第十二章过关检测

1、.第十二章过关检测时间:45分钟总分值:100分一、选择题每题6分,共48分。在每题给出的四个选项中,第15小题只有一个选项正确,第68小题有多个选项正确1.关于机械波,以下说法中正确的选项是A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的振动形式传播出去的同时,也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的解析:自然界所刮的风,本质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错;波是传递能量的一种方式, 但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错误;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能

2、传播机械波,故D错误。答案:C2.频率一定的声源在空气中沿背离静止的接收器的方向匀速运动,设声源的速度为u,声波的速度为v,且u<v,接收器接收到的频率为f,那么当u增大时A.f增大,v增大B.f增大,v不变C.f不变,v增大D.f减小,v不变解析:首先,无论u如何变化,声波的速度v不变;随着u的增大,接收器在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收器接收到的频率减小。综上可知,D正确。答案:D3.一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,假设经过34周期开场计时,那么图2描绘的是A.a处质点的振动图象B.b处质点的振

3、动图象C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象解析:由题图1可以判断此时质点a向上振动,质点b处于波谷位置,质点c向下振动,质点d处于波峰位置,经过34周期后,质点a处于波谷,质点b处于平衡位置且正向下振动,质点c处于波峰位置,质点d处于平衡位置且正向上振动,可以判断题图2表示b质点的振动图象,选项B正确。答案:B4.如下图,实线和虚线分别表示振幅、频率均一样的两列波的波峰和波谷。此刻,M是波峰与波峰相遇点,以下说法中正确的选项是A.该时刻质点O正处在平衡位置B.M、P两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,质点M向O点处挪动D.从该时刻起,经过14周期,质点M到达平衡位置解析:由题图可

4、知,图中O、M为振动加强点,此时刻O处于波谷,M处于波峰,N、P为减弱点,且两列波振幅一样,因此,N、P两点振幅为零,即两质点始终处于平衡位置,因此A、B错误。质点不会随波向前推移,C错误。从该时刻经14周期,两列波在M点分别引起的振动都位于平衡位置,故M点位于平衡位置,D正确。答案:D5.在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为2 m/s,振幅为A。M、N是平衡位置相距2 m的两个质点,如下图。在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。该波的周期大于1 s。那么A.该波的周期为53 sB.在t=13 s时,N的速度一定为2 m/sC.从t=0

5、到t=1 s,M向右挪动了2 mD.从t=13 s到t=23 s,M的动能逐渐增大解析:由题意34+=2 m,=2n+34 mn=0,1,2,3,所以周期T=v=1n+34 s,由于T>1 s,n只能取0,T=43 s,选项A错误;波传播速度不是各质点挪动速度,质点也不随波迁移,选项B、C错误;质点M在竖直方向做简谐振动,从t=13 s到t=23 s正好处于T4到T2间,质点M从最高处向平衡位置运动,速度越来越大,选项D正确。答案:D6.蝉的家族中的高音歌手是一种被称作“双鼓手的蝉,它的身体两侧有大大的环形发声器官,身体的中部是可以内外开合的圆盘。圆盘开合的速度很快,抖动的蝉鸣就是由此发

6、出的。某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈,听到忽高忽低的蝉鸣声,以下说法中正确的选项是A.这种现象属于声波的衍射现象B.这种现象属于声波的干预现象C.蝉的身体两侧的大大的环形发声器官可以看作相干波源D.蝉发出的两列声波的传播速度一定一样解析:“听到忽高忽低的蝉鸣声说明这是声波的干预现象,选项A错误,B正确;蝉的身体两侧的发声器官可以看作相干波源,选项C正确;因为波速是由介质决定的,所以选项D正确。答案:BCD7.一列简谐横波在t=0时的波形图如下图。介质中x=2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5t cm。关于这列简谐波,以下说法正确的选项是A.周期为4.0 sB.振幅为2

7、0 cmC.传播方向沿x轴正向D.传播速度为10 m/s解析:质点做简谐运动的周期等于波的传播周期,由y=10sin5t cm可知=5 rad/s,那么周期T=2=0.4 s,选项A错误。振幅为10 cm,选项B错误。波长=4 m,传播速度v=T=10 m/s,选项D正确。该时刻质点P的振动方向向上,波的传播方向沿x轴正方向,选项C正确。答案:CD8.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如下图,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为 40 m/s,那么t=140 s时A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向一样C.质点M的加速度方向与速度方向一定

8、一样D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反解析:根据波的图象可知波长为=4 m,根据波速可得该波周期为T=v=0.1 s,那么由图示状态再经过140 s即14T后质点M相对平衡位置的位移仍为正值,但正在向下振动,可知其在t=140 s时的速度方向与其相对平衡位置位移方向相反,而与加速度方向一样,选项A、B错误,C、D正确。答案:CD二、填空题每题10分,共20分。把答案填在相应的横线上9.2019江苏单科,12B2野生大象群也有自己的“语言。研究人员录下象群“语言交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音。播放速度变为原来的2倍时,播出声波的选填“周

9、期或“频率也变为原来的2倍,声波传播速度选填“变大“变小或“不变。 解析:介质不变,传播速度v保持不变;根据多普勒效应,当播放速度变为原来的2倍时,周期T变为原来的12,频率变为原来的2倍。答案:频率不变10.2019全国1,341如图a,在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S10,4和S20,-2。两波源的振动图线分别如图b和图c所示。两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A8,-2的路程差为 m,两列波引起的点B4,1处质点的振动互相填“加强或“减弱,点C0,0.5处质点的振动互相填“加强或“减弱。 图a图b图c解析:S1A=(6 m)2+(8

10、m)2=10 m,S2A=8 m,故路程差为S1A-S2A=2 m。两列波周期均为T=2 s,故f=1T=0.5 Hz,由v=f故=2 m。两列波频率一样,振动情况完全相反,由于S1B=S2B,故B点振动减弱。S1C-S2C=1 m,为半波长的奇数倍,故C点为振动加强点。答案:2减弱加强三、计算题每题16分,共32分11.渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位,某超声波的频率为1.0×105 Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如下图。1从该时刻开场计时,画出x=7.5×10-3 m处质点做简谐运动的振动图象至少一个周期。2现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用的时间为

11、4 s,求鱼群与渔船间的间隔 忽略船和鱼群的运动。解析:1如下图。2因为超声波的频率为f=1.0×105 Hz,由波的图象可知超声波的波长=15×10-3 m,由v=f可得超声波的速度v=f=15×10-3×1.0×105 m/s=1 500 m/s,所以鱼群与渔船间的间隔 x=vt2=1 500×42 m=3 000 m。答案:1见解析23 000 m12.如下图,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6 m/s,P质点的横坐标x=0.96 m。从图中状态开场计时,求:1P点刚开场振动时,振动方向如何?2经过多长时间,P点第一次到达波谷?3经过多长时间,P点第二次到达波峰?解析:1P质点刚开场振动的振动方向就是初始时x坐标为0.24 m处质点的振动方向。因为横波沿x轴正方向传播,所以初始时x坐标为0.24 m处质点起振方向沿y轴负方向,故P质点刚开场振动的方向也沿y轴负方向。2P点第一次到达波谷的时间,就是初始时刻x坐标为0.18 m处的质点的振动状态传到P点所需要的时间,那么t1=x1v,又x1=0.96-