【答案】AD【解析】根据多普勒效应规律，当汽车向你驶来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz, C、B错误，当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz，A、D对21.【答案】ca【解析】由图可知a情况衍射最明显，c情况衍射最不明显，故a情况波长最大，而c

22、情况波长最小，又因为水波的波速相同，故a情况频率最小，c情况频率最大22.【答案】ABC【解析】由题知，每只船每分钟上下浮动20次，则T3 s，波的频率为Hz.当A船位于波峰时B船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，则两船之间的距离等于1.5个波长，即有 1.520 m，得m，波速vm/s，故A、B、C正确；波的传播速度由介质的性质决定，与波源的振动速度无关，故D、E错误23.【答案】BCD【解析】由图知，波长8 m，则波速为v20 m/s.此时B的速度方向为y方向，则由波形的平移法知该波沿x轴负向传播，故A错误A质点与B质点平衡位置相距x1 m，则波从B传到A的时间ts0.05 s，即A质点比

23、B质点晚振动0.05 s，故B正确B质点此时的位移为ysin cm1 cm，故C正确由图示时刻经0.1 sT，由波形平移法可知，图中x5 cm处的状态传到B点，B质点的运动路程为S2y2 cm，故D正确在同一种介质中传播的两列波波速相等，波长不同时频率不同，两列波相遇时，频率不等，不可能发生稳定的干涉现象，故E错误24.【答案】c【解析】当飞机运动到某圆圆心时，在周围激发起声波，声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，则v340(m/s)，x和r都可在图中量出因此，从图上可以看出，a图飞机速度小于声速，b图等于声速，c图大于声速，故选c.25

24、.【答案】0.5y0.2cos (t) cm【解析】由甲图知波长等于1.0 m，乙图知周期等于2 s，所以传播速度v0.5 m/s；由图知，在t0时刻，Q点处于波峰的位置，所以振动方程为y0.2cos (t) cm.26.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知，t0时刻质点P振动方向向下；在甲图上，由波形平移法可知，沿x轴的负方向传播；(2)由甲、乙图分别读出，4 m，T0.4 s，则波速v10 m/s27.【答案】(1)2 m10 m/s(2)0.45 s(3)【解析】(1)由图可知，2 m，Ts0.2 s，v10 m/s(2)波峰传到P点，ts0.45 s(3)由甲图可知，质点起振的方向为经平衡位置向下振动，振动图象如图所示