物理选修3-4《第十二章 机械波》测试卷A（含答案）
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1．如图1所示，S点为振源，其频率为100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是波传播途中的两点，已知SP=4.2m，SQ=5.4m．当S通过平衡位置向上运动时 [ ]
P在波谷，Q在波峰
B．P在波峰，Q在波谷
C．P、Q都在波峰
D．P通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动．
2．如图2所示，一列机械波沿x轴传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，由图象可知 [ ]
A．这列波波长为16m
B．这列波传播8m需2s时间
C．x=4m处质点的振幅为0
D．x=6m处质点将向y轴正向运动
3．a、b是一条水平绳上相距为L的两点，一列简谐横波沿绳传播，其波长等于2L/3，当a点经过平衡位置向上运动时，b点 [ ]
A．经过平衡位置，向上运动
B．处于平衡位置上方位移最大处
C．经过平衡位置，向下运动
D．处于平衡位置下方位移最大处
4．一列沿x轴正方向传播的波，波速为6m/s，振幅为2cm，在某一时刻距波源5cm的A点运动到负最大位移时，距波源8cm的B点恰在平衡位置且向上运动．可知该波的波长λ，频率f分别为 [ ]
A．λ=12cm，f=50Hz B．λ=4cm，f=150Hz
C．λ=12cm，f=150Hz D．λ=4cm，f=50Hz
5．一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图3所示。在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为
A．(5/4)λ，0??? B．λ，－A
C．λ，A D．(5/4)λ，A
6．以下对波的说法中正确的是 [ ]
A．频率相同的波叠加，一定可以发生稳定的干涉现象
B．横波可以在固体、液体和气体中传播
C．纵波不能用波的图象描述
D．波长和障碍物尺寸相近时，衍射现象明显
7．图4所示为一列简谐波在t=7/4s时的波动图象。已知波速为v=20m/s．在t=0时刻，x=10m的质点的位置和速度可能是 [ ]
A．y=4cm，速度方向向下
B．y=0cm，速度方向向下
C．y=0cm，速度方向向上
D．y=-4cm，速度方向向上
8．图5中有一为上下振动的波源S，频率为100Hz．所激起的波向左右传播，波速为8.0m/s．其振动先后传到A、B两个质点，当S通过平衡位置向上振动时，A、B质点的位置是 [ ]
A．A在波谷，B在波峰 B．A、B都在波峰
C．A在波峰，B在波谷 D．A、B都在波谷．
9．如图6所示，已知一列横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的图像。已知t2=t1+1/8s，振动周期为0.5s，则波的传播方向与传播距离是 [ ]
A．沿x轴正方向，6m B．沿x轴负方向，6m
C．沿x轴正方向，2m D．沿x轴负方向，2m
10．图7为一列横波的某时刻的图象a、b、c、d为介质的几个质点，则
A.a、c两质点有相同的振幅
B.a质点此时的加速度为正方向最大
C.b质点此时向正方向运动
D.b质点此时速度为零，b、d的距离为波长
二、填空题（每小题6分，共24分）
图8所示是一列横波在某一时刻的波形图线，则这列波的波长是______米，质点振动的振幅是______米。如果波的传播速度是4米／秒，这列波的周期是_____秒。
12．如图9所示，一列简谐横波在x轴上传播着，在t1=0和t2=0.05s的时刻，波的图像分别如图中的实线和虚线所示。这列波的波速可能是______。
13．如图10所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播着，各质点的振幅都是2cm。某时刻P、Q两质点的位移都是1cm，质点P的速度方向沿y轴负方向，质点Q与之相反。已知P、Q两质点相距60m，则这列波的波长最长可能是______m。
14．图11是一列简谐波在某一时刻的图像。质点P在此时刻的速度为v。若已知经过0.2s质点P的速度仍为v(大小和方向)，再经过0.2s，质点P的速度大小为v，但方向反向。由此可知这列波是沿x轴______方向传播的，波速大小为______m/s(已知周期大于0.2s)。
三、计算题（每题12分，共36分）
15．横波如图12所示，t1时刻波形为图中实线所示；t2时刻波形如图中虚线所示．已知Δt=t2-t1=0.5s，且3T＜t2-t1＜4T，问：
（1）如果波向右传播，波速多大？
（2）如果波向左传播，波速多大？
16．一横波在某一时刻的波形如图13所示，P点经Δt=0.2s第一次到达波峰，波速多大？
17．在一列横波的传播方向上有两点P和Q，两点间距离30m，它们的振动图象如图14所示．问：
（1）若P点距波源近，波速多大？
（2）若Q点距波源近，波速多大？
参考答案
一、选择题
1．A． 2．D． 3．C． 4．B． 5．B．
6．D． 7．C． 8．C． 9．C． 10．A．
二、填空题
11．2 0.1 0.5
12．v右=80(4n+1)m／s或v左=80(4n+3)m／s
13．180m
14．负 5
三、计算题
15．（1）52m/s （2）60m/s
16．波向右传播：10m/s；波向左传播：30m/s
17解 （1）P点距波源近，表明P点先于Q点振动．由图可知，P点的振动状态传到Q点需要时间：
Δt=（0.4n+0.3）
（2）若Q点距波源近，表明Q先于波源振动，如图可知，Q点的振动状态传到P点需要时间：
Δt=（0.4n+0.1）
物理选修3-4《第十二章 机械波》测试卷B（含答案）
第I卷（共４８分）
一、选择题：（每题4分，共48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。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度，则当声音由空气传到钢轨中时（ ）
A．频率变小，波长变大 B．波长变小，频率变大
C．频率不变，波长变大 D．频率不变，波长变小
2.一弹簧振子的振幅为A，下列说法正确的是 ( )
A．在T/４时间内，振子发生的位移一定是A，路程也是A
B．在T/4时间内，振子发生的位移可以是零，路程可以大于A
C．在T/2时间内，振子发生的位移一定是2A，路程一定是2A
D．在T时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是4A
3.若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（ ）
A.频率不变，振幅不变 B.频率不变，振幅改变
C.频率改变，振幅改变 D.频率改变，振幅不变
4.一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T （ ）
A.若t时刻和t+△t时刻振子运动位移的大小相等，方向相同，则△t一定为T的整数倍
B.若t时刻和t+△t时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，则△t一定为T/2的整数倍
C.若△t=T，则在t时刻和t+△t时刻振子运动的加速度一定相同
D.若△t=T/2，则在t时刻和t+△t时刻弹簧的长度相同
5.图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图像(x-t图),由图可推断,振动系统( ).
A.在t1和t2时刻具有相等的动能和相同的动量
B. 在t3和t4时刻具有相等的势能和相同的动量
C.在t4和t6时刻具有相同的位移和速度
D.在t1和t6时刻具有相同的速度和加速度
6.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于( )
A．4.67m/s B．6m/s
C．10m/s D．4m/s
7.在用单摆测定重力加速度的实验中，若测得g值偏小，可能是由于 （ ）
A.计算摆长时，只考虑悬线长，未加小球半径
B.计算摆长时，将悬线长加上小球直径
C.测量周期时，将n次全振动误记成n+1次全振动
D.单摆振动时，振幅较小
8．如图所示，S为波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是 （ ）
A．减小波源的频率 B．增大波源的频率
C．将N板向左移 D．将N板向右移
9.在某行星表面处的重力加速度值是地球表面处重力加速度值的4∕9,那么把在地球表面上走得很准的摆钟搬到这个行星表面上,它的分针转一圈经历的时间实际应是( ).
A.2.25h B.1.5h C.4∕9h D.2∕3h
10．分析下列物理现象：
（1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
（2）“闻其声而不见其人”；
（3）学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的( )
A．反射、衍射、干涉、多普勒效应
B．折射、衍射、多普勒效应、干涉
C．反射、折射、干涉、多普勒效应
D．衍射、折射、干涉、多普勒效应
11．如图所示，质点S为振源，做上下振动，形成向右、向左传播的简谐波，振动的频率为20Hz，波速为16m/s，已知PS=15.8m，QS=14.6m，经历足够长的时间，某时刻当质点恰通过平衡位置向上运动，此时刻P、Q两质点所处的位置是：（ ）
A．P在波峰 B．P在波谷
C．Q在波峰 D．Q在波谷
12．如图所示，表示两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，波速和波长均为1m/s和0.5m，C点是BD连线的中点，下列说法中正确的是（ ）
A．C、D两点都保持静止不动
B．图示的A、B两点的竖直高度差为20cm
C．图示时刻C点正处在平衡位置且向下运动
D．从图示时刻起经0.25s后，B点通过的路程为20
第II卷（共５２分）
二、填空实验题（每空2分，共14分。把正确答案填在题中相应位置）
13.有5个同学做实验，各组实验数据列于下表，若每位同学测量长度和时间的技术水平都一样，那么第------------组测量结果更准确，由此计算出的重力加速度的大小约为----------------。
组别
摆球材料
最大摆角(0)
摆长(m)
全振动次数
所测时间（s）
1
木
5
0.41
10
23.6
2
铝
5
0.50
50
87.2
3
铁
5
0.80
50
90.0
4
铜
15
0.60
30
70.8
5
铅
10
0.80
30
71.8
14.图甲是利用沙摆演示简谐运动图象
的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板
被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗
漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙
摆的振动位移随时间的变化关系。已知
木板被水平拉动的速度为0.20m/s，图
乙所示的一段木板的长度为0.60m，则
这次实验沙摆的摆长为__________（取g =π2）
Ａ．0.56m Ｂ．0.65m Ｃ．1.00m Ｄ．2.25m
15.下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。已知声波在空气中的速度为340m/s。
请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是 (填a、b、c)；
估测(b)图中飞机的速度为 m/s。
16. 振幅不同，波速相同的两列波相向传播，它们的周期都为T，相遇的过程如以下各图所示，从这个过程中能总结出波的叠加的规律是：
1．
2．
三、计算题（共38分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分.）
17.(8分)如图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球甲和乙，若将它们同时无初速释放，请通过计算来分析哪个球先到达B点.（不考虑空气阻力）
18.(8分)如图是一列沿水平方向向右传播的横波波源的振动图象，若波速是12m/s，波源在右侧坐标系的原点，试在右侧坐标系中画出这列波在t=8S时的波形曲线？(标出坐标轴的物理量、单位、数值)
19.(10分)如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过t＝0.2s后它的波形图像，已知T＜t＜2T，则这列波传播速度和振荡频率分别为多少?
20. (12分)有一单摆,振动的最大便角为5°,如图所示为摆球的回复力与位移的关系图像,摆球的质量为100g,当地的重力加速度为9.8m/s.求:
(1)摆长和周期.
(2)摆球的最大速度和最大切向加速度.
(3)设向右为正,摆球从A开始振动,画出其振动曲线.
(4)当回复力最小时,悬线的拉力大小.
(5)从A处开始,1.5s时摆球相对平衡位置的位移和1.5s内通过的路程.
参考答案
1.C 2.BD 3.B 4.C 5.B 6.AC
7.A 8.AC 9.B 10.A 11.AD 12.BD
13． 3 9.75 m/s 14.A 15.c；340
16.1．当波相遇时，振动方向相同的部分振动加强，振动方向相反的部分振动减弱；（或当两波相遇时，在它们重叠的区域里，介质上各点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移的矢量和）
2．波相互穿过，互不干扰
17.乙，
18.
19.25m／s或35m／s； 6.25Hz或8.75Hz
20.(1)1m,2s (2)0.27m/s,0.85m/s (3)图略
(4)F=1.009N (5)0, 0.26m
