2021年新课标版物理选修3-4-《机械波》章末测试.docx

机械波章末测试说明：本测试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，考试时间90分钟，满分100分第卷(选择题)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分每小题至少有一个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)1以下说法正确的是()A在室内讲话的声音比在旷野讲话的声音洪亮，是声波的多普勒效应B在水里的人能听到岸上的声音，是声波的干涉现象C“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象D迎面驶来的汽车鸣笛时声音越来越大，是声波的干涉现象答案C2S1、S2是两个相同的波源，这两列波发生干涉时，在干涉区域内有a、b、c三点，某时刻a点有波峰和波谷相遇，b点有两列波的波谷相遇，c点有两列波的波峰相遇，问再经过时，振动加强的是()A只有a点B只有c点Cb点和c点 Da点和c点解析在发生干涉现象时两列波在介质中引起的振动状况相同，则该点振动加强，假如振动状况相反，振动减弱，所以，波峰和波峰、或者波谷和波谷相遇的点振动加强，而且加强的总是加强；波峰和波谷相遇的点振动减弱，且总是减弱，故C选项正确答案C3一列横波沿x轴正方向传播，在某时刻的波形图为一正弦曲线，如图所示，若波速为2 m/s，下列说法正确的是()A从图示时刻开头，经1 s质点a通过的路程为0.2 mB从图示时刻开头，质点b比质点a先回到平衡位置C若此波遇到另一列波并产生稳定干涉条纹，则另一列波的频率为0.5 HzD若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象解析由图可知波长4 m，由v得T s2 s，经过1 s，a质点通过的路程为2 A40 cm，故A选项错误；由4 m，若波传播中遇到宽约3 m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D选项错误；波沿x轴正向传播，则可知b质点向下振动，则B选项错误；T，f0.5 Hz，故C选项正确答案C4(多选题)一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动，由此可知()A该波沿x轴正方向传播Bc正向上运动C该时刻以后， b比c先到达平衡位置D该时刻以后，b比c先到达距平衡位置最远处解析由题中a质点向上振动，则可知波沿x轴正向传播，A选项正确；c应向下运动，故B选项错误，而C选项正确；c质点先到达负向最大位移处，故D选项错误答案AC5(多选题)下图为一列简谐横波在某一时刻的波形图，下图为质点P以此时刻为计时起点的振动图象从该时刻起()A经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C经过0.15 s时，波沿x轴的正方向传播了3 mD经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向解析由图象可知t0时刻，P质点向下运动，则波向右传播，经0.35 s即1T，P点到达波峰，Q质点距平衡位置的距离小于P点，故A选项正确；经0.25 s，即1T，P到达波谷，加速度最大，故B选项错误；经0.15 s传播的距离xvt3 m，C选项正确；Q点t0时向上振动，经0.1 s即半个周期，其运动方向沿y轴负方向，故D选项错误答案AC6在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处在这段时间内波传播了0.5 m，则这列波()A周期是0.2 s B波长是0.5 mC波速是2 m/s D经1.6 s传播8 m解析v m/s5 m/s，故C选项错误；D选项正确；由于0.1 s跟周期的关系不确定，故不能确定波长和周期，故A、B选项错误答案D7(多选题)在介质中沿x轴正方向传播的一列简谐波，在某一时刻的波形图线如图所示，此时D点刚开头振动，则以下说法正确的是()A质点A正向y轴正方向运动B质点B正向y轴正方向运动C质点A比B先回到平衡位置D质点C正向y轴负方向振动解析无论波沿什么方向传播，介质中的质点只在平衡位置四周于波峰和波谷之间振动，介质中质点振动方向只在波峰、波谷两处转变方向，所以从波峰到波谷这段上的质点振动方向必相同从波谷到波峰这段上的质点的振动方向也必相同由右行波右向上、左向下可推断，向右传播的波，波峰右侧如B点振动方向向上，波峰左侧，如C，A点振动方向向下，故B、C、D选项正确答案BCD8.一列横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，经过0.02 s第一次到达最大位移处由此可知()A这列波的波长为2 mB这列波的频率为50 HzC这列波的波速为25 m/sD这列波沿x轴正方向传播解析由题中图象可知这列波的波长为20.5 m1 m，故A错误；质点A沿y轴正方向运动，因此波源在A的左侧，波沿x轴正方向传播，D正确；A由平衡位置，经过T第一次到达最大位移处，所以波的周期为0.08 s，频率为12.5 Hz，由v知，波速v12.5 m/s，故B、C错误答案D9一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则()A该波的振幅可能是20 cmB该波的波长可能是8.4 mC该波的波速可能是10.5 m/sD该波由a传到b可能历时7 s解析由图象可知振幅应为10 cm，故A选项错误；波由a向b传播，a靠近振源，a点的振动比b超前nTT，则x10.5 mn(n0,1,2,3)，m，则可知B选项错误；vm/s，由此可知C选项错误；a传到b的时间tnTT，当n1时t7 s，故D选项正确答案D10(多选题)一列简谐横波，在t0时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为(1,0)、(7,0)，波的传播方向由右向左，已知t0.7 s，P点其次次消灭波峰，则()At0.9 s，Q点第一次消灭波峰Bt1.2 s，Q点第一次消灭波峰C振源起振方向肯定向上D质点Q位于波峰时，质点P位于波谷解析由图知波长4 m，其次个波峰到达P点所需时间为T0.7 s，有T0.4 s，波速vm/s10 m/s.第一个波峰传播到Q，传播距离x2(7) m9 m，所需时间t0.9 s，故A选项正确，B选项错误P、Q两点间距6 m，振动状况相反，选项D正确波的最前方x1 m处的质点正处于平衡位置向上运动，由此可知波源起振方向向上，选项C正确答案ACD第卷(非选择题)二、填空题(本题包括2小题，共14分)11(6分)声波从甲介质进入乙介质中，已知入射角为30，折射角为37，声波在乙介质中传播速度为在甲介质中传播速度的_倍解析由折射定律可知1.2.答案1.212(8分)利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波放射和接收装置的渔船上，当它向选定的方向放射出频率为5.8104 Hz的超声波后，经过0.64 s收到鱼群反射回来的反射波，已知5.8104 Hz的超声波在水中的波长为2.5 cm，则这群鱼跟渔船的距离为_m，反射波的频率为_Hz.解析设鱼群跟渔船的距离为s，由题意t波速公式vf，得s464 m.反射波的频率不发生变化5.8104 Hz.答案4645.8104三、计算题(本题包括3小题，共36分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(10分)正在报警的警钟每隔0.5 s响一声一个人正坐在以60 km/h的速度向着警钟行驶的车中已知声音在空气中的速度为330 m/s，则这个人在每分钟内能听到几次警钟？解析先设空气中声速为v0.在时间T内传播的距离s0v0T(T为周期)，而声波在时间t内走的距离为s1v0t；因而人不动时听到的钟声次数n0，假如人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内距离为s2(v0v)t，此时人听到的钟声次数为n126次答案126次14(12分)如图所示，为某一列简谐波tt0时的波形图象，是这列波上P点从这一时刻起的振动图象，试争辩(1)波的传播方向及传播速度；(2)画出经2.3 s后波的图象，并求P质点的位移和P质点运动的路程解析(1)由图象可知tt0时刻P质点由平衡位置向下运动由此可确定波沿x轴正向传播由图象可知2 m，T0.4 s，v5.0 m/s.(2)T0.4 s经t2.3 s5T，经2.3 s的波形图如图所示则P质点的位移为10 cm，路程s54A3A2.3 m.答案(1)5.0 m/s，沿x轴正方向传播(2)见解析图象10 cm2.3 m15(14分)如图所示，为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s时的波形图，位于坐标原点的观看者观测到4 s内有10个完整的波经过该点(1)求该波的振幅、频率、周期和波速(2)画出平衡位置在x轴上的P点处的质点在00.6 s内的振动图象解析(1)依据波的图象可知振幅A0.1 m，f2.5 Hz，T0.4 s，v5 m/s.(2)由题意可知t0时刻的波形图与t1.2 s时的波形图是一样的由于T0.4 s,1.2 s为3倍的周期，由题可知t0时刻，P质点由y0.08 m处向y轴负方向运动，其振动图象如图所示答案(1)0.1 m 2.5 Hz0.4 s5 m/s(2)见解析图