2022學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波章末習(xí)題檢測（提高篇）教科版選修3-4

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1、2022學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波章末習(xí)題檢測（提高篇）教科版選修3-4 一、選擇題 1．關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說法中正確的是（ ）． A．相隔一個(gè)周期的兩個(gè)時(shí)刻，簡諧波的圖像相同 B．質(zhì)點(diǎn)振動的方向總是垂直于波傳播的方向 C．任一振動質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動一個(gè)波長 D．簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個(gè)波長的兩質(zhì)點(diǎn)振動位移的大小相等 2．一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻波形如圖所示。關(guān)于波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e的運(yùn)動情況，下列敘述正確的是（

2、 ）． A．若波沿x軸正方向傳播，a運(yùn)動的速度將減小 B．若波沿x軸負(fù)方向傳播，c將向下運(yùn)動 C．若e比d先回到平衡位置，則波沿x軸正方向傳播 D．若波沿x軸正方向傳播，再經(jīng)過半個(gè)周期B將移到d現(xiàn)在的位置 3．蟬（知了）是利用蟬的a發(fā)出聲音；某同學(xué)繞蟬歇息的樹干走了一圈，聽到忽高忽低的蟬鳴聲，這是由于聲波的b現(xiàn)象．a(chǎn)、b組合正確的是（ ）． A．蟬的嘴，衍射 B．蟬的腹部，干涉 C．蟬的翅膀，共振 D．蟬的翅膀，疊加 4．下面關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中正確的是（ ）．

3、A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率變化了 B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，觀察者接收的頻率發(fā)生了變化 C．向你駛來的汽車發(fā)出的汽笛聲特別刺耳，這就是多普勒效應(yīng) D．不僅機(jī)械波有多普勒效應(yīng)，其他的波也都有此效應(yīng) 5．如圖所示表示一列沿x軸正方向傳播的橫波在t=0時(shí)刻的波形．已知波速v=2.4 m／s，橫坐標(biāo)為x=0.9 m的質(zhì)點(diǎn)，從t=0到t=1 s，通過的路程為（ ）． A．2.56 m B．2.4 m C．0.6 m D．0.02 m 6．a(chǎn)、b是一條水平繩上相距為的兩點(diǎn)，一列簡諧橫波沿繩傳播，其波長等于，當(dāng)

4、a點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動時(shí)，b點(diǎn)（ ）． A．經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動 B．處于平衡位置上方位移最大處 C．經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動 D．處于平衡位置下方位移最大處 7．已知一列波某時(shí)刻的波動圖像和其上一點(diǎn)的振動圖像，如圖所示，則有（ ）． A．甲圖是振動圖像，波速為2×104 m／s B．甲圖是波動圖像，波速為2×102 m／s C．乙圖是波動圖像，波速為5×102 m／s． D．乙圖是振動圖像，波速為5×103 m／s 8．水池分深水區(qū)和淺水區(qū)，一列在深水區(qū)以34 cm／s速

5、度傳播的波以60°的入射角進(jìn)入淺水區(qū)，在淺水區(qū)折射角為r，波長為，則關(guān)于折射角r及波長，下列判斷正確的是（ ）． A．變大，r＜60° B．變小，r＜60° C．變大，r＞60° D．變小，r＞60° 9．如圖所示，S為上下振動的波源，振動頻率為100 Hz，所產(chǎn)生的橫波向左、右兩方向傳播，波速為80 m／s，已知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距波源S的距離為SP=17.4 m，SQ=16.2 m．當(dāng)S通過平衡位置向上振動時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位置是（ ）． A．P在波峰，Q在波谷 B．都在波峰 C．都在波谷

6、D．P在波谷，Q在波峰 10．如圖，A是波源，各點(diǎn)之間的距離均為l m，當(dāng)t=0時(shí)A開始向上振動，經(jīng)過0.1 s第一次到達(dá)最大位移，此時(shí)波傳播到C點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）． A．波的傳播速度是10 m／s，周期是0.4 s B．波的頻率是2.5 Hz，波長是8 m C．再經(jīng)0.2 s，波傳到G點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)達(dá)到最大位移 D．波傳播到J點(diǎn)共歷時(shí)0.45 s，這時(shí)H點(diǎn)達(dá)到最大位移 二、填空題 11．有一種用鋼絲操縱做圓周飛行的飛機(jī)模型，裝有兩沖程的活塞式發(fā)動機(jī)作為動力．操縱者站在圓心，在他聽來發(fā)動機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲

7、音是平穩(wěn)不變的．場邊的觀察者聽到的聲音忽高忽低地做周期性變化，這是由于________，這種現(xiàn)象叫________。 12．一列簡諧波向右傳播，波速為v，沿波傳播方向上有相距為L的A、B兩質(zhì)點(diǎn)，如某時(shí)刻A、B均處于平衡位置，且A、B間僅有一個(gè)波谷，則該波的波長可能值是________．若經(jīng)過時(shí)間t，b質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動到波峰，則T的可能值有________個(gè)． 三、解答題 13．如圖所示是干涉消聲器的工作原理圖，在A點(diǎn)發(fā)出頻率為680 Hz的聲音，沿圓弧和直線型管道傳到b點(diǎn)，已知，，則在B點(diǎn)能否聽到聲音．（v=340 m／s） 14．甲、乙兩列完

8、全相同的橫波分別從波源A、B兩點(diǎn)沿直線仇相向傳播，t=0時(shí)的波形圖像如圖所示，如果兩列波的波速都是10 m／s，求： （1）甲、乙兩列波的頻率各是多少？ （2）第幾秒末兩列波相遇，相遇時(shí)C、D兩點(diǎn)間有哪些點(diǎn)位移最大？ （3）t=0.3 s末，C、D間（包括C、D兩點(diǎn)）有幾個(gè)點(diǎn)的位移最大？ 15．一列簡諧橫波沿直線傳播，在這條直線上相距d=1.8 m的A、B兩點(diǎn)，其振動圖像分別如圖中的甲、乙所示．已知波長符合0.5 m＜＜1.0 m，求這列波的波速v。 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】A

9、、D 【解析】質(zhì)點(diǎn)的振動狀態(tài)經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動一個(gè)波長，而不是質(zhì)點(diǎn)本身沿波的傳播方向移動一個(gè)波長．繩上相距半個(gè)波長的兩質(zhì)點(diǎn)位移總是大小相等，方向相反．對于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向垂直．而縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向在一條直線上，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，A、D兩項(xiàng)正確． 2．【答案】B 【解析】若波沿x軸正方向傳播，則a向下運(yùn)動，速度增大；e比d遲回到平衡位置；b不隨波遷移到d，而是在平衡位置附近上下振動． 3．【答案】B 4．【答案】B、C、D 【解析】波源的頻率并不改變． 5．【答案】C 【解析】由題中圖像可知：=1.2 m，由于，得．從t

10、=0到t=1 s，質(zhì)點(diǎn)完成兩次全振動，則通過的路程為：s=2×4×A=2×4×2 cm=0.16 m． 6．【答案】C 【解析】由題意可知，，所以a、b振動狀況相反，當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動時(shí)，b點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動． 7．【答案】D 【解析】由題中圖像特點(diǎn)可知：甲圖為波動圖像，波長=10 m，乙圖為振動圖像，周期T=2×10－3 s，則波速．D項(xiàng)正確． 8．【答案】B 【解析】波在淺水區(qū)傳播比在深水區(qū)傳播的速度?。l率不變，所以波長變?。凵渎?，所以r＜60°．B項(xiàng)正確． 9．【答案】A 【解析】由得=0.8 m，即依題意可得，，當(dāng)S在平衡位置向上振動

11、時(shí)，Q、P都應(yīng)在最大位移處，畫出最簡波形圖如圖所示． 故P在波峰，Q在波谷，A正確，B、C、D錯(cuò)． 10．【答案】B、D 【解析】由題意可知：T=0.4 s，=8 m，所以f=2.5 Hz，v=20 m／s，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤． 再經(jīng)0.2 s，波又向前傳播的距離x=vt=4 m，到達(dá)G點(diǎn)，E達(dá)到最大位移處，C項(xiàng)不正確． 當(dāng)波傳到J點(diǎn)時(shí)，所用時(shí)間，此時(shí)H點(diǎn)達(dá)到最大位移處，D項(xiàng)正確． 二、填空題 11．【答案】聲波與觀察者相對運(yùn)動 多普勒效應(yīng) 12．【答案】2L、L、 2 三、解答題 13．【答案】見解析

12、 【解析】波長， 而， 所以B點(diǎn)是振動減弱點(diǎn)，因此聽不到聲音． 14．【答案】見解析 【解析】（1）由圖知：兩列波的波長相等，即=4 m．又因V=10 m／s，所以由得，故甲、乙兩列波的頻率均為2.5 Hz． （2）設(shè)經(jīng)t兩波相遇，則：2vt=4 m，所以。又因，故波分別向前傳播個(gè)波長相遇．此時(shí)兩列波的圖像如圖（a）中的虛線所示．故在t=0.2 s末．CD間有x=5 m和x=7 m處的點(diǎn)位移最大． （3）兩波經(jīng)0.3 s傳播的距離為：v·t=10×0.3 m=3 m，其波的圖像如圖（b）中的虛線所示： 由圖像可知，位移最大的點(diǎn)為x=6 m處的點(diǎn)，即只有一個(gè)點(diǎn)的位移最大． 15．【答案】見解析 【解析】由題中振動圖像知A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動情況正好相反，即它們之間的距離與波長的關(guān)系符合 （n=0，1，2，3，…）． ① 又0.5 m＜＜1.0 m． ② 聯(lián)立①②兩式解得n=2，n=3． 所以，． 再由振動圖像知周期T=1.0 s， 根據(jù)得v1=0.72 m／s，v2=0.51 m／s．