《高中物理新课标选修3-4习题单元测试卷二含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理新课标选修3-4习题单元测试卷二含答案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单元测试卷 (二 ) 时间： 90 分钟分值： 100 分 第卷 (选择题共 48 分) 一、选择题 (本题有12 小题，每小题4 分，共48 分其中19 题为单选题， 10 12 题为多选题 ) 1关于机械波，紫珠、蓝仔、白胖、黄娃四位同学各自发表了自己的观点： 紫珠说： 树叶在水面上下振动，说明机械波并不向外传递介质蓝仔说： 只有横波 才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象白胖说： 只有横波才能发生干涉现象，纵波 不能发生干涉现象黄娃说：机械波的频率由波源决定 他们的观点正确的是() AB CD 【解析】机械波是机械振动形式向外传播，是能量向外传递，介质只在各自平衡位置 附近振动，不向外传
2、递，故正确；衍射、干涉是波特有的现象，一切波都能发生衍射、干 涉现象，故、错误；由机械波的性质可知，机械波的频率由波源决定，故正确故选 项 D 正确 【答案】D 2老师为演示简谐横波的形成过程，挑了30 个身高差不多的同学在操场上排成一排， 相邻同学间隔0.5 m，然后从排头的同学开始，周期性地做蹲下、站起的动作，后面的同学 比前面的同学迟0.5 s开始运动，并一个一个依次向后传，每位同学完成一次蹲下、站起的 动作用时4 s，则 () A为使模拟较为成功，同学们应尽量匀速地蹲下、站起 B从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时15 s C第一位同学和第五位同学的动作总是相反 D第一位同学和第四
3、位同学的动作总是相反 【解析】每位同学在蹲下、站起过程中应是做简谐运动，A 错误；从第一位传到最后 一位用时29 个 0.5 s，即 14.5 s，B 错误；第一位同学和第五位同学的动作总是相反，D 错 误， C 正确 【答案】C 3如图 1 所示，有一条均匀的弹性绳，0、1、2、3、 16 是绳上一系列等间隔的 点现有一列简谐横波沿此绳传播某时刻，绳上点9 的位移向上且达到最大值、点12 的 位移为零且向上运动则再经过 3 4个周期，下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向 (只画出其中一段绳上某四个质点的情况)的四个图中可能正确的是() 【解析】依题意，波向右传播，点9 到点 12 之间
4、为四分之一波长，此时，点3 在波 谷处，再过 3 4个周期，点 3 运动到平衡位置且向下运动，点6 运动到正向最大位移处，图示 波形 A、B 错误；点 12 运动到波谷处，点15 运动到平衡位置且向下运动，所以图示波形C 正确， D 错误 【答案】C 4蝉 (知了 )是利用蝉的a 发出声音；某同学绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低 的蝉鸣声，这是由于声波的b 现象 a、b 组合正确的是() A嘴，衍射B腹部，干涉 C翅膀，共振D翅膀，叠加 【答案】B 5. 如图表示产生机械波的波源O 做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰观察到波的频 率最低的位置是() AABB CCDD 【解析】波源的左边波
5、长较短，说明波源正向左运动，因此A 处的观察者观察到的 频率偏高， B 处的观察者观察到的频率偏低 【答案】B 6平衡位置处于坐标原点的波源S在 y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x 轴上的 P、Q 两个质点随波源振动 着，P、Q 的 x 轴坐标分别为xP3.5 m、xQ 3 m当 S位移为负且向 y 方向运动时， P、 Q 两质点的 () A位移方向相同、速度方向相反 B位移方向相同、速度方向相同 C位移方向相反、速度方向相反 D位移方向相反、速度方向相同 【解析】由题可知， 波动周期为T1 f 1 50 s 0.02
6、 s，波长 vT2 m，则 xSQ3 m 11 2 ，因此 Q 质点与 S质点的振动完全相反，当 S质点位移为负，且向y 方向运动时， Q 质点的位移为正，且向y 方向运动，两质点位移大小相等；xsp3.5 m13 4 ，则 P 质点 的位移也一定为负，但沿y 方向运动，位移大小与S质点的位移不一定相等，因此P 质点 和 Q 质点的位移方向相反，速度方向相同，D 项正确， A、B、C 项错误 【答案】D 7 一简谐横波以4 m/s 的波速沿 x 轴正方向传播 已知 t0 时的波形如图所示， 则 () A波的周期为1 s Bx0 处的质点在t 0 时向 y 轴正向运动 Cx0 处的质点在t 1/
7、4 s 时速度为0 Dx0 处的质点在t 1/4 s 时速度值最大 【解析】由图知，波长 4 m，周期 T v 1 s，故选项A 正确；由同侧法可判断x 0 处的质点在t0 时的振动方向沿y 轴负方向，故选项B 错误； t1 4s T 4 ，x0 处的质 点经过 T 4后位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在 1 4s 时速度既不为 0，也不是最 大值，故选项C、D 错误 【答案】A 8一简谐横波在图中沿x 轴传播，实线和虚线分别是t1和 t2时刻的波形图，已知t2 t11.0 s由图判断下列哪一个波速是不可能的() A1 m/s B3 m/s C5 m/s D10 m/s 【解析】由波
8、形图得波长 4 米，若波沿x 正方向传播，则传播的距离 x 4 n 14n，波速 v x t 14n 1.0 m/s.将选项 A、B、C、D 中的 v 代入解得 n 分别为 0、1/2、1、 9/4，由于 n 只能整数，可见v3 m/s和 v 10 m/s 是不可能的；若波沿x 负方向传播，则 传播的距离 x 3 4 n 34n，波速v x t 34n 1.0 m/s，将选项A、B、C、D 中 的 v 代入解得 n 分别为 1/2、0、1/2、7/4，v3 m/s 是可能的，无论波向左或向右传播，v 10 m/s 都是不可能的，所以选项D 符合题意 【答案】D 9如图所示，在均匀介质中S1和
9、S2是同时起振 (起振方向相同)、频率相同的两个机械 波源，它们发出的简谐波相向传播在介质中S1和 S2平衡位置的连线上有 a、b、c 三点， 已知 S1a abbccS2 2( 为波长 )，则下列说法中正确的是 () Ab 点的振动总是最强，a、 c两点的振动总是最弱 Bb 点的振动总是最弱，a、c 两点的振动总是最强 Ca、b、c 三点的振动都总是最强 Da、b、c 三点的振动都是有时最强有时最弱 【解析】根据加强点的条件当某点到两波源距离 x 22n 时，该点加强， 当 x 2 (2n1)时(n0,1,2)，该点减弱 a 点 xa ， xb0， xc .所以 a、b、c 三点都加强 【答
10、案】C 10下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A 、B 图)或障碍物 (C、D 图)， 其中能发生明显衍射现象的有() 【解析】发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或和波长相差不 多由图中两个波纹间的距离，B、D 选项波纹间的距离比障碍物或孔的尺寸大故B、D 正确 【答案】BD 11一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图(a)是 t0 时刻的波形图，图(b)和图 (c)分别是 x 轴上某两处质点的振动图象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是() A. 1 3 m B.2 3 m C1 m D.4 3m 【解析】本题考查波动图象和振动图象的知识，解题关键是由波动图象
11、和振动图象解 读出有关信息图(b)所示质点在t 0 时在正向最大位移处，图(c)所示质点在t0 时， x 0.05 m，运动方向沿y 轴负方向，结合波形图线到对应的点，如图所示，若图(b)所示质 点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为 4 3 m，选项D 正确；若图 (b)所示质点为图中右侧 波峰上的点，则两点距离为 2 3 m，选项 B 正确 【答案】BD 12. 如图所示，沿x 轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200 m/s，则可推出 () A再经过0.01 s，图中质点a 的速度方向与加速度方向相同 B图中质点b 此时动能正在减小，其加速度正在增大 C若发生稳
12、定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 Hz D若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸不大于2 m 【解析】由图象可知 4 m，所以 T v 4 200 s0.02 s，因波沿 x 正向传播，故经 0.01 s 即 T/2，质点 a 位于负位移处且向下运动，速度方向与加速度方向相反，A 错而 b 点此时向下运动，动能正在减小，加速度在增大，B 对由于波的频率f 1 T50 Hz，若发 生稳定干涉，所遇波的频率也须为50 Hz，C 项对据发生明显衍射的条件，需障碍物的尺 寸比 4 m 小或与 4 m 差不多，不一定小于2 m，D 项错故B、C 正确 【答案】BC 第卷 (非选择题共 52
13、分) 二、实验题 (本题有 2 小题，共15 分，请将答案写在题中的横线上) 13(7 分)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 大小变化 _(填“变大”、 “变小”或“不变”)，加速度a 的大小变化 _(填“变大”、“变小”或“不变”) 【解析】由图象可知：波的传播方向是沿x 轴正向的由带动法可以知道，质点P 的下一时刻的振动方向是沿y 轴正向的， 即靠近平衡位置， 速度逐渐变大， 加速度逐渐减小 【答案】变大变小 14(8 分)一列沿着 x 轴正方向传播的横波，在t 0 时刻的波形如图甲所示图甲中某 质点
14、的振动图象如图乙所示质点N 的振幅是 _m，振动周期为_s，图乙表 示质点 _(从质点 K、L、M、N 中选填 )的振动图象该波的波速为_m/s. 【解析】由图甲可知，振幅为0.8 m由图乙可知，振动周期T4 s由图乙可知该 质点在 t 0 时，正由平衡位置向y 轴正方向振动，故它表示质点L 的振动图象由 vT 可得， v T 2 4 m/s0.5 m/s. 【答案】0.84L0.5 三、计算题 (本题有 3 小题，共 37 分，解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演 算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15(10 分)从甲地向乙地发出频率为50
15、 Hz 的声波，当波速为330 m/s 时，刚好在甲、 乙两地形成一列有若干个完整波形的波，当波速为340 m/s 时，两地还是存在若干个完整波 形，但完整波形的波数减少了两个，求甲、乙两地距离 【解析】由 v/f 可求得当波速为330 m/s 时 波长为 330/50 m 6.6 m. 甲、乙两地的间距为此波长的整数倍，即dn (n1,2,3,4) 当波速变为340 m/s 时 d(n2) (n1,2,3,4) 340/50 m6.8 m 由上述几式可解得：d448.8 m. 【答案】448.8 m 16(13 分) 一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t0 时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q
16、 分别位 于 x2 m、x4 m 处从 t0 时刻开始计时，当t15 s 时质点 Q 刚好第 4 次到达波峰 (1)求波速； (2)写出质点P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程) 【解析】(1)设简谐横波的波速为v，波长为 ，周期为T，由图象知， 4 m由题 意知 t3T 3 4T 又 v T 联立式，代入数据得v1 m/s (2)质点 P 做简谐运动的表达式为 y0.2sin(0.5t) m 【答案】(1)1 m/s(2)y0.2sin(0.5t) m 17(14 分)在某介质中形成一列简谐波，t0 时刻的波形如图中的实线所示若波向右 传播，零时刻刚好传到A 点，且再经过0.6 s， P点也开始起振，求： (1)该列波的周期T 为多少？ (2)从 t0 时起到 P 点第一次达到波峰时止，O 点对平衡位置的位移y0及其所经过的路 程 s0各为多少？ 【解析】(1)由图
