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- 2021-05-25 发布
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《机械波》章末习题检测(提高篇)
一、选择题
1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是( ).
A.相隔一个周期的两个时刻,简谐波的图像相同
B.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等
2.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻波形如图所示。关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e的运动情况,下列叙述正确的是( ).
A.若波沿x轴正方向传播,a运动的速度将减小
B.若波沿x轴负方向传播,c将向下运动
C.若e比d先回到平衡位置,则波沿x轴正方向传播
D.若波沿x轴正方向传播,再经过半个周期B将移到d现在的位置
3.蝉(知了)是利用蝉的a发出声音;某同学绕蝉歇息的树干走了一圈,听到忽高忽低的蝉鸣声,这是由于声波的b现象.a、b组合正确的是( ).
A.蝉的嘴,衍射 B.蝉的腹部,干涉 C.蝉的翅膀,共振 D.蝉的翅膀,叠加
4.下面关于多普勒效应的说法中正确的是( ).
A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了
B.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化
C.向你驶来的汽车发出的汽笛声特别刺耳,这就是多普勒效应
D.不仅机械波有多普勒效应,其他的波也都有此效应
5.如图所示表示一列沿x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形.已知波速v=2.4 m/s,横坐标为x=0.9 m的质点,从t=0到t=1 s,通过的路程为( ).
A.2.56 m B.2.4 m C.0.6 m D.0.02 m
6.a、b是一条水平绳上相距为的两点,一列简谐横波沿绳传播,其波长等于
6
,当a点经过平衡位置向上运动时,b点( ).
A.经过平衡位置向上运动 B.处于平衡位置上方位移最大处
C.经过平衡位置向下运动 D.处于平衡位置下方位移最大处
7.已知一列波某时刻的波动图像和其上一点的振动图像,如图所示,则有( ).
A.甲图是振动图像,波速为2×104 m/s
B.甲图是波动图像,波速为2×102 m/s
C.乙图是波动图像,波速为5×102 m/s.
D.乙图是振动图像,波速为5×103 m/s
8.水池分深水区和浅水区,一列在深水区以34 cm/s速度传播的波以60°的入射角进入浅水区,在浅水区折射角为r,波长为,则关于折射角r及波长,下列判断正确的是( ).
A.变大,r<60° B.变小,r<60°
C.变大,r>60° D.变小,r>60°
9.如图所示,S为上下振动的波源,振动频率为100 Hz,所产生的横波向左、右两方向传播,波速为80 m/s,已知P、Q两质点距波源S的距离为SP=17.4 m,SQ=16.2 m.当S通过平衡位置向上振动时,P、Q两质点的位置是( ).
A.P在波峰,Q在波谷 B.都在波峰 C.都在波谷 D.P在波谷,Q在波峰
10.如图,A是波源,各点之间的距离均为l m,当t=0时A开始向上振动,经过0.1 s第一次到达最大位移,此时波传播到C点,则下列说法正确的是( ).
A.波的传播速度是10 m/s,周期是0.4 s
B.波的频率是2.5 Hz,波长是8 m
C.再经0.2 s,波传到G点,F点达到最大位移
D.波传播到J点共历时0.45 s,这时H点达到最大位移
二、填空题
11.有一种用钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型,装有两冲程的活塞式发动机作为动力.操纵者站在圆心,在他听来发动机工作时发出的声音是平稳不变的.场边的观察者听到的声音忽高忽低地做周期性变化,这是由于________,这种现象叫________。
6
12.一列简谐波向右传播,波速为v,沿波传播方向上有相距为L的A、B两质点,如某时刻A、B均处于平衡位置,且A、B间仅有一个波谷,则该波的波长可能值是________.若经过时间t,b质点第一次运动到波峰,则T的可能值有________个.
三、解答题
13.如图所示是干涉消声器的工作原理图,在A点发出频率为680 Hz的声音,沿圆弧和直线型管道传到b点,已知,,则在B点能否听到声音.(v=340 m/s)
14.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿直线仇相向传播,t=0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s,求:
(1)甲、乙两列波的频率各是多少?
(2)第几秒末两列波相遇,相遇时C、D两点间有哪些点位移最大?
(3)t=0.3 s末,C、D间(包括C、D两点)有几个点的位移最大?
15.一列简谐横波沿直线传播,在这条直线上相距d=1.8 m的A、B两点,其振动图像分别如图中的甲、乙所示.已知波长符合0.5 m<<1.0 m,求这列波的波速v。
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】A、D
【解析】质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长,而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长.绳上相距半个波长的两质点位移总是大小相等,方向相反.对于横波,质点的振动方向和波的传播方向垂直.而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上,B、C两项错误,A、D两项正确.
2.【答案】B
【解析】
6
若波沿x轴正方向传播,则a向下运动,速度增大;e比d迟回到平衡位置;b不随波迁移到d,而是在平衡位置附近上下振动.
3.【答案】B
4.【答案】B、C、D
【解析】波源的频率并不改变.
5.【答案】C
【解析】由题中图像可知:=1.2 m,由于,得.从t=0到t=1 s,质点完成两次全振动,则通过的路程为:s=2×4×A=2×4×2 cm=0.16 m.
6.【答案】C
【解析】由题意可知,,所以a、b振动状况相反,当a点经过平衡位置向上运动时,b点经过平衡位置向下运动.
7.【答案】D
【解析】由题中图像特点可知:甲图为波动图像,波长=10 m,乙图为振动图像,周期T=2×10-3 s,则波速.D项正确.
8.【答案】B
【解析】波在浅水区传播比在深水区传播的速度小.而频率不变,所以波长变小.而折射率,所以r<60°.B项正确.
9.【答案】A
【解析】由得=0.8 m,即依题意可得,,当S在平衡位置向上振动时,Q、P都应在最大位移处,画出最简波形图如图所示.
故P在波峰,Q在波谷,A正确,B、C、D错.
10.【答案】B、D
【解析】由题意可知:T=0.4 s,=8 m,所以f=2.5 Hz,v=20 m/s,B项正确,A项错误.
再经0.2 s,波又向前传播的距离x=vt=4 m,到达G点,E达到最大位移处,C项不正确.
当波传到J点时,所用时间,此时H点达到最大位移处,D项正确.
二、填空题
11.【答案】声波与观察者相对运动 多普勒效应
12.【答案】2L、L、 2
三、解答题
13.【答案】见解析
6
【解析】波长,
而,
所以B点是振动减弱点,因此听不到声音.
14.【答案】见解析
【解析】(1)由图知:两列波的波长相等,即=4 m.又因V=10 m/s,所以由得,故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz.
(2)设经t两波相遇,则:2vt=4 m,所以。又因,故波分别向前传播个波长相遇.此时两列波的图像如图(a)中的虚线所示.故在t=0.2 s末.CD间有x=5 m和x=7 m处的点位移最大.
(3)两波经0.3 s传播的距离为:v·t=10×0.3 m=3 m,其波的图像如图(b)中的虚线所示:
由图像可知,位移最大的点为x=6 m处的点,即只有一个点的位移最大.
15.【答案】见解析
【解析】由题中振动图像知A、B两质点的振动情况正好相反,即它们之间的距离与波长的关系符合
(n=0,1,2,3,…). ①
又0.5 m<<1.0 m. ②
联立①②两式解得n=2,n=3.
所以,.
再由振动图像知周期T=1.0 s,
6
根据得v1=0.72 m/s,v2=0.51 m/s.
6
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