2019-2020年高中物理 2.2機(jī)械波的描述自我小測 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 滬科版選修3-41如圖所示的是一列簡諧波在某一時(shí)刻的波形圖像。下列說法中正確的是()A質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同B質(zhì)點(diǎn)B、F在振動過程中位移總是相同C質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長D質(zhì)點(diǎn)A、I在振動過程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長2關(guān)于波的周期，下列說法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)的振動周期就是波源的周期B波的周期是由波源驅(qū)動力的頻率決定的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。振動從質(zhì)點(diǎn)1開始并向右傳播，其振動初速度方向豎直向上，經(jīng)過時(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()AT，v BTt，vCTt，v DTt，v4如圖所示，是一簡諧橫波在某一時(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()Aa Bb Cc Dd5如圖甲所示為一列簡諧橫波在t20 s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動圖像，那么該波的傳播速度和傳播方向是()Av25 cm/s，向左傳播Bv50 cm/s，向左傳播Cv25 cm/s，向右傳播Dv50 cm/s，向右傳播6如圖所示，位于介質(zhì)和分界面上的波源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()Af12f2，v1v2Bf1f2，v10.5v2Cf1f2，v12v2Df10.5f2，v1v27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，振動周期是0.5 s，則下列說法中正確的是()A波向x軸正方向傳播，傳播距離是15 mB波向x軸負(fù)方向傳播，傳播距離是15 mC平衡位置為x3 m的質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程為1.0 mD平衡位置為x3 m的質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程為15 m8如圖是同一機(jī)械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動圖像。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9第一次測定鑄鐵中的聲速是在巴黎用下面的方法進(jìn)行的：在長為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到兩次響聲。測得兩次響聲相隔2.5 s，已知當(dāng)時(shí)空氣中的聲速為340 m/s，則實(shí)驗(yàn)測得鑄鐵中的聲速為_ m/s。10一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，圖(a)是t1 s時(shí)的波形圖，圖(b)是波中某振動質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動圖線(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn))?？晒┻x擇的選項(xiàng)有Ax0處的質(zhì)點(diǎn) Bx1 m處的質(zhì)點(diǎn)Cx2 m處的質(zhì)點(diǎn) Dx3 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，如圖(a)所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形。求該波：(1)波長為多少？(2)質(zhì)點(diǎn)振動的周期為多少？(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)，它們的振動步調(diào)完全相同，在振動過程中位移總是相同，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，C正確；雖然質(zhì)點(diǎn)A、I在振動過程中位移總是相同，振動步調(diào)也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動步調(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(應(yīng)為兩個(gè)波長)，D錯誤。答案：BC2解析：波的周期性是由質(zhì)點(diǎn)振動的周期性決定的，故A選項(xiàng)正確；波的周期等于波源驅(qū)動力的周期，與介質(zhì)無關(guān)，故B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯誤；D選項(xiàng)正是波的周期性的體現(xiàn)，故D正確。答案：ABD3解析：質(zhì)點(diǎn)1起振方向向上，其振動傳播到質(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已振動了的時(shí)間，則有t2T，波必傳播了2的距離，8a，故v。3答案：A4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：C5解析：由振動圖像知周期T2 s，由波動圖像知波長100 cm1 m，得v0.5 m/s50 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，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，由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向與波傳播方向關(guān)系，得出波向左傳播。答案：B6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T1T2，f1f2，由波速公式v得v1，v2，則v12v2，C對。答案：C7解析：由題意可知 s1T，波從t1時(shí)刻起向右傳播1，即15 m，可得到t2時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)的振動方向垂直波的傳播方向，經(jīng)過1T，平衡位置為x3 m的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為振幅的5倍，即1.0 m。答案：AC8解析：同一機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不會改變(由振源決定)，波長和波速改變，而從圖像中能直接觀看發(fā)生改變的量當(dāng)然是波長，故D項(xiàng)正確。答案：D9解析：聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，第一次聽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。由測得的時(shí)間差可列方程：t，代入數(shù)據(jù)有2.5，解此方程可得v13 908 m/s。答案：3 90810解析：(1)當(dāng)t1 s時(shí)，由圖(b)振動圖線可知，質(zhì)點(diǎn)在t1 s時(shí)在平衡位置，正要沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，由圖(a)波動圖線向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，故選A。(2)由圖(a)波動圖線向x軸正方向傳播可判斷x2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故選C。答案：(1)A(2)C11解析：船每分鐘上下擺動20次，可得周期T s3 s，波長vT12 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sAB454 m。答案：sAB54 m12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，即8L。(2)t0時(shí)，波剛傳到質(zhì)點(diǎn)1，且質(zhì)點(diǎn)1起振方向向下，說明波中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下，在t后由圖像可知質(zhì)點(diǎn)9的振動方向向上，說明它已經(jīng)振動了，因此tT，即Tt。(3)波速v。答案：(1)8L(2)Tt(3)v