2019-2020年高中物理阶段质量检测二机械波教科版.doc

2019-2020年高中物理阶段质量检测二机械波教科版一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。每小题至少有一个选项正确，全选对得6分，选不全得3分，错选不得分)1声波从声源发出，在空中向外传播的过程中()A波速在逐渐变小 B频率在逐渐变小C振幅在逐渐变小 D. 波长在逐渐变小2下列说法中正确的是 ()A一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动B纵波在传播过程中，质点也不随波的传播而迁移C站在火车站的人听到一列鸣笛的火车的音调由高变低，可以判断火车正向你驶来D在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的衍射现象3在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图1所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是()图1A波1速度比波2速度大B相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同4一列简谐横波某时刻的波形如图2甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图像如图乙所示，则()图2A这列波的波速是25 m/sB这列波沿x轴正方向传播C质点A在任意的1 s内所通过的路程都是0.4 mD若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25 Hz5(安徽高考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t0时波形如图3所示，已知波速为10 m/s。则t0.1 s时正确的波形应是图4中的()图3图46如图5所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A。a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且abbc。某时刻a点是两列波的波峰相遇点，c点是两列波的波谷相遇点。则()图5Aa处质点的位移始终为2ABc处质点的位移始终为2ACb处质点的振幅为2ADc处质点的振幅为2A7(新课标全国卷)如图6，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是()图6A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动8(重庆高考)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为()A4 m、6 m和8 m B6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 m D. 4 m、8 m和12 m二、非选择题(共4小题，共52分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9(6分)一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图7甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是图甲中a、b、c、d四个质点的_点的振动图像。图710(16分)新型列车动车组速度可达300 km/h，与该车汽笛声的音调相比，(1)站在车前方路旁的人听起来音调_(选填“偏高”或“偏低”)，站在车后方路旁的人听起来音调_(选填“偏高”或“偏低”)。(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗？(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样？9(8分)沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形如图7所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x3.5 m和x6.5 m处。在t10.5 s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2_s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t30.9 s时，质点P的位移为_cm。图7解析：质点P在图示时刻向上振动，第二次处于波峰位置时所用时间t1T0.5 s，所以T0.4 s；质点Q在图示时刻向下振动，此后第二次在平衡位置且向上运动时需经时间t2T0.4 s0.6 s；当t30.9 s时，质点P运动了2T，此时P在波峰，其位移为2 cm。答案：0.6210(10分)如图8所示，沿波的传播方向上有间距为1 m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1 m/s的速度水平向右传播。在t0时刻到达质点a，且质点a开始由平衡位置向上振动，在t1 s时刻，质点a第一次到达最高点，求：图8(1)这列波的波长为_，周期为_。(2)在图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图像。解析：由题意知，周期T4 s，波长vT4 m。当g第一次到达最低点时波形图如图所示。答案：(1)4 m4 s(2)见解析图11(14分)如图8所示，A处放一频率为40 Hz的音叉，经过橡皮管ACB和ADB连通到B处，在B处完全听不到音叉振动的声音。已知管ACB的长度为0.4 m，声音在空气中传播速度为320 m/s。图8(1)管ADB的长度至少为多少米？(2)写出管ADB的可能长度的表达式。12(16分)如图9所示，一列向右传播的简谐横波，速度大小为0.6 m/s，P质点横坐标x0.96 m，从图中状态开始计时，求：图9(1)经过多长时间，P质点第一次到达波谷？(2)经过多长时间，P质点第二次到达波峰？(3)P质点刚开始振动时，运动方向如何？答 案1选C声波在空中向外传播时，其波速(由空气介质决定)、频率(由振源决定)和波长均不变，故A、B、D错误；又因为机械波是传递能量的方式，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，故C正确。2选B当波源突然停止振动时，由于波是使质点间相互带动，并且重复，同时后一个质点比前一个质点滞后，所以离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振动，所以A错；纵波在传播过程中，传播“振动”这种运动形式，质点不随波的传播而迁移，所以B对；根据多普勒效应得知，当火车向你驶来的时候，警笛的音调变高；当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，所以C错；在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的反射现象，所以D错。3选C两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A错误。由图读出声波1和声波2波长之比为1221，波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象，故B错误。由vf得到两波频率之比为f1f212，而两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象，故C正确。由多普勒效应可知D错误。故选C。4选AD由乙图可知，T0.8 s，t0时质点A沿y方向振动，此波沿x轴负方向传播，B错误；v m/s25 m/s，A正确；由1 s可知，质点A由图示甲时刻在1 s内通过路程为5A0.4 m，但并不是质点A在任意1 s内的路程均为0.4 m，C错误；由f1.25 Hz可知，要发生干涉现象，另一波的频率为1.25 Hz，D正确。5选C已知波速为10 m/s，由图像可知波长为4 m，则周期为0.4 s则t0.1 s时正确的波形应是C。6选CD因为a、b、c三点均在S1S2的中垂线上，则各点到S1、S2的距离相等。则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2是相同的，在a、b、c各点是同相相遇振动加强，振动加强并不是位移不变始终为2A，而是振幅最大为2A，则选项C、D正确。7选ACD因为a开始时向下运动，经过t3 s后恰好第一次到达最高点，所以波的周期为T4 s，波长vT8 m，在t6 s时波向前传播的距离为svt12 m，即恰好传到d点，A选项正确；当t5 s时，波向前传播了10 m，作出波形图可知c恰好处于平衡位置，B选项错误；b振动的周期即为波的周期，所以C选项正确；在4 st6 s的时间内质点c从最低点运动到最高点，D选项正确。8选C根据题意，有以下三种情况符合要求：故C正确，A、B、D错误。9解析：根据波的图像可知：a处质点经过周期，在波谷，b处质点经过周期，在平衡位置且向下振动，c处质点经过周期，在波峰，d处质点经过周期，在平衡位置且向上振动，则图乙描述的是b处质点的振动图像。答案：b10解析：(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在远离，因此音调偏低。(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛发出的声波频率不变。(3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变，故听起来音调不变。答案：(1)偏高偏低(2)偏高不变(3)不变11解析：(1)由公式，得 m8 m要使B处听不到声音，B处应为振动减弱区，则波程差至少为，即sADBsACB，解得sADB4.4 m。(2)在B处听不到声音时管ADB的长度应对应一系列值，即sADBsACBn(n0、1、2)得sADB(8n4.4) m(n0、1、2)答案：(1)4.4 m(2)sADB(8n4.4) m(n0、1、2)12解析：(1)P质点第一次到达波谷的时间，就是初始时刻x坐标为0.18 m处质点的振动状态传到P质点所需要的时间，则t1，又x1(0.960.18) m0.78 m，所以t1 s1.3 s。(2)P质点第二次到达波峰的时间等于初始时刻x坐标为0.06 m处质点的振动状态传到P质点所需要的时间与一个周期的和，则t2T，又x2(0.960.06) m0.9 m，0.24 m，所以t2 s1.9 s。(3)P质点刚开始的振动方向就是初始时刻x坐标为0.24 m处质点的振动方向。因为横波沿x轴正向传播，所以x坐标为0.24 m处质点初始时刻振动方向沿y轴负方向，故P质点刚开始振动的方向也沿y轴负方向。答案：(1)1.3 s(2)1.9 s(3)沿y轴负方向