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1、1第十二章第十二章 机械波机械波 检测题检测题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，时间 90 分钟第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1下列说法正确的是( )A要让放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处掷石子形成水波B两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员也能利用语言交流，是声波在液体中传播的应用C宇航员在宇宙飞船里，击打船壁引起机械振动，不能在飞船体外形成波
2、D以上说法全错答案：BC解析：在波的传播过程中，介质不随波迁移，A 错；由于声波不仅能在气体中传播，也能在液体及固体中传播，B 正确；太空为真空，因而飞船外不传播声波，C 正确2某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4km/s 和 9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成(如图)在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差 5 s 开始振动，则( )AP 先开始振动，震源距地震仪约 36 kmBP 先开始振动，震源距地震仪约 25 kmCH 先开始振动，震源距地震仪约 36 kmDH 先开始振动，震源距地震仪约 25 km答案：A解析：由两种波的传播速
3、率可知，纵波先传到地震仪，设所需时间为 t，则横波传到地震仪的时间为 t5.由位移关系可得 4(t5)9t，t4 s，距离 lvt36 km，故 A 正确3(2010泉州七中高二检测)如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示2波峰，虚线表示波谷设两列波的振幅均为 5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为 1m/s 和 0.5m.C 点是 BE 连线的中点，下列说法不正确的是( )AC、E 两点都保持静止不动B图示时刻 A、B 两点的竖直高度差为 20cmC图示时刻 C 点正处在平衡位置且向水面运动D从图示的时刻起经 0.25s 后，B 点通过的路程为 20cm答案：A4噪声
4、会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级L110lg(单位为 dB)来表示噪声的大小式中 I 为声强，单位是 W/m2；I01012W/m2是II0人刚好能听到的声音强度我国规定工作环境的噪声一般应低于 85dB，则以下最接近该标准的声强是( )A101W/m2 B102W/m2C104W/m2 D106W/m2答案：C解析：由题意 8510 lg，则108.5，II0II0可得 I103.5 W/m2，选 C.5(2009沈阳高二检测)如图所示，虚线和实线分别为甲乙两个弹簧振子做简谐运动的图象，已知甲乙两个振子质量相等，则( )A甲乙两振子的振幅分别为 2cm、1cmB甲、乙
5、两个振子的相位差总为 C前 2 秒内甲乙两振子的加速度均为正值3D第 2 秒末甲的速度最大，乙的加速度最大答案：AD解析：两振子的振幅 A甲2cm，A乙cm，A 对；两振子的频率不相等，相位差为一变量，B 错；前 2 秒内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，C 错；第 2s 末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处，加速度最大，D 对6(2010浙江温州高二联考)一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，波速为 v4 m/s.已知坐标原点(x0)处质点的振动图象如图所示(a)，在下列 4 幅图中能够正确表示 t0.15 s 时的波形的图是( )答案：A解析：vT1.6m由振动图象知在 t0.15s
6、时刻，质点处于平衡位置上方且正在向下运动，结合机械波沿x 负方向传播可得 A 选项正确7在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9 个质点，相邻两质点的距离均为 L，如图甲所示一列横波沿该直线向右传播，t0 时到达质点 1，质点 1 开始向下运动，经过时间 t 第一次出现如图乙所示的波形，则该波的( )A周期为 t，波长为 8LB周期为 t，波长为 8L234C周期为 t，波速为2312LtD周期为 t，波速为8Lt答案：BC解析：因质点开始振动方向向下，故经 t 时间第一次出现图示波形时，质点 1 和质点9 之间恰好是一个波长，说明波由质点 1 传播到质点 9 需要一个周期的时间，但质点 9
7、 刚开始振动的方向是向下振动，而波形图中质点 9 是向上振动的，说明波传播到质点 9 后又振动了半个周期，故有 Tt，T t，由图知，8L，由 v 得，v，故 BC 正确3223T12Lt8一列简谐横波沿直线传播，该直线上的 a、b 两点相距 4.42 m，图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在 a、b 两点处质点的振动曲线从图示可知( )A此列波的频率一定是 10 HzB此列波的波长一定是 0.1 mC此列波的传播速度可能是 34 m/sDa 点一定比 b 点距波源近答案：AC解析：由振动曲线知 T0.1 s，故 f 10 Hz，A 正确若波经 ab，则1Tt10.1k0.03.若波经 ba，
8、则 t20.1k0.07.由 v1t1sab和 v2t2sab，取k0,1,2可知 C 正确，B、D 错9(2008 广东模拟)如下图所示，沿 x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200 m/s，下列说法中正确的是( )5A从图示时刻开始质点 a 的加速度将减小B从图示时刻开始，经过 0.01 s，质点 a 通过的路程为 0.4 mC若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为 50 HzD若该波传播过程中遇到宽约 4 m 的障碍物，则会发生明显的衍射现象答案：ABCD解析：a 点在最大位移处，下个时刻向平衡位置运动，位移减小，所以加速度将减小，
9、A正确；由波的图象可知波长 4 m，T s0.02 s,0.01 s 为半个周期，所以经过 0.01 v4200s，a 点经过的路程为 2A0.4 m，B 正确；发生稳定干涉，所以另一列波的频率与该波频率相同，为 50 Hz，C 正确；障碍物的尺寸与该波波长相同，能发生明显衍射，D 也正确10(2008 辽宁大连模拟)一列简谐横波以 1 m/s 的速率沿绳子由 A 向 B 传播，质点A、B 间的水平距离 x3 m，如图甲所示若 t0 时，质点 A 刚从平衡位置开始向上振动，其振动图如图乙所示则 B 点的振动图象为下面四个图中的( )答案：B解析：该波由 A 传到 B 所需时间为 t 3 s，所
10、以质点 B 在 t3 s 时才开始振动，且xv振动情况重复质点 A 的振动，即振动方向为由平衡位置向上振动故选 B.第卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(共 4 小题，共 20 分把答案直接填在横线上)11(4 分)在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振子振动频率为 5Hz，水波在水槽中传播速度为 0.05m/s，为使实验效果更明显，使用小孔直径 d 应_m.6答案：0.01解析：由发生明显衍射现象的条件知，当 d 时满足要求，由 vf 得 m，vf0.055因为 d，所以 d0.01m.12(5 分)如图是一列沿 x 正向传播的简谐横波在传播方向上相距 3m 的两质点 P 和 Q
11、的振动图象，其实线是 P 点的振动图象，虚线是 Q 点的振动图象，若 P 质点离波源比 Q质点近，则该波的最大波长为_m，若 Q 质点离波源比 P 点近，则该波的最大波长是_m.答案：4m 12m解析：由同一时刻 P、Q 两点的位移，画出 P、Q 间的波形图由图可知 t0 时，P 在正向最大位移处，Q 在平衡位置且向负向运动若 P 质点离波源近，则 P、Q 间的波形如图 1所示，有 3，4m；若 Q 质点离波源近，则 P、Q 间的波形如图 2 所示，则有343，12m.1413(5 分)一列间谐横波，沿 x 轴正向传播位于原点的质点的振动图象如图甲所示该振动的振幅是_cm；振动的周期是_s；在
12、 t 等于 周期时，位14于原点的质点离开平衡位置的位移是_cm.图乙为该波的某一时刻的波形图，A 点位于 x0.5 m 处该波的传播速度为_m/s；经过 周期后，A 点离开平衡位置的12位移是_cm.7答案：8 0.2 0 10 814(6 分)如右图所示，在 y 轴上的 Q、P 两点的位置上有两个频率相同，振动方向相同的振源，它们激起的机械波的波长为 2 m，Q、P 两点的纵坐标为：yQ6 m，yP1 m，那么在 x 轴上，从正无穷到负无穷的位置上，会出现振动减弱的区域有_个答案：5 个解析：因为两波源的波程差为半波长的奇数倍时，是减弱点，在正下方相遇波程差最大，6152.5 即坐标为(0
13、,0)处有一个减弱点越向 x 轴的左右两侧 x 越小，QX1PX11.5，有两个减弱点：0.5.又有两个减弱点，故答案为 5 个点QX2PX2QX3PX3三、论述计算题(共 4 小题，共 40 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(9 分)(2010辽师大附中高二检测)图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线经 0.2s 后，其波形如图中虚线所示设该波的周期 T 大于 0.2s，求：(1)由图中读出波的振幅和波长；(2)如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？(3)如果波向左传播，波速是多大、波的周期
14、是多大？答案：(1)10cm；0.24cm (2)0.9m/s；0.27s(3)0.3m/s；0.8s解析：(1)振幅 A10cm；波长 0.24cm8(2)波向右传播：波速 v1m/s0.9m/sx1t0.180.2T1t，周期 T1 t 0.2s0.27s344343(3)波向左传播：速度 v2m/s0.3m/sx2t0.060.2T2t，周期 T24t40.2s0.8s1416(9 分)某实验室中悬挂着一弹簧振子 A 和一单摆 B，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上某次有感地震中观察到静止的振子 A 开始振动 4.0 s后，单摆 B 才开始摆动此次地球中同一震源产
15、生的地震纵波和横波的波长分别为 10 km和 5.0 km，频率为 1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离答案：40 km解析：设地震纵波和横波的传播速度分别为 vp和 vS，则 vpfpvSfS式中，f 为地震波的频率，p和 S分别表示地震纵波和横波的波长设震源离实验室的距离为 s，纵波从震源传播到实验室所需时间为 t，则svptsvS(tt)式中，t 为摆 B 开始摆动的时刻与振子 A 开始振动的时刻之差由式得 sft1S1p代入数据得s40km17(10 分)(2009山东)下图为一简谐波在 t0 时刻的波形图，介质中的质点 P 做简谐运动的表达式为 yAsin5t，求该波的速度，并画出 t0.3s 时的波形图(至少画出一个波长)答案：10 m/s 波形图见解析9解析：由简谐运动表达式可知 5，t0 时刻质点 P 向上运动，故波沿 x 轴正方向传播由波形图读出波长 4m，T2由波速公式 v T联立式，代入数据可得 v10
