章末綜合測(cè)評(píng)3機(jī)械波

1、9/10章末綜合測(cè)評(píng)（三）機(jī)械波（時(shí)間：90分鐘 分值：100分）4組基礎(chǔ)夯實(shí)練1. （4分）下述關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法正確的是（）A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化B.發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí)，介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)的振幅最大，振動(dòng)減弱 的質(zhì)點(diǎn)振幅可能為零C.在一個(gè)周期內(nèi)，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)所走過(guò)的路程等于波長(zhǎng)D.某一頻率的聲波，從空氣進(jìn)入水中時(shí)，波長(zhǎng)和頻率均增大B 產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是振源與觀察者之間距離變化,使觀察者接收到 的頻率發(fā)生了變化，但波源頻率并不改變，A錯(cuò)誤；發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí)，介質(zhì)中振 動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)振幅最大，振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)振幅最小，若兩列波的振幅相等，振動(dòng) 減弱的質(zhì)點(diǎn)的振幅為零，B正確；

2、質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是 四個(gè)振幅，與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；波速由介質(zhì)決定，頻率由波源決定，當(dāng)聲波從 空】進(jìn)入水中時(shí)，頻率不變，波速變大，則波長(zhǎng)變大，D錯(cuò)誤.2.（4分）水波通過(guò)小孔,發(fā)生一定程度的衍射，為使衍射現(xiàn)象更明顯，可（）A.增大小孔尺寸，同時(shí)增大水波的頻率B.增大小孔尺寸，同時(shí)減小水波的頻率C.縮小小孔尺寸，同時(shí)增大水波的頻率D.縮小小孔尺寸，同時(shí)減小水波的頻率D 根據(jù)觀察到明顯衍射的條件是縫、小孔的食度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相 差不多，或小于波長(zhǎng)，因此應(yīng)縮小小孔的尺寸或增大波的波長(zhǎng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤; 根據(jù)公式。=4及水波的波速由介質(zhì)決定，即水波的波速不變，則減，J瀕率可以

3、 使波長(zhǎng)增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.3.（4分）一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，=0時(shí)的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)5恰好在波谷，且經(jīng)過(guò)0.1s第一次回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)A在5的左側(cè).貝！）（）A.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A正在向下運(yùn)動(dòng)B.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)5正在向上運(yùn)動(dòng)f=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A在向上運(yùn)動(dòng)f=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8在向下運(yùn)動(dòng)C 根據(jù)波向右傳播，由“上下坡法”或平移法可得質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng)，A 錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)5在波谷位置，速度為零，B錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)8經(jīng)過(guò)0.ls第一次回 到平衡位置可得周期r=0.4s,那么，f=0.5s =，由題圖可得f=0.5s時(shí)，質(zhì) 點(diǎn)A位移為正，向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)8在平衡位置向上振動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤.（4分

4、）如圖所示，在均勻介質(zhì)中Si和S2是同時(shí)起振（起振方向相同）、頻 率相同的兩個(gè)機(jī)械波源，它們發(fā)出的簡(jiǎn)諧波相向傳播.在S1和S2的連線上有“、 b、c三點(diǎn),已知Sia=,必=Ac=cS2=1G為波長(zhǎng)），則下列說(shuō)法正確的是（）Si a b 0 s2 一 一 點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)，“、c兩點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱，“、c兩點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)“、b、c三點(diǎn)的振動(dòng)都總是最強(qiáng)“、入c三點(diǎn)的振動(dòng)都是有時(shí)最強(qiáng)，有時(shí)最弱C 當(dāng)某點(diǎn)到兩波源距離差 = ；X2（ = 0,l,2,）時(shí)，該點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)， 與當(dāng) Ax = ；（2 + l）（ = 0,l,2,）時(shí)，該點(diǎn)振動(dòng)減弱.Axfl = x, Ax/ = 0,= z

5、.fjf以、c三點(diǎn)的振動(dòng)都加強(qiáng).（4分）如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S產(chǎn)生了一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn) 諧橫波，波速0=4Om/s,已知，=0時(shí)，波剛好傳播到x=40m處，在x=800m 處有一接收器（圖中未畫出），則下列說(shuō)法正確的是（）y/mx/XA.波源S開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)閥軸正方向B.該波的波長(zhǎng)為25 m,周期為05sC.=400|11處的質(zhì)點(diǎn)在，=9.375時(shí)處于波谷位置D.若波源S向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則接收器收到的波的頻率不等于2 HzD 波沿x軸正方向傳播，運(yùn)用波形平移法可知，題圖中x = 40 m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)閥軸負(fù)方向，波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向，A錯(cuò)誤；由題圖 讀出波長(zhǎng)為2=

6、20 m,則周期為丁=標(biāo)嗡s = 0.5 s, B錯(cuò)誤；波傳到x = 400 m400 - 403處歷時(shí) F s = 9s,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)0.375 s,即葉，則質(zhì)點(diǎn)處于 波峰，C錯(cuò)誤；該波的頻率為/=*=2 Hz,若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，波源與 接收器間的距離增大,根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,接收器收到波的頻率減小,D正確.（4分）如圖所示，一條足夠長(zhǎng)的水平張緊的彈性繩上，有兩列小振幅的簡(jiǎn) 諧橫波（實(shí)線）和從虛線），分別沿相反方向傳播，“波向右，波向左，兩列波 的波長(zhǎng)加=|%，振幅均為A.圖為在fo時(shí)刻兩列波相遇時(shí)的情況，在此時(shí)刻，繩 上尸點(diǎn)的合位移剛好為零.若在以后的人時(shí)刻P點(diǎn)的合位移為

7、24,且位于平衡 位置上方.這兩列波在fo至白的時(shí)間內(nèi)沿水平方向各自傳播的距離可能是（）A.k和1.5&B. 2%和3小C. 2%和4.5入D.5和6幾A 兩列反向傳播的簡(jiǎn)諧橫波”（實(shí)線）和刨虛線）均可視為繩波、傳播的介質(zhì)相同，故波速。相同，而由題設(shè)條件可知兩列波的波長(zhǎng)關(guān)系為Z =所以根 據(jù)得/=|心在題圖中的尸點(diǎn)，其位移剛好為零，若要在以后的人時(shí)刻P 點(diǎn)的位移為2A,且位于平衡位置上方，則必須是兩列波在八時(shí)刻P點(diǎn)都處于波 峰.從振動(dòng)的角度看，就是向右傳播的“波要經(jīng)過(guò)次全振動(dòng)，而向左傳播的力 波要經(jīng)過(guò)（，+；）欠全振動(dòng)（，均為自然數(shù)）.若，。至。的時(shí)間為，=及，“波 經(jīng)過(guò)了 n次全振動(dòng)，則b波

8、經(jīng)過(guò)的全振動(dòng)次數(shù)為n=方六=% = +0.5.只有當(dāng)是奇數(shù)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)&波經(jīng)過(guò)次全振動(dòng)，而b波經(jīng)過(guò)1+0次全振 動(dòng).顯然在題中給定的選項(xiàng)中，只有A項(xiàng)給出的是奇數(shù)且為1.從波動(dòng)的觀點(diǎn) 看，是1時(shí)，”傳播的距尚為九，B傳播的距因?yàn)長(zhǎng)5”, A項(xiàng)正確.（4分）如圖所示，產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動(dòng)，圖中圓表示波峰， 已知波源振動(dòng)的頻率為八，則下列說(shuō)法正確的是（）A.該圖表示波源正在向A點(diǎn)移動(dòng)觀察者在A點(diǎn)接收波的頻率是定值且大于7。C.觀察者在5點(diǎn)接收波的頻率是定值且大于弁D.觀察者在C點(diǎn)或。點(diǎn)接收波的頻率是定值且大于/oC 根據(jù)多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，該圖表示波源正在向8點(diǎn)移動(dòng)，故A錯(cuò) 誤；當(dāng)波源向觀

9、察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源振動(dòng)的頻率高；當(dāng) 波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源振動(dòng)的頻率低.故B、D錯(cuò) 誤，C正確.（6分）如圖所示，我國(guó)自主研發(fā)的“海翼”號(hào)深?；铏C(jī)，刷新了下潛深 度的世界紀(jì)錄，懸停在深海中某處的滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號(hào)（超聲波）的頻率為/,在該處海水中的傳播速度為0,則聲吶信號(hào)在該處海水中的波長(zhǎng)為,若 停在海面上的監(jiān)測(cè)船接收到的頻率稍大于滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號(hào)的頻率，說(shuō)明滑 翔機(jī)正在（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）該監(jiān)測(cè)船.V解析根據(jù)波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可知該波的波長(zhǎng)2 = j；若停在海面 上的監(jiān)測(cè)船接收到的頻率稍大于滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號(hào)的頻率，根據(jù)多普勒效應(yīng)

10、可 知，該滑翔機(jī)正在靠近該監(jiān)測(cè)船.答案J靠近（6分）如圖所示，波長(zhǎng)相同的水波通過(guò)寬度不同的孔，在圖甲中發(fā)生了明 顯的 現(xiàn)象，這是因?yàn)?在圖乙中，孔后面的水波在連接波源和孔邊的兩條虛線所限制的區(qū)域里傳播，這是因?yàn)?解析波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔、笑的意度或障礙物的尺寸與 波長(zhǎng)相比差不多或比波長(zhǎng)更小.題圖甲發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，而圖乙是波直線 傳播，這說(shuō)明在題圖甲中波長(zhǎng)大于孔的甕度，而在題圖乙中波長(zhǎng)小于孔的意度.答案衍射孔的尺寸與波長(zhǎng)差不多（或孔的尺寸比波長(zhǎng)小）孔的尺寸比 波長(zhǎng)大得多（10分）在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，f=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所 示.若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到A點(diǎn)，且再

11、經(jīng)過(guò)0.6 s, P點(diǎn)也開(kāi)始起振， 求：-i o-2y/cm2 A P7 x/m該列波的周期丁為多少?（2）從f=0時(shí)起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)止，O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移網(wǎng)及 其所經(jīng)過(guò)的路程S。各為多少？解析由圖像可知，2= 2 m, A = 2 cm, x 6波速 0 =盆=森 in/s= 10m/s,由 0 =彳，得 T=0.2由f=0至P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰為止，波要向前平移3.75個(gè)波長(zhǎng)，經(jīng)歷的 時(shí)間A/2 = AA + *O.75 s =（3 +1 而f = 0時(shí)。點(diǎn)的振動(dòng)方向豎直向上（沿y 軸正方向），故經(jīng)2時(shí)間，。點(diǎn)振動(dòng)到波谷，即yo= - 2 cm, O點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程 so = -4A

12、 =（3 += 0.3 m.1 答案（1）0.2 s 一2 cm 0.3 inB組能力提升練H. （4分）（多選）如圖所示，S是振源，是帶孔擋板，其中M固定，N 可上下移動(dòng)，為了使原來(lái)不振動(dòng)的A點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)，可采用（）Af | MSNA.增大S的頻率B.減小S的頻率C. N上移D. N下移BC 為使擋板后面產(chǎn)生明顯的衍射，可減4瀕率，由k，知/減小，波長(zhǎng) 增大，衍射現(xiàn)象明顯；也可以在波長(zhǎng)不變時(shí)減小舞、孔的貪度.故選B、C.12. （4分）（多選）有兩個(gè)靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2,在空氣中傳播， 如圖所示為某時(shí)刻這兩列波的圖像，則下列說(shuō)法中正確的是（）| cmA.聲波1的波速比聲波2的波速大B

13、.相對(duì)于同一障礙物，聲波1比聲波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.這兩列波相遇時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.這兩列波相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象BC 由題中波的圖像知，這兩列波的波長(zhǎng)不同，但都在空中傳播，波速相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由力右知，聲波1更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)B正7）確；由知兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)D錯(cuò) A誤.（4分）（多選）如圖所示，空間同一平面內(nèi)有A、B、C三點(diǎn)，AB=5mt BC=4 m, AC=3 m. A、C兩點(diǎn)處有完全相同的波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)頻率為 1 360 Hz,波速為340 m/s.下列說(shuō)法正確的是（）A.兩列波的波長(zhǎng)均為0.25 mB、C間有8個(gè)振

14、動(dòng)減弱的點(diǎn)5點(diǎn)的位移總是最大A、5間有7個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)AB fi；. = j= 0.25 m知，選項(xiàng)A正確；只要到兩波源的路程差為半波長(zhǎng) 奇數(shù)倍的點(diǎn)就是振動(dòng)減弱點(diǎn)，兩波源到BC上的點(diǎn)的路程差從1m = 4z逐漸增大 到3 m = 12/.,因此在8、C間有8個(gè)振動(dòng)減弱的點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；5點(diǎn)到兩波源的路程差為1m,為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，處在振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)上，但只是振動(dòng)的振幅增大，不是任意時(shí)刻位移都最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤:B點(diǎn)與兩波源的路程差為1 m = 42,A點(diǎn)與兩波源的路程差為3 m=12z, 8到A之間還有一個(gè)路程差為零的點(diǎn)，所 以A、8間與兩波源的距離差分別為：42、32、0、九27、1U,共15 個(gè)點(diǎn)

15、振動(dòng)加強(qiáng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.（4分）（多選）如圖所示，男同學(xué)站立吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來(lái) 回?cái)[動(dòng)，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說(shuō)法正確的是（）A.女同學(xué)從A向5運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)在C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺(jué)哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)在C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低AD 女同學(xué)蕩秋千的過(guò)程中，只要她有向右的速度，她都靠近聲源，根據(jù) 多普勒效應(yīng)，她將感到哨聲音調(diào)變高，反之女同學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她將感到哨聲音 調(diào)變低.故選A、D.15.（4分）（多選）在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播, 某時(shí)刻的波形如圖所示，其波速為5m/s,則

16、下列說(shuō)法正確的是（）A.此時(shí)尸、。兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同B.再經(jīng)過(guò)05 s質(zhì)點(diǎn)N剛好在（一5 m,20 cm）位置C.能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 HzD.波的頻率與波源的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān)AB P、。兩點(diǎn)關(guān)于波源。對(duì)稱，此時(shí)P、。兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)A 正確該波波長(zhǎng)為2 m,周期為T=0.4s,再經(jīng)過(guò)0.5 s質(zhì)點(diǎn)N剛好在(-5 m,20 cm)位置，選項(xiàng)B正確；根據(jù)波發(fā)生干涉的條件，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻 率一定為2.5 Hz,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波的頻率與波源的振動(dòng)頻率相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.(6分)有一波源在某介質(zhì)中做周期為八 振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成波 速為。的簡(jiǎn)諧橫波，則波在;T時(shí)間內(nèi)傳播的距

17、離為,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在; T時(shí)間內(nèi)通過(guò)的最大路程為.1解析波在%時(shí)間內(nèi)傳播的距離為x =。= vT =；質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)的過(guò) 程中，經(jīng)過(guò)平衡位置處的速度最大，所以在平衡位置附近的;T時(shí)間內(nèi)的路程最 大，即兩側(cè)各家 ；波的振動(dòng)方程為：j = Asin(r -)；若以平衡位置為起點(diǎn)，質(zhì) 點(diǎn)在與時(shí)刻的位移：J = Asin尾力=Asin停/=烏，所以質(zhì)點(diǎn)在夕時(shí)間內(nèi) 通過(guò)的最大路程為小41答案5T小A(12分)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水 平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向),P與。的距離為35 cm, 此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間.已知波源自f=0時(shí)由平衡位置開(kāi)

18、始向上 振動(dòng)，周期T=ls,振幅A=5cm.當(dāng)波傳到P處時(shí)，波源恰好處于波峰位置； 此后再經(jīng)過(guò)5 s,平衡位置在。處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置.求：(1)產(chǎn)、。間的距離；(2)從f=0開(kāi)始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振 動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程.解析由題意，。、尸兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)久之間滿足萬(wàn)萬(wàn)=%,波速。與波長(zhǎng)的關(guān)系為。4在f = 5s的時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播的路程為.由題意有Ji TOC o 1-5 h z vt= PQ +式中，衣為P、。間的距離.由式和題給數(shù)據(jù)，得 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document PQ = 133 cm.(2)。處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為n = /+1r波源從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)暴源運(yùn)動(dòng)的路程為a.由題給條件得h =25Xj故門時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為s = 25A = 125 cm.答案(1)133 cm (2)125 cm(12分)一列橫波在x軸上傳播，在。=0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，f2 =0.05 s時(shí)刻波形如圖中虛線所示.(1)由波形曲線讀出這列波的振幅和波長(zhǎng)；(2)若周期大于;但一，則最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？ 方向如何？解析(1)A = 0.2 cm ； z = 8 cm.由于即