《（新教材）2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二寒假鞏固練習(xí)3 機(jī)械波 學(xué)生版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新教材）2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二寒假鞏固練習(xí)3 機(jī)械波 學(xué)生版（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 機(jī)械波 練習(xí)3 一、選擇題（1?5題為單選題，6?10題為多選題） 1. 簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿尤軸的正方向傳播。以下說 法正確的是（） A. 質(zhì)點(diǎn)F此時(shí)刻的速度沿工軸的正方向 B. 質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的加速度沿y軸的正方向 C. 再過半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值 D. 經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為2A 2. 周期為2.0 s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方 向運(yùn)動(dòng)，則該波（） A. 沿工軸正方向傳播，波速v=20 m/s B. 沿尤軸正方向傳播，波速v=10 m/s C. 沿工軸負(fù)方

2、向傳播，波速v=20 m/s D. 沿工軸負(fù)方向傳播，波速v=10 m/s 3. 兩輛汽車甲與乙，在［=0時(shí)刻，分別距十字路。處的距離為工甲和尤J I ,。 甲□ 乙。兩車分別以速率口甲和&沿水平的、相互正交的公路勻速前進(jìn)，如圖"I 所示。汽車甲持續(xù)地以固定的頻率為鳴笛，則在任意時(shí)刻-汽車乙的司機(jī) 乙 所檢測(cè)到的笛聲頻率將如何變化（已知聲速為們且有甲、〃 >"乙）（）口 A. 當(dāng)兩車均向。運(yùn)動(dòng)（在到達(dá)O之前）時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低 B. 當(dāng)兩車均向。運(yùn)動(dòng)（在到達(dá)O之前）時(shí)，觀察者接收到的頻率可能等于波源發(fā)出的頻率 C. 當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀

3、察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低 D. 當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高 4. 如圖所示，S為上下振動(dòng)的振源，其頻率為100 Hz,所產(chǎn)生的橫波向左右傳播，波速為80 m/so 已知。兩點(diǎn)與振源相距分別為PS=17.4m, QS=16.2m,當(dāng)S通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，則 （ ） A. Q在波峰，F(xiàn)在波谷 B. P在波峰，Q在波谷 C. P、。都在波峰 D. P通過平衡位置向上振動(dòng)，。通過平衡位置向下振動(dòng) 5. 在平面內(nèi)有一列沿尤軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為2m/s,振幅為A。M、N是平衡 位置相距2 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。

4、在，=0時(shí)，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，N位 于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于Is。則下列說法正確的是（） y/m 0 M N %/m A. 該波的周期為| s 4 B. 該波的周期為;s C. 在￡=： s時(shí)，N的速度一定為2 m/s D. 從，=0到t=l s, M向右移動(dòng)了 2m 6. 物理學(xué)是一門注重實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的科學(xué)，隨著科技的發(fā)展，物理知識(shí)己滲入到人類生產(chǎn)與生活 的各個(gè)領(lǐng)域，下列說法正確的是（） A. 蝙蝠在黑暗中飛行時(shí)不會(huì)碰到障礙物，是利用了聲波的衍射 B. 做受迫振動(dòng)的物體穩(wěn)定后，其振動(dòng)周期與物體的固有周期無(wú)關(guān) C. 將噪聲分成兩束聲

5、波并使它們?cè)谀程幭嘤隹上踉肼?，是利用了波的反? D. 交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測(cè)車速，是利用了多普勒效應(yīng) 7T 7. 在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)。處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y=5sin^（m）,它在介質(zhì)中形 成的簡(jiǎn)諧橫波沿了軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x=12m處，波形圖象如圖所示，貝M ） A. 此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處 B. 肱點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿v軸正方向 C. 波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D. 此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=—3 m處所需時(shí)間是2 s 8 .某列簡(jiǎn)諧橫波在H=0時(shí)刻的波形如圖甲中實(shí)線所示*2=3.0s時(shí)刻

6、的波形如圖甲中虛線所示, 若圖乙是圖甲。、b、 A. 這列波沿x軸正方向傳播 B. 圖乙是質(zhì)點(diǎn)Z?的振動(dòng)圖像 C. 從￡1=0到勿=3.0 s這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)。通過的路程為1.5 m D. Z3=9.5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)。沿y軸正向運(yùn)動(dòng) 9. 一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示, 從該時(shí)刻計(jì)時(shí)，波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙 所示，貝1（） 乙 A. 若此波傳播過程中遇到頻率為1.25 Hz的同類波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 B. 若此波傳播過程中遇到波長(zhǎng)為20 m的同類波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 C. 若此波傳播過程中遇到的障礙物的尺寸為2

7、000 m,可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 D. 該波的傳播速度為2.5m/s 10. 在紙面上有兩波源S1和S2相距3 m,頻率均為2 Hz,以Si為原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系, t=0時(shí)波源Si從平衡位置開始垂直紙面向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳 播。f=0.25 s時(shí)波源S2也開始垂直紙面向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在t=0J5 s時(shí)兩列簡(jiǎn)諧波的最遠(yuǎn)波峰 傳到了圖示中的兩個(gè)圓的位置。貝M ） A. 波的傳播速度為4 m/s B. 虛線x=1.5m為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū) C. f=1.0 s時(shí)波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2個(gè) D. ?=1.0 s后Si和S2連線上有2個(gè)振動(dòng)減弱的位置 二、非

8、選擇題 11. 如圖所示，操場(chǎng)上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。小紅 同學(xué)走到離操場(chǎng)不遠(yuǎn)的教學(xué)大樓后面，此時(shí)己經(jīng)完全看不到操場(chǎng)上的 喇叭了，但依然可以聽到喇叭的聲音，這是聲波的—（選填“干涉” 或“衍射”）現(xiàn)象；小紅同時(shí)發(fā)現(xiàn)，喇叭播放的音樂聲有所減弱，但— （選填“高音”或“低音”）部分減弱得較明顯一些。 12. 如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=QA s時(shí)刻的波形圖，如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，該 簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向沿x軸 （填“正”或“負(fù)”）方向；質(zhì)點(diǎn)Q做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y cmo 甲 乙  13. 實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在ti=O和^2=

9、0.06 s時(shí)刻的波形圖。己知在f =。時(shí)刻，x=l.5 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。 (1) 判斷該波的傳播方向； (2) 求該波的最小頻率； ⑶若3T<0.06 s<4T,求該波的波速大小。 ,參考答案 一、選擇題(1?5題為單選題，6?10題為多選題) 1. 【答案】C 【解析】波沿x軸正方向傳播，波形向右平移，可知F點(diǎn)正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；加速度 總是與位移方向相反，所以加速度沿y軸的負(fù)方向，B錯(cuò)誤；再過半個(gè)周期時(shí)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于x 軸對(duì)稱的位置，位移為負(fù)值，C正確；經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都為4A, D錯(cuò)誤。 2. 【答案】B 【解析】質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方

10、向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系，可判定該波沿X軸正 方向傳播。由波的圖象可知2 = 20 m,根據(jù)口=亍得波速u=10m/s, B正確。 3. 【答案】C 【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)兩車均向。運(yùn)動(dòng)(在到達(dá)。之前)時(shí)，觀察者接收到的頻率 一定比波源發(fā)出的頻率高；當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源 發(fā)出的頻率低，故ABD錯(cuò)誤，C正確。 4. 【答案】B 【解析】由公式v = /Lf得，波長(zhǎng)人= k = ^~m = 0.8m,貝ij PS = 17.4m = 2U + -2 , P、S相當(dāng)于 f 100 4 2 1 1 相距2人，QS = 1

11、6.2m = 2(M + 一人，Q、S相當(dāng)于相距一人時(shí)的關(guān)系，結(jié)合如圖波形可知，當(dāng)S通 4 4 4 過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)在波峰，Q在波谷，故B正確，ACD錯(cuò)誤。 5. 【答案】B 【解析】此題宜先畫出一個(gè)正弦波形圖，再根據(jù)題意，結(jié)合周 二 Ni 必 M 低 期性標(biāo)明合適的肱、n點(diǎn)、,如圖所示。由上圖可知說、n兩點(diǎn)…/- 平衡位置相距d=(〃+j》(〃=0, 1, 2, 3,...),又因?yàn)門=*, 4 4 4 聯(lián)立解得7=措^s。由于周期大于Is,即措^s>ls,所以〃=0,解得7=§s, A錯(cuò)誤， 1 T1 1 B正確；s,即波形應(yīng)該右移* N將處于平衡位置，

12、其振動(dòng)速度達(dá)到最大，但大小 未知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度與波速不是同一個(gè)概念，此振動(dòng)速度與傳播速度2 m/s無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；機(jī)械 波傳播的是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)本身并不會(huì)隨波遷移，D錯(cuò)誤。 6. 【答案】BD 【解析】蝙蝠在黑暗中飛行時(shí)不會(huì)碰到障礙物，是利用了聲波的反射，故A錯(cuò)誤；做受迫振動(dòng) 的物體穩(wěn)定后，其振動(dòng)周期與驅(qū)動(dòng)力周期相同，與物體的固有周期無(wú)關(guān)，故B正確；將噪聲分 成兩束聲波并使它們?cè)谀程幭嘤隹上踉肼?，是利用了波的干涉，故C錯(cuò)誤；交警根據(jù)發(fā)射的 超聲波與其反射波的頻率變化測(cè)車速，是利用了多普勒效應(yīng)，故D正確。 7. 【答案】AB 7T 7T 【解析】由圖象可知，該波的波

13、長(zhǎng)義=8 m,由波源簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式y(tǒng)=5siiT（m）可知，刃=方rad/s, 周期7=^=4 s,波速v=^=2 m/so此后再經(jīng)6 s,該波再向前傳播的距離s=W=12m,即再 co 1 經(jīng)6 s,該波傳播到x=12 m+12 m = 24 m處，A正確；題中波的圖象上此時(shí)A/點(diǎn)向下振動(dòng)，在 此后的第3 s末（即經(jīng)過切的振動(dòng)方向沿y軸正方向，B正確；由題圖為某時(shí)刻波剛好傳播到x =12 m時(shí)的波的圖象可知，波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向，C錯(cuò)誤;題圖中M點(diǎn)振動(dòng)方 向向下，此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=—3 m處所需的時(shí)間小于半個(gè)周期，即小于2 s, D錯(cuò)誤。 8. 【答案】D

14、【解析】由圖乙可知打=0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)正位于正向最大位移處，所以圖乙是質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)圖像， 故B錯(cuò)誤；由圖乙可知波的周期為4 s,所以從，i=0到,2=3.0 s經(jīng)過四分之三個(gè)周期，此時(shí)質(zhì) 點(diǎn)。向上振動(dòng)，故波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)。通過的路程為1.5 cm,且故AC錯(cuò)誤；因?yàn)閔 = a 一 0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C剛好位于負(fù)向最大位移處，且t3 =9.5s = 2T + -T ,所以於=9.5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c沿y軸 正向運(yùn)動(dòng)，故D正確。 9. 【答案】AB 【解析】由題圖甲可知，該波的波長(zhǎng)2=20m,由題圖乙可知，周期T=0.8s,頻率為/ Hz。該波的傳播速度v=|=25 m/s, D錯(cuò)誤；根據(jù)

15、干涉的產(chǎn)生條件可知，若此波傳播過程中遇 到頻率為1.25 Hz的同類波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，而遇到波長(zhǎng)為20 m的同 類波，也一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，A、B正確；根據(jù)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件， 若此波傳播過程中遇到的障礙物的尺寸為2000 m,不可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤。 10. 【答案】AC 【解析】?jī)刹ㄔ雌鹫竦臅r(shí)間差也=0.25 s,攵時(shí)間內(nèi)兩列波的傳 /a-i-f'、、 Z 、 / —、 播距離之差A(yù)r = 2.5m-l.5m = lm ,波的傳播速度v = — = 4m/s , / 廠或"\ △t \——使氏；―> 故A正確；根據(jù)幾何關(guān)

16、系可知x=1.5m±各質(zhì)點(diǎn)到兩波源的波程'''、、、"乂…眼/ 差均為零,而t=0.25 s時(shí)51正向下振動(dòng)，與S2起振方向相反，所 以兩波源在i=l.5m上引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)相反，即虛線x=l.5m為振動(dòng)減弱區(qū)，故B錯(cuò)誤； 兩列波的波長(zhǎng)均4 = 2 = 2m,，=1.0s時(shí)Si波傳播到的最遠(yuǎn)位置到Si的距離4 =24 = 4m,此時(shí) S1波的最遠(yuǎn)波谷到S1的距離，人= 2.5m , S1波的最近波谷到S1的距離*' = *-2 = 0.5m, Ll.Os時(shí)S2波傳播到的最遠(yuǎn)位置到S2的距離匕=2a = 3m, S2波此時(shí)產(chǎn)生的波形中只有一個(gè)波 2 2 谷，且到S2的距離r2=

17、d2-^A = \.5m,如圖所示，可知r=l.o s時(shí)波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2 個(gè)，故C正確；S和S2連線上滿足到兩波源的波程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍的點(diǎn)為振動(dòng)減弱位置，即 a a As = "以=0, 1, 2,...),則0<|U|<3m 以=0, 1, 2,…),解得—己<#<己(k=。, 1, 2,...), 即化=0,±1,所以，=1.0 s后S1和S2連線上有3個(gè)振動(dòng)減弱的位置，故D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 11. 【答案】衍射高音 【解析】小紅位居教學(xué)大樓的后面，完全看不到播放音樂的喇叭，但依然可以聽到喇叭的聲音, 這是聲波的衍射現(xiàn)象；聲波在空氣中傳播的速度一定，低頻部分的

18、波長(zhǎng)較長(zhǎng)，高頻部分的波的波 長(zhǎng)較短，在繞過教學(xué)大樓時(shí)，高頻部分的波發(fā)生衍射的衍射現(xiàn)象現(xiàn)象不如低頻部分的波發(fā)生的衍 射現(xiàn)象明顯，故高音部分減弱得較為明顯。 12. 【答案】負(fù) 一IOcosIOtiI 【解析】質(zhì)點(diǎn)F在t=QA s時(shí)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向。由圖甲可知波的傳播方向沿工軸負(fù)方向; 由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T = 0.2s,則質(zhì)點(diǎn)。在，=0時(shí)刻位于波谷處，其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá) 式為 2 71 2 71 y = -A cos ——1 = -10cos ——Z(cm) = 一 10cos 107t?(cm)。 T 0.2 13. 【解析】(1)由題意可知該波向工軸正方向傳播。 (2)因波的傳播具有周期性，設(shè)波的周期為T, ?2=0.06s時(shí)刻，則有(下列各式中〃=0, 1, 2...) (〃+j)T=0.06 s 侍『―4〃+3 s r.. 1 4〃+3 則 Hz Hz=12.5 Hzo — 3 當(dāng)〃 =0時(shí)，了最小為/nin = ° 24 (3)由 3T<0.06 s<4T, n+dr=0.06s 得: 〃=3, T=0.016 s X \ 2 WF 以 口=亍=0 0]6 m/s = 75 m/so