第12章机械波单元综合试题及答案3

第12章机械波单元综合试题及答案3

第十二章　机械波单元测验一、选择题1．(2010年高考重庆理综卷)一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的(　　)A．周期　　　　　　　　　B．波速C．波长D．频率解析：选C.由图象可知波长λ＝4m，根据题设条件无法判断周期、频率，因而也无法计算波速．只有C选项正确．2．(2011年上海宝山测试)一个波源在绳的左端发出半个波①：频率为f1，振幅为A1；同时另一个波源在绳的右端发出半个波②：频率为f2，振幅为A2.P为两波源的中点，由图可知，下列说法中不正确的是(　　)A．两列波同时到达两波源的中点PB．两列波相遇后，P点波峰值可达A1＋A2C．两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1＋A2的点只有一点解析：选B.波的传播遵守独立传播原理和叠加原理，两波由于波的传播速率一样，和P点的距离一样，所以同时到达P点；两波相遇后，绳上某点最大位移可以达到A1＋A2，但并不是P点，因为两波相遇时，波峰到P点的距离不同．3．(2010年高考福建理综卷)一列简谐横波t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T＞0.02s，则该波的传播速度可能是(　　)A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s解析：选B.由于周期大于0.02s，当波沿x轴正向传播时，波传播的距离为x1＝0.02m，波速v1＝＝m/s＝1m/s；当波沿x轴负向传播时，波传播的距离为x2＝0.06m，波速v2＝＝m/s＝3m/s，故B选项正确．4．(2010年高考北京理综卷)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．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　)4 A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象解析：选B.由波在某时刻的波形图知，a质点经周期处在波谷，与图乙不符；c质点经周期处在波峰，也与图乙不符；d质点经周期处于平衡位置，但接着向上振动，不符合图乙；只有b质点经周期后处于平衡位置且向下振动．5．(2010年高考天津理综卷)一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为(　　)A．A＝1m　f＝5HzB．A＝0.5m　f＝5HzC．A＝1m　f＝2.5HzD．A＝0.5m　f＝2.5Hz解析：选D.由图象可知，该简谐横波的振幅A＝0.5m，波的传播速度v＝＝λf，f＝＝Hz＝2.5Hz，故选项D正确．6．(2009年高考全国卷Ⅱ)下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是(　　)A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：选AD.波传播过程中每个质点都在前面质点的驱动力作用下做受迫振动，A正确．波速是波在介质中传播的速度，在同种均匀介质中波速是个常量；质点振动速度随质点振动所处位置不断变化，B、C错误．波峰、波谷分别是平衡位置上方、下方最大位移处，而振幅是振动中偏离平衡位置的最大距离，D正确．7.如图为演示波的衍射装置，S为水平面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中有一狭缝，此时测得图中A处没有振动．为了使A处的水也能发生振动，下列措施可行的是(　　)A．使波源的振动频率增大B．使波源的振动频率减小C．移动N板使狭缝间距增大D．移动N板使狭缝间距减小答案：BD8．(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图所示，则(　　)A．波的周期为1sB．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动C．x＝0处的质点在t＝s时速度为04 D．x＝0处的质点在t＝s时速度值最大解析：选AB.由波的图象知波长λ＝4m，所以周期T＝＝1s，A项正确；由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知，此时x＝0处的质点向y轴负向运动，B项正确；质点运动时越接近平衡位置速度越大，t＝s＝时，x＝0处的质点已运动到x轴下方，某振动速度既不为零也不是最大值，C、D均错．9．(2010年高考浙江卷)在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t1＝4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2＝7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷．则以下说法正确的是(　　)A．该横波的波长为2mB．该横波的周期为4sC．该横波的波速为1m/sD．距离O点为5m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末解析：选BC.由于波源的起振方向向上，经到达波峰，经T到达波谷．因此有解得T＝4s，v＝1m/s，B、C选项正确．而λ＝vT＝4m，A错．由t＝可知，D选项不正确．二、计算题10．如图甲所示，在水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC的顶点上，已知AB＝6m，AC＝8m．t0＝0时刻A、B开始振动，波动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t＝4s时C点开始振动．则(1)该机械波的传播速度大小为多少？(2)两列波相遇后，C点振动是加强还是减弱？解析：(1)传播速度v＝＝m/s＝2m/s.(2)Δx＝BC－AC＝－AC＝2m.由图象知λ＝2m.∴Δx＝λ，C点振动加强．答案：(1)2m/s　(2)加强11．(2011年山东青岛一模)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，已知t＝0.6s时，B点第三次出现波峰．则这列波的周期是多少？x＝50cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为多少？4 解析：由题意得t＝2T，解得T＝0.24s由图象可知，λ＝120cm＝1.2m，v＝＝5m/sx＝50cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为t′＝＝0.1s.答案：0.24s　0.1s12．(2011年宁波模拟)在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t＝0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点相对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？解析：由图象可知，λ＝2m，A＝2cm.当波向右传播时，点B的起振方向竖直向下，包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下．(1)波速v＝＝m/s＝10m/s，由v＝，得T＝＝0.2s.(2)由t＝0至P点第一次到达波峰，经历的时间Δt2＝Δt1＋T＝0.75s＝(3＋)T，而t＝0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向)，故经Δt2时间，O点振动到波谷，即：y0＝－2cm，s0＝n·4A＝(3＋)×4A＝0.3m.答案：(1)0.2s　(2)－2cm　0.3m4