1、第十二章 单元测试题 一、选择题（本题共48分，分8个小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1下列关于波的衍射的说法正确的是()A波发生衍射现象必须满足一定的条件B对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显C只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大图12一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图1所示，下列判断正确的是()
2、 A观察者接收到声源在A点发出声音的频率小于600 HzB观察者接收到声源在B点发出声音的频率等于600 HzC观察者接收到声源在C点发出声音的频率等于600 HzD观察者接收到声源在D点发出声音的频率小于600 Hz3如图2所示，位于介质和分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2 ，则( )LLxS图2Af1=2f2，v1=v2 Bf1=f2，v1=0.5v2Cf1=f2，v1=2v2Df1=0.5f2，v1=v2图34振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t0时刻绳上形成的波形如图3所示。规定绳上质点向上运动
3、的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是()图45一列向右传播的横波在t=0时的波形如图4所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点在平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）A B3m/s C13m/s D27m/s图56一列简谐横波在x轴上传播，某时刻波形如图5所示，关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e的运动情况，下列叙述正确的是() A若波沿x轴正方向传播，a运动的速度将减小B若波沿x轴负方向传播，c将向下运动C若e比d先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播D若波沿x轴正方向传播，再经过半个周期b将移到d现在的位置7图6甲为一列简谐横波在t=0.
4、10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x=l m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图6乙为质点Q的振动图象，则（ ）图6 A横波的波长是8mB横波的频率是0.2 HzC质点P随波迁移的速度大小为40 m/sDt=0. 10 s时质点P正沿y轴正方向运动8如图7所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2 cm，波速为2 m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.3 m(小于一个波长)，当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距cm的位置，则()A此波的周期可能为0.4 s图7B此波的周期可能为0.12 sC从此时刻起经过0.75 s，b点可能在波谷位置D从此时刻起经过
5、0.75 s，b点可能在波峰位置二、填空题（共21分）图89(9分)图8是观察水波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则：(1)波经过孔之后，_(填“能”或“不能”)观察到明显的衍射现象；(2)挡板前后波纹间距离_(填“变大”、“不变”或“变小”；(3)如果将孔AB扩大很多，将_(填“能”或“不能”)观察到明显的衍射现象；(4)如果孔的大小不变，使波源频率增大很多，将_(填“能”或“不能”)观察到明显的衍射现象。图910(6分)如图9所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线
6、表示波谷，两列波的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，则：(1)图示时刻A、B两质点的竖直高度差为_cm；(2)从图示时刻起经0.5s，质点E通过的路程为_cm。11(6分)在平静的湖面上停着一条船，由船上的人在水面激起一列持续的水波，水波频率一定，另一人站在岸边计量出水波经过t1=50s到达岸边，并估测出两相邻波峰间的距离约为0.5m，这个人还测出t2=5s内到达岸边的波数为n=20个，则船离岸的距离约为_m。三、计算题（共31分）12(9分)一列横波沿直线传播，在传播方向上有相距1.2m的A、B两点，当波刚好到达其中的一点开始计时，4s内A点恰好完成了
7、9次全振动，B点恰好完成了10次全振动，则(1)波的传播方向如何？(2)波长等于多少？(3)波速v等于多少？图1013(10分)如图10所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D为绳上等间隔的点，点间间隔为50 cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1 s第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则：(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大？(2)从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象。图1114(12分)如图11中实线是一列简谐横波在t10时刻的波形，虚线是这列波在t20.5 s时刻的波形，
8、这列波的周期T符合：3Tt2t14T。问：(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？参考答案1D解析 衍射是一切波特有的现象，不需要条件，选项A、C均错误；对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显，选项B错误；声波的波长在1.7 cm到17 m之间，一般比常见的障碍物或孔的尺寸大，容易发生明显的衍射现象，选项D正确。2B解析 在A处波源与接收者连线上的相对运动是相互靠近，故观察者接收到的频率比波源发出的频率要高，选项A错误；同理选项C错误；在B、D两处波源与接收者之间的相对速度垂直于它们的连线，此时接收者接收到的频率等于声源发出的
9、声音频率，选项B正确、D错误。3C解析 因波的频率始终等于波源的振动频率，与介质无关，故f1=f2，选项A、D均错误；由题图知，1=22。又，则v1=2v2，选项C正确、B错误。4B解析 由t0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P点处于平衡位置；又由波的传播规律知，P处起振方向向下，选项B正确。5C解析 由题意和波形图知，(n=0、1、2、3)，解得周期(n=0、1、2、3)。波速(n=0、1、2、3)。当n=3时，v=13m/s，选项C正确。6B解析 若波沿x轴正方向传播，则a向下运动，速度增大，选项A错误；若波沿x轴负方向传播，c将向下运动，选项B正确；若e比d先回到平衡位置，e应向
10、上运动，则波沿x轴负方向传播，选项C错误；b不随波迁移到d，而是在平衡位置附近上下振动，选项D错误。7AD解析 由波动图象可知，横波的波长是8m，选项A正确；由质点Q的振动图象可知，横波的周期为0.2s，频率是5 Hz，选项B错误；质点P围绕平衡位置振动，不随波迁移，选项C错误；根据质点Q的振动图象，t=0.10s时刻，质点Q正沿y轴负方向运动。此时质点P与质点Q的运动方向相反，正沿y轴正方向运动，选项D正确。8AC解析 由题意知，当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距cm的位置。分两种情况：(1) 质点b向上运动，解得1=0.8m。则。经，质点运动到波谷位置；(2) 质点b向下运动
11、，解得2=0.48m。则。经，质点运动到波谷位置。9(1) 能 (2)不变 (3)不能 (4)不能解析 (1)由题图知，波长与孔的尺寸相当，故能观察到明显的衍射现象；(2)因波速由介质决定，故波速不变；因频率由波源决定，故频率不变。由知，波长不变；(3)根据发生明显衍射的条件知，如果将孔AB扩大很多，将不能观察到明显的衍射现象；(4) 波源频率增大很多时，波长明显减小，将不能观察到明显的衍射现象。10(1)20 (2)40解析 (1)由题图知质点A、B、E均为振动加强点，振幅均为10cm。图示时刻A、B两质点分别位于波峰与波谷，故两质点的竖直高度差为20cm；(2)由得，T=0.5s。故经0.
12、5s，质点E通过的路程为410cm=40cm。11100m解析 由题意知，波长=0.5m。波速为。船离岸的距离约为s1=vt1=100m。12 (1)BA(2)1.2m(3)3m/s解析 (1)A点比B点完成的全振动次数少，说明B点先振动，故波从B传到A。(2)由题意知，A、B两点间相隔一个波长，故1.2m。(3)由B点求出周期故波速。13(1)10m/s (2) 0.75 s (3) 波形图如答图所示解析 (1)(2)由题意知，质点A经0.1 s第一次达到最大位移，则，解得T=0.4s波由波源传到J需时间t1，由J与波源的起振方向相同，方向向上。设J到负向最大位移处需时间t2，则总时间tt1t20.75 s(3)波形图如答图所示14(1)54 m/s (2) 58 m/s (3) 向左解析 (1)由题图可知：8 m当波向右传播时，波传播距离s右(n3)m (n=0,1,2,3)由3Tt2t14T知，波传播距离3s右4，即n3故s1(383) m27 m波速(2)当波向左传播时，波传播距离s左(n5)m (n=0,1,2,3)与上述相同n3s2(35) m(385) m29 m波速(3)因s3v3t740.5 m37 m= (45)m，故波向左传播。
