2019高中物理第十二单元机械波单元测试（一）新人教版选修3_4.docx

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1、1第十二单元 机械波注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内

2、。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、单选题1一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示P 为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P 的速度 v 和加速度 a 的大小变化情况是( )Av 变小，a 变大Bv 变小，a 变小Cv 变大，a 变大Dv 变大，a 变小2在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下正确的是( )A因为“随波逐流”木块将被推至远处B因不知道木块离波源的

3、远近如何，所以无法确定木块的运动情况C无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关3关于声波和光波，下列说法正确的是( )A它们都是机械波B它们都能在真空中传播C它们都能发生干涉和衍射D它们的传播速度都与介质无关4关于机械波，下列说法中正确的是( )A机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度D在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大5如图所示某一时刻简谐横波的图象，波的传播方向沿+x 方

4、向，下列说法中正确的是( )A此时刻 BE 两点速度为零B此时刻 D 质点正沿y 方向运动C此时刻质点 CF 的加速度、速度都为零D此时刻质点 BE 的速度相同6某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4km/s 和 9km/s一种简易地震仪由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成（如图）在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差 5s 开始振动，则( )2AH 先开始振动，震源距地震仪约 25kmBP 先开始振动，震源距地震仪约 25kmCH 先开始振动，震源距地震仪约 36kmDP 先开始振动，震源距地震仪约 36km7在波的传播方向上有 A、 B 两质点，当波传刚到 B 质

5、点时开始计时，质点A、 B 的振动图象如图所示，两质点的平衡位置沿波的传播方向上的距离x=0.15m，则以下说法正确的是( )A这列波的传播方向由 A 到 BB这列波的传播速度大小一定是 0.5m/sC这列波的波长可能是 0.04mD这列波的频率 f=25Hz8一列简谐横波沿 x 轴传播， a、 b 为 x 轴上的两质点，平衡位置分别为x=0， x=xb（ xb0） a 点的振动规律如图所示已知波速为 v=1m/s，在 t=1s 时b 的位移为 0.05m，则下列判断正确的是( )A从 t=0 时刻起的 2s 内， a 质点随波迁移了 2mB t=0.5s 时，质点 a 的位移为 0.05mC

6、若波沿 x 轴正向传播，则可能 xb=0.5mD若波沿 x 轴负向传播，则可能 xb=2.5m9在波的传播方向上相距 s 的 M、 N 两点之间只有一个波谷的四种可能情况如图所示，设这四列波的波速均为 v，且均向左传播，从图示时刻开始计时， M 点出现波谷时刻最晚的是( )ABCD10一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，图（甲）是 t=3s 时的波形图，图（乙）是波中某质点 P 的振动图象，下列判断中正确的是( )A质点 P 在 t=3s 时沿 y 轴负方向振动B质点 P 在 t=3s 时的速度为零C质点 P 的平衡位置坐标可能是 x=4cmD该简谐波的波速为 1m/s11一频率为 600Hz

7、的声源以 20rads 的角速度沿一半径为 080m 的圆周作匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的 P 点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是( )3观察者接收到汽笛在 A 点发出声音的频率大于 600Hz观察者接收到汽笛在 B 点发出声音的频率等于 600Hz观察者接收到汽笛在 C 点发出声音的频率等于 600Hz观察者接收到汽笛在 D 点发出声音的频率小于 600HzA B C D二、多选题12两列简谐横波的振幅都是 20cm，传播速度大小相同 实线波的频率为.2Hz，沿 x 轴正方向传播；虚线波沿 x 轴负方向传播 某时刻两列波在如图所示区.域相遇，则( )A在相遇区域会发生干

8、涉现象B实线波和虚线波的频率之比为 3：2C平衡位置为 处的质点此时刻速度为零x=6mD平衡位置为 处的质点此刻位移x=8.5m y20cm13如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源 S1、 S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），S1的振幅 A1=3cm， S2的振幅 A2=2cm，则下列说法正确的是( )A质点 D 是振动减弱点B质点 A、 D 在该时刻的高度差为 10cmC再过半个周期，质点 A、 C 是振动加强点D质点 C 的振幅为 1cmE质点 C 此刻以后将向下振动14一列向右传播的简谐横波，当波传到 处的 P 点时开始计时时，该

9、x=2.0时刻波形如图所示， 时，观测到质点 P 第三次到达波峰位置，下列说法t=0.9s正确的是 ( )A波速为 0.5m/sB经过 质点 P 运动的路程为 70cm1.4sC 时， 处的质点 Q 第三次到达波谷t=1.6sx=4.5mD与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为 2.5Hz15一列简谐横波正沿着 x 轴正方向传播，波在某一时刻的波形图象如图所示下列判断正确的是( )A这列波的波长是 8mB此时刻 x=3m 处质点正沿 y 轴正方向运动C此时刻 x=6m 处质点的速度为 0D此时刻 x=7m 处质点的加速度方向沿 y 轴负方向三、解答题416如图所示，图甲是一列简谐横波在 t

10、=0 时刻的波形图， P 点是此时处在平衡位置的一个质点图乙是质点 P 的振动图象(1)判断这列波的传播方向；(2)经过时间 t1=6s，质点 P 通过的路程 s；(3)经过 t2=30s，波向前传播的距离 x17一列横波如图所示， t1=0 时刻波形为图中实线所示， t2=0.5s 时刻波形如图中虚线所示问：(1)这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？(2)如果波向右传播，波速多大？(3)如果波向左传播，波速多大？12018-2019 学 年 高 二 下 学 期 第 十 二 单 元 训 练 卷物 理 （ 一 ） 答 案1D【解析】由题图可得，简谐横波沿 x 轴正方向传播，波形向右平移，则

11、 P 质点在该时刻的运动方向沿 y 轴正方向运动，正靠近平衡位置，位移减小，质点的速度变大由 ，知随着位移减小，加速度 a 减小，故 C 正确a=-kxm2C【解析】波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置运动，不随波向前移动，所以无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动，故 ABD 错误，C 正确；故选 C。3C【解析】声波是机械波，而光波为电磁波；故 A 错误；声波的传播需要介质，光波的传播不需要介质，可以在真空中传播故 B 错误干涉和衍射是波的共性，光波能发生干涉和衍射，声波也能发生干涉和衍射，故 C 正确光波从空气射入水中时，根据 c=nv，介质的折射

12、率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度是变大；故 D 错误故选 C4B【解析】机械波的振幅，周期和频率同产生机械波的振源质点（以及其它质点）的是相同的，故 AD 错；B 是正确的；但质点在自己的平衡位置附近振动是做变速运动，但机械波在同一介质中通常传播速度不变，则 C 错。5B【解析】根据图像可以知道，该时刻 BE 两点正处于平衡位置，其速度最大，故选项 A 错误；波的传播方向沿 轴正方向，该时刻质点 D 正向 方向运动，故x -yB 正确；CF 两点处于位移最大处，根据简谐运动的特征 知，两点的加速a=-kxm度最大，速度为零，故 C 错误；波的传播方向沿 轴正方向，由波形平移法得知

13、，xB 点的速度方向向上，E 的速度方向向下，速度大小相等，D 错误。6D【解析】因纵波传播速度较大，故 P 先振动；由题意可知 ，解得x4-x9=5x=36km，选项 D 正确。7B【解析】从图中可知 B 质点比 A 质点振动的早，所以是从 B 传向 A，A 错误；从图中可知 A 质点在 才开始振动，所以从 B 传播到 A 经历为 03s，因t=0.3s为两质点的平衡位置沿波的传播方向上的距离 ，所以这列波的速度为x =0.15m，B 正确；从图中可知波的周期为 ，所以该波的v=xt=0.15m0.3s=0.5m/s T=0.4s波长为 ，C 错误； ，D 错 =vT=0.50.4=0.2m

14、 f=1T= 10.4=2.5Hz8D【解析】在波传播过程中，各质点在自已的平衡位置附近振动，并不随波传播，故 A 错误；由图可知， 时，质点 a 的位移为 ，故 B 错误；t=0.5s -0.05m根据图象可知该波的周期为 ，已知波速为 ，则波长：2s v=1m/s；由图可知，在 时刻 a 位于平衡位置而且振动的 =vT=12m=2m t=1s方向向上，而在 时 b 的位移为 ，位于正的最大位移处，可知若波沿 xt=1s 0.05m轴正向传播，则 b 与 a 之间的距离为： ，xb=（n +34)（n =0，1，2，3）可能为： ， ，不可能为 ，故 C 错误；结合 C 的分析可知，若波xb

15、=1.5m3.5m 0.5m沿 x 轴负向传播，则 b 与 a 之间的距离为：，可能为： ， ，故 D 正确。xb=（n +14)（n =0，1，2，3） xb=0.5m2.5m9B【解析】由图，四个波形的波长分别为： 1=s， 2=s， 3 s， 4=2s；23四个波的周期分别为： ， ， ， ；T1= 1v=sv T2= 2v=sv T3= 3v=2s3vT4= 4v=2sv由于波都是向左传播，图示时刻 M 点的振动方向分别为：向下，向上，向上，向2下；M 点第一次出现波谷的时间分别是： ， ，t1=14T1=s4vt2=34T2=3s4v， ， 可见，t 2最大。故选 B。t3=34T3

16、=s2vt4=14T4=s2v10C【解析】由图乙知， t=3s 时图象切线的斜率为正值，说明质点 P 此时正沿 y轴正方向振动，故 A 错误。由图乙知， t=3s 时质点 P 的位移为 0，正通过平衡位置，速度最大，故 B 错误。由图甲知，简谐横波沿 x 轴正方向传播， x=4cm 处的质点正通过平衡位置向上，与质点 P 在 t=3s 时的状态相同，所以质点 P 的平衡位置坐标可能是 x=4cm，故 C 正确。由甲读出波长 =4 cm，由图乙读出周期 T=4s，则该波的波速 v= =1cm/s。故 D 错误。故选 C。 T11A【解析】根据多普勒效应，当声源和观测者向相运动时，观测者接受的频

17、率高于声源；当声源和观测者背相运动时，观测者接受的频率低于声源把速度方向标出来，A 点有接近的趋势，频率变大；C 点有远离的趋势，频率变小；B、D点速度方向垂直，频率不变故正确，错误；故选 A。12BD【解析】两列波波速相同，波长不同，根据 v=f，频率不同，不能干涉，故 A 错误；两列波波速相同，波长分别为 4m、6m，为 2：3，根据根据 v=f，频率比为 3：2，故 B 正确；平衡位置为 x=6m 处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度不等，相反，故合速度不为零，故 C 错误；平衡位置为 x=8.5m 处的质点，两列波单独引起的位移分别为 、 A，故合位移大于振幅 A，故 D 正确；

18、故22A 12选 BD13BDE【解析】两个波源的振动步调一致，图中 AD 到两个波源路程差为零，是振动加强点，而 BC 是波峰与波谷相遇，是振动减弱点，故 A 错误；图示时刻，质点 A的位移为+3cm+2cm=+5cm，质点 D 的位移为-3cm-2cm=-5cm，故质点 A、D 在该时刻的高度差为 10cm，故 B 正确；振动的干涉图象是稳定的，AD 一直是振动加强点，而 BC 一直是振动减弱点，故 C 错误；质点 C 是振动减弱点，振幅为 3cm-2cm=1cm，故 D 正确；质点 C 是振动减弱点，此刻在上方最大位移处，故质点 C 此刻以后将向下振动，故 E 正确；故选 BDE。14B

19、CD【解析】波向右传播，根据波形平移法知，各点的起振方向为竖直向上，t=0.9s 时， P 点第三次到达波峰，可得： ，解得： T=0.4s，波长(2+14)T=0.9s为 =2m，所以波速为： ，故 A 说法错误； t=1.4s 相当于v= T= 2m0.4s=5m/s3.5 个周期，每个周期路程为 4A，所以经过 1.4s 质点 P 运动的路程为S=3.54A=145cm=70cm，故 B 说法正确；波传到 x=4.5m 处所用的时间为：，波传到 Q，经过 2.75T 即再经过 1.1s 后 Q 第三次到达t=xv=4.5-25 s=0.5s波谷，所以 t=1.6s 时， x=4.5m 处

20、的质点 Q 第三次到达波谷，故 C 说法正确；要发生干涉现象，另外一列波的频率一定相同，即 ，故 D 说法正确。f=1T=2.5Hz15ABD【解析】由图象可知波长 =8m，故 A 正确；简谐横波沿着 x 轴正方向传播，波形将向右平移，则此时刻 x=3m 处质点沿 y 轴正方向运动。故 B 正确。x=6m 处质点处于平衡位置，速度最大。故 C 错误。x=7m 处质点位移为正值，由 a=-kx/m分析得知，加速度为负值，即沿 y 轴负方向。故 D 正确。故选 ABD。16(1)沿 x 轴正方向传播 (2) s=12cm (3)x=60m【解析】（1）根据振动图象判断出 t=0 时刻 P 点的振动

21、方向，再判断波的传播方向（2）图乙读出周期，由周期与时间的关系，结合题意，即可求解 P 点通过的路程（3）由公式 求出波速，由 x=vt 求解波传播的距离v= T（1）由图乙知，t=0 时刻质点 P 正向上振动，所以根据波形平移法知，该波沿 x 轴正方向传播（2）从图乙可知振动周期为 T=4s，一个周期内质点通过的路程为 4A,则经过时间 t1=6s=1.5T3则质点 P 通过的路程为： s=1.54A=62cm=12cm（3）波速为： v= T=84=2ms经过 ，波向前传播的距离t2=30s x=vt2=230m=60m17(1) =8m， A =10cm (2)v=(16n+4)m/s（ n=0，1，2） (3) v=(16n+12)m/s（ n=0，1，2）【解析】（1）由图知，波长 =8 m，振幅 A =10cm（2）如果波向右传播，波传播的距离为 s=（ n+ ）=（ n+ ）8 m=（8 n+2）14 14m，（ n=0，1，2）波速为 v= =（16 n+4） m/s，（ n=0，1，2）st=8n+20.5（3）如果波向左传播，波传播的距离为 s=（ n+ ）=（ n+ ）8 m=（8 n+6）34 34m，（ n=0，1，2）波速为 v= =（16 n+12） m/s，（ n=0，1，2）st