粤教版(2019)物理 选择性必修第一册 期末练习卷——机械波(2份,含解析)

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名称 粤教版(2019)物理 选择性必修第一册 期末练习卷——机械波(2份,含解析)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-12-14 15:30:59

文档简介

粤教版(2019)高中物理选择性必修第一册期末练习卷——机械波(一)
一、单选题
1.以下关于波的说法中正确的是

??)
A.?干涉现象是波的特征,因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象
B.?因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比相差不大,所以声波很容易产生衍射现象
C.?声波是横波
D.?纵波传播时,媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动
2.如图所示,是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图,已知这列波的周期T=2.0s.下列说法正确的是(??

A.?这列波的波速v=2.0m/s
B.?在t=0时,x=0.5m处的质点速度为零
C.?经过2.0s,这列波沿x轴正方向传播0.8m
D.?在t=0.3s时,x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向
3.下列说法正确的是(??

A.?拍摄玻璃橱窗里的物体时,在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃表面折射光的影响
B.?相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
C.?医院里用于检测的“彩超”的原理是:向病人体内发射超声波,经血液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速,这一技术应用了多普勒效应
D.?机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线
4.如图所示是一列沿
轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为
.则(??

A.?波长为2m,周期为0.1s??????????????????????????????????????B.?波长为4m,周期为5s
C.?波长为2m,周期为10s???????????????????????????????????????D.?波长为4m,周期为0.2s
5.某质点在坐标原点O处做简谐运动,其振幅为5cm,振动周期为0.
4s,振动在介质中沿x轴正向传播,波速为lm/s。若质点由平衡位置O开始向+y方向振动,经0.
2s时立即停止振动,则振源停止振动后经0.
2s时的波形是(??

A.?????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????
D.?
6.如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图.
质点c在t=3s时第1次到达波峰,此时质点e恰好在平衡位置且向下运动,则下列说法正确的是(???

A.?这列波的波速为2m/s,频率为0.25Hz????????????????
B.?这列波向右传播
C.?t=0.4s时b质点恰好回到平衡位置????????????????????????D.?t=3s时质点d向上运动
7.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,若已知波源在坐标原点O处,波速为2m/s,P、Q分别是平衡位置为4m和7m处的两质点,则(??

A.?此时刻质点P的速度最小????????????????????????????B.?P点振幅比Q点振幅小
C.?此时刻质点Q的加速度最大????????????????????????D.?从此时刻开始计时,质点Q的位移表达式为y=-5sinπt
8.水槽中,波源是固定在同一个振动片上的两根细杆,当振动片振动时,两根细杆周期性地触动水面,形成两个波源。这两列波相遇后,在它们重叠的区域形成如图所示的图样。下列说法中正确的是(??

A.?这是水波的衍射现象???????????????????????????????????????????
B.?这两个波源的振动频率相同
C.?加强区和减弱区在水面上的位置会发生变化????????D.?这是水波特有的现象,其它波没有此类现象
9.如图所示,图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。则下列说法中正确的是(??

A.?简谐横波的波速为20m/s
B.?简谐横波沿x轴负方向传播
C.?t=0.1s时质点Q的加速度小于质点P的加速度
D.?当质点Q处于波谷时,与其平衡位置相距9m的质点一定处于平衡位置且向上运动
10.图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况,
实线表示波峰,虚线表示波谷.M是该时刻波峰与波峰相遇的点,是凸起最高的位置之一.以下说法中错误的是(
??)
A.?质点M的振动始终是加强的???????????????????????????????
B.?质点M的振幅最大
C.?质点M的位移始终最大???????????????????????????????????????
D.?质点M的位移有时为0
11.关于机械振动和机械波,下列叙述正确的是(??

A.?有机械振动必有机械波
B.?有机械波必有机械振动
C.?在波的传播中,振动质点随波的传播发生迁移
D.?在波的传播中,若振源停止振动,波的传播会立即停止
12.一列向左传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,该波源的振动周期为2s。则下列说法正确的是(??

A.?该波的波速为1m/s
B.?x=2m处的质点P经过1s后到达了坐标原点
C.?t=0.8s时刻,x=2m处的质点P向y轴负方向振动
D.?t=1.0s时刻,x=2m处的质点P向y轴正方向振动
二、填空题
13.“只闻其声,不见其人”这是声波的________现象;北京天坛的回音壁是利用声波的________现象。
14.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播,某时刻的波形如图1所示,把此时刻作为零时刻,质点A的振动方程为y=________m.
15.如图所示,一列简谐波沿
轴传播,实线为
时刻的波形图,此时
质点向
轴负方向振动;虚线为
(小于
个周期)时的波形图。根据以上信息可确定该波沿
轴________(填“正或“负”)方向传播,波速为________
;该波遇到频率为________
的另一列简谐横波时会发生干涉现象。
16.某广播电台发射的电磁波的波长是500m,它的频率是________?Hz.
三、综合题
17.一根张紧的水平弹性长绳上有a、b
两点,相距
14.0m,一列简谐横波沿此绳向右由a向b
传播。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1.0s
时,a
点的位移为零且向下运动,b
点的位移恰达到负最大,求:
(1)这列简谐横波的波长
λ
的一切可能值;
(2)这列简谐横波的波速
v
的一切可能值。
18.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿x轴相向传播,t=0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10m/s,求:
(1)甲、乙两列波的频率各是多少
(2)第几秒末两列波相遇?相遇时C、D两点间有哪些点位移最大
19.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t1=0时刻的波形图如图甲所示。从t1=0时刻算起,在t2=0.6s时刻,x=90cm处的A点刚好第三次出现波峰。
(1)求波源的振动周期T;
(2)求这列波在t1到t2这段时间内向前传播的距离Δx;
(3)在图乙中画出t2时刻的波形图(至少画出一个波长)。
20.波源处于坐标原点的一列简谐波同时向左右两侧传播,在
时刻波形如图甲所示。坐标
处的P点的振动图像如图乙所示。求:
?
??
(1)画出简谐波传到
时的完整波形图;
(2)简谐波的波速,并写出P点的振动方程;
(3)处于
的M点到达波谷的可能时间,及此时间内波源振动的路程。
答案解析
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】频率相同、相位恒定的两列波相遇才能产生稳定的干涉现象,A不符合题意;由衍射条件知,B符合题意;声波是纵波,C不符合题意;波的传播过程中,不论横波和纵波,质点并不随波发生迁移,D不符合题意。
故答案为:B
2.【答案】
D
【解析】A.由于波的波长为1m,周期为2.0s,故这列波的波速v=
=0.5m/s,A不符合题意;
B.由于x=0.5m处的质点处于平衡位置,故该质点的速度最大,B不符合题意;
C.经过2.0s,这列波沿x轴正方向传播一个波长,即1m,C不符合题意;
D.在t=0.3s时,x=0.5m处的质点正在沿y轴正方向运动,还没到达最高点,D符合题意.
故答案为:D.
3.【答案】
C
【解析】反射光是偏振光,拍摄玻璃橱窗里的物体时或拍摄水面上的物体时,往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光进入照相机头,A不符合题意;根据狭义相对论,真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的,B不符合题意;向病人体内发射超声波,经血液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速,这一技术应用了多普勒效应,C符合题意;机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用X射线的穿透本领,D不符合题意。
故答案为:C
4.【答案】
D
【解析】由波形图可知,波长λ=4m;周期

故答案为:D.
5.【答案】
A
【解析】因为质点振动的振动周期为0.4s,经0.2s形成半个波长,因为质点由平衡位置0开始向+y方向振动,则各质点起振方向沿+y方向,波形移动的距离x=vt=0.2m.A符合题意,B、C、D不符合题意.
故答案为:A.
6.【答案】
C
【解析】A、B、当质点c第一次到达波峰时,质点e恰好在平衡位置在向下运动,根据“上下坡法”中的“上坡向下“,可得波是向左传播的,质点c经过
会第一次到达波峰,故
,T=4s;由λ=4m,
,
,A,B不符合题意;
C、根据波形匀速移动
,故波形从c移动到b点刚好b在平衡位置,
,C符合题意;
D、
时,c在波峰,e在平衡位置,D点正在平衡位置上方,根据“上下坡法”中的“上坡向下“可判断出质点d向下运动,D不符合题意;
故答案为:C.
7.【答案】
C
【解析】A.图示时刻,P点恰好经过平衡位置,因此速度最大,A不符合题意;
B.P点振幅和Q点振幅都是5cm,B不符合题意;
C.图示时刻,Q点恰好在负的最大位移处,加速度为正向最大值,C符合题意;
D.由图可知,波长
振动周期
从此时刻开始计时,质点Q的位移表达式为
D不符合题意。
故答案为:C。
8.【答案】
B
【解析】A.这是水波的干涉现象,A不符合题意;
B.形成稳定的干涉图案时,两列波的频率一定相同,B符合题意;
C.加强区和减弱区在水面上的位置是固定的,不会发生变化,C不符合题意;
D.干涉现象是波所特有的现象,只要是波,就一定能产生干涉现象,D不符合题意。
故答案为:B。
9.【答案】
C
【解析】A.由图甲得波长为4m,由图乙得周期为0.4s,依据
可得波速为10m/s,A不符合题意;
B.由图可知t=0时质点P的振动方向沿y轴负方向,故简谐横波沿x轴正方向传播,B不符合题意;
C.t=0.1s时质点运动了四分之一周期,质点Q离开平衡位置的位移小于质点P离开平衡位置的位移,故质点Q的加速度小于质点P的加速度,C符合题意;
D.当质点Q处于波谷时,与其平衡位置相距9m的质点与Q相距
,处于平衡位置且向下运动,D不符合题意。
故答案为:C。
10.【答案】
C
【解析】M点是波峰与波峰叠加,是振动加强点,振幅最大,但是加强点不是始终处于波峰位置,位移不是始终最大,位移会随时间的变化而变化,有时为0,ABD符合题意,C不符合题意.
故答案为:C
11.【答案】
B
【解析】AB.机械波的产生条件是机械振动在介质中的传播,二者条件同时具备,所以没有机械振动就没有机械波;有机械波必有机械振动,A不符合题意,B符合题意;
C.在机械波形成的过程中,介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动,并不随波一起迁移,传播的是振动形式和能量,C不符合题意;
D.当波源停止振动,波的传播方向上介质中的质点做阻尼振动,所以波的传播不会立即停止,D不符合题意。
故答案为:B。
12.【答案】
C
【解析】A.根据波形图可知该波的波长为λ=4m,则波速
A不符合题意;
B.x=2m处的质点P经过1s又回到平衡位置,不会随波迁移到坐标原点,B不符合题意;
C.t=0时刻P向上振动,t=0.5s时达到最高点,在t=1s时返回平衡位置,所以在t=0.8s时刻,P向y轴负方向振动,C符合题意;
D.t=1.0s时刻,x=2m处的质点P刚好回到平衡位置向y轴负方向振动,D不符合题意。
故答案为:C。
二、填空题
13.【答案】
衍射;反射
【解析】“只闻其声,不见其人”这是声波的衍射现象;驰名中外的北京天坛里的回音壁,三音石,圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象,它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果。
14.【答案】﹣0.5sin20πtm
【解析】解:由图读出波长λ=1m,振幅为0.5m,由v=
得周期为:
T=
根据ω=
得:ω=
所以把此时刻作为零时刻,质点A的振动的方向向下,所以振动方程为:y=﹣0.5cos20πt(m)
故答案为:﹣0.5sin20πtm
15.【答案】正;0.5;6.25
【解析】
根据
时刻,P质点向y轴负方向振动,根据走坡法可得:波向右传播,即向x轴正方向传播;根据波向右传播,由两时刻的波形图可得:波速
;周期
,故频率
,所以该波遇到的频率为6.25Hz的另一列波会发生干涉现象.
16.【答案】6×105
【解析】解:根据c=λf得,f=
=
Hz=6×105Hz,
故答案为:6×105

三、综合题
17.【答案】
(1)解:一列简谐横波沿此绳向右由a向b
传播。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。故
得到波长
(2)解:经过1.0s
时,a
点的位移为零且向下运动,b
点的位移恰达到负最大
得到周期
则波速
【解析】(1)结合波的传播方向和质点a的振动情况求解波长与ab两点的关系,列方程求解波长的可能值;
(2)同理。结合a、b两点的振动情况求解可能的周期,结合第一问求解的波长,相除即为波速。
18.【答案】
(1)解:由题图知:λ=4m,又因v=10m/s,所以由v=λf得
故甲、乙两列波的频率均为2.5Hz
(2)解:设经t时刻两波相遇,则
2vt=4m
所以
t=
?s=0.2s
又因
,故波分别向前传播
相遇.
此时两列波的图象如图中的虚线所示.
CD间有x=5m和x=7m处的点位移最大
【解析】(1)求解波的频率,利用波速除以波长即可;
(2)两个波叠加,波峰和波峰相遇时该点的振幅最大,结合波速求解即可。
19.【答案】
(1)解:质点
第三次出现在波峰,则
解得
(2)解:波速为
传播距离为
(3)解:波形图如图
【解析】(1)利用振动时间可以求出周期的大小;
(2)利用波长和周期可以求出波速的大小;结合传播时间可以求出传播的距离;
(3)利用质点的振动方向和周期、振幅可以画出对应的波形图。
20.【答案】
(1)解:波形图如下:
(2)解:由甲、乙两个图像可知,P点振动
到达平衡位置过程,波向前传播了
设波传播速度v、波传播的周期T,由


P点的振动方程

时,

?
则P点的振动方程
(3)解:M点第一次到达波谷的时间
,由
根据波传播的周期性可知,M到达波谷的时间可能为
在此时间内波源振动的路程为
?

【解析】(1)利用波的平移可以画出简谐波传到x=12m的波形图;
(2)利用质点P最初的位置到平衡位置的距离及回到平衡位置的时间可以求出传播的速度;利用波长和速度可以求出传播的周期,利用P点的振幅、周期、相位可以求出P点的振动方程;
(3)利用M点回到波谷的时间,结合周期和振幅的大小可以求出质点P运动的路程。粤教版(2019)高中物理选择性必修第一册期末练习卷——机械波(二)
一、单选题
1.一列简谐横波t=0.4时刻的波形如图(甲)所示,甲图中x=15m
处质点A的振动图像如图(乙)所示。则?
(?
?)
A.?这列波沿x轴正方向传播.??????????????????????????????????
B.?这列波的波速是20m/s
C.?再过0.2s质点A将迁移到x=
20
m处????????????????????
D.?质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m
2.沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,A,B、C三个质点的平衡位置分别为xA=1.5m、xB=2m、xC=3m,t=0.9s时质点A恰好第二次到达波峰,下列说法正确中的是(??

A.?波传播的速度为10m/s????????????????????????????????????????
B.?t=0.1s时质点A运动到质点B的位置
C.?质点C在t=0.9s时沿y轴负方向振动??????????????????????D.?质点B的振动表达式为y=5sin(2.5πt)cm
3.如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮出水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是
(????

A.?增加波源距桥墩的距离???????????????????????????????????????B.?减小波源距桥墩的距离
C.?提高波源的振动频率???????????????????????????????????????????D.?降低波源的振动频率
4.下列说法中正确的是(??

A.?声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率???????????
B.?麦克斯韦预言了电磁波的存在;楞次用实验证实了电磁波的存在
C.?由电磁振荡产生电磁波,当波源的振荡停止时,空间中的电磁波立即消失???????????
D.?宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变慢
5.关于机械波的下列说法中,正确的是(??

A.?自然界所刮的风就是一种机械波
B.?波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移
C.?波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息
D.?能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
6.声波和光波分别由空气进入水中,则(??

A.?声波的波长变长,光波波长变短?????????????????????????B.?声波的波长变短,光波波长变长
C.?声波的波长变长,光波波长变长?????????????????????????D.?声波的波长变短,光波波长变短
7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0s时波形如图所示,已知波速为10m/s,则t=0.1s时正确的波形是图中的(??

A.????????????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????????????D.?
8.如图所示为一横波在某时刻的波形图,已知质点F此时运动方向如图,则(??

A.?波向右传播?????????????????????????????????????????????????????????
B.?此时质点C的加速度为零
C.?质点C比质点B先回到平衡位置????????????????????????????D.?质点H与质点F的运动方向相同
9.波与生活息息相关,下列关于波的说法正确的是(???

A.?超声波的频率很高,不会发生衍射
B.?空气中的声波是纵波,不能发生干涉
C.?医院检查身体的“彩超”,利用了多普勒效应
D.?只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应
10.已知在某时刻的波的图像如图所示,且M点的振动方向向上,下述说法正确的是:(??

A.?A点振动落后于M点,波向右传播???????????????????????B.?A点振动落后于M点,波向左传播
C.?B点振动落后于M点,波向右传播???????????????????????D.?B点振动落后于M点,波向左传播
11.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,若波速为
,则下列说法中正确的是(??

A.?从图示时刻开始,质点b的加速度将减小
B.?图示时刻,质点b的振动方向沿y轴正方向
C.?若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为50Hz
D.?从图示时刻开始,经过
,质点a沿波传播方向迁移了2m
12.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x=5m的M点时开始计时,已知该波的周期为0.4s,下面说法中正确的是(??

A.?x=1.5m处质点在t=0.1s时位于平衡位置
B.?x=3m处的质点开始振动时的方向是向上的
C.?质点Q(xQ=9m)经过0.5s第一次到达波谷
D.?处在x=4m处的观察者向x=0匀速运动时,接收到的波的频率等于2.5Hz
二、填空题
13.如图所示为一列简谐波在t=0.5
s时刻的波形图,此时在x轴上0~7m范围内第一次出现此波形,波沿x轴正向传播,t=0时刻波传播到x=4m处,且t=0时刻x=4m处的质点沿y轴正向运动,则这列波的传播速度为________m/s,t=1.5s时,x=14
m处的质点运动的路程为________cm.
14.一列波在两种介质中传播,在甲介质中的传播速度是10m/s,在乙介质中的传播速度是8m/s,若它在甲介质中的频率是100Hz,那么它在乙介质中的频率是________Hz,该波在甲、乙两介质中的波长之比是________.
15.由于波源和观察者之间有________,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应.
16.如图所示为t=0时刻的一列简谐横波,已知B点第一次到达波谷需经过0.2s的时间,A、B沿x轴的距离是1m,则该波的波长λ=________,速度v=________.
三、综合题
17.一列沿x轴正方向传播的横波,t=0时刻的波形如图中的实线,经过
时波形如图中的虚线所示,已知该波的周期T>0.6s。求:
(1)这列波的周期;
(2)从t=0开始,质点P经0.8s通过的路程;
(3)这列波在3.6s内传播的距离。
18.在某光滑水平面上建立xOy直角坐标系,一弹性绳置于y轴正半轴,A、B
是绳上的两质点,绳子的一端位于坐标原点O,现让绳子的该端以x=0.2sin5πt(m)的规律做简谐运动,形成一列沿y轴正方向传播的横波,某时刻波刚传到A点,波形如图所示,已知OA的距离为1.0
m,OB的距离为5.0m,
求:
(1)质点振动的周期和波传播的速度的大小;
(2)绳上的B点在波峰位置的时刻。
19.一列沿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)横波的周期T
(2)从图示时刻起再经过多长时间质点B第一次处于波峰;
(3)写出从图示时刻起质点A的振动方程。
20.图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形图.经0.2
s后,其波形如图中虚线所示.
(1)若该波向左传播,求波的传播速度和周期;
(2)若该波的波速为0.9m/s,求波的传播方向.
答案解析
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】A、由振动图象乙知
时刻质点
向下振动,则根据波形平移法可知该波沿
轴正方向传播,A符合题意;
B、由图甲读出波长为
,由振动图象乙读出波的周期为
,则波速为
,B不符合题意;
C、简谐横波沿
轴正方向传播,质点
只上下振动,不向前迁移,C不符合题意;
D、质点在一个周期内通过的路程为四个振幅,周期
,则
,若质点
初始位置在平衡位置或最大位移处,则它在1s内的路程应为
,若质点
初始位置不在平衡位置或最大位移处,1s内所通过的路程不是0.4m,D不符合题意。
故答案为:A
2.【答案】
D
【解析】A.由图可得:波长λ=4m,根据波向右传播可得:当波向右传播△x=4.5m时质点A恰好第二次到达波峰,故波速
,周期
,A不符合题意;B.波上质点不随波的传播而迁移,图示简谐横波只在y方向上振动,x方向的位移为零,故质点A不可能运动到质点B的位置,B不符合题意;C.质点A、C水平位之间距离△x′=1.5m,t=0.9s时质点A恰好到达波峰,故质点C位移为负,根据波形,由波向右传播可得:质点C沿y轴正方向运动,C不符合题意;D.根据波向右传播可得:t=0时刻,质点B在平衡位置向上振动;由图可得:振幅A=5cm,又有周期T=0.8s,故质点B的振动表达式为为y=5sin2.5πt(cm),D符合题意;
故答案为:D。
3.【答案】
D
【解析】为使水波能带动叶片振动,则要使得水波发生明显的衍射,根据衍射条件可知,增加或减小波源距桥墩的距离,都不能影响衍射;AB不符合题意;S振动时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高波源的振动频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据λ=
,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显。C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
4.【答案】
D
【解析】A、声源向静止的观察者运动时,产生多普勒效应,则观察者接收到的频率大于声源的频率,A不符合题意。
B、麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,B不符合题意。
C、电磁波由电磁振荡产生,但它是一种能量形式,若波源的电磁振荡停止,空中的电磁波不会立即消失,C不符合题意。
D、根据钟慢效应,宇宙飞船高速经过地球附近时,地球上的人观察飞船是在做高速运动,所以飞船上的时钟变慢了;D符合题意。
故答案为:D。
5.【答案】
C
【解析】解:A、机械波是机械振动在介质中传播,自然界所刮的风不是一种机械波.故A错误.
B、机械波在传播振动形式的过程中,同时将能量由近及远传递,在机械波形成的过程中,介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动,并不随波一起迁移.故B错误,C正确.
D、能传播机械波的介质,不一定是自由流动的,故D错误.
故选:C.
6.【答案】
A
【解析】解:声波由空气进入水中,波速变大,频率不变,由波速公式v=λf得知,声波的波长变长.光波由空气进入水中,波速变小,频率不变,由波速公式v=λf得知,光波波长变短.
故选A
7.【答案】
C
【解析】因为波的波长为4m,波速为10m/s,故周期为0.4s,当t=0.1
s时正好经过了1/4个周期,即处于x=0处的质点向下移动到平衡位置,处于x=1m处的质点向上振动到最大位置处,x=2处的质点向上振动到平衡位置,故该波形是图C的波形,C符合题意.
故答案为:C
8.【答案】
C
【解析】A.根据同侧法可判断波向左传播,A不符合题意;
B.此时质点C受到的回复力最大,加速度最大,B不符合题意;
C.根据同侧法可判断质点B向上运动,故质点C比质点B先回到平衡位置,C符合题意;
D.根据同侧法可判断质点H向上运动,与质点F的运动方向相反,D不符合题意。
故答案为:C。
9.【答案】
C
【解析】A.衍射是波特有的现象,只要是波都会发生衍射,A不符合题意;
B.干涉是波特有的现象,尽管空气中的声波是纵波,也能发生干涉,B不符合题意;
C.医院检查身体的“B超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度,显然是运用了多普勒效应原理,C符合题意;
D.波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,D不符合题意。
故答案为:C。
10.【答案】
B
【解析】A、B、M点的振动方向向上,A到B半个波长的范围,振动方向相同,A点振动落后于M点,则波向左传播;B符合题意,A不符合题意.
C、D,M点的振动方向向上,A到B半个波长的范围,振动方向相同,B点振动超前于M点,而波向左传播。C、D不符合题意.
故答案为:B.
11.【答案】
C
【解析】由于波向右传播,根据“上下坡”法,知道b质点向下振动,加速度正在增大。AB不符合题意。该列波的频率为
,要想发生干涉,频率需相同,则若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为50Hz,C符合题意。机械波在传播的过程中,质点只在自己的平衡位置附近振动,而不随波迁移,D不符合题意.
故答案为:C
12.【答案】
C
【解析】A项:
,x=1.5m处质点向下振动,通过的路程大于一个振幅,A不符合题意;
B项:M点的开始振动方向向下,所以x=3m处的质点开始振动时的方向是向下的,B不符合题意;
C项:波长为4m,波速度为:
当图中x=4m处的波谷传到x=9m处时,x=9m处的质点第一次到达波谷,用时
,C符合题意;
D项:该波的频率为
,由于观察者向波源运动,所以接收到的频率大于2.5Hz,D不符合题意。
故答案为:C
二、填空题
13.【答案】10;200
【解析】解:据题,t=0时刻x=4m处的质点沿y轴正向运动,则介质中各个质点起振方向均沿y轴正向运动,因为在x轴上0~7m范围内第一次出现此波形,而图中x=7m处质点正沿y轴负方向振动,所以t=0.5s时波传到x=9m处,则t=0.5s内波传播的距离为
x=9m﹣4m=5m
波的传播波速为
v=
=
=10m/s
波从x=9m传到x=14m处用时
t′=
=
=0.5s
则t=1.5s时,x=14
m处的质点已经振动的时间为
t″=1.5s﹣0.5s=1s
该波的周期为
T=
=
=0.4s
则t=1.5s时,x=14
m处的质点运动的路程为
S=
×4A=
×4×20cm=200cm
故答案为:10,200.
14.【答案】100;5:4
【解析】解:波的频率仅由波源决定,与介质无关,当波从一种介质进入另一种介质时频率不变.则得该波在乙介质中的频率是f2=100Hz
由v=λf,f不变,得这列波在介质Ⅰ和介质Ⅱ的波长之比为
λ1:λ2=v1:v2=10:8=5:4
故答案为:100,5:4.
15.【答案】相对运动
【解析】解:比如:当火车鸣笛驶近我们时,接受到的声音波长变短,根据v=λf,接受到声音的频率变高,故音调变高,这是多普勒效应;
因此必须要有波源和观察者之间间距变化,即相对运动,才会出现此现象.
故答案为:相对运动.
16.【答案】2m;5m/s
【解析】解:由题意,知t=0.2s=
,则得T=0.4s
A、B沿x轴的距离等于半个波长,则得λ=2m
所以波速v=
=5m/s.
故答案为:2m,5m/s
三、综合题
17.【答案】
(1)解:由已知条件可知


又由于T>0.6s,则该波的周期T=2.4s②
(2)解:
时,质点P在平衡位置并向上振动,所以

解得0.8s时刻的位移

所以质点P经0.8s通过的路程为

(3)解:这列波在3.6s内传播的距离

【解析】由于波在时间以及空间上的重复性,波在传播方向上有不确定性,故波的问题往往解答结果不是唯一的,这类问题又往往与波形图联系在一起,此类问题关键是要根据题意正确画出波形图,而且必须考虑各种可能性。
18.【答案】
(1)解;根据O点振动的表达式x=0.2sin5πt(m)
可知振动的圆频率
rad/s
因此,振动周期
从图中可知,波长
因此,波的传播速度
(2)解;波传到B所用时间
再经过
,第一个波峰到达B点。则第一个波峰到达B点的时间为
以后每经
个周期,B点到达一次波峰,因此B点到达波峰的时刻为
(n=1,2,3……)
【解析】根据波源振动表达式,可求出振动周期,从图象上知道波长,从而求出波速;算出第一个波峰到达B点时刻,由于波具有周期性,就可以求出一系列波峰到达B点时刻。
19.【答案】
(1)解:根据简谐横波图可得波长为
?横波的周期:
(2)解:
点离
处波峰的距离为
当图示时刻
处波峰传到质点
第一次处于波峰,则经过时间为
(3)解:波的角速度为
图示时刻,
点经过平衡向下运动,则从图示时刻起质点
的振动方程为:
【解析】(1)通过图像求出波的波长,结合波速求出波的周期;
(2)根据B点离波峰的距离,结合波速求出时间即可;
(3)根据周期求出波的角频率,通过图像读出波的振幅,进而求出质点的振动方程。
20.【答案】
(1)解:波长:
波向左传播,根据图像则有
波的周期为
波的传播速度
(2)解:波向右传播,根据图像则有
波的周期为
波的传播速度

时,
,即波的波速为0.9m/s,波的传播方向向右
【解析】(1)利用图像可以找到波长,利用图像可以找到周期大小,利用波长除以周期可以求出速度;
(2)利用图像可以找到运动的周期,利用波长和周期的关系可以判断向右传播。