新人教版高中物理選擇性必修第一冊第三章機械波質量評估A含解析 試卷

第三章質量評估(A)(時間:75分鐘　滿分:100分)一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.1.一列波由波源向周圍擴展出去,下列說法不正確的是(　　)A.介質中各質點由近及遠地傳播出去B.介質中的振動形式由近及遠傳播出去C.介質中振動的能量由近及遠傳播出去D.介質中質點只是振動沒有遷移解析:波在傳播時,介質中的質點在其平衡位置附近做往復運動,它們并沒有隨波的傳播而發(fā)生遷移,選項A說法錯誤,選項D說法正確.波傳播的是振動形式和能量,選項B、C說法正確.答案:A2.下圖分別表示一列水波在傳播過程中遇到了小孔(圖甲、乙)或障礙物(圖丙、丁)的示意圖,相鄰實線間的距離等于一個波長,其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有(　　)      甲               乙              丙               丁A.只有甲、乙、丁            B.只有甲、丁 C.只有乙、丙            D.只有甲、丙解析:題圖甲中小孔的寬度與波長相差不多,題圖乙中小孔的寬度比波長小,題圖丁中障礙物的尺寸與波長相差不多,所以它們均能發(fā)生明顯衍射.題圖丙中障礙物的尺寸比波長大很多,不能發(fā)生明顯衍射.答案:A3.關于多普勒效應,下列說法正確的是 (　　)A.多普勒效應是由波的干涉引起的B.發(fā)生多普勒效應時,波源的振動頻率發(fā)生改變C.若聲源靠近觀察者,則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出的聲波的頻率D.只有聲波才有多普勒效應解析:多普勒效應是由于波源與觀察者之間發(fā)生相對運動而產(chǎn)生的,其波源的振動頻率不發(fā)生變化,觀察者接收到的頻率發(fā)生變化,選項A、B錯誤;當聲源靠近觀察者時,觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出的聲波的頻率,選項C正確;機械波和電磁波都有多普勒效應現(xiàn)象,選項D錯誤.答案:C4.一列簡諧波沿x軸正方向傳播,在t=0時的波形圖如圖甲所示,已知波速為10 m/s.則t=0.1 s時的波形圖是圖乙中的 (　　)甲      A                B              C                D乙解析:由t=0時的波形圖可知該波的波長為4 m,所以波的周期為T== s=0.4 s,所以0.1 s=T.由于波沿x軸正方向傳播,從t=0時刻經(jīng)過個周期后的波形應為C.答案:C5.如圖所示,實線為一列橫波某時刻的波形圖,這列波的傳播速度為0.25 m/s,經(jīng)過1 s后的波形如圖中虛線所示.這列波的傳播方向與這段時間內(nèi)質點P(x=0.1 m處)所通過的路程分別是(　　)A.向左,10 cm             B.向右,30 cm C.向左,50 cm             D.向右,70 cm解析:波的傳播距離x=vt=0.25 m=λ,波向左傳播,P所通過的路程為5倍振幅,即50 cm.答案:C6.如圖所示,實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時刻的波形圖.該波的波速為0.8 m/s,則下列說法正確的是 (　　)A.這列波的波長是14 cmB.這列波的周期是0.5 sC.這列波可能是沿x軸正方向傳播的D.t=0時,x=4 cm處的質點振動方向沿y軸負方向解析:由題圖知該波的波長λ=12 cm,選項A錯誤.由v=得T= s=0.15 s,選項B錯誤.因=,該波沿x軸負方向傳播,選項C錯誤.由波沿x軸負方向傳播可判定t=0時刻,x=4 cm處質點的振動方向沿y軸負方向,選項D正確.答案:D7.t=0時刻,波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正方向開始振動,振動周期為0.4 s,在同一均勻介質中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波.t=0.6 s時的波形圖是????????????? (　　)         A             B              C              D解析:波源振動,在同一均勻介質中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波.t=0.6 s時波源振動沿x軸正、負兩方向各傳播1.5個波長,且t=0.6 s時波源向y軸負方向運動,根據(jù)“同側法”可判斷t=0.6 s時的波形圖是C.答案:C二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.8.圖甲為一列橫波在t=0時的波動圖像,圖乙為該波中 x=2 m處質點P的振動圖像,下列說法正確的是????????????? (　　)      甲                  乙A.波速為4 m/s B.波沿x軸負方向傳播C.t=0.5 s時,P的動能最大 D.t=2.5 s時,P運動的路程為1.8 cm解析:由圖甲可知波長為4 m,由圖乙可知周期為1.0 s,所以波速為4 m/s,選項A正確.由圖乙可知t=0時,P正由平衡位置向上運動,結合圖甲可知波沿x軸正方向傳播,選項B錯誤.由圖乙可知t=0.5 s時,P位于平衡位置,動能最大,選項C正確.t=2.5 s=2.5T,P運動的路程為2 cm,選項D錯誤.答案:AC9.圖中S1、S2是兩個相干波源,它們發(fā)出的波相互疊加,實線表示波峰,虛線表示波谷.則對a、b、c三點振動情況的判斷正確的是????????????? (　　)A.b處的振動永遠互相減弱 B.a處永遠是波峰與波峰相遇點C.b處在該時刻是波谷與波谷相遇 D.c處的振動永遠互相減弱解析:b處此刻是波谷和波谷相遇,位移為負的最大值,振動加強,選項A錯誤,選項C正確;a處此刻是波峰與波峰相遇,半個周期后變成波谷與波谷相遇,始終是振動加強的點,但并非永遠是波峰與波峰相遇的點,選項B錯誤;c處此刻是波峰和波谷相遇,半個周期后仍是波峰和波谷相遇,振動永遠互相減弱,選項D正確.答案:CD10.如圖甲所示,一列簡諧橫波在x軸上傳播.圖乙和圖丙分別是在x軸上a、b兩質點的振動圖像,且xab=6 m.下列判斷正確的是????????????? (　　)                甲                   乙                  丙A.波一定沿x軸正方向傳播 B.波長可能是8 mC.波速一定是6 m/s D.波速可能是2 m/s解析:波可能向+x或-x方向傳播,選項A錯誤.a、b之間的距離可能是n+λ或n+λ,其中n=0,1,2,…,周期為4 s,波長可能為8 m,波速可能為2 m/s,選項C錯誤,選項B、D正確.答案:BD三、非選擇題:共54分.11.(8分)下圖為S1、S2兩個相干波源產(chǎn)生的干涉圖樣,實線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅都為10 cm,則圖示時刻質點P的振動方向垂直于紙面　　　　(選填“向上”或“向下”),質點P的振幅為　　　　cm. 解析:實線表示波峰,虛線表示波谷,質點P的振動方向垂直于紙面向下;因兩列波的振幅都為10 cm,質點P為振動加強點,故振幅為20 cm.答案:向下　2012.(10分)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0和 x=0.6 m處的兩個質點A、B的振動圖像如圖所示.已知該波的波長大于0.6 m,求其波速和波長.解析:由圖像可知,周期T=0.4 s,由波長大于0.6 m,而A、B間的距離Δx=0.6 m可知波從A到B的傳播時間Δt=0.3 s,波速v=,代入數(shù)據(jù)得v=2 m/s,波長λ=vT,代入數(shù)據(jù)得λ=0.8 m.答案:2 m/s　0.8 m13.(10分)一列簡諧橫波在t1=0時刻的波形如圖所示,已知該波沿x軸正方向傳播,在t2=0.7 s時,質點P剛好出現(xiàn)第二次波峰,試求:(1)波速v;(2)x坐標為6 m的Q點第一次出現(xiàn)波谷的時刻t3.解析:(1)由題圖可知λ=2 m,設該波周期為T,則T+T=0.7 s,解得T=0.4 s,波速v== m/s=5 m/s.(2)當t=0時刻,x=2 m處的質點在波谷,平移到Q點時,Q點第一次出現(xiàn)波谷.t== s=0.8 s.答案:(1)5 m/s　(2)0.8 s14.(12分)甲、乙兩列完全相同的橫波分別由波源A、B發(fā)出,沿x軸相向傳播,t=0時的波形圖如圖所示,如果兩列波的波速都是10 m/s.(1)甲、乙兩列波的頻率各是多少?(2)幾秒末兩列波相遇?相遇時C、D兩點間有哪些點位移最大?解析:(1)由圖知λ=4 m,又因為v=10 m/s,所以由f=得f= Hz=2.5 Hz,甲、乙兩列波的頻率均為2.5 Hz.(2)設經(jīng)t時間兩波相遇,則2vt=4 m,所以t= s=0.2 s,又因為T==0.4 s,波分別向前傳播相遇.此時兩列波的圖像如圖中的虛線所示.C、D間x=5 m和x=7 m處的點位移最大.答案:(1)2.5 Hz　2.5 Hz(2)0.2 s末　x=5 m和x=7 m15.(14分)一列簡諧橫波在x軸上傳播,在t1=0和t2= 0.05 s 時的波形分別如圖中實線和虛線所示.(1)求這列波可能的波速.(2)當波速為280 m/s時,波的傳播方向如何?以此波速傳播,從t1=0開始計時,x=8 m處的質點P從平衡位置運動至波谷所需的最短時間是多少?解析:(1)若波沿x軸正方向傳播,則Δs=Δx1+nλ=(2+8n) m(n=0,1,2,…),v== m/s=(40+160n) m/s(n=0,1,2,…),若波沿x軸負方向傳播,則Δs'=Δx2+nλ=(6+8n) m(n=0,1,2,…),v'== m/s=(120+160n) m/s(n=0,1,2,…).(2)當波速為280 m/s時,有280 m/s=(120+160n) m/s(n=0,1,2,…),解得 n=1,所以波沿x軸負方向傳播. T== s,所以質點P由平衡位置運動到波谷所需最短時間t== s.答案:見解析.