人教版高中物理选修3-4知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：第12章 章末测试word版含答案

选修3-4第12章章末测试
一、选择题（共8小题）
1．一列波由波源向周围扩展开去，下列说法正确的是
A．介质中各质点由近及远地传播开去
B．介质中的振动形式由近及远传播开去
C．介质中振动的能量由近及远传播开去
D．介质中质点只是振动而没有迁移
2．观察者不动，波源迎面而来时，下列说法正确的是
A．波源的波长发生了改变
B．波源的频率发生了改变
C．观察者收到的波的频率发生了改变
D．波速发生了改变
3．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可知
A．该波沿x轴负方向传播
B．该时刻，c的加速度正在减小
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻，b的速率比c的速率大
4．在水波的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水槽中的传播速度是0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为
A．10 cm B．5 m
C．d>1 cm D．d≤1 cm
5．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为

6．如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是
A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱
B．a、c点振动加强，b、d点振动减弱
C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱
D．a、b、c、d点的振动都加强
7．如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低
8．一列横波在x轴上传播，在x=0与x=1 cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示，由此可以得出
A．波长一定是4 cm
B．波的周期一定是4 s
C．波的振幅一定是2 cm
D．波的传播速度一定是1 cm/s
二、填空题（共2小题）
9．如图是一列沿x正向传播的简谐横波在传播方向上相距3 m的两质点P和Q的振动图象，其实线是P点的振动图象，虚线是Q点的振动图象，若P质点离波源比Q质点近，则该波的最大波长为________m，若Q质点离波源比P点近，则该波的最大波长是________m。
10．如右图所示，在y轴上的Q、P两点的位置上有两个频率相同，振动方向相同的振源，它们激起的机械波的波长为2 m，Q、P两点的纵坐标为：yQ=6 m，yP=1 m，那么在x轴上，从正无穷到负无穷的位置上，会出现振动减弱的区域有________个。
三、计算题（共3小题）
11．如图所示为t=0时刻的一列简谐横波的部分波形图象，波的传播速度是4.0 m/s，在该时刻质点a的速度方向是向下的。求：
（1）质点a的振动周期；
（2）质点a再一次回到t=0时刻所处位置所需的时间。
12．如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T（1）若波速向右，波速多大？
（2）若波速向左，波速多大？
（3）若波速大小为74 m/s，波速方向如何？
13．如图所示，甲为某一波在t=0.1 s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象。
（1）试确定波的传播方向；
（2）求该波的波速v；
（3）在甲图中画出3.5 s时的波形图；
（4）求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移。
参考答案
1．BCD【解析】波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，A错，D对。波传播的是振动形式，而振动由能量引起，也即传播了能量，B、C对。
2．C【解析】由多普勒效应现象可知，观察者相对波源靠近时，他接收到的波的频率变大了，但波源发出波的性质未变，即机械波的波长、频率、波速均未变，所以A、B、D错误，C项正确。
3．C【解析】由a向上振动可确定波沿x正方向传播，A错。从而可以确定b向上、c向下振动，所以c的加速度正在增大，B错。b比c先回到平衡位置，C对。图象所示时刻b距离平衡位置较远，在该时刻b点比c点的速率要小，D错。
7．AD【解析】女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她都感到音调变低，选项A、D正确，B、C错误。
8．BC【解析】由振动图线可知T=4 s，B对；振幅A=2 cm，C对；由振动周期性可知，x=0和x=1 cm的质点，当波沿x轴正向传播时相差λ+nλ=1，λ=(n=0，1，2，···)，当波沿x轴负向传播时则相差λ+nλ=1(n=0，1，2···)，故A错；由波速v=知，D错。
9．4 12
【解析】由同一时刻P、Q两点的位移，画出P、Q间的波形图．由图可知t=0时，P在正向最大位移处，Q在平衡位置且向负向运动。若P质点离波源近，则P、Q间的波形如图1所示，有λ=3，λ=4 m；若Q质点离波源近，则P、Q间的波形如图2所示，则有λ=3，λ=12 m。
10．5
【解析】因为两波源的波程差为半波长的奇数倍时，是减弱点，在正下方相遇波程差最大，=6–1=5=2.5λ，即坐标为(0，0)处有一个减弱点。越向x轴的左右两侧Δx越小，=1.5λ，有两个减弱点：=0.5λ。又有两个减弱点，故答案为5个点。
11．（1）0.4 s　（2）0.3 s
【解析】（1）质点振动的周期和波的传播周期相等
T== s=0.4 s
（2）将波的平移和质点的振动相联系，可求出质点a再一次回到t=0时刻所处位置所需的时间
t=+2×=0.2 s+2× s=0.3 s
13．（1）x轴负方向　（2）4.0 m/s　（3）如解析图所示　（4）2.8 m　0
【解析】（1）从题图乙中可以看出，t=1.0 s内P点经过平衡位置向下振动，由题图甲可以判断出此波沿–x方向传播
（2）由题图甲知λ=4 m
由题图乙知T=1.0 s
所以波速v=λ/T=4.0 m/s
（3）经3.5 s，波传播的距离Δx=v·Δt=14 m=(3+)λ，故此波再经3.5 s时的波形只需将波形向–x方向平移=2 m即可
如图所示