高中物理选修3-4 第十二章机械波提优测评A、B卷

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名称 高中物理选修3-4 第十二章机械波提优测评A、B卷
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文件大小 843.9KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2014-02-21 16:09:41

文档简介

第十二章提优测评A卷
时间:60分钟  满分:100分
一、 选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1. 下列关于衍射和干涉的说法正确的是(  ) 21*cnjy*co.
A. 衍射是一切波特有的现象
B. 对于同一列波,障碍物或孔越小衍射现象越明显
C. 听到回声是声波的衍射现象
D. 听到回声是声波的干涉现象
2. 一列向x轴正方向传播的简谐横波在t=6 s末的波形如图所示,A、B、C分别是x=0、x=1 m和x=2 m处的三个质点.已知该波周期为4 s,则下列说法正确的是(  ).
A. 对质点A来说,在t=8 s末将位于x=2 m处
B. 对质点B来说,在第7 s内回复力对它做正功
C. 对质点C来说,在第7 s内加速度在增大
D. 该列波的传播速度是1 m/s
3. 在光滑水平面,有三条互相平行的不同材质绳索,绳索的左端A、B、C齐平,EF、MN分别是与ABC平行的二条界线,且AE=EM.现让三条绳索的左端同时沿水平面在ABC所在直线上开始振动,经一定时间后,两条绳索在MN界线处刚好起振,一条绳索在EF界线处刚好起振,如图所示.则下旬说法正确的是(  )
A.A、B、C三列波的波速相等
B.B波长最长,A、C波长一样
C.B波频率最大,A、C波频率一样
D.B波的波速是C波的二倍21*cnjy*co
4. 如图所示,O是波源,a、b、c、d是波传播方向上各质点的平衡位置,且Oa=ab=bc=cd=3 m,开始各质点均静止在平衡位置,t=0时刻波源O开始向上做简谐运动,振幅是0.1 m,波沿Ox方向传播,波长是8 m,当O点振动了一段时间、经过的路程是0.5 m时,有关各质点运动情况的描述正确的是(  ).
A. a质点的速度方向向上
B. b质点的加速度为零
C. c质点达到最大位移处
D. d质点的速度为零但加速度不为零
5. 一列简谐横波沿x轴负方向传播,图甲是t =1 s时的波形图,图乙是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图乙可能是图甲中哪个质元的振动图线?(  ).
  
A. x=0处的质元 B. x =1 m处的质元
C. x=2 m处的质元 D. x=3 m处的质元
6. S1、S2是弦线两端的两个波源,它们的振动周期都为T,振幅都为A,某时刻S1发出的波恰好传到C,S2发出的波恰好传到A,图中只画出了此时刻两列波在AC部分的叠加波形,S1A间、S2C间波形没有画出,下列说法正确的是(  ).
A. A、B、C三点是振动减弱点
B. A、C是振动减弱点;B是振动加强点,振幅为2A
C. 再经过,AC间的波形是一条直线21*cnjy*co
D. 再经过,AC间的波形不是一条直线
7. 一个位于原点O的波源S发出一列沿x轴正向传播的简谐横波,波速为400 m/s,已知当t=0时刻,波刚好传到x=40 m处,当时的波形图如图所示.在x轴上横坐标x=400 m处固定一个波的接收器P(图中未画出),则下列说法中正确的是(  ).
A. 波源开始振动的方向一定向上
B. x=40 m处的质点在t=0.5 s时刻位于正的最大位移处
C. 接收器在t=1.0 s时刻才接收到此波的信号
D. 若t=0时刻起波源S沿x轴正向以10 m/s匀速移动,则接收器接收到此波的频率将变大
8. 两列相互垂直的平面波各自沿箭头所示方向推进,在共同到达的区域内发生干涉.实线表示波峰,虚线表示波谷.关于小正方形中央的 a、b、c、d四点,下列说法正确的是(  ).
A. a、b、c、d均为振动增强点
B. a、b为增强点,c、d为减弱点
C. a、c为增强点,b、d为减弱点
D. a、d为减弱点,b、c为增强点
9. 一列简谐横波沿x轴正向传播,振幅为?2cm,已知在t=0时刻相距3m的两质点a、b的位移都是1cm,但运动方向相反,其中a质点沿?y轴负向,如图所示.则(  ).
A.a、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍
B.t=0时刻a、b两质点的加速度相同
C.a质点速度最大时,b质点速度为零
D.当b质点位移为+2cm时,a质点位移为负
10. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6 s时的波形图,波的周期T>0.6 s,则(  ).
A. 波的周期为2.4 s
B. 在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动
C. 经过0.4 s,P点经过的路程为4 m
D. 在t=0.5 s时,Q点到达波峰位置
二、 填空题(共29分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11. (8分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波的传播速度v=2 m/s,试回答下列问题:21*cnjy*co
①x=4 m处质点的振动函数表达式y=________cm;
②x=5 m处质点在0~4.5s内通过的路程s=________cm.
12. (8分)如图甲所示为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样,这是水面波的________现象;图乙是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是________图.
  
13. (9分)一列横波沿直线向右传播,直线上有间距均为L的13个质点,如图所示.t=0时刻横波到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为A,经过时间Δt,此时质点1第二次到达负方向最大位移处,已知该横波的波长为8L,则其波速为________.请在图中画出t=Δt时,此13个质点所形成的波形图.
14. (4分)一简谐横波沿x轴正方向传播,已知轴上x1=0和x2=1 m两处的质点的振动图线分别如甲、乙所示,又知此波的波长大于1 m,则此波的传播速度v=________ m/s.
  
三、 计算题(本题共2小题,共23分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. (11分)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1 m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2 m,经过时间0.3 s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程.
 
21*cnjy*co
16. (12分)图甲为某一沿x轴正方向传播的简谐横波在t=1.0 s时刻的图象,乙为参与波动的某一质点的振动图象.问:
(1)两图中的AA′、OC各表示什么物理量?数值各是多少?
(2)说明两图中OA′B段图线的意义;
(3)该波的波速为多大?
(4)画出再经过0.25 s后的波动图象和振动图象.
(5)甲图中P点此刻的振动方向.
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参考答案
第十二章提优测评A卷
14. 333 解析:根据图示知此波的振动周期为T=4×10-3 s,另分析出两质点间距离为x=λ,要满足λ>1 m,取k=0,由v=,计算出v=333 m/s.
15. x=-0.2 sin(10πt)  m.
解析:由波的图象得λ=0.8 m.
设波的周期为T,由题得T=0.3 s.
m;OC表示质点振动的周期,大小T=1.0 s. (2)甲图中的OA′B段图线表示O到B之间的各质点在t=1.0 s时相对平衡位置的位移,OA间各质点正向着平衡位置运动,AB间各质点正在远离平衡位置运动.乙图中的OA′B段图线表示该质点在t=0~0.5 s时间内振动位移随时间变化的情况,在0~0.25 s内该质点正远离平衡位置运动,在0.25 s~0.2 s内该质点正向平衡位置运动. (3)4 m/s (4)如图所示 (5)P沿+y轴方向运动.
第十二章提优测评B卷
时间:60分钟  满分:100分
一、 选择题(本题共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正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1. 如右图所示为一质点做简谐运动的图象,在t1、t2时刻位移大小相等,则这个质点在t1、t2两时刻:①速度相同;②加速度相同;③回复力相同;④势能相同.以上选项中正确的是(  ).21*cnjy*co
A. ③④
B. ②③
C. ①④
D. ①②
2. 某横波波源做周期性运动,每个周期开始,波源先由平衡位置起向上振动,做周期为0.05 s的简谐运动,完成简谐运动的一次全振动后,停止运动0.025 s,再开始下一个周期的运动.已知波的传播速度为20 m/s.从波源由平衡位置起向上振动时刻开始计时,下列说法中正确的是(  ).
A. 在前1.7 s内波传播的距离为17 m
B. 若第1.7 s末波传播到P点,则此时P点的振动方向一定向下
C. 前1.7 s时间内所形成的机械波中,共有23个波峰
D. 前1.7 s时间内所形成的机械波中,共有22个波谷
3. 一列简谐横波沿直线向左运动,当直线上某质点a向上运动到达最大位移时,平衡位置在a点右方0.15 m处的b点刚好向下运动到最大位移处.则这列波的波长不可能是(  ).
A. 0.06 m B. 0.3 m C. 0.2 m D. 0.1 m
4. 一列横波在x轴上沿x轴正方向传播,其中ts和(t+0.4)s两时刻在x轴上-3m至3m的区间内的波形图如图中同一条图线所示,则下列说法中正确的是(  ).
A. 质点振动周期一定为0.4 s
B. 该波最小波速度为10 m/s
C. 从t s时开始计时,x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置
D. 在(t+0.8)s时,x=-2m处的质点位移为零
5. 如图甲所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的O′、P′、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1 m,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并分别产生向左和向右传播的机械波,O质点振动图象如图乙所示.当O质点第一次达到正方向最大位移时,P点刚开始振动,则(  ).
A. P′、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B. 当O′点振动第一次达到负向最大位移时,质点O的运动路程为25 cm
C. 当波在绳中传播时,波速为1 m/s21*cnjy*co
D. 若D质点振动加快,波的传播速度不变
6. 一质点以坐标原点为中心位置在y轴方向上做简谐运动,其振动图象如图所示.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 m/s,从t=0时刻开始经过0.2 s后此质点立即停止运动,则再经过0.3 s时的波形图是下图中的(  ).
7. 图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则(  ).
A.该波沿x轴正方向传播
B. t=0.15 s时,质点Q的加速度达到负向最大
C. t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴正方向
D. 从t=0.10到t=0.25 s,质点P通过的路程30 cm
8. 一列沿x轴正方向传播的横波,波速为100 m/s.在某时刻其波形如图所示,则下述说法正确的是(  ).
A. 此时刻质点a的速度和加速度均为+y方向
B. 在1 s内质点a通过路程0.8 m
C. 从此时刻起质点b比c先达到平衡位置
D. 从此时刻起再经0.8 s,位于x=100 m处的质点处在正的最大位移处
9. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为0.5 m/s,在某时刻波形如下图中实线所示,经过一段时间后波形如图中虚线所示,在这段时间里,图中P点处的质元通过的路程可能是(  ).
A. 0.4 m B. 0.5 m C. 0.6 m D. 0.7 m
10. 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所示,则(  ).
A. 该波的振幅可能是20 cm
B. 该波的波长可能是8.4 m
C. 该波的波速可能是10.5 m/s
D. 该波由a传播到b可能历时7 s
二、 填空与实验题(本题共4小题,共32分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11. (6分)位于坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=40 m/s,已知t=0时刻波刚好传播到x=13 m处,部分波形如图所示.则波源S起振时的振动方向沿y轴________(填“正”或“负”)方向,其振动的周期为________s.
12. (8分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t =0时刻的完整波形如图所示.当t=0.7 s时,A点第4次位于波峰位置,B点首次位于波谷位置,则再经过____________________________________s,
A、B又再次回到平衡位置,此时A、B相距__________ m.
13. (10分)下图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2 s时的波形,位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点.
(1)该波的振幅为________ m,频率为________Hz,波速为________ m/s.
(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0~0.6 s内的振动图象.
14. (8分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻波刚好传播到x=6 m处的质点A,如图所示,已知波的传播速度为48 m/s.请回答下列问题:
(1)从图示时刻起再经过________s,质点B第一次处于波峰;
(2)写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm.
三、 计算题(本题共2小题,共28分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. (12分)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4 Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2 m,如图,两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4 m/s.己知两波源振动的初始相位相同.求:
(1)简谐横波的波长;
(2)OA间合振动振幅最小的点的位置.21*cnjy*co
16. (16分) 一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于x=2m、x=4m处.从t=0时刻开始计时,当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰.
①求波速.
②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程).

参考答案
第十二章提优测评B卷
11. 正 0.2
12. 0.05 70
13. (1)0.1 2.5 5 (2)如图所示
14. (1)0.5 (2)y=-2sin12πt(cm)
15. (1)1 m (2)x=0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.
解析:(1)设简谐横波波长为λ,频率为ν,波速为v,则λ=.①
代入已知数据得λ=1 m.②
(2)以O为坐标原点,设P为OA间的任意一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差为Δl=x-(2-x),0≤x≤2.③
其中x、Δl以m为单位.
T= 故波速为; ②t=0时刻,质点P正在向上运动,振幅为:A=0.2m; 角频率为:ω=rad/s 故质点P做简谐运动的表达式为:y=0.2sin?m;