資源簡(jiǎn)介

章末綜合測(cè)評(píng)(三)
1．B　[由于波的頻率由波源決定，因此波無(wú)論在空氣中還是在水中頻率都不變，C、D錯(cuò)；又因波在水中速度較大，由公式v＝λf可得，波在水中的波長(zhǎng)變大，故A錯(cuò)，B對(duì)。]
2．C　[波的傳播距離x＝vt＝0.25 m＝λ，故波向左傳播，P所通過(guò)的路程為5倍振幅，即50 cm，C正確。]
3．B　[可以畫出PQ之間的最簡(jiǎn)單的波形，如圖所示，由于P、Q之間可以含有多個(gè)完整的波形，則xPQ＝λ(n＝0，1，2，…)，整理可以得到λ＝(n＝0，1，2，…)，當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝0.3 m，當(dāng)n＝1時(shí)，λ＝0.1 m，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
4．C　[由題圖(b)的振動(dòng)圖像可知，振動(dòng)的周期為4 s，故三列波的波速為v＝＝＝1 m/s，A錯(cuò)誤；由題圖(a)可知，D處距離波源最近的距離為3 m，故開(kāi)始振動(dòng)后波源C處的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為tC＝＝ s＝3 s，故t＝2 s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)還未開(kāi)始振動(dòng)，B錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知AD＝BD＝5 m，波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時(shí)間為tAB＝＝ s＝5 s，故t＝4.5 s時(shí)，僅波源C處的橫波傳播到了D處，此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為t1＝t－tC＝1.5 s，由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；t＝6 s時(shí)，波源C處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為t2＝t－tC＝3 s，由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源C處傳播橫波的波谷；t＝6 s時(shí)，波源A、B處的橫波傳播到D處后振動(dòng)時(shí)間為t3＝t－tAB＝1 s，由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時(shí)D處質(zhì)點(diǎn)的位移為y＝2A－A＝2 cm，故t＝6 s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2 cm，D錯(cuò)誤。故選C。]
5．BC　[當(dāng)波源和觀察者間距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源的頻率低，故其頻率小于f0；當(dāng)波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源的頻率高，故其頻率大于f0，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。]
6．BD　[波速是由介質(zhì)決定的，可知兩列波的波速相等，根據(jù)相鄰波峰或波谷間的距離等于波長(zhǎng)，由題圖可知，甲波的波長(zhǎng)比乙波的大，由波速公式v＝λf知，兩波的頻率不等，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；甲波向右傳播，由“上下坡”法可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a正向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b正向下運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b后回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；若v甲＝20 m/s，則v乙＝20 m/s，則再經(jīng)t＝0.15 s，兩列波分別傳播x＝vt＝3 m，此時(shí)由甲波在坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)引起的位移為10 cm，乙波在坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)引起的位移為0，則此時(shí)位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)位移是10 cm，D正確。]
7．BD　[波的傳播方向可能向＋x或－x方向傳播，A錯(cuò)；ab之間的距離可能是λ(n＝0，1，2，…)或λ(n＝0，1，2，…)，周期為 4 s，波長(zhǎng)可能為8 m，波速可能為2 m/s，C錯(cuò)，B、D對(duì)。]
8．AC　[波的傳播方向不確定，所以需要考慮波傳播方向的不確定性。若波沿x軸正方向傳播，在t1＝2 s時(shí)O點(diǎn)振動(dòng)方向豎直向上，則傳播時(shí)間Δt＝t2－t1＝3 s滿足Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝ s(n＝0，1，2，3，…)，當(dāng)n＝0時(shí)，解得周期T＝4 s，A正確，B錯(cuò)誤；若波沿x軸負(fù)方向傳播，在t2＝5 s時(shí)O點(diǎn)處于波谷，則Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝ s(n＝0，1，2，3，…)，當(dāng)n＝0時(shí)，解得周期T＝12 s，C正確，D錯(cuò)誤。]
9．解析：(1)由“帶動(dòng)看齊法”(或“上下坡法”)知，波沿x軸正方向傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向下振動(dòng)。
(2)再經(jīng)過(guò)T，質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程為3A＝3×2 cm＝6 cm；質(zhì)點(diǎn)C到達(dá)正向最大位移處，即C的位移是2 cm，方向沿y軸正方向。
答案：(1)向上　向下　(2)6　2
10．解析：波長(zhǎng)λ＝vT＝2 m，兩列波的波長(zhǎng)相等
兩波源到A點(diǎn)的路程差
Δx＝ m－8 m＝2 m
兩波源到B點(diǎn)的路程差
Δx′＝ m－ m＝0
初相相差π，B點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)
兩波源到C點(diǎn)的路程差Δx″＝3.5 m－2.5 m＝1 m＝，初相相差π，C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。
答案：2　減弱　加強(qiáng)
11．解析：(1)由波形圖可知：λ＝8 m，則
T＝＝ s＝0.2 s。
(2)從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x＝2 019 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，則只需t＝0時(shí)刻x＝11 m處的波峰傳到x＝2 019 m處，需要的時(shí)間t＝＝ s＝50.2 s。
(3)t＝1.25 s時(shí)，波向x軸正方向傳播的距離為s＝vt＝40×1.25 s＝50 m，則從波源到x＝10 m處所有質(zhì)點(diǎn)均振動(dòng)＝6個(gè)周期
則形成的波形圖如圖所示。
答案：(1)8 m　0.2 s　(2)50.2 s　(3)見(jiàn)解析圖
12．解析：(1)由題圖可知振幅A＝0.2 m，波長(zhǎng)λ＝8 m。
(2)若波向右傳播，則Δt＝0.05 s時(shí)間內(nèi)傳播的距離
x1＝λ＝v1Δt(n＝0，1，2，…)
速度v1＝(n＝0，1，2，…)
若波向左傳播，則Δt＝0.05 s時(shí)間內(nèi)傳播的距離
x2＝λ＝v2Δt(n＝0，1，2，…)
速度v2＝(n＝0，1，2，…)
顯然當(dāng)n取同一數(shù)值時(shí)v1＜v2，取n＝0，最小速度v1＝40 m/s，方向向右。
答案：(1)0.2 m　8 m　(2)40 m/s　方向向右
13．解析：(1)對(duì)O點(diǎn)的振動(dòng)分析，則t＝T
解得T＝2 s
對(duì)M點(diǎn)的振動(dòng)分析，知C區(qū)域水波波長(zhǎng)為λC＝OM＝4 m
則有vC＝＝2 m/s
由v＝代入數(shù)據(jù)求得hC＝0.40 m。
(2)由v＝代入數(shù)據(jù)求得vD＝＝3 m/s
又由vD＝
解得λD＝vDT＝6 m
波傳到N點(diǎn)的時(shí)間t1＝＝1 s
所以t＝3 s時(shí)，N點(diǎn)剛好完成一個(gè)全振動(dòng)，可知其在平衡位置向上振動(dòng)，位移為0。
(3)t＝10 s時(shí)，O點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)，可畫出D區(qū)域水波的波動(dòng)圖像如圖所示
由圖可知OQ＝10.5 m
則有Δt＝＝ s＝3.5 s
則Q點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為
t2＝10 s－3.5 s＝6.5 s＝3T
所以Q點(diǎn)振動(dòng)的路程為
s＝3×4A＝13A＝0.65 m。
答案：(1)0.40 m　(2)向上振動(dòng)，位移為0　
(3)0.65 m
4 / 4章末綜合測(cè)評(píng)(三)　機(jī)械波
(滿分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求)
1．一列聲波從空氣傳入水中，已知水中聲速較大，則(　　)
A．聲波頻率不變，波長(zhǎng)變小
B．聲波頻率不變，波長(zhǎng)變大
C．聲波頻率變小，波長(zhǎng)變大
D．聲波頻率變大，波長(zhǎng)不變
2．如圖所示，實(shí)線為一列橫波某時(shí)刻的波形圖像，這列波的傳播速度為0.25 m/s，經(jīng)過(guò)時(shí)間1 s后的波形為虛線所示。那么這列波的傳播方向與這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P(x＝0.1 m處)所通過(guò)的路程是(　　)
A．向左，10 cm　　　　 B．向右，30 cm
C．向左，50 cm D．向右，70 cm
3．如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距0.15 m。當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處時(shí)，Q剛好運(yùn)動(dòng)到下方最大位移處，則這列波的波長(zhǎng)可能是(　　)
A．0.60 m B．0.30 m
C．0.20 m D．0.15 m
4．如圖(a)所示，在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點(diǎn)，其中A、B、C三點(diǎn)位于同一直線上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB。t＝0時(shí)，位于A、B、C處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖(b)所示，振動(dòng)方向與平面ABD垂直，已知波長(zhǎng)為4 m。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．這三列波的波速均為2 m/s
B．t＝2 s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)
C．t＝4.5 s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D．t＝6 s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是6 cm
二、雙項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)
5．如圖所示表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源P做勻速運(yùn)動(dòng)的情況，圖中圓表示波峰，已知波源的頻率為f0，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．觀察者在圖中A點(diǎn)接收波的頻率是定值，但大于f0
B．觀察者在圖中A點(diǎn)接收波的頻率是定值，但小于f0
C．觀察者在圖中B點(diǎn)接收波的頻率是定值，但大于f0
D．觀察者在圖中B點(diǎn)接收波的頻率是定值，但小于f0
6．如圖所示為在同一繩上相向傳播的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，其中a、b是甲波上的兩個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．這兩列波相遇時(shí)能發(fā)生干涉現(xiàn)象
B．甲波的速度v甲和乙波的速度v乙相等
C．質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置
D．若v甲＝20 m/s，再經(jīng)t＝0.15 s，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)位移是10 cm
7．如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播。圖甲和乙分別是在x軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，且xab＝6 m。下列判斷正確的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．波一定沿x軸正方向傳播
B．波長(zhǎng)可能是8 m
C．波速一定是6 m/s
D．波速可能是2 m/s
8．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實(shí)線為t1＝2 s時(shí)的波形圖，虛線為t2＝5 s時(shí)的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，可能正確的是(　　)
A． B．
C． D．
三、非選擇題(共60分，其中9、10為填空題，11、12、13題為計(jì)算題)
9．如圖所示是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖，若波沿x軸正方向傳播，則：
(1)質(zhì)點(diǎn)A________振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C________振動(dòng)(選填“向上”或“向下”)。
(2)再經(jīng)過(guò)T，質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程是____________cm，質(zhì)點(diǎn)C的位移是________cm。
10．如圖(a)所示，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0，4)和S2(0，－2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程差為_(kāi)_____m，兩列波引起的點(diǎn)B(4，1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0，0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)。
(a)
(b)　　　　　　　　　(c)
11．(12分)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S不斷地產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v＝40 m/s，已知t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝13 m處，部分波形圖如圖甲所示。根據(jù)以上條件，求：
(1)求波長(zhǎng)λ和周期T；
(2)從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x＝2 019 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰需要多長(zhǎng)時(shí)間？
(3)在圖乙中畫出t＝1.25 s時(shí)，從波源到x＝10 m處所有質(zhì)點(diǎn)形成的波形。
甲　　　　　　　　　　　乙
12．(12分)一列橫波在x軸上傳播，在t1＝0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，t2＝0.05 s 時(shí)刻波形如圖中虛線所示。求：
(1)這列波的振幅和波長(zhǎng)；
(2)這列波的最小波速的大小和方向。
13．(15分)水面上水波的速度跟水的深度有關(guān)，其關(guān)系式為v＝，式中h為水的深度，g為重力加速度。如圖甲所示是某水域的剖面圖，C、D兩部分深度不同，圖乙是從上往下的俯視圖，O點(diǎn)處于兩部分水面分界線上，M和N分別是處在C和D兩區(qū)域水面上的兩點(diǎn)。t＝0時(shí)刻O點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，形成以O(shè)點(diǎn)為波源的向左和向右傳播的水波(可看作是簡(jiǎn)諧橫波)。t＝2.5 s時(shí)O點(diǎn)第二次到達(dá)波峰，此時(shí)M點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。已知D區(qū)域水波振幅A＝5 cm，水深hD＝0.90 m，OM間距離為4.0 m，ON間距離為3.0 m，g取。求：
(1)C區(qū)域的水深hC；
(2)N點(diǎn)在t＝3 s時(shí)的振動(dòng)方向及此時(shí)的位移；
(3)t＝10 s時(shí)，處在D水域水面上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)處于波峰，且OQ間只有一個(gè)波峰，則Q點(diǎn)在t＝0至t＝10 s時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的路程是多少？
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