2017-2018学年高中物理（鲁科版,选修3-4）课件+教师用书+练习:第2章 章末分层突破 （3份打包）

章末综合测评(二)　机械波 (时间：60分钟　满分：90分)1.(1) (5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)如图1所示，一列简谐横波在x轴上传播．图2甲和乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且xab＝6 m．下列判断正确的是 (　　) 图1 甲　　　 　　乙 图2 A．波一定沿x轴正方向传播 B．波可能沿x轴负方向传播 C．波长可能是8 m D．波速一定是6 m/s E．波速可能是2 m/s (2)(10分)如图3所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某一时刻的图象，请画出再经过T后的波的图象．(T为波源的振动周期) 图3 【解析】　(1)波的传播方向可能向＋x或－x方向传播，A错，B对．ab之间的距离可能是λ，周期为4 s，波长可能为8 m，波速可能为2 m/s，D错，C、E正确． λ或 (2)在图上取5个质点如图甲所示，由于波向x轴负方向传播，所以经过T后的波的图象如图乙所示． T后H到平衡位置，I到波谷，J到平衡位置，K到波峰，L到平衡位置，所以经 甲　　　　 　　　　乙 【答案】　(1)BCE　(2)见解析 2．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)图4甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图4乙为质点Q的振动图象．下列说法正确的是(　　) 【导学号：78510030】 甲　　　　　　　　乙 图4 A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动 B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(国际单位制) (2)(10分)如图所示，图5甲为某波在t＝1.0 s时的图象，图5乙为参与该波动P质点的振动图象． 甲　　 　　乙 图5 ①求该波的波速． ②画出t＝3.5 s时的波形． 【解析】　(1)由Q点的振动图象可知，t＝0.10 s时质点Q向y轴负方向振动，选项A错误；由波动图象可知，波向左传播，t＝0.10 s时质点P向上振动，再经过0.15 s时，即t＝0.25 s时，质点P振动到x轴的下方，加速度沿y轴向上，选项B正确；波速v＝T的时间内通过的路程不等于3A＝30 cm，选项D错误；质点Q的简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(国际单位制)，选项E正确． m/s＝40 m/s，所以从t＝0.10 s到t＝0.25 s时间内，该波沿x轴负方向传播的距离x＝vt＝40×0.15 m＝6 m，选项C正确；由于在t＝0.10 s时，质点P既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在＝ (2)①由图甲得波长λ＝4 m，由图乙得周期T＝1 s，所以波速v＝＝4 m/s. ②方法一：平移法 由图乙可知1.0 s时质点P向－y方向振动，所以图甲中的波沿x轴向左传播，传播距离Δx＝vΔt＝4×2.5 m＝10 m＝(2＋λ＝2 m即可，如图(1)所示． )λ，所以只需将波形沿x轴负向平移 图(1)　　　 　图(2) 方法二：特殊点法 如图(2)所示，在图中取两特殊质点a、b，因Δt＝2.5 s＝2后的位置a′、b′，过a′、b′画出正弦曲线即可．，找出a、b两质点振动T，舍弃2取 【答案】　(1)BCE　(2)①4 m/s　②见解析 3．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图6所示，下列描述该波的图象可能正确的是(　　) 图6 (2)(10分)如图7所示为某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1到达最上方，5开始向上运动，问： 图7 ①t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ ②t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？ ③t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？ 【解析】　(1)根据振动图象、波动规律解决问题． 根据y­t图象可知，a、b两质点的距离为λ＝9 m(n＝0,1,2,3，…) λ＝9 m或nλ＋，即nλ＋或 解得波长λ＝ m. m或λ＝ 即该波的波长λ＝36 m、7.2 m、4 m…或λ＝12 m、 m、…选项A、B、C、D、E