内容正文:
章末检测卷(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分)
1.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 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.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.绳上相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反.
2.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,则下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”为中心的弧线,故只有选项C正确.
3.(2014·天津·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( )[来源:学科网ZXXK]
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 该波的波长λ=v/f= m=2 m,xP=3.5 m=λ+λ,|xQ|=3 m=λ+λ,此时P、Q两质点的位移方向相反,但振动方向相同,选项D正确.
4.一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
答案 C
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内完成的全振动相差2次,即A、B间相距两个波长:2λ=1.2 m,λ=0.6 m,即v==1.5 m/s.
5.(2014·四川·5)如图1所示,甲为t=1 s时某横波的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像,距该质点Δx=0.5 m处质点的振动图像可能是( )
图1
答案 A
解析 (法一)若波沿+x方向传播,则t=0时的波形图如图中虚线所示,则质点P的振动图像为题中乙图所示.距P点0.5 m的质点的位移y>0,且向下运动,或y<0,且向上运动;若波沿-x方向传播,则t=0时的波形图如图中虚线所示,则质点Q的振动图像为题中乙图所示.距Q点0.5 m的质点的位移y<0,且向上运动,或y>0,且向下运动.所以选项A正确.
(法二)根据波形图像可得波长λ=2 m,根据振动图像可得周期T=2 s.两质点之间的距离Δx=0.5 m=λ.根据振动和波动之间的关系,则另一质点相对该质点的振动延迟T,如图甲所示,或者提前T,如图乙所示.符合条件的只有选项A.
6.如图2所示,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示.则下列说法中正确的是( )
图2
A.两列波在相遇区域发生干涉
B.两列波在相遇区域发生叠加
C.此时各点的位移是:xA=0,xB=-2A,xC=2A
D.A处振动始终减弱,B、C处振动始终加强
答案 BC[来源:Z.xx.k.Com]
解析 两列波发生干涉的条件是:频率相同,相位差恒定.从图上可知f1≠f2,这两列波不是相干波,故不能产生干涉现象,A错误.两列机械波在相遇区域发生叠加,这是波的基本现象之一.其结果是:任何一个质点的总位移,都等于这两列波引起的位移的矢量和,B、C正确.由于频率不同,叠加情况会发生变化,如C处此时两波峰相遇,但经,若S2在C处是波谷,则S1在C处不是波谷,故C处不能始终加强,D错误.
7.一列波源在x=0处的简谐波,沿x轴正方向传播,周期为0.02 s,t0时刻的波形如图3所示.此时x=12 cm处的质点P恰好开始振动.则( )
图3
A.质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
B.波源开始振动时的方向沿y轴负方向
C.此后一个周期内,质点P通过的路程为8 cm
D.这列波的波速为4 m/s
答案 BD
解析 质点P开始振动时的方向沿y轴负方