第三章測(cè)評(píng)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。)1.關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播,下列說法正確的是()A.物體做機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波B.后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng),只是時(shí)間落后一步C.參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)群頻率各不相同D.機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移,也是振動(dòng)能量的傳遞答案:B解析:機(jī)械波的形成必須具備振源和介質(zhì)兩個(gè)條件,只有物體做機(jī)械振動(dòng),而其周圍沒有傳播這種振動(dòng)的介質(zhì),遠(yuǎn)處的質(zhì)點(diǎn)不可能振動(dòng)起來(lái)形成機(jī)械波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;任何波動(dòng)都是由波源帶動(dòng)它周圍的質(zhì)點(diǎn)、周圍的質(zhì)點(diǎn)(相當(dāng)于新的波源)帶動(dòng)更遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn),所以后一質(zhì)點(diǎn)總是落后前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),故選項(xiàng)B正確;參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況與振源相同,頻率都相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;形成機(jī)械波的各個(gè)質(zhì)點(diǎn),只在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng),并沒有隨波遷移,離振源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量,是通過各質(zhì)點(diǎn)的傳遞從振源獲得的,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.蟬家族中的高音歌手是一種被稱作“雙鼓手”的蟬,它的身體兩側(cè)有大大的環(huán)形發(fā)聲器官,身體的中部是可以內(nèi)外開合的圓盤。圓盤開合的速度很快,抖動(dòng)的蟬鳴就是由此發(fā)出的。某同學(xué)圍繞蟬歇息的樹干走了一圈,聽到忽高忽低的蟬鳴聲,下列說法錯(cuò)誤的是()A.這種現(xiàn)象屬于聲波的衍射現(xiàn)象B.這種現(xiàn)象屬于聲波的干涉現(xiàn)象C.蟬的身體兩側(cè)的大大的環(huán)形發(fā)聲器官可以看作相干波源D.蟬發(fā)出的兩列聲波的傳播速度一定相同答案:A解析:“聽到忽高忽低的蟬鳴聲”說明這是聲波的干涉現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,符合題意,B正確,不符合題意;蟬的身體兩側(cè)的發(fā)聲器官可以看作相干波源,選項(xiàng)C正確,不符合題意;因?yàn)椴ㄋ偈怯山橘|(zhì)決定的,所以選項(xiàng)D正確,不符合題意。3.地震以波的形式傳播,地震波有縱波和橫波之分,若a、b兩處與c處分別相距300km和200km,c處地下15km處發(fā)生地震,則(已知在地表附近縱波的傳播速度大于橫波的傳播速度)()A.c處居民會(huì)感到先水平搖動(dòng),后上下顛簸B.地震波是橫波C.地震波傳到a處時(shí),振動(dòng)方向垂直于地面D.a、b兩處劇烈程度可能不同答案:D解析:由于地震波有橫波、縱波之分,二者同時(shí)發(fā)生,傳播速度因波而異,傳到a、b兩處,由于距離不同劇烈程度也當(dāng)然不同,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。4.消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題。內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣體的過程中都發(fā)出噪聲,干涉型消聲器可以用來(lái)削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示,產(chǎn)生的波長(zhǎng)為λ的聲波沿水平管道自左向右傳播。在聲波到達(dá)a處時(shí),分成兩束相干波,它們分別通過r1和r2的路程,再在b處相遇,即可達(dá)到削弱噪聲的目的。若Δr=r2-r1,則Δr等于()A.波長(zhǎng)λ的整數(shù)倍B.波長(zhǎng)λ的奇數(shù)倍C.半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍D.半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍答案:C解析:要達(dá)到削弱噪聲的目的,波程差應(yīng)等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,從而保證分成兩束的相干波疊加后減弱。5.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,某時(shí)刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6m,且這兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè),則該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)可能為()A.4m、6m和8m B.6m、8m和12mC.4m、6m和12m D.4m、8m和12m答案:C解析:由于該波上處于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6m,且兩質(zhì)點(diǎn)間波峰只有一個(gè),故6m與波長(zhǎng)λ的關(guān)系有三種可能,6m=λ,6m=λ2,6m=32λ,故波長(zhǎng)的可能值為4m、6m、126.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻波形如圖甲所示,a、b、c、d是波傳播方向上的四個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。如再過32個(gè)周期開始計(jì)時(shí),其中某質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的圖像如圖乙所示,則該質(zhì)點(diǎn)是(甲乙A.a處質(zhì)點(diǎn) B.b處質(zhì)點(diǎn)C.c處質(zhì)點(diǎn) D.d處質(zhì)點(diǎn)答案:D解析:畫出再過32個(gè)周期后的波形,a處質(zhì)點(diǎn)處于波谷,c處質(zhì)點(diǎn)處于波峰,b處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng),d處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng),所以題圖乙是d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,選項(xiàng)D7.一列波沿直線傳播,在某一時(shí)刻的波形如圖所示,坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)位于波峰,質(zhì)點(diǎn)A的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距0.5m,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過0.02s將第一次到達(dá)波峰,下列說法錯(cuò)誤的是()A.這列波的波長(zhǎng)是2mB.這列波的頻率是50HzC.這列波的波速是25m/sD.這列波的傳播方向是沿x軸的負(fù)方向答案:B解析:質(zhì)點(diǎn)A的位置距原點(diǎn)0.5m,即λ4=0.5m,λ=2m,A正確,不符合題意;質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng)經(jīng)0.02s第一次到達(dá)波峰,即T4=0.02s,波的周期T=0.08s,波的頻率f=1T=12.5Hz,B錯(cuò)誤,符合題意;波速v=λf=2×12.5m/s=25m/s,C正確,不符合題意;質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng),根據(jù)“上下坡法”可以確定該波向x軸負(fù)方向傳播,D8.一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,當(dāng)波傳到O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),7.0s時(shí)剛好傳到x=3.5m處,如圖所示。由此可以判定()A.該波的振動(dòng)周期為7.0sB.波源的起振方向向上C.該波的波速為0.5m/sD.再經(jīng)過1.0s,x=2m處質(zhì)點(diǎn)剛好處在波谷的位置答案:C解析:由題述可知,該波的振動(dòng)周期為4.0s,波源的起振方向向下,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;該波的波長(zhǎng)為2m,波速為0.5m/s,選項(xiàng)C正確;再經(jīng)過1.0s,x=2m處質(zhì)點(diǎn)剛好處在平衡位置,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)9.上課時(shí)老師將一蜂鳴器固定在硬桿一端后迅速水平旋轉(zhuǎn),蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化,下列判斷正確的是()A.旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)出的頻率變化了B.硬桿的旋轉(zhuǎn)改變了同學(xué)們聽到的聲音頻率C.蜂鳴器音調(diào)變高時(shí),一定是向靠近觀察者的方向運(yùn)動(dòng)D.音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的答案:BC解析:由多普勒效應(yīng)知蜂鳴器的頻率并沒有發(fā)生變化,只是同學(xué)們感受到的頻率發(fā)生了變化,當(dāng)二者靠近時(shí),聽到的音調(diào)變高,故A錯(cuò),B、C對(duì)。當(dāng)發(fā)生波的干涉時(shí),是聲音的強(qiáng)弱發(fā)生變化,而不是頻率發(fā)生變化,故D錯(cuò)。10.當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí),如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇,則()A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的B.質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大C.質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大D.質(zhì)點(diǎn)P的周期最大答案:AB解析:P點(diǎn)為波峰與波峰疊加,為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振動(dòng)始終加強(qiáng),振幅最大。位移在變化,有時(shí)為零,有時(shí)處于最大,故A、B正確,C錯(cuò)誤。質(zhì)點(diǎn)P的周期不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.右圖為某一時(shí)刻的波形,下列說法正確的是()A.此列波的振幅是0.1mB.x=15cm處質(zhì)點(diǎn)的位移是0.1mC.若質(zhì)點(diǎn)A的速度沿y軸正方向,則質(zhì)點(diǎn)B的速度亦沿y軸正方向D.質(zhì)點(diǎn)A的加速度沿y軸負(fù)方向,而質(zhì)點(diǎn)B、C的加速度沿y軸正方向答案:ACD解析:從題圖可以直接讀出振幅是0.1m,x=15cm處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是-0.1m,A正確,B錯(cuò)誤。各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是指向平衡位置,D正確。由于A、B兩質(zhì)點(diǎn)此刻處在同一“坡”上,根據(jù)上下坡法可以判斷A、B速度方向一致,C正確。12.兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同。實(shí)線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則()A.在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B.實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3∶2C.平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零D.從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y<0答案:BD解析:由題圖可知λ實(shí)=4m,λ虛=6m,又v實(shí)=v虛,由v=λf,得f實(shí)f虛=λ虛λ實(shí)=32,B項(xiàng)正確;因兩列波的頻率不同,則在相遇區(qū)域不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻具有向上的最大速度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;v實(shí)=v虛=λ實(shí)f實(shí)=8m/s,經(jīng)0.25s兩列波傳播的距離均為s=8三、非選擇題(本題共6小題,共60分)13.(8分)(1)一漁船向魚群發(fā)出超聲波,若魚群正向漁船靠近,則被魚群反射回來(lái)的超聲波與發(fā)出的超聲波相比。

A.波速變大 B.波速不變C.頻率變高 D.頻率不變(2)用2×106Hz的超聲波檢查膽結(jié)石,該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s,則該超聲波在結(jié)石中的波長(zhǎng)是膽汁中的倍。用超聲波檢查膽結(jié)石是因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)較短,遇到結(jié)石時(shí)(選填“容易”或“不容易”)發(fā)生衍射。答案:(1)BC(2)1.5不容易解析:(1)波速由傳播的介質(zhì)決定,故反射回來(lái)的波速不變,A錯(cuò),B對(duì);根據(jù)多普勒效應(yīng)知,魚群向漁船靠近時(shí),超聲波的頻率將變高,C對(duì),D錯(cuò)。(2)由v=λf知,λ1λ2=v1v14.(8分)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示,x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖乙所示,該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸(選填“正向”或“負(fù)向”)。已知該波的波長(zhǎng)大于0.30m,則該波的波長(zhǎng)為m。

甲乙答案:正向0.8解析:由題圖乙可知,t=0時(shí)刻題給質(zhì)點(diǎn)正在向上振動(dòng),故其振動(dòng)方向沿著y軸正向,且正好在18周期的位置?？紤]到波長(zhǎng)大于0.3m,因此在題圖甲中處于38波長(zhǎng)處,0.3m=38λ,解得λ=0.815.(10分)一列聲波在空氣中的波長(zhǎng)為34cm,傳播速度為340m/s,這列聲波傳入另一介質(zhì)中時(shí),波長(zhǎng)變?yōu)?8cm,它在這種介質(zhì)中的傳播速度是多少?該聲波在空氣中與介質(zhì)中的頻率各是多少?答案:680m/s1000Hz1000Hz解析:在空氣中fλ=v,f=vλ=34034×10-2Hz=1000Hz,聲波在介質(zhì)中與在空氣中頻率保持不變。在介質(zhì)中fλ'=v',v'=1000×6816.(10分)甲、乙兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點(diǎn)沿x軸相向傳播,t=0時(shí)的波形如圖所示,兩列波的波速都是10m/s。(1)甲、乙兩列波的頻率各是多少?(2)第幾秒末兩列波相遇?相遇時(shí)C、D兩點(diǎn)間有哪些點(diǎn)位移最大?答案:(1)2.5Hz2.5Hz(2)0.2sx=5m與x=7m處的點(diǎn)位移最大解析:(1)由題圖知λ=4m,又因v=10m/s所以由f=vλ=104Hz=2故甲、乙兩列波的頻率均為2.5Hz。(2)設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩波相遇,則2vt=4m所以t=42×10s=0.又因T=1f=12.5故兩列波分別向前傳播λ2相遇,故C、D間有x=5m和x=7m處的點(diǎn)位移最大。17.(12分)如圖所示,甲為某一列波在t=1.0s時(shí)的圖像,乙為參與該波動(dòng)的P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。(1)求該波波速v。(2)畫出再經(jīng)過3.5s時(shí)的波形。(3)求再經(jīng)過3.5s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的路程s和位移x。答案:見解析解析:(1)由題圖甲得波長(zhǎng)λ=4m,由題圖乙得周期T=1.0s,波速v=λT=4m/s(2)由P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像知波沿x軸負(fù)方向傳播,經(jīng)過3.5s傳播的距離Δx=vΔt=4×3.5m=14m=3+12λ,只需將波形沿x軸負(fù)方向平移12λ=2m(3)因?yàn)閚=ΔtT=3.5,所以路程s=4An=4×0.2×3.5m=2.8由波的重復(fù)性可知,經(jīng)歷時(shí)間為周期的整數(shù)倍時(shí),位移不變,所以只需考慮從題圖所示時(shí)刻到P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)T2時(shí)的位移即可,所以再經(jīng)過3.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移x=018.(12分)一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播,在t1=0和t2=0.05s時(shí),其波形分別用如圖所示的實(shí)線和虛線表示。(1)求這列波可能具有的波速。(2)當(dāng)波速為280m/s時(shí),波的傳播方向如何?以此波速傳