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1、2022學年高中物理 第二章 機械波章末習題檢測(提高篇)教科版選修3-4
一、選擇題
1.關(guān)于機械波的概念,下列說法中正確的是( ).
A.相隔一個周期的兩個時刻,簡諧波的圖像相同
B.質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向
C.任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長
D.簡諧波沿長繩傳播,繩上相距半個波長的兩質(zhì)點振動位移的大小相等
2.一列簡諧橫波在x軸上傳播,某時刻波形如圖所示。關(guān)于波的傳播方向與質(zhì)點a、b、c、d、e的運動情況,下列敘述正確的是(
2、 ).
A.若波沿x軸正方向傳播,a運動的速度將減小
B.若波沿x軸負方向傳播,c將向下運動
C.若e比d先回到平衡位置,則波沿x軸正方向傳播
D.若波沿x軸正方向傳播,再經(jīng)過半個周期B將移到d現(xiàn)在的位置
3.蟬(知了)是利用蟬的a發(fā)出聲音;某同學繞蟬歇息的樹干走了一圈,聽到忽高忽低的蟬鳴聲,這是由于聲波的b現(xiàn)象.a(chǎn)、b組合正確的是( ).
A.蟬的嘴,衍射 B.蟬的腹部,干涉 C.蟬的翅膀,共振 D.蟬的翅膀,疊加
4.下面關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中正確的是( ).
3、A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時,波源的頻率變化了
B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時,觀察者接收的頻率發(fā)生了變化
C.向你駛來的汽車發(fā)出的汽笛聲特別刺耳,這就是多普勒效應(yīng)
D.不僅機械波有多普勒效應(yīng),其他的波也都有此效應(yīng)
5.如圖所示表示一列沿x軸正方向傳播的橫波在t=0時刻的波形.已知波速v=2.4 m/s,橫坐標為x=0.9 m的質(zhì)點,從t=0到t=1 s,通過的路程為( ).
A.2.56 m B.2.4 m C.0.6 m D.0.02 m
6.a(chǎn)、b是一條水平繩上相距為的兩點,一列簡諧橫波沿繩傳播,其波長等于,當
4、a點經(jīng)過平衡位置向上運動時,b點( ).
A.經(jīng)過平衡位置向上運動 B.處于平衡位置上方位移最大處
C.經(jīng)過平衡位置向下運動 D.處于平衡位置下方位移最大處
7.已知一列波某時刻的波動圖像和其上一點的振動圖像,如圖所示,則有( ).
A.甲圖是振動圖像,波速為2×104 m/s
B.甲圖是波動圖像,波速為2×102 m/s
C.乙圖是波動圖像,波速為5×102 m/s.
D.乙圖是振動圖像,波速為5×103 m/s
8.水池分深水區(qū)和淺水區(qū),一列在深水區(qū)以34 cm/s速
5、度傳播的波以60°的入射角進入淺水區(qū),在淺水區(qū)折射角為r,波長為,則關(guān)于折射角r及波長,下列判斷正確的是( ).
A.變大,r<60° B.變小,r<60°
C.變大,r>60° D.變小,r>60°
9.如圖所示,S為上下振動的波源,振動頻率為100 Hz,所產(chǎn)生的橫波向左、右兩方向傳播,波速為80 m/s,已知P、Q兩質(zhì)點距波源S的距離為SP=17.4 m,SQ=16.2 m.當S通過平衡位置向上振動時,P、Q兩質(zhì)點的位置是( ).
A.P在波峰,Q在波谷 B.都在波峰 C.都在波谷
6、D.P在波谷,Q在波峰
10.如圖,A是波源,各點之間的距離均為l m,當t=0時A開始向上振動,經(jīng)過0.1 s第一次到達最大位移,此時波傳播到C點,則下列說法正確的是( ).
A.波的傳播速度是10 m/s,周期是0.4 s
B.波的頻率是2.5 Hz,波長是8 m
C.再經(jīng)0.2 s,波傳到G點,F(xiàn)點達到最大位移
D.波傳播到J點共歷時0.45 s,這時H點達到最大位移
二、填空題
11.有一種用鋼絲操縱做圓周飛行的飛機模型,裝有兩沖程的活塞式發(fā)動機作為動力.操縱者站在圓心,在他聽來發(fā)動機工作時發(fā)出的聲
7、音是平穩(wěn)不變的.場邊的觀察者聽到的聲音忽高忽低地做周期性變化,這是由于________,這種現(xiàn)象叫________。
12.一列簡諧波向右傳播,波速為v,沿波傳播方向上有相距為L的A、B兩質(zhì)點,如某時刻A、B均處于平衡位置,且A、B間僅有一個波谷,則該波的波長可能值是________.若經(jīng)過時間t,b質(zhì)點第一次運動到波峰,則T的可能值有________個.
三、解答題
13.如圖所示是干涉消聲器的工作原理圖,在A點發(fā)出頻率為680 Hz的聲音,沿圓弧和直線型管道傳到b點,已知,,則在B點能否聽到聲音.(v=340 m/s)
14.甲、乙兩列完
8、全相同的橫波分別從波源A、B兩點沿直線仇相向傳播,t=0時的波形圖像如圖所示,如果兩列波的波速都是10 m/s,求:
(1)甲、乙兩列波的頻率各是多少?
(2)第幾秒末兩列波相遇,相遇時C、D兩點間有哪些點位移最大?
(3)t=0.3 s末,C、D間(包括C、D兩點)有幾個點的位移最大?
15.一列簡諧橫波沿直線傳播,在這條直線上相距d=1.8 m的A、B兩點,其振動圖像分別如圖中的甲、乙所示.已知波長符合0.5 m<<1.0 m,求這列波的波速v。
【答案與解析】
一、選擇題
1.【答案】A
9、、D
【解析】質(zhì)點的振動狀態(tài)經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長,而不是質(zhì)點本身沿波的傳播方向移動一個波長.繩上相距半個波長的兩質(zhì)點位移總是大小相等,方向相反.對于橫波,質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直.而縱波中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上,B、C兩項錯誤,A、D兩項正確.
2.【答案】B
【解析】若波沿x軸正方向傳播,則a向下運動,速度增大;e比d遲回到平衡位置;b不隨波遷移到d,而是在平衡位置附近上下振動.
3.【答案】B
4.【答案】B、C、D
【解析】波源的頻率并不改變.
5.【答案】C
【解析】由題中圖像可知:=1.2 m,由于,得.從t
10、=0到t=1 s,質(zhì)點完成兩次全振動,則通過的路程為:s=2×4×A=2×4×2 cm=0.16 m.
6.【答案】C
【解析】由題意可知,,所以a、b振動狀況相反,當a點經(jīng)過平衡位置向上運動時,b點經(jīng)過平衡位置向下運動.
7.【答案】D
【解析】由題中圖像特點可知:甲圖為波動圖像,波長=10 m,乙圖為振動圖像,周期T=2×10-3 s,則波速.D項正確.
8.【答案】B
【解析】波在淺水區(qū)傳播比在深水區(qū)傳播的速度小.而頻率不變,所以波長變?。凵渎?,所以r<60°.B項正確.
9.【答案】A
【解析】由得=0.8 m,即依題意可得,,當S在平衡位置向上振動
11、時,Q、P都應(yīng)在最大位移處,畫出最簡波形圖如圖所示.
故P在波峰,Q在波谷,A正確,B、C、D錯.
10.【答案】B、D
【解析】由題意可知:T=0.4 s,=8 m,所以f=2.5 Hz,v=20 m/s,B項正確,A項錯誤.
再經(jīng)0.2 s,波又向前傳播的距離x=vt=4 m,到達G點,E達到最大位移處,C項不正確.
當波傳到J點時,所用時間,此時H點達到最大位移處,D項正確.
二、填空題
11.【答案】聲波與觀察者相對運動 多普勒效應(yīng)
12.【答案】2L、L、 2
三、解答題
13.【答案】見解析
12、
【解析】波長,
而,
所以B點是振動減弱點,因此聽不到聲音.
14.【答案】見解析
【解析】(1)由圖知:兩列波的波長相等,即=4 m.又因V=10 m/s,所以由得,故甲、乙兩列波的頻率均為2.5 Hz.
(2)設(shè)經(jīng)t兩波相遇,則:2vt=4 m,所以。又因,故波分別向前傳播個波長相遇.此時兩列波的圖像如圖(a)中的虛線所示.故在t=0.2 s末.CD間有x=5 m和x=7 m處的點位移最大.
(3)兩波經(jīng)0.3 s傳播的距離為:v·t=10×0.3 m=3 m,其波的圖像如圖(b)中的虛線所示:
由圖像可知,位移最大的點為x=6 m處的點,即只有一個點的位移最大.
15.【答案】見解析
【解析】由題中振動圖像知A、B兩質(zhì)點的振動情況正好相反,即它們之間的距離與波長的關(guān)系符合
(n=0,1,2,3,…). ①
又0.5 m<<1.0 m. ②
聯(lián)立①②兩式解得n=2,n=3.
所以,.
再由振動圖像知周期T=1.0 s,
根據(jù)得v1=0.72 m/s,v2=0.51 m/s.