2019-2020年高中物理 2.2機(jī)械波的描述自我小測(cè) 滬科版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 2.2機(jī)械波的描述自我小測(cè) 滬科版選修3-4 1如圖所示的是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖像。下列說(shuō)法中正確的是( ) A.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同 B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同 C.質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng) D.質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同,它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng) 2關(guān)于波的周期,下列說(shuō)法正確的是( ) A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期就是波源的周期 B.波的周期是由波源驅(qū)動(dòng)力的頻率決定的 C.波的周期與形成波的介質(zhì)的密度有關(guān) D.經(jīng)歷整數(shù)個(gè)周期波形圖重復(fù)出現(xiàn),只是波峰向前移動(dòng)了一段距離 3在均勻的介質(zhì)中,各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上,相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離均為a,如圖甲所示。振動(dòng)從質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始并向右傳播,其振動(dòng)初速度方向豎直向上,經(jīng)過(guò)時(shí)間t前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成的波形圖如圖乙所示,則該波的周期T、波速v分別是( ) A.T=,v= B.T=t,v= C.T=t,v= D.T=t,v= 4如圖所示,是一簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,波沿x軸正方向傳播,則圖中a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)中,速度為正,加速度為負(fù)的是( ) A.a(chǎn) B.b C.c D.d 5如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=20 s時(shí)的波形圖,圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖像,那么該波的傳播速度和傳播方向是( ) A.v=25 cm/s,向左傳播 B.v=50 cm/s,向左傳播 C.v=25 cm/s,向右傳播 D.v=50 cm/s,向右傳播 6如圖所示,位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波。若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2,則( ) A.f1=2f2,v1=v2 B.f1=f2,v1=0.5v2 C.f1=f2,v1=2v2 D.f1=0.5f2,v1=v2 7如圖所示,一列橫波沿x軸傳播,實(shí)線和虛線分別是t1時(shí)刻和t2時(shí)刻波的圖像。已知t2=(t1+) s,振動(dòng)周期是0.5 s,則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.波向x軸正方向傳播,傳播距離是15 m B.波向x軸負(fù)方向傳播,傳播距離是15 m C.平衡位置為x=3 m的質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為1.0 m D.平衡位置為x=3 m的質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為15 m 8如圖是同一機(jī)械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動(dòng)圖像。從圖中可以直接觀察到發(fā)生變化的物理量是 ( ) A.波速 B.頻率 C.周期 D.波長(zhǎng) 9第一次測(cè)定鑄鐵中的聲速是在巴黎用下面的方法進(jìn)行的:在長(zhǎng)為931 m的鑄鐵管的一端敲一下,在管的另一端用一只耳貼在管上的人聽(tīng)到兩次響聲。測(cè)得兩次響聲相隔2.5 s,已知當(dāng)時(shí)空氣中的聲速為340 m/s,則實(shí)驗(yàn)測(cè)得鑄鐵中的聲速為_(kāi)_______ m/s。 10一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,圖(a)是t=1 s時(shí)的波形圖,圖(b)是波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn))。可供選擇的選項(xiàng)有 A.x=0處的質(zhì)點(diǎn) B.x=1 m處的質(zhì)點(diǎn) C.x=2 m處的質(zhì)點(diǎn) D.x=3 m處的質(zhì)點(diǎn) (1)圖(b)可能是圖(a)中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線。 (2)若波沿x軸正方向傳播,則圖(b)可能是圖(a)中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線。 11水面上有A、B兩只小船,一道水波沿A、B方向傳播,船每分鐘上下擺動(dòng)20次,水波的速度是4 m/s,當(dāng)A船位于波峰時(shí),B恰好位于波谷位置,A、B兩船間還有4個(gè)波峰,能否分析出A、B兩船間的水平距離? 12在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L(zhǎng),如圖(a)所示。一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形。求該波: (1)波長(zhǎng)為多少? (2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為多少? (3)波速為多少? 答案 1解析:從題圖中可以看出質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在該時(shí)刻的位移都是零,由于波的傳播方向是向右的,容易判斷出質(zhì)點(diǎn)A、E、I的速度方向是向下的,而質(zhì)點(diǎn)C、G的速度方向是向上的,因而這五個(gè)點(diǎn)的位移不總是相同,A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)B、F是處在相鄰的兩個(gè)波峰的點(diǎn),它們的振動(dòng)步調(diào)完全相同,在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同,B正確;質(zhì)點(diǎn)D、H是處在相鄰的兩個(gè)波谷的點(diǎn),它們的平衡位置之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng),C正確;雖然質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同,振動(dòng)步調(diào)也完全相同,但由于它們不是相鄰的振動(dòng)步調(diào)完全相同的兩個(gè)點(diǎn),它們的平衡位置之間的距離不是一個(gè)波長(zhǎng)(應(yīng)為兩個(gè)波長(zhǎng)),D錯(cuò)誤。 答案:BC 2解析:波的周期性是由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期性決定的,故A選項(xiàng)正確;波的周期等于波源驅(qū)動(dòng)力的周期,與介質(zhì)無(wú)關(guān),故B選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng)正是波的周期性的體現(xiàn),故D正確。 答案:ABD 3解析:質(zhì)點(diǎn)1起振方向向上,其振動(dòng)傳播到質(zhì)點(diǎn)13,用時(shí)T,質(zhì)點(diǎn)13起振方向向上,而題中用時(shí)t,質(zhì)點(diǎn)13起振方向向下,故質(zhì)點(diǎn)13已振動(dòng)了的時(shí)間,則有t=2T,波必傳播了2λ的距離,λ=8a,故v==。 3答案:A 4解析:由題圖知波沿x軸正方向傳播,則速度為正的為點(diǎn)c、d,而d點(diǎn)的加速度為正,c點(diǎn)的加速度為負(fù),故選項(xiàng)C正確。 答案:C 5解析:由振動(dòng)圖像知周期T=2 s,由波動(dòng)圖像知波長(zhǎng)λ=100 cm=1 m,得v==0.5 m/s=50 cm/s,所以先排除選項(xiàng)A、C。 在質(zhì)點(diǎn)P的附近取半個(gè)波長(zhǎng),即圖甲中第二個(gè)波谷至第三個(gè)波峰,由圖乙知此時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向關(guān)系,得出波向左傳播。 答案:B 6解析:因兩列波的波源都是S,所以它們的周期和頻率都相同,即T1=T2,f1=f2,由波速公式v=得v1==,v2=,則v1=2v2,C對(duì)。 答案:C 7解析:由題意可知 s=1T,波從t1時(shí)刻起向右傳播1λ,即15 m,可得到t2時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直波的傳播方向,經(jīng)過(guò)1T,平衡位置為x=3 m的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為振幅的5倍,即1.0 m。 答案:AC 8解析:同一機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率不會(huì)改變(由振源決定),波長(zhǎng)和波速改變,而從圖像中能直接觀看發(fā)生改變的量當(dāng)然是波長(zhǎng),故D項(xiàng)正確。 答案:D 9解析:聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同,第一次聽(tīng)到的聲音是由鑄鐵傳播的,由于兩次傳播的距離相等,設(shè)聲音在空氣中聲速為v2,所需時(shí)間為t2,在鑄鐵管中聲速為v1,所需時(shí)間為t1。則有t1=,t2=。 由測(cè)得的時(shí)間差可列方程:-=Δt, 代入數(shù)據(jù)有-=2.5,解此方程可得v1=3 908 m/s。 答案:3 908 10解析:(1)當(dāng)t=1 s時(shí),由圖(b)振動(dòng)圖線可知,質(zhì)點(diǎn)在t=1 s時(shí)在平衡位置,正要沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),由圖(a)波動(dòng)圖線向x軸負(fù)方向傳播判斷O點(diǎn)在平衡位置,正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故選A。 (2)由圖(a)波動(dòng)圖線向x軸正方向傳播可判斷x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故選C。 答案:(1)A (2)C 11解析:船每分鐘上下擺動(dòng)20次,可得周期T= s=3 s,波長(zhǎng)λ=vT=12 m,當(dāng)A船位于波峰時(shí),B船恰好位于波谷位置,如下圖所示,可知sAB=4λ=54 m。 答案:sAB=54 m 12解析:(1)由題中圖像可知:質(zhì)點(diǎn)1、9是兩個(gè)相鄰的且振動(dòng)情況總是相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),它們的平衡位置之間的距離即為一個(gè)波長(zhǎng),即λ=8L。 (2)t=0時(shí),波剛傳到質(zhì)點(diǎn)1,且質(zhì)點(diǎn)1起振方向向下,說(shuō)明波中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下,在Δt后由圖像可知質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)方向向上,說(shuō)明它已經(jīng)振動(dòng)了,因此Δt=T+,即T=Δt。 (3)波速v===。 答案:(1)λ=8L (2)T=Δt (3)v=- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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