人教版物理选择性必修一第三章《机械波》单元检测B卷(学生版+解析版)

文档属性

名称 人教版物理选择性必修一第三章《机械波》单元检测B卷(学生版+解析版)
格式 zip
文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-12-18 21:07:14

文档简介

(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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人教版物理选择性必修一第三章《机械波》单元检测B卷(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单题
1.关于振动和波的关系,说法正确的是( )
A.有机械振动就一定有机械波
B.波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率
C.质点的振动方向总跟波的传播方向相同
D.波的传播速度一定跟质点的振动速度相同
答案:B
解析:A.机械波是机械振动在介质中传播的过程,有机械波一定有机械振动,有机械振动不一定有机械波,还需要传播振动的介质;故A错误.
B.各个质点的振动频率等于波源的振动频率,即等于波动频率;所以B正确.
C.在横波中,质点的振动方向总跟波的传播方向垂直;故C错误.
D.振源振动的速度与波的传播速度是两回事,振动速度是变化的,而波的传播速度在同一介质中是不变的;故D错误.
2.某横波在介质中沿轴传播,左图为时的波形图,如图为P点(处的质点)的振动图像,那么下列说法不正确的是(  )

A.该波向右传播,波速为2m/s
B.质点L与质点N的运动方向总相反
C.时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动
D.时,质点K向右运动了2m
答案:D
解析:A.从振动图像可知,在
时,P点振动方向向上,所以波向右传播;由图知
则波速
A正确,不符合题意;
B.由波动图像可知,质点L与质点N平衡间距为半个波长,因此振动情况总是相反,则运动方向总相反,B正确,不符合题意;
C.左图为
时的波形图,再经过
时,即当
时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动,C正确,不符合题意;
D.在1.25s时间内,质点K在平衡位置来回振动,并不随着波迁移,D错误,符合题意。
故选D。
3.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是(  )
A.波的传播速度即波源的振动速度
B.物体作机械振动,一定产生机械波
C.如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
D.波动的频率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定
答案:D
解析:A.波在同一均匀介质中匀速传播,速度不变,而质点的振动速度随时间是周期性变化的。波速反映振动在介质中传播快慢,而波源的振动速度反映波源振动的快慢,所以波的速度与振源的振动速度不同,A错误;
B.如果只有机械振动而没有介质,则不会形成波, B错误;
C.振源停止振动时,由于惯性,其他振动质点并不立即停止振动,所以在介质中传播的波动并不立即停止,C错误
D.波在介质中传播的频率等于振源的振动频率,与介质性质无关,仅由振源决定,D正确。
故选D。
4.在坐标原点处有一质点O做简谐运动,它形成沿x轴传播的简谐横波,波长为16m,在其右侧相距4m处的质点P的振动图像如图所示,则时的波形图像是图中的(  )
A. B. C. D.
答案:B
解析:AC.由振动图像可知
时,质点P正经过平衡位置向上运动,比较波形图中距离O点右侧面4m处的质点,A、C波形图中该处质点并不在平衡位置上,AC错误;
BD.图像满足P质点的位置与运动方向,而且图4m处质点正经过平衡位置向下运动,D错误,B正确。
故选B。
5.如图所示,a、b、c、d是一简谐横波上的质点,某时刻a、d位于平衡位置且相距为9m,c在波谷,该波的波速为2m/s。若此时a经平衡位置向上振动,则(  )
A.此波向右传播 B.b点振动周期为3s
C.c点运动速度大小为2m/s D.此波在a、d两点之间传播需3s
答案:B
解析:A.此时a经平衡位置向上振动,根据“上下坡法”可知,波是向左传播的,故A错误;
B.由图可知,这列波的波长为
波的周期为
故B正确;
C.c点在波谷,所以此时c点运动速度大小为0,故C错误;
D.此波在a、d两点之间传播所需时间
故D错误;
故选B。
6.一列沿x轴方向传播的简谐横波,波速为4m/s。某时刻波形如图所示,下列说法正确的是(  )
A.此时x=4m处质点加速度最大
B.这列波的振幅是4cm
C.此时x=8m处质点沿y轴负方向运动
D.再经4s,x=6m处质点处于正向最大位移处
答案:C
解析:A.由波形图可知,此时x=4m处质点恰好处于平衡位置,速度最大,加速度为零,A错误;
B.这列波的振幅是2cm,B错误;
C.由于波传播的过程是前面质点的振动带动后面质点的振动,此时x=8m处质点沿y轴负方向运动,C正确;
D.根据
由图可知波长
可得周期
T=2s
因此再经4s,x=6m处质点仍处于负向最大位移处,D错误。
故选C。
7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,时的波形如图甲所示,处质点的振动图像如图乙所示,则波速可能是(  )

A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s
答案:B
解析:由图乙可知,波的周期为T=6s,质点在时沿y轴正方向振动,波沿x轴正方向传播, 则处质点可能处在
(n=0,1,2,3, )
则有
(n=0,1,2,3, )
解得
(n=0,1,2,3, )
则波速为
(n=0,1,2,3, )
则波速可能是:当n=0时
当n=1时
因此则波速可能是2m/s,ACD错误,B正确。
故选B。
评卷人得分
二、多选题
8.如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是
A.女同学从A向运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学在从点向左运动过程中,她感觉哨声音调变低
C.女同学在从点向右运动过程中,她感觉哨声音调不变
D.女同学从向运动过程中,她感觉哨声音调变高
答案:AB
解析:A.女同学从A向运动过程中,她逐渐靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,故A正确;
B.女同学在从点向左运动过程中,她逐渐远离声源,她感觉到音调变低,故B正确;
C.女同学在从点向右运动过程中,她逐渐靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,故C错误;
D.女同学从向运动过程中,她逐渐远离声源,她感觉到哨声音调变低,故D错误。
故选AB。
9.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,质点P的平衡位置在x=1.5m处,若质点P从图示位置经过0.15s第一次到达平衡位置,质点振动的周期为T,且<0.15s<,则(  )
A.波沿x轴正方向传播
B.波动的周期为0.8s
C.波传播的速度大小为10m/s
D.t=1.8s时,质点P移到x=—16.5m处
E.0~1.8s时间内,质点P运动的路程为0.36m
答案:ACE
解析:AB.质点P从图示位置经过0.15s第一次到达平衡位置,且
T<0.15s可知
0.15s=T

T=0.4s
且质点P在t=0时刻正沿y轴正向运动,因此波沿x轴正方向运动,故A正确,B错误;
C.波传播的速度
v==10m/s
故C正确;
D.质点不会沿波传播的方向移动,故D错误;
E.t=1.8s时,由于
1.8s=T
质点P运动的路程为
s=18A=36cm=0.36m
故E正确。
故选ACE。
10.质中有一列沿x轴正方向传播的简谐波,波速为5cm/s,其中质点O(x=0)的振动方程为y=10sin10πt(cm),t=0时从平衡位置开始向上振动。关于x=6cm处的质点P,以下说法正确的是(  )
A.开始振动的方向向下
B.振动的周期为0.2s
C.在t=1.2s时开始振动
D.一个周期内沿波的传播方向移动1cm
E.在t=2.15s时的位移为–10cm
答案:BCE
解析:A.根据质点O做简谐振动的振动方程
可知其振动图像是正弦曲线,t=0时从平衡位置开始向上振动,介质中各个质点的起振方向与波源的起振方向相同,则质点P开始振动的方向向上,故A错误;
B.由
可知
质点的振动周期为
故B正确;
C.波从质点O传到P的时间
即质点P在时开始振动,故C正确;
D.质点P只在自己平衡位置附近振动,不沿波的传播方向移动,故D错误;
E.在时质点P已经振动了
则在时质点P到达波谷,位移为,故E正确。
故选BCE。
11.一列简谐横波沿x轴方向传播,在t=0.25s时的波形如图甲所示,图乙为x=1.5m处质点b的振动图像,下列说法正确的是(  )
A.该波的波速为2m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.质点a(x=1m)在t=0.25s到t=1.25s的时间内沿x轴正方向运动了2m
D.质点d(x=3m)在t=0.75s时处于平衡位置,并沿y轴负方向运动
答案:AB
解析:A.根据题图甲可得
λ=4m
根据题图乙可得
T=2s
则波的速度为
v==2m/s
故A正确;
B.在t=0.25s时,b点振动方向向上,由波形平移法知该波沿x轴正方向传播,故B正确;
C.质点a只在自己的平衡位置附近上下振动,并不随着波向右迁移,故C错误;
D.题图甲为t=0.25s时的波形图,到t=0.75s时经过了的时间是,即t=0.75 s时,质点d处于平衡位置,并正在向y轴正方向运动,故D错误。
故选AB。
12.一列简谱横波沿x轴负方向传播,已知x轴上和处质点的振动图像如图甲、图乙所示,则此列波的传播速度可能是(  )
A. B. C. D.
答案:AD
解析:因为该列波向左传播,根据题干可知1m和4m之间的距离满足的关系为
则由
可得波速为
当n=0时,可得v=3m/s;当n=1时可得v=0.6m/s。
故选AD。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题
13.一只皮球掉进水塘.请尝试往水塘中投石头,看看水波能否把皮球冲到岸边,解释所看到现象的原因。
答案:水波不能把皮球冲到岸边。因在机械波传播过程中,各质点均在其平衡位置附近做机械振动,并不随着波的传播而迁移。
解析:水波不能把皮球冲到岸边。因在机械波传播过程中,各质点均在其平衡位置附近做机械振动,并不随着波的传播而迁移。
14.在波动中,每个质点的振动周期(或频率)由什么决定?单位时间内通过介质中任意点的完整的波的个数由什么决定?
答案:波源的振动频率,波源的振动频率
解析:在波动中,每个质点的振动周期(或频率)由波源的振动频率决定。单位时间内通过介质中任意点的完整的波的个数由波源的振动频率决定。
15.如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t1=0.03s时刻的波形图。已知在t=0时刻,x=0.3m处的质点沿y轴正方向运动。
(1)求该波的最大周期及此周期下x=0处的振动图象;
(2)若2T<0.03s<3T,求该波的波速。
答案:(1)0.04s;或(2)
解析:(1)由时刻,处的质点向y轴正方向运动可知该波沿x轴正方向传播,由波形图可知,0.03s内波向右传播的距离为
结合
可知
时可得周期的最大值为
由周期与角速度的关系可得
处质点的振动方程为
(或)
(2)由及
可知

可知
16.一振动片做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点,a、b、c间的距离均为l,如图所示。已知除c点外,在连线上还有其他振幅极大的点,其中距c点最近的振幅极大的点到c点的距离为。求:
(1)波的波长;
(2)边上有几个振幅极小的点。
答案:(1) ;(2) 4个
解析:(1)设与c点最近的振幅极大点为d,a、b发出的波到d点的波程分别为x1和x2。

根据干涉振幅极大点的波程关系
()
由已知可知d点的
(2)由于
可知在ac边上振幅极大点含a、c点,、1、2、3、4,共有5个振幅极大的点和振幅极小的点间隔分布,故振幅极小的点有4个。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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人教版物理选择性必修一 第三章《机械波》单元检测B卷(学生版)
班级:___________ 姓名:_________
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单题
1.关于振动和波的关系,说法正确的是( )
A.有机械振动就一定有机械波
B.波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率
C.质点的振动方向总跟波的传播方向相同
D.波的传播速度一定跟质点的振动速度相同
2.某横波在介质中沿轴传播,左图为时的波形图,如图为P点(处的质点)的振动图像,那么下列说法不正确的是(  )

A.该波向右传播,波速为2m/s
B.质点L与质点N的运动方向总相反
C.时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动
D.时,质点K向右运动了2m
3.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是(  )
A.波的传播速度即波源的振动速度
B.物体作机械振动,一定产生机械波
C.如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
D.波动的频率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定
4.在坐标原点处有一质点O做简谐运动,它形成沿x轴传播的简谐横波,波长为16m,在其右侧相距4m处的质点P的振动图像如图所示,则时的波形图像是图中的(  )
A. B. C. D.
5.如图所示,a、b、c、d是一简谐横波上的质点,某时刻a、d位于平衡位置且相距为9m,c在波谷,该波的波速为2m/s。若此时a经平衡位置向上振动,则(  )
A.此波向右传播 B.b点振动周期为3s
C.c点运动速度大小为2m/s D.此波在a、d两点之间传播需3s
6.一列沿x轴方向传播的简谐横波,波速为4m/s。某时刻波形如图所示,下列说法正确的是(  )
A.此时x=4m处质点加速度最大
B.这列波的振幅是4cm
C.此时x=8m处质点沿y轴负方向运动
D.再经4s,x=6m处质点处于正向最大位移处
7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,时的波形如图甲所示,处质点的振动图像如图乙所示,则波速可能是(  )

A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s
评卷人得分
二、多选题
8.如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是
A.女同学从A向运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学在从点向左运动过程中,她感觉哨声音调变低
C.女同学在从点向右运动过程中,她感觉哨声音调不变
D.女同学从向运动过程中,她感觉哨声音调变高
9.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,质点P的平衡位置在x=1.5m处,若质点P从图示位置经过0.15s第一次到达平衡位置,质点振动的周期为T,且<0.15s<,则(  )
A.波沿x轴正方向传播
B.波动的周期为0.8s
C.波传播的速度大小为10m/s
D.t=1.8s时,质点P移到x=—16.5m处
E.0~1.8s时间内,质点P运动的路程为0.36m
10.质中有一列沿x轴正方向传播的简谐波,波速为5cm/s,其中质点O(x=0)的振动方程为y=10sin10πt(cm),t=0时从平衡位置开始向上振动。关于x=6cm处的质点P,以下说法正确的是(  )
A.开始振动的方向向下
B.振动的周期为0.2s
C.在t=1.2s时开始振动
D.一个周期内沿波的传播方向移动1cm
E.在t=2.15s时的位移为–10cm
11.一列简谐横波沿x轴方向传播,在t=0.25s时的波形如图甲所示,图乙为x=1.5m处质点b的振动图像,下列说法正确的是(  )
A.该波的波速为2m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.质点a(x=1m)在t=0.25s到t=1.25s的时间内沿x轴正方向运动了2m
D.质点d(x=3m)在t=0.75s时处于平衡位置,并沿y轴负方向运动
12.一列简谱横波沿x轴负方向传播,已知x轴上和处质点的振动图像如图甲、图乙所示,则此列波的传播速度可能是(  )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题
13.一只皮球掉进水塘.请尝试往水塘中投石头,看看水波能否把皮球冲到岸边,解释所看到现象的原因。
14.在波动中,每个质点的振动周期(或频率)由什么决定?单位时间内通过介质中任意点的完整的波的个数由什么决定?
15.如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t1=0.03s时刻的波形图。已知在t=0时刻,x=0.3m处的质点沿y轴正方向运动。
(1)求该波的最大周期及此周期下x=0处的振动图象;
(2)若2T<0.03s<3T,求该波的波速。
16.一振动片做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点,a、b、c间的距离均为l,如图所示。已知除c点外,在连线上还有其他振幅极大的点,其中距c点最近的振幅极大的点到c点的距离为。求:
(1)波的波长;
(2)边上有几个振幅极小的点。
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