机械波 单元测试
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第十二章：波动问题 单元测试
时量：60分钟 满分：100分
一、本题共8小题，每小题6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6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．
1．长为a宽为b的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转，设t = 0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是 （ ）
2．如图11-1所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当电键K闭合时，下列说法正确的是 （ ）
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．AB一齐亮，然后A熄灭
D．A、B一齐亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变 图11-1
3．图11-2表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（ ）
4．下列关于光和相对论的说法，正确的有 （ ）
A．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的
B．广义相对论彻底否定了狭义相对论 图11-2
C．光的偏振现象说明光是横波
D．夜视仪能在较冷的背景上探测到较热物体的红外辐射
5．下列关于振动和波的说法正确的有 （ ）
A．单摆的摆球摆动到平衡位置时所受的合外力为零
B．弹簧振子的位移随时间变化的表达式是x=5sin2πt，则在0.3s到0.4s的时间内，振子的速度在增大
C．波在传播的过程中，介质质点将沿波的传播方向做匀速直线运动
D．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与振动减弱区域交替变化
6．图11-3表示一简谐横波波源的振动图象．根据
图象可确定该波的 （ ）
A．波长，波速
B．周期，波速
C．波长，振幅 图11-3
D．周期，振幅
7．图11-4甲所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图11-4乙是这列波中P点从0时刻起的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是 （ ）
图11-4
A．v＝25cm/s，向左传播 B．v＝50cm/s，向左传播
C．v＝25cm/s，向右传播 D．v＝50cm/s，向右传播
8．用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大电磁波的发射波长，可采用的做法是 （ ）
A．增大电容器两极板之间的距离 B．减小电容器两极板之间的距离
C．减小电容器两极板之间的正对面积 D．增大电容器两极板之间的电压
二．本题共2小题，每题8分，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．
9．如图11-5是电熨斗的结构图，它装有双金属片温度传感器，其作用是控制电路的通断，常温下右图中上下触点是 （填“接触”或“分离”），当温度升高时双金属片 _（填“上层”或“下层”）膨胀比另一层大．若需要设定更高的温度，则应该调节升降螺 丝向 （填“上 ”或“下 ”） ．
图11-5
10．一位同学用单摆测量重力加速度的实验，他将摆挂起来后，进行了如下步骤
A. 测摆长L，用米尺量出摆线的长度
B. 测周期T，将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最底点时，按下秒表开始计算时，同时将此次通过最底点作第一次，接着一直数到摆球第60次通过最底点时，按下秒表停止时，读出这段时间t，算出单摆的周期T=t/60
C. 所测的L和T代入单摆的周期公式，算出g，将它作为实验的最后结果写入实验报告中（不要求误差计算）
上述步骤中错误或遗漏的步骤有 应改为
三．本题共3个小题，每小题12分，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写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．
11．（10分）一简谐波的波源在坐标原点O处，经过1s钟的时间振动从O点向右传播20cm到Q点，如图11-6所示，P点离开O点的距离为30cm，试画出P质点从图示时刻起的振动图象．
图11-6
12．（12分）实验室里有一水平放置的平行板电容器，其．在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间．手头上还有一个自感系数的电感器，现连成如图所示的电路，试分析以下两个问题：
（1）从S闭合时开始计时，经过
时电容器内粉尘的加速度是多少？
（2）当粉尘的加速度是多大时，线圈中的电流最大？
13．（14分）如图11-7所示，一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距为sab=6m的两质点．t =0时刻b正好到达最高点且b到x轴的距离为4cm，而此时a恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25Hz
（1）求经过时间1s，a质点运动的路程
（2）设a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速
图11-7
单元测试题答案
1.B 2. B． 3. D． 4. ACD 5. B 6．D 7 ．B 8．B
9. 接触 上层 下
10．AB 还要测出小球半径 摆长应为 应数到61次时周期数才是60个
11. 【解析】从波向右传播知道，Q点开始振动的
方向是向下，周期正是1s．
波的传播速度为，
故从Q点传到P点还需要，
要画的图象就从此时开始有，注意到振幅，
可以作出下列振动图象
12．（1）2g （2）g
13.【解析】（1）振幅为4cm，1s为25个周期,所以a的路程为4m
（2）a、b在x轴上的距离大于一个波长，可以做出上面两个图形，从左图知a、b之间相距为（n+1/4）波长，右图知a、b之间相距（n+3/4）波长，所以得到两种系列波长分别为
从而得到两个系列波速
0.5
1.0
1.5
时量：60分钟 满分：100分
一、本题共8小题，每小题6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6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．
1．长为a宽为b的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转，设t = 0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是 （ ）
2．如图11-1所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当电键K闭合时，下列说法正确的是 （ ）
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．AB一齐亮，然后A熄灭
D．A、B一齐亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变 图11-1
3．图11-2表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（ ）
4．下列关于光和相对论的说法，正确的有 （ ）
A．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的
B．广义相对论彻底否定了狭义相对论 图11-2
C．光的偏振现象说明光是横波
D．夜视仪能在较冷的背景上探测到较热物体的红外辐射
5．下列关于振动和波的说法正确的有 （ ）
A．单摆的摆球摆动到平衡位置时所受的合外力为零
B．弹簧振子的位移随时间变化的表达式是x=5sin2πt，则在0.3s到0.4s的时间内，振子的速度在增大
C．波在传播的过程中，介质质点将沿波的传播方向做匀速直线运动
D．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与振动减弱区域交替变化
6．图11-3表示一简谐横波波源的振动图象．根据
图象可确定该波的 （ ）
A．波长，波速
B．周期，波速
C．波长，振幅 图11-3
D．周期，振幅
7．图11-4甲所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图11-4乙是这列波中P点从0时刻起的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是 （ ）
图11-4
A．v＝25cm/s，向左传播 B．v＝50cm/s，向左传播
C．v＝25cm/s，向右传播 D．v＝50cm/s，向右传播
8．用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大电磁波的发射波长，可采用的做法是 （ ）
A．增大电容器两极板之间的距离 B．减小电容器两极板之间的距离
C．减小电容器两极板之间的正对面积 D．增大电容器两极板之间的电压
二．本题共2小题，每题8分，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．
9．如图11-5是电熨斗的结构图，它装有双金属片温度传感器，其作用是控制电路的通断，常温下右图中上下触点是 （填“接触”或“分离”），当温度升高时双金属片 _（填“上层”或“下层”）膨胀比另一层大．若需要设定更高的温度，则应该调节升降螺 丝向 （填“上 ”或“下 ”） ．
图11-5
10．一位同学用单摆测量重力加速度的实验，他将摆挂起来后，进行了如下步骤
A. 测摆长L，用米尺量出摆线的长度
B. 测周期T，将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最底点时，按下秒表开始计算时，同时将此次通过最底点作第一次，接着一直数到摆球第60次通过最底点时，按下秒表停止时，读出这段时间t，算出单摆的周期T=t/60
C. 所测的L和T代入单摆的周期公式，算出g，将它作为实验的最后结果写入实验报告中（不要求误差计算）
上述步骤中错误或遗漏的步骤有 应改为
三．本题共3个小题，每小题12分，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写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．
11．（10分）一简谐波的波源在坐标原点O处，经过1s钟的时间振动从O点向右传播20cm到Q点，如图11-6所示，P点离开O点的距离为30cm，试画出P质点从图示时刻起的振动图象．
图11-6
12．（12分）实验室里有一水平放置的平行板电容器，其．在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间．手头上还有一个自感系数的电感器，现连成如图所示的电路，试分析以下两个问题：
（1）从S闭合时开始计时，经过
时电容器内粉尘的加速度是多少？
（2）当粉尘的加速度是多大时，线圈中的电流最大？
13．（14分）如图11-7所示，一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距为sab=6m的两质点．t =0时刻b正好到达最高点且b到x轴的距离为4cm，而此时a恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25Hz
（1）求经过时间1s，a质点运动的路程
（2）设a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速
图11-7
单元测试题答案
1.B 2. B． 3. D． 4. ACD 5. B 6．D 7 ．B 8．B
9. 接触 上层 下
10．AB 还要测出小球半径 摆长应为 应数到61次时周期数才是60个
11. 【解析】从波向右传播知道，Q点开始振动的
方向是向下，周期正是1s．
波的传播速度为，
故从Q点传到P点还需要，
要画的图象就从此时开始有，注意到振幅，
可以作出下列振动图象
12．（1）2g （2）g
13.【解析】（1）振幅为4cm，1s为25个周期,所以a的路程为4m
（2）a、b在x轴上的距离大于一个波长，可以做出上面两个图形，从左图知a、b之间相距为（n+1/4）波长，右图知a、b之间相距（n+3/4）波长，所以得到两种系列波长分别为
从而得到两个系列波速
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