内容正文:
高中物理 选择性必修 第一册
第三章 机械波(B卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
第三章 机械波(B卷)
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答案 C
2.如图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图①、②)或障碍物(图③、④),其中能发生明显衍射现象的有 ( )
1 ②
③ ④
A.只有①②④ B.只有①④
C.只有②③ D.只有①③
解析 题图①、②中小孔与波长相差不多,能发生明显衍射,题图④中障碍物与波长相差不多,能发生明显衍射,题图③中障碍物比波长大得多,不能发生明显衍射。故A项正确。
答案 A
3.一列简谐横波沿某一直线传播,A、B是该直线上相距1.2 m的两点,从波到达其中一点开始计时,4 s内A完成8次全振动,B完成10次全振动,则该波的传播方向及波速分别为 ( )
A.方向由A向B,v=0.3 m/s B.方向由B向A,v=0.3 m/s
C.方向由B向A,v=1.5 m/s D.方向由A向B,v=1.5 m/s
解析 由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数,所以波由B向A传播。周期T= s=0.4 s,A、B在4 s内完成的全振动次数相差2次,即A、B间相距两个波长:2λ=1.2 m,λ=0.6 m,则v==1.5 m/s,C项正确。
答案 C
答案 C
5.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,有效利用超声脉冲导航,这种超声脉冲以持续1 ms或不到 1 ms的时间短促发射,且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为35 000 Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.墙壁接收到超声脉冲频率等于35 000 Hz
B.墙壁接收到超声脉冲频率大于35 000 Hz
C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率小于35 000 Hz
D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于35 000 Hz
答案 B
6.在同一种均匀介质中,当中心波源O的振动频率逐渐减小时,可能的波形图为 ( )
A B
C D
答案 C
7.一列横波沿x轴正方向传播到坐标原点O时的波形如图所示,当波到达N点时,处于x=2 cm处的质点通过的路程和该时刻的位移是 ( )
A.2.5 cm,0 cm B.5 cm,0 cm
C.2.5 cm,-1 cm D.5 cm,-1 cm
答案 D
答案 D
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
9.以下关于波的认识,正确的是 ( )
A.潜艇利用声呐探测周围物体的情况,用的是波的反射原理
B.发生多普勒效应时,波源的频率发生了变化
C.机械波在介质中的传播速度是由介质本身的性质决定的
D.波在传播过程中绕过障碍物向前传播的现象,是波的折射现象
答案 AC
答案 BCD
答案 BC
12.某一列简谐横波中质点a的振动图像如图甲所示,这列简谐横波在t=2.0 s时的波形图如图乙所示,则 ( )
甲 乙
A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波沿x轴正方向传播
C.a质点和x=175 cm处质点不可能在某一时刻速度相同
D.a质点和x=175 cm处质点可能在某一时刻速度相同
答案 BD
三、非选择题(本题共3小题,其中13题12分,14题14分,15题18分,共44分。计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.一列沿着x轴正方向传播的简谐横波,波长λ>1 m,平衡位置在x轴的两质点A、B的坐标分别为xA=1 m、xB=2 m,波传到B点开始计时,A、B的振动图像如图甲所示。
(1)在图乙中画出t=0时刻的波形图;
(2)求该波的传播速度。
甲 乙
解析 (1)由题图可知A、B平衡位置之间的距离
Δx=n+λ=xB-xA=1 m,(n=0,1,2,3…)
解得λ= m,由于λ>1 m,故n=0,λ= m,
t=0时刻的波形图如图所示。
(2)波沿x轴正方向传播,t=0时,质点B开始沿y轴正方向振动,结合振动图像可知机械波的周期T=0.4 s,由v=,解得v= m/s。
答案 (1)见解析图 (2) m/s
14.如图甲所示,均匀介质中有三角形PQR,PR=2.0 m,QR=3.8 m,P处有一个波源,从t=0时刻开始按图乙所示规律做简谐运动,产生的简谐横波在三角形平面内传播,经过时间Δt=4.0 s,R处的介质开始振动。求:
(1)从t1=1.1 s到t2=6.0 s波源的位移大小和路程;
(2)简谐横波的波长;
(3)若Q处也有一个与P处完全相同的振源,则达到稳定后,R处介质的振幅是多少?已知波传播时无衰减。
甲 乙
解析 (1)由题图乙知振动周期T=1.2 s,
波源P的位移—时间关系为y=2sin cm,
分别代入t1=1.1 s、t2=6.0 s得y1=-1 cm,y2=0 cm,
所求位移大小为Δy=|y1+y2|=1 cm,
所求路程为l=|y1|+16A=33 cm。
(2)由题意得波速v==0.5 m/s,波长λ=vT=0.6 m。
(3)由题意得QR-PR=3λ,且P、Q波源完全相同,故R处介质振动为加强点,振动的振幅为2×2 cm=4 cm。
答案 (1)1 cm 33 cm (2)0.6 m (3)4 cm
15.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x轴上有P、M、Q三点,从波传到x=5 m处的M点时开始计时,已知t1=0.7 s时M点第二次出现波峰。求:
(1)这列波传播的速度大小;
(2)从t=0时刻起到t2=1 s止,Q处(x=9 m)质点通过的路程。
解析 (1)波沿x轴正方向传播,可知质点M在t=0时沿y轴负方向振动,经过个周期第二次出现波峰,则有t1=T=0.7 s,
解得T=0.4 s,
由题图可知波长λ=4 m,波速v== m/s=10 m/s。
(2)从t=0开始,设经过Δt,Q处质点开始振动,则有Δt== s=0.4 s,
所以0~t2时间内Q处质点振动的时间为Δt1=t2-Δt=(1-0.4) s=0.6 s=T,
Q处质点通过的路程为s=×4A=×4×10 cm=60 cm。
答案 (1)10 m/s (2)60 cm
$$