2017-2018学年同步备课套餐之物理沪科版选修3-4课件+讲义：第2章机械波 (共13份打包)

单元检测一 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分) 1．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为(　　) A．T＝2πr B．T＝2πr C．T＝ D．T＝2πl 答案　B 解析　考虑单摆的周期公式与万有引力定律．根据单摆周期公式T＝2π和GM＝gr2可得T＝2π ＝2πr ，故选项B正确． 2.在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图1所示，则该波在第一个周期末的波形图是(　　) 图1 答案　D 3．(多选)关于机械波的概念，下列说法中正确的是(　　) A．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图像相同 B．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等 答案　AD 解析　由机械波空间周期性可知，相隔一个周期两时刻，波的图像相同，A正确．对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在同一条直线上，B错．质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长，C错．绳上相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反，D正确． 4．下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的(　　) A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 答案　A 解析　在春天里一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应． 5．平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP＝3.5 m、xQ＝－3 m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的(　　) A．位移方向相同、速度方向相反 B．位移方向相同、速度方向相同 C．位移方向相反、速度方向相反 D．位移方向相反、速度方向相同 答案　D 解析　由题意可知，此波的波长为λ＝＝ m＝2 m，xP＝3.5 m＝λ＋λ，当波源位移为负且向－y方向运动时，P质点位移为负，速度沿＋y方向；|xQ|＝3 m＝λ＋，故Q质点位移为正，速度沿＋y方向，故D正确． 6．在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm，所用水波的波长为5 cm，则如图所示的衍射图样中正确的是(　　) 答案　C 解析　窄缝宽度0.5 cm明显小于水波波长5 cm，符合发生明显衍射的条件，且水波是以水中“某点”为中心等间距的弧线，故只有选项C正确． 7．已知一列波某时刻的波的图像和其上一点的振动图像，如图2所示，则有(　　) 图2 A．甲图是振动图像，波速为2×104 m/s B．甲图是波的图像，波速为2×102 m/s C．乙图是波的图像，波速为5×102 m/s D．乙图是振动图像，波速为5×103 m/s 答案　D 解析　由图像特点可知：甲图为波的图像，波长λ＝10 m，乙图为振动图像，周期T＝2× 10－3 s，则波速v＝＝5×103 m/s，D正确． 8．(多选)如图3所示，表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点是B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是(　　) 图3 A．A、C两点是振动的减弱点 B．E点是振动加强点 C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm D．t＝0.05 s时，E点离平衡位置的位移大小为2 cm 答案　AB 解析　题图中B、D均为振动加强的点，E位于B、D的连线上，故也是振动加强点，而A、C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点．题图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4 cm，而D点偏离平衡位置4 cm，故二者竖直高度差为8 cm，再过0.0