2019-2020年高中物理 2.2機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機械波的描述自我小測 滬科版選修3-4 1如圖所示的是一列簡諧波在某一時刻的波形圖像。下列說法中正確的是( ) A.質點A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同 B.質點B、F在振動過程中位移總是相同 C.質點D、H的平衡位置間的距離是一個波長 D.質點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波長 2關于波的周期,下列說法正確的是( ) A.質點的振動周期就是波源的周期 B.波的周期是由波源驅動力的頻率決定的 C.波的周期與形成波的介質的密度有關 D.經(jīng)歷整數(shù)個周期波形圖重復出現(xiàn),只是波峰向前移動了一段距離 3在均勻的介質中,各質點的平衡位置在同一直線上,相鄰兩個質點的距離均為a,如圖甲所示。振動從質點1開始并向右傳播,其振動初速度方向豎直向上,經(jīng)過時間t前13個質點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,是一簡諧橫波在某一時刻的波形圖,波沿x軸正方向傳播,則圖中a、b、c、d四個質點中,速度為正,加速度為負的是( ) A.a(chǎn) B.b C.c D.d 5如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=20 s時的波形圖,圖乙是這列波中P點的振動圖像,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Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸負方向與正方向傳播的機械波。若在兩種介質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,實線和虛線分別是t1時刻和t2時刻波的圖像。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 m B.波向x軸負方向傳播,傳播距離是15 m C.平衡位置為x=3 m的質點在這段時間內通過的路程為1.0 m D.平衡位置為x=3 m的質點在這段時間內通過的路程為15 m 8如圖是同一機械波在兩種不同介質中傳播的波動圖像。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,已知當時空氣中的聲速為340 m/s,則實驗測得鑄鐵中的聲速為________ m/s。 10一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,圖(a)是t=1 s時的波形圖,圖(b)是波中某振動質點位移隨時間變化的振動圖線(兩圖用同一時間起點)??晒┻x擇的選項有 A.x=0處的質點 B.x=1 m處的質點 C.x=2 m處的質點 D.x=3 m處的質點 (1)圖(b)可能是圖(a)中哪個質點的振動圖線。 (2)若波沿x軸正方向傳播,則圖(b)可能是圖(a)中哪個質點的振動圖線。 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A船位于波峰時,B恰好位于波谷位置,A、B兩船間還有4個波峰,能否分析出A、B兩船間的水平距離? 12在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點,相鄰兩質點的距離均為L,如圖(a)所示。一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時到達質點1,質點1開始向下運動,經(jīng)過時間Δt第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形。求該波: (1)波長為多少? (2)質點振動的周期為多少? (3)波速為多少? 答案 1解析:從題圖中可以看出質點A、C、E、G、I在該時刻的位移都是零,由于波的傳播方向是向右的,容易判斷出質點A、E、I的速度方向是向下的,而質點C、G的速度方向是向上的,因而這五個點的位移不總是相同,A錯誤;質點B、F是處在相鄰的兩個波峰的點,它們的振動步調完全相同,在振動過程中位移總是相同,B正確;質點D、H是處在相鄰的兩個波谷的點,它們的平衡位置之間的距離等于一個波長,C正確;雖然質點A、I在振動過程中位移總是相同,振動步調也完全相同,但由于它們不是相鄰的振動步調完全相同的兩個點,它們的平衡位置之間的距離不是一個波長(應為兩個波長),D錯誤。 答案:BC 2解析:波的周期性是由質點振動的周期性決定的,故A選項正確;波的周期等于波源驅動力的周期,與介質無關,故B選項正確,C選項錯誤;D選項正是波的周期性的體現(xiàn),故D正確。 答案:ABD 3解析:質點1起振方向向上,其振動傳播到質點13,用時T,質點13起振方向向上,而題中用時t,質點13起振方向向下,故質點13已振動了的時間,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c、d,而d點的加速度為正,c點的加速度為負,故選項C正確。 答案:C 5解析:由振動圖像知周期T=2 s,由波動圖像知波長λ=100 cm=1 m,得v==0.5 m/s=50 cm/s,所以先排除選項A、C。 在質點P的附近取半個波長,即圖甲中第二個波谷至第三個波峰,由圖乙知此時刻P質點向上運動,由質點運動方向與波傳播方向關系,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。 答案:C 7解析:由題意可知 s=1T,波從t1時刻起向右傳播1λ,即15 m,可得到t2時刻的波形圖,質點的振動方向垂直波的傳播方向,經(jīng)過1T,平衡位置為x=3 m的質點通過的路程為振幅的5倍,即1.0 m。 答案:AC 8解析:同一機械波在不同介質中傳播時,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)生改變的量當然是波長,故D項正確。 答案:D 9解析:聲音在不同介質中傳播的速度不同,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,設聲音在空氣中聲速為v2,所需時間為t2,在鑄鐵管中聲速為v1,所需時間為t1。則有t1=,t2=。 由測得的時間差可列方程:-=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t=1 s時,由圖(b)振動圖線可知,質點在t=1 s時在平衡位置,正要沿y軸負方向運動,由圖(a)波動圖線向x軸負方向傳播判斷O點在平衡位置,正沿y軸負方向運動,故選A。 (2)由圖(a)波動圖線向x軸正方向傳播可判斷x=2 m處的質點在平衡位置,正沿y軸負方向運動,故選C。 答案:(1)A (2)C 11解析:船每分鐘上下擺動20次,可得周期T= s=3 s,波長λ=vT=12 m,當A船位于波峰時,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:質點1、9是兩個相鄰的且振動情況總是相同的兩個質點,它們的平衡位置之間的距離即為一個波長,即λ=8L。 (2)t=0時,波剛傳到質點1,且質點1起振方向向下,說明波中各質點的起振方向均向下,在Δt后由圖像可知質點9的振動方向向上,說明它已經(jīng)振動了,因此Δt=T+,即T=Δt。 (3)波速v===。 答案:(1)λ=8L (2)T=Δt (3)v=- 配套講稿:
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