人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元检测题（解析版）

/?机械波?单元检测题一、单项选择题1.如下图为一列简谐横波t时刻的图象,波速为0.2m/s.以下结论正确的选项是()A．经过0.5s,质点a、b、c通过的路程均为75cmB．假设从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置,那么波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4Hz2.一质点做简谐运动．质点的位移随时间变化的规律如下图,那么从图中可以看出()A．质点做简谐运动的周期为5sB．质点做简谐运动的振幅为4cmC．t＝3s时,质点的速度为零D．t＝3s时,质点沿y轴正向运动3.简谐横波a沿x轴正方向传播,简谐横波b沿x轴负方向传播,波速都是10m/s,振动方向都平行于y轴,t＝0时刻,这两列波的波形如下图．选项中的图是平衡位置在x＝2m处的质点从t＝0开始在一个周期内的振动图象,其中正确的选项是()A．B．C．D．4.如下图,实线为简谐波在时刻t的图象,虚线为简谐波经Δt时间后的图象,那么以下说法中正确的选项是()A．这列简谐波一定沿x轴正向传播B．这列简谐波一定沿x轴负向传播C．实线上的质点a经过Δt时间后位于虚线上a1位置D．实线上的质点a经过Δt时间后位于虚线上a2的位置5.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,那么()．A．1cm<x<3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动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6.一列横波沿x轴正向传播,某时刻的图象如以下图所示,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)7.一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,质点A、B间的水平距离x＝3m,如图甲所示．假设t＝0时质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动图象如图乙所示,那么B点的振动图象为()A．B．C．D．8.如下图,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻M点处波峰与波峰相遇,以下说法中正确的选项是()A．该时刻质点O正处于平衡位置B．P、N两质点始终处在平衡位置C．从该时刻起,经过二分之一周期,质点M处于振动减弱区D．从该时刻起,经过二分之一周期,质点M到达平衡位置9.如下图,在均匀介质中S1和S2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源,它们发出的简谐波相向传播．在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点,S1a＝ab＝bc＝cS2＝(λ为波长),那么以下说法中正确的选项是()A．b点的振动总是最强,a、c两点的振动总是最弱B．b点的振动总是最弱,a、c两点的振动总是最强C．a、b、c三点的振动都总是最强D．a、b、c、三点的振动都是有时最强有时最弱10.一列波遇到障碍物,发生反射,反射后它的()A．只有波长不变B．只有波速不变C．只有频率不变D．波长、波速、频率均不发生变化11.关于机械波,以下说法中正确的选项是()A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B．在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C．在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D．在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大12.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40m/s,那么t＝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相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同二、多项选择题13.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．以下说法正确的选项是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．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14.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,如下图为某时刻这两列波的图象,那么以下说法中正确的选项是()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,不会产生稳定的干预现象D．相对于同一障碍物,波1比波2发生衍射现象更明显15.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t＝0的图象如下图,经过Δt＝1.2s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形．根据以上信息,可以确定的是()A．该列波的传播速度B．Δt＝1.2s时间内质点P经过的路程C．t＝0.6s时刻质点P的速度方向D．t＝0.6s时刻的波形16.一列横波沿一直线在空间传播,在某一时刻直线上相距s的A、B两点均处于平衡位置,在A、B间仅有一个波峰．假设经过时间t,B质点恰好第一次到达波峰位置,那么该波的波速大小可能是()A．B．C．D．17.(多项选择)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10m的两质点,波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图象如下图．那么()A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7sC．该波的传播速度可能为2m/sD．该波的波长可能为6m三、计算题18.如下图是一列简谐横波某时刻的波形图,图中P点为介质中的一质点,此时刻恰好过平衡位置,其振动周期T＝0.4s．求至少过多长时间P质点到达波峰？19.某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来；某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经200μs后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲,经198μs收到反射波,无线电波传播的速度为c＝3×108m/s,求飞机的飞行速度v.20.甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24m．有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)假设此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象？(3)假设该波经过一跨度为30m的桥洞,桥墩直径为3m,桥墩处能否看到明显衍射？(4)假设该桥为一3m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射？答案解析1.【答案】C【解析】由图知,λ＝8cm＝0.08m,那么该波的周期T＝＝s＝0.4s,时间t＝0.5s＝1T.质点在一个周期内通过的路程是4A,那么知质点c通过的路程为5A＝5×15cm＝75cm.因为a、b此刻不在平衡位置或者最大位移处,经过T个周期路程不等于一个振幅,故A错误．如果质点a比质点b先回到平衡位置,说明此刻a、b向下运动,由波形平移法可知,波沿x轴负方向传播,故B错误．由图知a、b、c的位移大小分别为10cm、5cm和15cm,三个质点都做简谐运动,由F＝－kx,k相同,那么得回复力大小之比等于位移大小之比,为：2∶1∶3,故C正确．振源的振动频率为f＝＝Hz＝2.5Hz,故D错误．2.【答案】D【解析】由图知,该质点的周期为4s,该质点的振幅为2cm,故A、B错误；t＝3s时,质点处于平衡位置,加速度为零,速度最大,故C错误；根据图象可知,t＝3s时,质点处于平衡位置,下个时刻位移为正,那么质点沿y轴正向运动,故D正确．3.【答案】B【解析】两列波的波速相等,波长相等,那么频率相等,能发生干预．过周期后,两列波的波峰同时到达x＝2m处的质点,所以x＝2m处的质点是振动加强点,振幅为两列波振幅之和,即为3cm.t＝0时刻,x＝2m处的质点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,所以图象B正确．4.【答案】D【解析】经Δt时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(向右传播)得到的,也可能是向左平移(向左传播)得到的,根据题意无法判断,A、B错误；波上质点在平衡位置上下两侧振动,并不随波迁移,故C错误,D正确．5.【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<x<2cm范围内的质点沿y轴正方向运动,A错误；此时Q处的质点在波谷,具有沿y轴正向的加速度,所以B正确,C、D错误．6.【答案】A【解析】由题意可知,波沿x轴正向传播,那么质点(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)．7.【答案】B【解析】由质点A的振动图象得到T＝4s,那么波长λ＝vT＝4m,A点开始振动方向向上．而AB间距离x＝3m＝λ,波从A传到B时间为T＝3s,即B在A振动3s后开始振动,故A、C错误．B点的起振动方向与A点相同,均向上,故B正确,D错误．8.【答案】B【解析】由图知O点是波谷和波谷叠加,该时刻在波谷,故A错误；图示时刻,P、N两点是波谷和波峰叠加,位移始终为零,即处于平衡位置,两列波单独传播引起的位移的矢量和应该一直为零,故P、N两质点始终处在平衡位置,故B正确；图示时刻,点M为波峰与波峰叠加,是振动加强点,经过二分之一周期,振动到波谷位置,故C、D错误．9.【答案】C【解析】当两波的路程差等于半波长的偶数倍时,振动加强,等于半波长的奇数倍时,振动减弱,由题知a、b、c三点Δx＝x2－x1＝2k·,那么三点的振动都是最强,C正确．10.【答案】D【解析】波在发生反射时,入射波和反射波都在同一种介质中传播,所以入射波和反射波的波速相等,由惠更斯原理可知子波源的频率与波源的频率是相等的,故入射波和反射波的频率相等,从而二者的波长也是相等的．11.【答案】B【解析】波在传播过程中,机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的,故A错误；每个质点都在重复波源的振动,因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的,故B正确；振动速度与波的传播速度是不相同的,故C错误；在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同,故D错误．12.【答案】C【解析】由图读出波长为λ＝4m,那么该波的周期为T＝＝0.1s,t＝s时为周期,t＝0时刻质点M的速度方向向上,所以t＝s时M对平衡位置的位移为正值,速度方向向下,为负值,A、B错；简谐振动的质点加速度方向与位移方向始终相反,故t＝s时M的加速度方向向下,与速度方向相同,C对,D错．13.【答案】AD【解析】波峰与波谷相遇时,振幅相消,故实际振幅为|A1－A2|,应选项A正确；波峰与波峰相遇处,质点的振幅最大,合振幅为A1＋A2,但此处质点仍处于振动状态中,其位移随时间按正弦规律变化,应选项B错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化,选项C错误；波峰与波峰相遇时振动加强,波峰与波谷相遇时振动减弱,加强点的振幅大于减弱点的振幅,应选项D正确．14.【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v＝λf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,两列波不能发生干预,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．15.【答案】ABD【解析】据题意,由于1.2s时间内完成三次波形的重复,那么该波周期为：T＝0.4s,波速为：v＝＝20m/s,那么A选项正确；质点P在一个周期内走过的路程为4A＝40cm,在三个周期内走过的路程为：120cm,故B选项正确；由于该波传播方向不知道,也就无法判断质点P的速度方向,故C选项错误；时间为0.6s刚好是传播了一个周期零半个周期,那么0.6s的波形与半个周期波形一致,那么主要画出各质点经过半个周期的位置就可以确定0.6s时的波形,故D选项正确．16.【答案】ABD【解析】假设A、B间没有波谷,那么波长λ＝2s；B向上运动时,有T＝t,得到T＝4t,波速v＝＝；假设B向下运动时,有T＝t,得T＝,v＝＝.假设A、B间有一个波谷,,那么有λ＝s,B向下运动时,有T＝t,得到v＝＝；B向上运动时,有T＝t,得到v＝＝.假设A、B间有两个波谷,那么有λ＝s,B向上运动时,T＝t,得到v＝＝；B向下运动时,T＝t,那么v＝＝.17.【答案】AD【解析】由图象知,质点Q的起振方向为y轴正方向,A正确；由图象知周期T＝6s,振动由P向Q传播,故时间t＝nT＋4＝6n＋4,