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章末测评验收卷(三)　机械波　(满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是 (　　)
有机械振动一定有机械波,有机械波也一定有机械振动
由公式v=可知,波速v与周期T有关,增大周期即可减小波速
波传播振动的同时也传播能量
波的周期与振源的振动周期不相同
2.下列关于波的说法正确的是 (　　)
两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小
只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或比波长小时,波才能发生衍射
当波源远离接收者时,接收者接收到的波的频率比波源频率低
3.分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;③当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时,我们听到汽笛声的音调变低;④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的 (　　)
衍射、干涉、多普勒效应、反射
衍射、多普勒效应、干涉、折射
折射、干涉、多普勒效应、反射
衍射、折射、多普勒效应、干涉
4.如图为某一时刻简谐横波的波形图,波的传播方向沿x轴正方向。下列说法中正确的是 (　　)
此时刻质点C的振幅为负值
此时刻质点B、E的速度相同
此时刻质点C、F的加速度和速度都为零
此时刻质点D正沿y轴负方向运动
5.如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅均为A,a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc,某时刻a是两列波波峰的相遇点,c是两列波波谷的相遇点,则 (　　)
a处质点的振幅为2A
c处质点始终处于波谷
b处质点为振动减弱点
a处质点的位移不可能为零
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为0.5 m/s,周期为4 s。t=1 s时波形如图甲所示,a、b、c、d是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是 (　　)
这列波的波长为1 m
t=1 s时质点a的速度与质点b的速度相等
t=2 s质点a的加速度大小比质点b的加速度小
图乙表示的是质点b的振动图像
7.如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为1 m,各质点均静止在各自的平衡位置, t=0时刻振源a开始上下做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图像如图乙所示,形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播,则下列说法正确的是 (　　)
从t=3 s时刻起f点开始振动
t=3 s时刻质点e第二次回到平衡位置
从t=0至t=3 s内质点b运动的路程为10 cm
从t=2 s至t=3 s内质点d的加速度正在逐渐减小
二、多项选择题(共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.某时刻O处质点沿y轴开始做简谐振动,形成沿x轴正方向传播的简谐横波,经过0.8 s形成的波的图像如图所示。P是x轴上距O点96 cm处的质点。下列判断正确的是 (　　)
O处质点开始振动的方向沿y轴正方向
O处质点振动的周期是0.8 s
从O处质点振动开始计时,经过3.2 s,P处质点开始振动
该波的波速是30 m/s
9.图甲为一简谐横波在t=0.2 s时的波形图,M是平衡位置在x=2 m处的质点,图乙为其振动图像。下列说法正确的是 (　　)
该列波沿x轴正方向传播
t=0.3 s,M的振动方向沿y轴正方向
该列波的传播速度为20 m/s
从t=0到t=0.15 s,M通过的路程为15 cm
10.一列简谐横波沿x轴传播,在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是 (　　)
波沿x轴正方向传播
波源振动周期为1.1 s
波的传播速度大小为13 m/s
t=1 s时,x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
三、计算题(共4个小题,共54分)
11.(12分)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播,O点为波源,某时刻沿y轴负方向开始振动,经3.5 s,在x轴上0至10 m范围内第一次形成如图所示的波形,求:
(1)(6分)波的周期;
(2)(6分)x=16 m处的质点在0~7 s内的路程。
12.(12分)如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2 s时刻的波形图。
(1)(6分)若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度大小;
(2)(6分)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期。
13.(14分)一列简谐横波,在t=0时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为10 cm。P、Q两点的坐标分别为-1 m和-9 m,波沿x轴负方向传播,已知t=0.3 s时,P点第一次出现波峰。试计算:
(1)(6分)这列波的传播速度和质点振动的周期;
(2)(8分)当Q点第一次出现波峰时,P处质点通过的路程为多少
14.(16分)如图,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时刻的波形图。在t2=0.5 s时,质点P恰好第二次到达波谷,求:
(1)(4分)该列简谐横波的波速v;
(2)(6分)x=3.1 m处的质点M(图中未标出)从t1=0时刻开始,第一次出现在波谷的时刻;
(3)(6分)从t1=0时刻到Q点第三次出现波峰的过程中,质点P经过的路程。
章末测评验收卷(三)　机械波
1.C　[机械波是振动在介质中传播产生的,如果没有介质,即使有振动也不会有机械波,而有机械波一定有机械振动,A错误;机械波的周期与波源的振动周期相同,波在介质中的传播速度仅由介质性质决定,与周期T、波长λ无直接关系,B错误;机械波传播的是振动的形式,同时也向外传播能量,C正确;机械波是振动在介质中传播产生的,所以波的周期与振源的振动周期相同,D错误。]
2.D　[只有两列频率相同,相位差恒定的波叠加才会出现稳定的干涉图样,故A错误;在干涉图样中,振动加强区域的质点,只是振幅变大,其位移随时间周期性变化;振动减弱区域的质点,只是振幅变小,其位移随时间周期性变化,故B错误;衍射是波的特有属性,在任何条件下波都会发生衍射,只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或比波长小时,波才会发生明显的衍射现象,故C错误;根据多普勒效应,当波源远离接收者时,接收者接收到的波的频率比波源频率低,故D正确。]
3.A　[“空山不见人,但闻人语响”即听到声音,却看不见人,这是声音的衍射;围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱,音叉发出两个相同频率的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区,这是声音的干涉;当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时,我们听到汽笛声的音调变低,这是多普勒效应;雷声在云层里轰鸣不绝这是由于波的反射,使传播距离不同,传到人耳的时间不同,故A正确,B、C、D错误。]
4.D　[振幅是质点离开平衡位置的最大距离,则质点C振幅是正值,A错误;B、E两点相距半个波长,振动情况总是相反,所以此刻质点B、E的速度大小相等、方向相反,即速度不同,B错误;在该时刻质点C、F位于位移最大处,加速度均最大,速度均为零,C错误;波沿x轴正方向传播,波形向右平移,则知质点D正沿y轴负方向运动,D正确。]
5.A　[S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅均为A,a、b、c三点到两个波源的路程差都为零,所以三个点都是振动加强点,他们的振幅都是2A,三个位置的质点都在不停地振动,不可能一直在波峰、波谷或平衡位置,所以a、b、c三处质点的位移是不断变化的,故A正确,B、C、D错误。]
6.C　[由题可知,波速v=0.5 m/s,周期为T=4 s,则波长λ=vT=0.5×4 m=2 m,故A错误;t=1 s时质点a在波峰处,速度为零,质点b在平衡位置,速度最大,故B错误;因为周期T=4 s,所以从t=1 s到t=2 s时经历了,此时质点a在平衡位置,位移为零,加速度为零,质点b在波峰处,位移最大,加速度最大,故C正确;由乙图可知,当t=1 s时b质点在波谷处,与此相符合的是质点c,故D错误。]
7.C　[波传到f点的时间为tf= s=2.5 s,故A错误;波传到e点的时间为te= s=2 s,质点起振方向向上,则t=3 s时刻质点e第一次回到平衡位置,故B错误;从t=0至t=3 s内质点b振动了2.5 s=1T,则运动的路程为5A=10 cm,故C正确;波传到d点需要1.5 s,则从t=2 s至t=3 s内质点d正在从最高点向最低点振动,加速度先逐渐减小后逐渐变大,故D错误。]
8.BC　[由上下坡法可知,质点开始振动的方向沿y轴负方向,故A错误;0.8 s传播一个波长,周期为0.8 s,故B正确;波速v= cm/s=30 cm/s,传到P点的时间t= s=3.2 s,故C正确,D错误。]
9.ACD　[由图乙可知t=0.2 s时刻,M点向上振动,由同侧法可知该列波沿x轴正方向传播,选项A正确;t=0.3 s,M回到平衡位置向下振动,即振动方向沿y轴负方向,选项B错误;该列波的传播速度为v= m/s=20 m/s,选项C正确;从t=0到t=0.15 s,即经过了,M通过的路程为3A=15 cm,选项D正确。]
10.AC　[由题意知,x=0处的质点在0~1 s的时间内通过的路程为4.5 cm,则结合题图可知t=0时刻x=0处的质点沿y轴的负方向运动,由质点的振动和波的传播方向关系可知,该波的传播方向沿x轴的正方向,A正确;由题意可知,1 s为T,解得T= s,由题图可知λ=12 m,则v= m/s=13 m/s,B错误,C正确;由同侧法可知t=1 s时,x=6 m处的质点沿y轴正方向运动,D错误。]
11.(1)2.0 s　(2)24 cm
解析　(1)由于波源的起振方向沿y轴负方向,因此各质点的起振方向均向下,故经t=3.5 s,x轴上在0~10 m的范围内第一次出现如图所示的波形,说明在该时间内传播了14 m,正好是(1+)个波长,所以周期满足(1+)T=3.5 s
解得T=2.0 s。
(2)由题图知波长λ=8m
波速v= m/s=4 m/s
波传播到x=16 m处所需的时间
t1= s=4.0 s
那么振动时间t2=7 s-4 s=3 s=1.5T
所以x=16 m处的质点在0~7 s内振动路程为s=×4A=1.5×4×4 cm=24 cm。
12.(1)(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…)　(2)0.8 s
解析　(1)波沿x轴负方向传播时,传播的距离为
Δx=(n+)λ=(4n+3)m(n=0,1,2,3,…)
传播的速度大小为
v==(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…)。
(2)波沿x轴正方向传播,传播的时间与周期关系为
Δt=T(n=0,1,2,3,…)
得T= s(n=0,1,2,3,…)
当n=0时周期最大,最大周期为0.8 s。
13.(1)10 m/s　0.4 s　(2)0.9 m
解析　(1)由波形图可知该波的波长为λ=4 m
P点与最近波峰的水平距离为s=3 m
所以v==10 m/s
该波传播过程中各质点振动的周期为
T==0.4 s。
(2)t=0时刻,Q点与最近波峰的水平距离为s1=11 m
故Q点第一次出现波峰的时间为t1==1.1 s,
Q点第一次出现波峰时质点P振动了
t2=t1-=0.9 s
质点从起振开始每振动经过的路程为10 cm
t2=T
则当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程s'=0.9 m。
14.(1)10 m/s　(2)0.01 s　(3)70 cm(或0.7 m)
解析　(1)由波形图可知λ=4 m,t1=0时刻波刚传到P点,质点P正在平衡位置向下振动,再过1T第二次到达波谷,即1T=0.5 s
解得T=0.4 s,所以波速为v==10 m/s。
(2)离M点最近的波谷在x=3 m处,沿传播方向的距离为Δx=0.1 m,则传播时间为Δt==0.01 s
即在t=0.01 s时刻M点第一次出现在波谷。
(3)t1=0时刻距Q点最近的波峰在x=1 m处,沿传播方向上的距离Δx1=6 m,则Q点第一次到达波峰的时间为Δt1===0.6 s
再过两个周期为Q点第三次到达波峰
Δt2=2T=0.8 s
总时间Δt总=Δt1+Δt2=1.4 s=3T
根据质点振动一个周期的路程为4A,知P点的路程为
s=3×4A+2A=70 cm=0.7 m。(共31张PPT)
章末测评验收卷(三)
(时间：75分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分)
1.关于机械波的概念，下列说法中正确的是(　　)
C
解析　机械波是振动在介质中传播产生的，如果没有介质，即使有振动也不会有机械波，而有机械波一定有机械振动，A错误；机械波的周期与波源的振动周期相同，波在介质中的传播速度仅由介质性质决定，与周期T、波长λ无直接关系，B错误；机械波传播的是振动的形式，同时也向外传播能量，C正确；机械波是振动在介质中传播产生的，所以波的周期与振源的振动周期相同，D错误。
2.下列关于波的说法正确的是(　　)
A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B.在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
C.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或比波长小时，波才能发生衍射
D.当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低
D
解析　只有两列频率相同，相位差恒定的波叠加才会出现稳定的干涉图样，故A错误；在干涉图样中，振动加强区域的质点，只是振幅变大，其位移随时间周期性变化；振动减弱区域的质点，只是振幅变小，其位移随时间周期性变化，故B错误；衍射是波的特有属性，在任何条件下波都会发生衍射，只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或比波长小时，波才会发生明显的衍射现象，故C错误；根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，故D正确。
3.分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低；④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的(　　)
A.衍射、干涉、多普勒效应、反射
B.衍射、多普勒效应、干涉、折射
C.折射、干涉、多普勒效应、反射
D.衍射、折射、多普勒效应、干涉
A
解析　“空山不见人，但闻人语响”即听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，音叉发出两个相同频率的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，这是声音的干涉；当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低，这是多普勒效应；雷声在云层里轰鸣不绝这是由于波的反射，使传播距离不同，传到人耳的时间不同，故A正确，B、C、D错误。
D
4.如图为某一时刻简谐横波的波形图，波的传播方向沿x轴正方向。下列说法中正确的是(　　)
A.此时刻质点C的振幅为负值
B.此时刻质点B、E的速度相同
C.此时刻质点C、F的加速度和速度都为零
D.此时刻质点D正沿y轴负方向运动
解析　振幅是质点离开平衡位置的最大距离，则质点C振幅是正值，A错误；B、E两点相距半个波长，振动情况总是相反，所以此刻质点B、E的速度大小相等、方向相反，即速度不同，B错误；在该时刻质点C、F位于位移最大处，加速度均最大，速度均为零，C错误；波沿x轴正方向传播，波形向右平移，则知质点D正沿y轴负方向运动，D正确。
5.如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅均为A，a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc，某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则(　　)
A
A.a处质点的振幅为2A
B.c处质点始终处于波谷
C.b处质点为振动减弱点
D.a处质点的位移不可能为零
解析　S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅均为A，a、b、c三点到两个波源的路程差都为零，所以三个点都是振动加强点，他们的振幅都是2A，三个位置的质点都在不停地振动，不可能一直在波峰、波谷或平衡位置，所以a、b、c三处质点的位移是不断变化的，故A正确，B、C、D错误。
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为0.5 m/s，周期为4 s。t＝1 s时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是(　　)
C
A.这列波的波长为1 m
B.t＝1 s时质点a的速度与质点b的速度
相等
C.t＝2 s质点a的加速度大小比质点b的加速度小
D.图乙表示的是质点b的振动图像
C
7.如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1 m，各质点均静止在各自的平衡位置， t＝0时刻振源a开始上下做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图乙所示，形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是(　　)
A.从t＝3 s时刻起f点开始振动
B.t＝3 s时刻质点e第二次回到平衡位置
C.从t＝0至t＝3 s内质点b运动的路程为10 cm
D.从t＝2 s至t＝3 s内质点d的加速度正在逐渐减小
二、多项选择题(共3个小题，每小题6分，共18分)
8.某时刻O处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，经过0.8 s形成的波的图像如图所示。P是x轴上距O点96 cm处的质点。下列判断正确的是(　　)
BC
A.O处质点开始振动的方向沿y轴
正方向
B.O处质点振动的周期是0.8 s
C.从O处质点振动开始计时，经过3.2 s，P处质点开始振动
D.该波的波速是30 m/s
9.图甲为一简谐横波在t＝0.2 s时的波形图，M是平衡位置在x＝2 m处的质点，图乙为其振动图像。下列说法正确的是(　 　)
ACD
A.该列波沿x轴正方向传播
B.t＝0.3 s，M的振动方向沿y轴
正方向
C.该列波的传播速度为20 m/s
D.从t＝0到t＝0.15 s，M通过的
路程为15 cm
10.一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是(　　)
AC
A.波沿x轴正方向传播
B.波源振动周期为1.1 s
C.波的传播速度大小为13 m/s
D.t＝1 s时，x＝6 m处的质点沿y轴负方向运动
三、计算题(共4个小题，共54分)
11.(12分)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，O点为波源，某时刻沿y轴负方向开始振动，经3.5 s，在x轴上0至10 m范围内第一次形成如图所示的波形，求：
(1)波的周期；
(2)x＝16 m处的质点在0～7 s内的路程。
答案　(1)2.0 s　(2)24 cm
12.(12分)如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t＝0时刻的波形图，虚线是t＝0.2 s时刻的波形图。
(1)若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度大小；
(2)若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期。
答案　(1)(20n＋15)m/s(n＝0，1，2，3，…)
(2)0.8 s
13.(14分)一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm。P、Q两点的坐标分别为－1 m和－9 m，波沿x轴负方向传播，已知t＝0.3 s时，P点第一次出现波峰。试计算：
(1)这列波的传播速度和质点振动的周期；
(2)当Q点第一次出现波峰时，P处质点通过的路程为多少？
答案　(1)10 m/s　0.4 s　(2)0.9 m
解析　(1)由波形图可知该波的波长为λ＝4 m
P点与最近波峰的水平距离为s＝3 m
14.(16分)如图，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1＝0时刻的波形图。在t2＝0.5 s时，质点P恰好第二次到达波谷，求：
(1)该列简谐横波的波速v；
(2)x＝3.1 m处的质点M(图中未标出)从t1＝0时
刻开始，第一次出现在波谷的时刻；
(3)从t1＝0时刻到Q点第三次出现波峰的过程中，质点P经过的路程。
答案　(1)10 m/s　(2)0.01 s　(3)70 cm(或0.7 m)

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