2019年高中物理 第2章《机械波》综合检测 沪科版选修3-4.doc

2019年高中物理 第2章机械波综合检测 沪科版选修3-4一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共42分第14题只有一项符合题目要求，第57题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1(xx福建高考)如图，t0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波下图中能够正确表示t0.6 s时波形的图是()【解析】根据波动与振动的关系分析波的图像根据波的传播的周期性，t0.6 s时波形是波源振动1个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向y轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项C正确【答案】C2一列简谐波在t0时刻的波形图如图1(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则()图1A若波沿x轴正方向传播，(b)图可能为a点的振动图像B若波沿x轴正方向传播，(b)图可能为b点的振动图像C若波沿x轴正方向传播，(b)图可能为c点的振动图像D若波沿x轴正方向传播，(b)图可能为d点的振动图像【解析】在(b)的振动图像中，t0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动，在平衡位置的点只有b、d，故选项A、C错误；若波沿x轴正方向传播，波源在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b质点正向上运动，符合要求，选项B正确；d左侧的点在其下方，d质点正向下运动，不合要求，选项D错误故选B.【答案】B3(xx陕师大附中检测)如图2所示是某一时刻的波形图像，波沿x轴正方向传播，波速是18 m/s，则波长和频率分别是()图2A3 cm200 HzB6 cm300 HzC9 cm400 HzD12 cm50 Hz【解析】由题图可知6 cm，f Hz300 Hz.【答案】B4一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图3中a、b所示，则()图3A该波的振幅可能是20 cmB该波的波长可能是8.4 mC该波的波速可能是10.5 m/sD该波由a传播到b可能历时7 s【解析】由题图知振幅A10 cm，A错；(n)10.5 m，则n取任何非负整数都不可能得到8.4 m，B错；由题图可以看出T4 s，v m/s，显然波速不可能是10.5 m/s，C错；由图像分析可知，经历时间可能为t(1)T，所以可能为7 s，D对【答案】D5(多选)如图4所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()图4A女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低【解析】女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；女同学向左运动时，她都感到哨声音调变低选项A、D正确，B、C错误【答案】AD6如图表示两列同频率相干水波在t0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm，波速均为2 m/s，波长均为0.4 m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是()图5AA、C两点是振动减弱点BE点是振动加强点CB、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cmDt0.05 s时，E点离开平衡位置2 cm【解析】由题图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇，所以是减弱的，A选项正确同理可知，B、D两点是振动加强点，且高度差为4A8 cm，C选项错误Ts0.2 s，当t0.05 sT时，两波的波峰传到E点，E处于波峰，x2A4 cm，所以E是加强点，B选项正确，D选项错误【答案】AB7(xx南昌高二检测)在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m，如图6甲所示，一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m，经过时间0.3 s第一次出现如图乙所示的波形则()图6A第9个质点的起振方向向上B该波的周期为0.2 sC该波的波速为4 m/sD在介质中还有一质点P，距质点1的距离为10 m，则再经2.35 s P点处于波峰【解析】由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下根据t0.3 s时的波形图可知，0.3 s内传播了x1.5 1.2 m，故波速v m/s4 m/s.质点的振动周期等于波传播的周期，T s0.2 s.【答案】BCD二、非选择题(本大题共5个小题，共58分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要深演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)8(8分)一列简谐横波由O点沿x轴正方向传播，如图7所示，OA0.4 m，振动从O点传播到A点所用时间为5102 s，当这列波进入AB区域时，它的传播速度变为原来的1.5倍，那么：图7(1)这列波在OA和AB区域的波速分别是_、_；(2)这列波在OA和AB区域的波长分别是_、_.【解析】由于波从O点传到A点所用时间为5102 s，OA之间有两个波长，因此该波的周期T2.5102 s，波在OA区域时的波长为0.2 m，则波速为v/T8 m/s；在AB区域里的波速为v1.5v1.58 m/s12 m/s；波长为vT0.3 m.【答案】(1)8 m/s12 m/s(2)0.2 m0.3 m9(10分)在湖中，甲、乙两人分别乘坐在相距24 m的两只小船上，有一列水波从湖面传开，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，这时两船之间还有一个波峰，则水波的速度为多少？【解析】由题意，甲、乙两船之间有1.5个波长，故1.524 m，16 m.又每分钟上、下浮动20次，T s3 s，所以v m/s5.33 m/s.【答案】5.33 m/s10(12分)如图8所示，一列横波的波源在图中坐标原点O处，经过0.4 s，振动从O处向右传播20 cm，P点到O点的距离是70 cm.图8(1)P点振动时起振方向如何？(2)该波从原点向右传播开始计时，经多长时间质点P第1次到达波峰？【解析】(1)根据带动原理，P质点的起振方向与20 cm处的质点起振方向相同，该点起振方向向下，波传到P点，P点的起振方向也必须向下(2)由题意知，波的传播速度为v50 cm/s.波从波源传到70 cm处，传播时间t1 s1.4 s，此时P点振动方向向下，P点从平衡位置处到第1次形成波峰的时间t2T0.3 s所以，从开始计时到P点第1次形成波峰的时间tt1t21.4 s0.3 s1.7 s.【答案】(1)向下(2)1.7 s11(12分)(xx咸阳检测)在某介质中形成一列简谐波，t0时刻的波形如图9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0.6 s，P点也开始起振，求：图9(1)该列波的周期T；(2)从t0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点所经过的路程s0为多少？【解析】由图像可知，2 m，A2 cm.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/s10 m/s，由v，得T0.2 s.(2)由t0至P点第一次到达波峰，经历的时间t2t1T0.75 sT，s0n4A4A0.3 m.【答案】(1)0.2 s(2) 0.3 m图1012(16分)(xx石家庄高二检测)一列简谐横波的波速v40 cm/s，在某一时刻的波形如图10所示，在这一时刻质点A振动的速度方向沿y轴正方向求：(1)这列波的频率、周期和传播方向；(2)从这一时刻起在0.5 s内质点B运动的位移和路程；(3)画出再经过t0.75 s时的波形图【解析】(1)从题图中可看出，波长8 cm，由fv/得：这列波的频率f5 Hz又因为周期与频率互为倒数，所以周期T1/f0.2 sA点此时振动的速度方向向上，由“质点带动法”可知，A点右侧附近的质点是它起振前已经振动了的质点，所以波源在右边，波沿x轴负方向传播(2)由于质点B位于平衡位置，且速度方向沿y轴负方向，故经0.5 s即2.5个周期后质点又回到平衡位置，此刻的速度方向变为沿y轴正方向，所以B点在0.5 s内的位移等于零通过的路程s2.54A10A1 m(3)经过t0.75 s，波沿x轴负方向传播的距离xvt400.75 cm30 cm3由波形的平移规律可得，再经过0.75 s的波形会向左平移，如图中虚线所示【答案】(1)5 Hz0.2 s波沿x轴负方向传播(2)01 m(3)见解析