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章末測評驗收卷(三)　機械波　(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。)
1.關于機械波的概念,下列說法中正確的是 (　　)
有機械振動一定有機械波,有機械波也一定有機械振動
由公式v=可知,波速v與周期T有關,增大周期即可減小波速
波傳播振動的同時也傳播能量
波的周期與振源的振動周期不相同
2.下列關于波的說法正確的是 (　　)
兩列波疊加一定會出現穩定的干涉圖樣
在干涉圖樣中,振動加強區域的質點,其位移始終保持最大;振動減弱區域的質點,其位移始終保持最小
只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或比波長小時,波才能發生衍射
當波源遠離接收者時,接收者接收到的波的頻率比波源頻率低
3.分析下列物理現象:①“空山不見人,但聞人語響”;②圍繞發聲的雙股音叉走一圈,聽到聲音忽強忽弱;③當正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時,我們聽到汽笛聲的音調變低;④雷聲在云層里轟鳴不絕。這些物理現象分別屬于波的 (　　)
衍射、干涉、多普勒效應、反射
衍射、多普勒效應、干涉、折射
折射、干涉、多普勒效應、反射
衍射、折射、多普勒效應、干涉
4.如圖為某一時刻簡諧橫波的波形圖,波的傳播方向沿x軸正方向。下列說法中正確的是 (　　)
此時刻質點C的振幅為負值
此時刻質點B、E的速度相同
此時刻質點C、F的加速度和速度都為零
此時刻質點D正沿y軸負方向運動
5.如圖所示,S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源,振幅均為A,a、b、c三點位于S1、S2連線的中垂線上,且ab=bc,某時刻a是兩列波波峰的相遇點,c是兩列波波谷的相遇點,則 (　　)
a處質點的振幅為2A
c處質點始終處于波谷
b處質點為振動減弱點
a處質點的位移不可能為零
6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為0.5 m/s,周期為4 s。t=1 s時波形如圖甲所示,a、b、c、d是波上的四個質點。如圖乙所示是波上某一質點的振動圖像。下列說法正確的是 (　　)
這列波的波長為1 m
t=1 s時質點a的速度與質點b的速度相等
t=2 s質點a的加速度大小比質點b的加速度小
圖乙表示的是質點b的振動圖像
7.如圖甲所示,沿波的傳播方向上有六個質點a、b、c、d、e、f,相鄰兩質點之間的距離均為1 m,各質點均靜止在各自的平衡位置, t=0時刻振源a開始上下做簡諧運動,取豎直向上為振動位移的正方向,其振動圖像如圖乙所示,形成的簡諧橫波以2 m/s的速度水平向右傳播,則下列說法正確的是 (　　)
從t=3 s時刻起f點開始振動
t=3 s時刻質點e第二次回到平衡位置
從t=0至t=3 s內質點b運動的路程為10 cm
從t=2 s至t=3 s內質點d的加速度正在逐漸減小
二、多項選擇題(共3個小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
8.某時刻O處質點沿y軸開始做簡諧振動,形成沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,經過0.8 s形成的波的圖像如圖所示。P是x軸上距O點96 cm處的質點。下列判斷正確的是 (　　)
O處質點開始振動的方向沿y軸正方向
O處質點振動的周期是0.8 s
從O處質點振動開始計時,經過3.2 s,P處質點開始振動
該波的波速是30 m/s
9.圖甲為一簡諧橫波在t=0.2 s時的波形圖,M是平衡位置在x=2 m處的質點,圖乙為其振動圖像。下列說法正確的是 (　　)
該列波沿x軸正方向傳播
t=0.3 s,M的振動方向沿y軸正方向
該列波的傳播速度為20 m/s
從t=0到t=0.15 s,M通過的路程為15 cm
10.一列簡諧橫波沿x軸傳播,在t=0時刻和t=1 s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質點在0~1 s內運動的路程為4.5 cm。下列說法正確的是 (　　)
波沿x軸正方向傳播
波源振動周期為1.1 s
波的傳播速度大小為13 m/s
t=1 s時,x=6 m處的質點沿y軸負方向運動
三、計算題(共4個小題,共54分)
11.(12分)一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸正向傳播,O點為波源,某時刻沿y軸負方向開始振動,經3.5 s,在x軸上0至10 m范圍內第一次形成如圖所示的波形,求:
(1)(6分)波的周期;
(2)(6分)x=16 m處的質點在0~7 s內的路程。
12.(12分)如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧橫波,實線是t=0時刻的波形圖,虛線是t=0.2 s時刻的波形圖。
(1)(6分)若波沿x軸負方向傳播,求它傳播的速度大小;
(2)(6分)若波沿x軸正方向傳播,求它的最大周期。
13.(14分)一列簡諧橫波,在t=0時刻的波形如圖所示,質點振動的振幅為10 cm。P、Q兩點的坐標分別為-1 m和-9 m,波沿x軸負方向傳播,已知t=0.3 s時,P點第一次出現波峰。試計算:
(1)(6分)這列波的傳播速度和質點振動的周期;
(2)(8分)當Q點第一次出現波峰時,P處質點通過的路程為多少
14.(16分)如圖,是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t1=0時刻的波形圖。在t2=0.5 s時,質點P恰好第二次到達波谷,求:
(1)(4分)該列簡諧橫波的波速v;
(2)(6分)x=3.1 m處的質點M(圖中未標出)從t1=0時刻開始,第一次出現在波谷的時刻;
(3)(6分)從t1=0時刻到Q點第三次出現波峰的過程中,質點P經過的路程。
章末測評驗收卷(三)　機械波
1.C　[機械波是振動在介質中傳播產生的,如果沒有介質,即使有振動也不會有機械波,而有機械波一定有機械振動,A錯誤;機械波的周期與波源的振動周期相同,波在介質中的傳播速度僅由介質性質決定,與周期T、波長λ無直接關系,B錯誤;機械波傳播的是振動的形式,同時也向外傳播能量,C正確;機械波是振動在介質中傳播產生的,所以波的周期與振源的振動周期相同,D錯誤。]
2.D　[只有兩列頻率相同,相位差恒定的波疊加才會出現穩定的干涉圖樣,故A錯誤;在干涉圖樣中,振動加強區域的質點,只是振幅變大,其位移隨時間周期性變化;振動減弱區域的質點,只是振幅變小,其位移隨時間周期性變化,故B錯誤;衍射是波的特有屬性,在任何條件下波都會發生衍射,只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或比波長小時,波才會發生明顯的衍射現象,故C錯誤;根據多普勒效應,當波源遠離接收者時,接收者接收到的波的頻率比波源頻率低,故D正確。]
3.A　[“空山不見人,但聞人語響”即聽到聲音,卻看不見人,這是聲音的衍射;圍繞發聲的雙股音叉走一圈,聽到聲音忽強忽弱,音叉發出兩個相同頻率的聲波相互疊加,從而出現加強區與減弱區,這是聲音的干涉;當正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時,我們聽到汽笛聲的音調變低,這是多普勒效應;雷聲在云層里轟鳴不絕這是由于波的反射,使傳播距離不同,傳到人耳的時間不同,故A正確,B、C、D錯誤。]
4.D　[振幅是質點離開平衡位置的最大距離,則質點C振幅是正值,A錯誤;B、E兩點相距半個波長,振動情況總是相反,所以此刻質點B、E的速度大小相等、方向相反,即速度不同,B錯誤;在該時刻質點C、F位于位移最大處,加速度均最大,速度均為零,C錯誤;波沿x軸正方向傳播,波形向右平移,則知質點D正沿y軸負方向運動,D正確。]
5.A　[S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源,振幅均為A,a、b、c三點到兩個波源的路程差都為零,所以三個點都是振動加強點,他們的振幅都是2A,三個位置的質點都在不停地振動,不可能一直在波峰、波谷或平衡位置,所以a、b、c三處質點的位移是不斷變化的,故A正確,B、C、D錯誤。]
6.C　[由題可知,波速v=0.5 m/s,周期為T=4 s,則波長λ=vT=0.5×4 m=2 m,故A錯誤;t=1 s時質點a在波峰處,速度為零,質點b在平衡位置,速度最大,故B錯誤;因為周期T=4 s,所以從t=1 s到t=2 s時經歷了,此時質點a在平衡位置,位移為零,加速度為零,質點b在波峰處,位移最大,加速度最大,故C正確;由乙圖可知,當t=1 s時b質點在波谷處,與此相符合的是質點c,故D錯誤。]
7.C　[波傳到f點的時間為tf= s=2.5 s,故A錯誤;波傳到e點的時間為te= s=2 s,質點起振方向向上,則t=3 s時刻質點e第一次回到平衡位置,故B錯誤;從t=0至t=3 s內質點b振動了2.5 s=1T,則運動的路程為5A=10 cm,故C正確;波傳到d點需要1.5 s,則從t=2 s至t=3 s內質點d正在從最高點向最低點振動,加速度先逐漸減小后逐漸變大,故D錯誤。]
8.BC　[由上下坡法可知,質點開始振動的方向沿y軸負方向,故A錯誤;0.8 s傳播一個波長,周期為0.8 s,故B正確;波速v= cm/s=30 cm/s,傳到P點的時間t= s=3.2 s,故C正確,D錯誤。]
9.ACD　[由圖乙可知t=0.2 s時刻,M點向上振動,由同側法可知該列波沿x軸正方向傳播,選項A正確;t=0.3 s,M回到平衡位置向下振動,即振動方向沿y軸負方向,選項B錯誤;該列波的傳播速度為v= m/s=20 m/s,選項C正確;從t=0到t=0.15 s,即經過了,M通過的路程為3A=15 cm,選項D正確。]
10.AC　[由題意知,x=0處的質點在0~1 s的時間內通過的路程為4.5 cm,則結合題圖可知t=0時刻x=0處的質點沿y軸的負方向運動,由質點的振動和波的傳播方向關系可知,該波的傳播方向沿x軸的正方向,A正確;由題意可知,1 s為T,解得T= s,由題圖可知λ=12 m,則v= m/s=13 m/s,B錯誤,C正確;由同側法可知t=1 s時,x=6 m處的質點沿y軸正方向運動,D錯誤。]
11.(1)2.0 s　(2)24 cm
解析　(1)由于波源的起振方向沿y軸負方向,因此各質點的起振方向均向下,故經t=3.5 s,x軸上在0~10 m的范圍內第一次出現如圖所示的波形,說明在該時間內傳播了14 m,正好是(1+)個波長,所以周期滿足(1+)T=3.5 s
解得T=2.0 s。
(2)由題圖知波長λ=8m
波速v= m/s=4 m/s
波傳播到x=16 m處所需的時間
t1= s=4.0 s
那么振動時間t2=7 s-4 s=3 s=1.5T
所以x=16 m處的質點在0~7 s內振動路程為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軸負方向傳播時,傳播的距離為
Δx=(n+)λ=(4n+3)m(n=0,1,2,3,…)
傳播的速度大小為
v==(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…)。
(2)波沿x軸正方向傳播,傳播的時間與周期關系為
Δt=T(n=0,1,2,3,…)
得T= s(n=0,1,2,3,…)
當n=0時周期最大,最大周期為0.8 s。
13.(1)10 m/s　0.4 s　(2)0.9 m
解析　(1)由波形圖可知該波的波長為λ=4 m
P點與最近波峰的水平距離為s=3 m
所以v==10 m/s
該波傳播過程中各質點振動的周期為
T==0.4 s。
(2)t=0時刻,Q點與最近波峰的水平距離為s1=11 m
故Q點第一次出現波峰的時間為t1==1.1 s,
Q點第一次出現波峰時質點P振動了
t2=t1-=0.9 s
質點從起振開始每振動經過的路程為10 cm
t2=T
則當Q點第一次出現波峰時,P點通過的路程s'=0.9 m。
14.(1)10 m/s　(2)0.01 s　(3)70 cm(或0.7 m)
解析　(1)由波形圖可知λ=4 m,t1=0時刻波剛傳到P點,質點P正在平衡位置向下振動,再過1T第二次到達波谷,即1T=0.5 s
解得T=0.4 s,所以波速為v==10 m/s。
(2)離M點最近的波谷在x=3 m處,沿傳播方向的距離為Δx=0.1 m,則傳播時間為Δt==0.01 s
即在t=0.01 s時刻M點第一次出現在波谷。
(3)t1=0時刻距Q點最近的波峰在x=1 m處,沿傳播方向上的距離Δx1=6 m,則Q點第一次到達波峰的時間為Δt1===0.6 s
再過兩個周期為Q點第三次到達波峰
Δt2=2T=0.8 s
總時間Δt總=Δt1+Δt2=1.4 s=3T
根據質點振動一個周期的路程為4A,知P點的路程為
s=3×4A+2A=70 cm=0.7 m。(共31張PPT)
章末測評驗收卷(三)
(時間：75分鐘　滿分：100分)
一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分)
1.關于機械波的概念，下列說法中正確的是(　　)
C
解析　機械波是振動在介質中傳播產生的，如果沒有介質，即使有振動也不會有機械波，而有機械波一定有機械振動，A錯誤；機械波的周期與波源的振動周期相同，波在介質中的傳播速度僅由介質性質決定，與周期T、波長λ無直接關系，B錯誤；機械波傳播的是振動的形式，同時也向外傳播能量，C正確；機械波是振動在介質中傳播產生的，所以波的周期與振源的振動周期相同，D錯誤。
2.下列關于波的說法正確的是(　　)
A.兩列波疊加一定會出現穩定的干涉圖樣
B.在干涉圖樣中，振動加強區域的質點，其位移始終保持最大；振動減弱區域的質點，其位移始終保持最小
C.只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或比波長小時，波才能發生衍射
D.當波源遠離接收者時，接收者接收到的波的頻率比波源頻率低
D
解析　只有兩列頻率相同，相位差恒定的波疊加才會出現穩定的干涉圖樣，故A錯誤；在干涉圖樣中，振動加強區域的質點，只是振幅變大，其位移隨時間周期性變化；振動減弱區域的質點，只是振幅變小，其位移隨時間周期性變化，故B錯誤；衍射是波的特有屬性，在任何條件下波都會發生衍射，只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或比波長小時，波才會發生明顯的衍射現象，故C錯誤；根據多普勒效應，當波源遠離接收者時，接收者接收到的波的頻率比波源頻率低，故D正確。
3.分析下列物理現象：①“空山不見人，但聞人語響”；②圍繞發聲的雙股音叉走一圈，聽到聲音忽強忽弱；③當正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時，我們聽到汽笛聲的音調變低；④雷聲在云層里轟鳴不絕。這些物理現象分別屬于波的(　　)
A.衍射、干涉、多普勒效應、反射
B.衍射、多普勒效應、干涉、折射
C.折射、干涉、多普勒效應、反射
D.衍射、折射、多普勒效應、干涉
A
解析　“空山不見人，但聞人語響”即聽到聲音，卻看不見人，這是聲音的衍射；圍繞發聲的雙股音叉走一圈，聽到聲音忽強忽弱，音叉發出兩個相同頻率的聲波相互疊加，從而出現加強區與減弱區，這是聲音的干涉；當正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時，我們聽到汽笛聲的音調變低，這是多普勒效應；雷聲在云層里轟鳴不絕這是由于波的反射，使傳播距離不同，傳到人耳的時間不同，故A正確，B、C、D錯誤。
D
4.如圖為某一時刻簡諧橫波的波形圖，波的傳播方向沿x軸正方向。下列說法中正確的是(　　)
A.此時刻質點C的振幅為負值
B.此時刻質點B、E的速度相同
C.此時刻質點C、F的加速度和速度都為零
D.此時刻質點D正沿y軸負方向運動
解析　振幅是質點離開平衡位置的最大距離，則質點C振幅是正值，A錯誤；B、E兩點相距半個波長，振動情況總是相反，所以此刻質點B、E的速度大小相等、方向相反，即速度不同，B錯誤；在該時刻質點C、F位于位移最大處，加速度均最大，速度均為零，C錯誤；波沿x軸正方向傳播，波形向右平移，則知質點D正沿y軸負方向運動，D正確。
5.如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源，振幅均為A，a、b、c三點位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc，某時刻a是兩列波波峰的相遇點，c是兩列波波谷的相遇點，則(　　)
A
A.a處質點的振幅為2A
B.c處質點始終處于波谷
C.b處質點為振動減弱點
D.a處質點的位移不可能為零
解析　S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源，振幅均為A，a、b、c三點到兩個波源的路程差都為零，所以三個點都是振動加強點，他們的振幅都是2A，三個位置的質點都在不停地振動，不可能一直在波峰、波谷或平衡位置，所以a、b、c三處質點的位移是不斷變化的，故A正確，B、C、D錯誤。
6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為0.5 m/s，周期為4 s。t＝1 s時波形如圖甲所示，a、b、c、d是波上的四個質點。如圖乙所示是波上某一質點的振動圖像。下列說法正確的是(　　)
C
A.這列波的波長為1 m
B.t＝1 s時質點a的速度與質點b的速度
相等
C.t＝2 s質點a的加速度大小比質點b的加速度小
D.圖乙表示的是質點b的振動圖像
C
7.如圖甲所示，沿波的傳播方向上有六個質點a、b、c、d、e、f，相鄰兩質點之間的距離均為1 m，各質點均靜止在各自的平衡位置， t＝0時刻振源a開始上下做簡諧運動，取豎直向上為振動位移的正方向，其振動圖像如圖乙所示，形成的簡諧橫波以2 m/s的速度水平向右傳播，則下列說法正確的是(　　)
A.從t＝3 s時刻起f點開始振動
B.t＝3 s時刻質點e第二次回到平衡位置
C.從t＝0至t＝3 s內質點b運動的路程為10 cm
D.從t＝2 s至t＝3 s內質點d的加速度正在逐漸減小
二、多項選擇題(共3個小題，每小題6分，共18分)
8.某時刻O處質點沿y軸開始做簡諧振動，形成沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，經過0.8 s形成的波的圖像如圖所示。P是x軸上距O點96 cm處的質點。下列判斷正確的是(　　)
BC
A.O處質點開始振動的方向沿y軸
正方向
B.O處質點振動的周期是0.8 s
C.從O處質點振動開始計時，經過3.2 s，P處質點開始振動
D.該波的波速是30 m/s
9.圖甲為一簡諧橫波在t＝0.2 s時的波形圖，M是平衡位置在x＝2 m處的質點，圖乙為其振動圖像。下列說法正確的是(　 　)
ACD
A.該列波沿x軸正方向傳播
B.t＝0.3 s，M的振動方向沿y軸
正方向
C.該列波的傳播速度為20 m/s
D.從t＝0到t＝0.15 s，M通過的
路程為15 cm
10.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t＝0時刻和t＝1 s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x＝0處的質點在0～1 s內運動的路程為4.5 cm。下列說法正確的是(　　)
AC
A.波沿x軸正方向傳播
B.波源振動周期為1.1 s
C.波的傳播速度大小為13 m/s
D.t＝1 s時，x＝6 m處的質點沿y軸負方向運動
三、計算題(共4個小題，共54分)
11.(12分)一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸正向傳播，O點為波源，某時刻沿y軸負方向開始振動，經3.5 s，在x軸上0至10 m范圍內第一次形成如圖所示的波形，求：
(1)波的周期；
(2)x＝16 m處的質點在0～7 s內的路程。
答案　(1)2.0 s　(2)24 cm
12.(12分)如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧橫波，實線是t＝0時刻的波形圖，虛線是t＝0.2 s時刻的波形圖。
(1)若波沿x軸負方向傳播，求它傳播的速度大小；
(2)若波沿x軸正方向傳播，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)一列簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖所示，質點振動的振幅為10 cm。P、Q兩點的坐標分別為－1 m和－9 m，波沿x軸負方向傳播，已知t＝0.3 s時，P點第一次出現波峰。試計算：
(1)這列波的傳播速度和質點振動的周期；
(2)當Q點第一次出現波峰時，P處質點通過的路程為多少？
答案　(1)10 m/s　0.4 s　(2)0.9 m
解析　(1)由波形圖可知該波的波長為λ＝4 m
P點與最近波峰的水平距離為s＝3 m
14.(16分)如圖，是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t1＝0時刻的波形圖。在t2＝0.5 s時，質點P恰好第二次到達波谷，求：
(1)該列簡諧橫波的波速v；
(2)x＝3.1 m處的質點M(圖中未標出)從t1＝0時
刻開始，第一次出現在波谷的時刻；
(3)從t1＝0時刻到Q點第三次出現波峰的過程中，質點P經過的路程。
答案　(1)10 m/s　(2)0.01 s　(3)70 cm(或0.7 m)

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