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主题2第Ⅱ部分机械波检测试卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1～6题为单项选择题，7～12题为多项选择题)1.以下对机械波的认识正确的是A.形成机械波一定要有波源和介质B.波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动√解析波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确.简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D均错误.1234567891011121314151617182.(2018·吉林八校联考高二下学期期中)下列关于机械波的说法中，正确的是A.发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C.在一个周期内，介质的质点所通过的路程等于波长D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大解析发生干涉现象时，介质中振动加强点振幅最大，减弱点振幅最小，若两列波的振幅相等，减弱点的振幅可能为零，故A正确；产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化，使观察者接收的频率发生了变化，但波源频率并不改变，故B错误；质点简谐振动时，一个周期内通过的路程是振幅的4倍，与波长无关，故C错误；波速由介质决定，频率由波源决定，当声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长变大，故D错误.√1234567891011121314151617183.(2018·沈阳市郊联体高二上学期期末)近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍.当战机在地面上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动.这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时发出的巨大响声，称为音爆.音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近A.音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B.敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C.火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D.在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话√1234567891011121314151617184.(2017·天津卷)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意图如图1.绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是A.该简谐波是纵波B.该简谐波的最大波长为2LC.t＝T8时，P在平衡位置上方D.t＝3T8时，P的速度方向竖直向上√图11234567891011121314151617185.一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图2所示，坐标原点处质点位于波峰，质点A的位置与坐标原点相距0.5m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经过0.02s将第一次到达波峰，下列说法错误的是A.这列波的波长是2mB.这列波的频率是50HzC.这列波的波速是25m/sD.这列波的传播方向是沿x轴的负方向√123456789101112131415161718图26.质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图3所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s.0.3s后，此质点立即停止运动，再经过0.1s后的波形图为图3√1234567891011121314151617187.下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图A、B)或障碍物(图C、D)，其中能发生明显衍射现象的有解析图B中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图D中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图A中小孔比波长大得多，不能发生明显衍射现象，图C中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射现象.故选B、D.123456789101112131415161718√√8.(2018·沈阳铁路实验中学高二下学期期中)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图4实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻的波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法正确的是A.这列波的波速可能是50m/sB.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cmC.质点c在这段时间内通过的路程可能为60cmD.若周期T＝0.8s，则在t＋0.8s时刻，质点Q速度最大√√图41234567891011121314151617189.某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s.下列说法正确的是A.该水面波的频率为6HzB.该水面波的波长为3mC.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去D.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移√√12345678910111213141516171810.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图5所示区域相遇.则A.在相遇区域会发生干涉现象B.实线波和虚线波的频率之比为3∶2C.平衡位置为x＝6m处的质点此刻速度为零D.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x＝5m处的质点的位移y0√√图512345678910111213141516171811.一列简谐横波，某时刻的波形如图6甲所示，P、Q、M为该横波上的三个质点，各自的横坐标位置分别为x＝6m、x＝10m、x＝15m，从该时刻开始计时，波上M质点的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是A.该波波速是25m/s，传播方向沿x轴负方向B.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为2.5HzC.若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多D.从该时刻起，质点Q将比质点P先回到平衡位置图6123456789101112131415161718√√12.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m.P、Q开始振动后，下列判断正确的是A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置C.当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰D.当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰√√123456789101112131415161718二、填空题(本题共2小题，共12分)13.(4分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图7甲是波传播到x＝5m处的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴____方向(填“正”或“负”)；经过___________s，Q点第一次到达波峰.图7123456789101112131415161718负8(每空2分)14.(8分)图8为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，由此可知该波沿__________传播，该时刻a、b、c三点中加速度最大的是___点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是___点，若t＝0.02s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_____________m/s.图8x轴正方向cc100(每空2分)123456789101112131415161718三、计算题(本题共4小题，共40分)15.(9分)(2018·资阳中学高二下学期期中考试)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1s，振幅A＝5cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求：(1)P、Q间的距离；123456789101112131415161718答案133cm(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程.波源振动的时间为t1＝OQv＋14T＝6T＋T4(2分)波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源振动的路程为A，答案125cm解析Q处的质点第一次处于波峰位置时，故t1时间内，波源振动的路程为s＝25A＝125cm.(1分)12345678910111213141516171816.(10分)如图9甲所示，为某一列简谐横波在t＝t0时刻的图象，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图象，试讨论：(1)波的传播方向和波速大小；答案沿x轴正向传播5m/s解析根据题图振动图象可以判断：P质点在t＝t0时刻在平衡位置且向负方向运动，由此可确定波沿x轴正向传播.(1分)由题图甲知该波波长λ＝2m，由题图乙知T＝0.4s，(1分)则v＝λT＝20.4m/s＝5m/s.(2分)图9123456789101112131415161718(2)画出经过2.3s后波的图象，并求出P质点的位移和运动的路程.答案见解析图位移为10cm路程为2.3m解析由于T＝0.4s，所以2.3s＝534T，(1分)(3分)P质点的位移为x＝0.1m＝10cm，路程s＝4A×5＋3A＝23A＝2.3m.(2分)波形重复5次再沿x轴前进34个波长，故经过2.3s后的波的图象如图所示，12345678910111213141516171817.(10分)一列横波在x轴上传播，各质点在竖直方向上振动，a、b是x轴上相距sab＝6m的两质点，t＝0时，b质点正好到达最高点，且b质点到x轴的距离为4cm，而此时a质点恰好经过平衡位置向上运动.已知这列波的频率为25Hz.(1)求经过时间1s，a质点运动的路程；答案见解析解析a质点一个周期内运动的路程s0＝4A＝0.16m(2分)1s内的周期数是n＝1T＝25，1s内运动的路程s＝ns0＝4m(2分)123456789101112131415161718(2)若a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速大小.答案见解析解析若波由a传向b，sab＝n＋34λ，v＝λf＝6004n＋3m/s(n＝1，2，3，…)；(3分)123456789101112131415161718若波由b传向a，sab＝n＋14λ，v＝λf＝6004n＋1m/s(n＝1，2，3，…).(3分)18.(11分)一列在介质中沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图10所示，此时坐标为(1cm，0)的质点A刚好开始振动.在t1＝1.4s时刻，位于坐标(3cm，0)处的质点P恰好第三次(从质点P起振算起)到达波峰.质点Q的坐标是(－2.5cm，0).求：(1)这列波的传播速度；答案5cm/s解析t＝0时刻，P向下振动，此前P已经到过一次波峰，根据题意，有：t1＝T＋34T(1分)解得：周期T＝0.8s(1分)由题图可知波长λ＝4cm(1分)图10根据波速v＝λT，解得v＝5cm/s(1分)123456789101112131415161718(2)试推导从t＝0时刻开始，质点Q的位移y随时间t变化的表达式.解析由题图可知，振幅A＝2cm(1分)Q的起振时刻为t2＝QAv＝0.7s(1分)Q的振动方程y＝Asin[2πT(t－t2)](2分)答案当t≥0.7s时，y＝2sin[5π2(t－0.7)]cm；当t0.7s时，y＝0.代入数据得：当t≥0.7s时，y＝2sin[5π2(t－0.7)]cm