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  • 2021-05-25 发布

2020高中物理 第二章 机械波章末习题检测(提高篇)教科版选修3-4

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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