导学教程高考物理总复习 机械振动与机械波 光 电磁波 相对论 第一章 机械振动 机械波 第二节 机械波限时检测 新人教版选修34.doc

机械波限时检测(限时45分钟，满分100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1下列物理现象中：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的a反射、衍射、干涉、多普勒效应b折射、衍射、多普勒效应、干涉c反射、折射、干涉、多普勒效应d衍射、折射、干涉、多普勒效应解析在春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应。正确选项是a。答案a2(2016西宁联考)两波源s1、s2在水槽中形成的波形如图1210所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则图1210a在两波相遇的区域中会产生干涉b在两波相遇的区域中不会产生干涉ca点的振动始终加强da点的振动始终减弱解析根据题意，由于介质相同，所以两列波的波速相等。由题图可知，两列波的波长不相等。由vf知两列波的频率不相等，因此相遇时不会发生干涉现象，也就不会出现振动始终加强或者始终减弱的区域，选项a错误、b正确。a点在图示时刻是两波峰相遇，振动加强，但因频率不同，另一时刻，可能是两列波的波峰和波谷相遇，振动就减弱了，故选项c、d均错误。答案b3 (2014北京理综)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为t。t0时刻的波形如图1211甲所示，a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图象。下列说法中正确的是图1211at0时质点a的速度比质点b的大bt0时质点a的加速度比质点b的小c图乙可以表示质点a的振动d图乙可以表示质点b的振动解析由图甲可知，t0时，a在正向最大位移处，v0，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，a0，且振动方向沿y轴负向，图乙可以表示质点b的振动，选项a、b、c都错误，选项d正确。答案d4 (2014天津理综)平衡位置处于坐标原点的波源s在y轴上振动，产生频率为50 hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s。平衡位置在x轴上的p、q两个质点随波源振动着，p、q的x轴坐标分别为xp3.5 m、xq3 m。当s位移为负且向y方向运动时，p、q两质点的a位移方向相同、速度方向相反b位移方向相同、速度方向相同c位移方向相反、速度方向相反d位移方向相反、速度方向相同解析该波的波长v/f m2 m，xp3.5 m，xq3 m，此时p、q两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项d正确。答案d5 (2014安徽理综)一简谐横波沿x轴正向传播，图1212是t0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是图1212a0.5 mb1.5 mc2.5 md3.5 m解析由图乙知，t0时刻此质点相对平衡位置的位移为0.15 m，且振动方向向下，图甲中符合此要求的点在23 m之间，故c正确。答案c6(多选)设x轴方向的一条细绳上有o、a、b、c、d、e、f、g八个点，oaabbccddeeffg1 m，质点o在垂直于x轴方向上做简谐运动，沿x轴方向传播形成横波。t0时刻，o点开始向上运动，经t0.2 s，o点第一次到达上方最大位移处，这时a点刚好开始运动。那么在t2.5 s时刻，以下说法中正确的是图1213ab点位于x轴下方ba点与e点的位移相同cd点的速度最大dc点正向上运动 e这列波的波速为5 m/s解析由题可知，0.2 s，周期t0.8 s，1 m，波长4 m，由v得波速v5 m/s，则可判断e项正确；当t2.5 s时，波源o已振动了3个周期，此时o位于x轴上方向上振动，b点与o点之间相距半个波长，可判断b点位于x轴下方，a项正确；2.5 s时e点已经振动了一段时间，a点与e点间距1个波长，两点振动情况完全一样，则b项正确；o点与d点间距1个波长，两点的振动情况完全一样，此时，o点已经离开平衡位置向上振动，d点也一样，则d点的速度不是最大，c项错误；o点与c点间距为波长，2.5 s时，o点刚离开平衡位置向上振动，则c点应向下振动，则d项错误。答案abe7 (多选)(2014新课)图1214甲为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象，p是平衡位置为x2 m的质点，下列说法正确的是图1214a波速为0.5 m/sb波的传播方向向右c. 02 s时间内，p运动的路程为8 cmd. 02 s时间内，p向y轴正方向运动e当t7 s时，p恰好回到平衡位置解析由图甲可知，波长2 m，由图乙可知周期t4 s，则波速v0.5 m/s，a正确。t2 s时，x1.5 m处的质点振动方向向下，则波向左传播，b错。02 s时间内p质点运动的路程xp4a8 cm，c项正确。02 s内p质点向y轴负方向运动，d项错。t0时p质点位于正向最大位移处，故p质点达到平衡位置的时刻为t(2n1)，则n3时，t7 s，p恰好回到平衡位置，e项正确。答案ace8 (多选)(2014大纲全国)两列振动方向相同、振幅分别为a1和a2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是a波峰与波谷相遇处质点的振幅为|a1a2|b波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为a1a2c波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移d波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0到最大值之间，b、c项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，故a、d项正确。答案ad9 (多选)(2013课标全国)如图1215所示，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2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是图1215a在t6 s时刻波恰好传到质点d处b在t5 s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4 sd在4 st6 s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一定向上运动解析由题意知，3 s内a振动了个周期，得t4 s，又v2 m/s，故8 m。t6 s时，svt12 m，波刚好传到d处，a、c正确。波传到c点的时间t3 s，故t4 s时c位于最低点，t5 s时位于平衡位置，t6 s时位于最高点，b错误，d正确。b与d相隔10 m，即，振动时相位不相反，e错误。答案acd10(多选)(2016大庆模拟)如图1216甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是图1216a女同学从a向b运动过程中，她感觉哨声音调变高b女同学从e向d运动过程中，她感觉哨声音调变高c女同学在c点向右运动时，她感觉哨声音调不变d女同学在c点向左运动时，她感觉哨声音调变低答案ad二、计算题(共40分)11(12分)某时刻的波形图如图1217所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标x0.32 m。从此时刻开始计时图1217(1)若p点经0.4 s第一次达到最大正位移，求波速；(2)若p点经0.4 s到达平衡位置，波速又如何？解析(1)依题意，经时间t0.4 s，波向右传播的距离x0.32 m0.2 m0.12 m，此时p点恰好第一次达到最大正位移波速v m/s0.3 m/s。(2)波向右传播0.32 m，p点恰好第一次到达平衡位置，由波的周期性可知，波可能传播的距离x0.32 mn(n0，1，2，3，)波速v m/s(0.8n) m/s(n0，1，2，3，)。答案(1)0.3 m/s(2)(0.8n)m/s(n0，1，2，3)12 (14分)(2016银川模拟)一列简谐横波，在t0时刻的波形如图1218所示，质点振动的振幅为10 cm。p、q两点的坐标为1 m和9 m，波传播方向由右向左，已知t0.7 s时，p点第二次出现波峰。试估算：图1218(1)这列波的传播速度多大？(2)从t0时刻起，经多长时间q点第一次出现波峰？(3)当q点第一次出现波峰时，p点通过的路程为多少？解析(1)由题图知：这列波的波长4 m又：tt0.7 s，得t0.4 s由波速公式得：v10 m/s(2)第一个波峰传到q点的距离为x11 m，所需时间t s1.1 s(3)振动传到p点需1/2个周期，所以当q点第一次出现波峰时，p点已振动了tt则p点通过的路程为l4a0.9 m。答案(1)10 m/s(2)1.1 s(3)0.9 m13 (2015课标)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v 25 cm/s。两列波在t0时的波形曲线如图1219所示。求图1219(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；(2)从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间。解析(1)t0时，在x50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm。两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm。从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为150 cm，260 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为x( 50300n) cm，n