1、单元测试卷(二)时间：90分钟分值：100分第卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分其中19题为单选题，1012题为多选题)1关于机械波，紫珠、蓝仔、白胖、黄娃四位同学各自发表了自己的观点：紫珠说：树叶在水面上下振动，说明机械波并不向外传递介质蓝仔说：只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象白胖说：只有横波才能发生干涉现象，纵波不能发生干涉现象黄娃说：机械波的频率由波源决定他们的观点正确的是()A BC D【解析】机械波是机械振动形式向外传播，是能量向外传递，介质只在各自平衡位置附近振动，不向外传递，故正确；衍射、干涉是波特有的现象，一切波都能发生衍射、干涉
2、现象，故、错误；由机械波的性质可知，机械波的频率由波源决定，故正确故选项D正确【答案】D2老师为演示简谐横波的形成过程，挑了30个身高差不多的同学在操场上排成一排，相邻同学间隔0.5 m，然后从排头的同学开始，周期性地做蹲下、站起的动作，后面的同学比前面的同学迟0.5 s开始运动，并一个一个依次向后传，每位同学完成一次蹲下、站起的动作用时4 s，则()A为使模拟较为成功，同学们应尽量匀速地蹲下、站起B从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时15 sC第一位同学和第五位同学的动作总是相反D第一位同学和第四位同学的动作总是相反【解析】每位同学在蹲下、站起过程中应是做简谐运动，A错误；从第一位传到最
3、后一位用时29个0.5 s，即14.5 s，B错误；第一位同学和第五位同学的动作总是相反，D错误，C正确【答案】C3如图1所示，有一条均匀的弹性绳，0、1、2、3、16是绳上一系列等间隔的点现有一列简谐横波沿此绳传播某时刻，绳上点9的位移向上且达到最大值、点12的位移为零且向上运动则再经过个周期，下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向(只画出其中一段绳上某四个质点的情况)的四个图中可能正确的是()【解析】依题意，波向右传播，点9到点12之间为四分之一波长，此时，点3在波谷处，再过个周期，点3运动到平衡位置且向下运动，点6运动到正向最大位移处，图示波形A、B错误；点12运动到波谷处，点15运
4、动到平衡位置且向下运动，所以图示波形C正确，D错误【答案】C4蝉(知了)是利用蝉的a发出声音；某同学绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象a、b组合正确的是()A嘴，衍射 B腹部，干涉C翅膀，共振 D翅膀，叠加【答案】B5.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰观察到波的频率最低的位置是()AA BBCC DD【解析】波源的左边波长较短，说明波源正向左运动，因此A处的观察者观察到的频率偏高，B处的观察者观察到的频率偏低【答案】B6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
5、/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xP3.5 m、xQ3 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【解析】由题可知，波动周期为T s 0.02 s，波长vT2 m，则xSQ3 m1，因此Q质点与S质点的振动完全相反，当S质点位移为负，且向y方向运动时，Q质点的位移为正，且向y方向运动，两质点位移大小相等；xsp3.5 m1，则P质点的位移也一定为负，但沿y方向运动，位移大小与S质点的位移不一定相等，因此P质点和Q质点的位移方向相反，速
6、度方向相同，D项正确，A、B、C项错误【答案】D7一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图所示，则()A波的周期为1 sBx0处的质点在t0时向y轴正向运动Cx0处的质点在t1/4 s时速度为0Dx0处的质点在t1/4 s时速度值最大【解析】由图知，波长4 m，周期T1 s，故选项A正确；由同侧法可判断x0处的质点在t0时的振动方向沿y轴负方向，故选项B错误；ts，x0处的质点经过后位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在s时速度既不为0，也不是最大值，故选项C、D错误【答案】A8一简谐横波在图中沿x轴传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2t11.0
7、 s由图判断下列哪一个波速是不可能的()A1 m/s B3 m/sC5 m/s D10 m/s【解析】由波形图得波长4米，若波沿x正方向传播，则传播的距离xn14n，波速v m/s.将选项A、B、C、D中的v代入解得n分别为0、1/2、1、9/4，由于n只能整数，可见v3 m/s和v10 m/s是不可能的；若波沿x负方向传播，则传播的距离xn34n，波速v m/s，将选项A、B、C、D中的v代入解得n分别为1/2、0、1/2、7/4，v3 m/s是可能的，无论波向左或向右传播，v10 m/s都是不可能的，所以选项D符合题意【答案】D9如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振(起振方向相同)、
8、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知S1aabbccS2(为波长)，则下列说法中正确的是()Ab点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱Bb点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强Ca、b、c三点的振动都总是最强Da、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱【解析】根据加强点的条件当某点到两波源距离x2n时，该点加强，当x(2n1)时(n0,1,2)，该点减弱a点xa，xb0，xc.所以a、b、c三点都加强【答案】C10下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图)或障碍物(C、D图)，其中能发生明显衍射现象的有(
9、)【解析】发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或和波长相差不多由图中两个波纹间的距离，B、D选项波纹间的距离比障碍物或孔的尺寸大故B、D正确【答案】BD11一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A. m B. mC1 m D.m【解析】本题考查波动图象和振动图象的知识，解题关键是由波动图象和振动图象解读出有关信息图(b)所示质点在t0时在正向最大位移处， 图(c)所示质点在t0时，x0.05 m，运动方向沿y轴负方向，结合波形图线到对应的点，如图所示，若图(b)所示
10、质点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为 m，选项D正确；若图(b)所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为 m，选项B正确【答案】BD12.如图所示，沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则可推出()A再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同B图中质点b此时动能正在减小，其加速度正在增大C若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 HzD若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸不大于2 m【解析】由图象可知4 m，所以T s0.02 s，因波沿x正向传播，故经0.01 s即T/2，质点a位于负位移处且向下运动，速度方向与加速度
11、方向相反，A错而b点此时向下运动，动能正在减小，加速度在增大，B对由于波的频率f50 Hz，若发生稳定干涉，所遇波的频率也须为50 Hz，C项对据发生明显衍射的条件，需障碍物的尺寸比4 m小或与4 m差不多，不一定小于2 m，D项错故B、C正确【答案】BC第卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13(7分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v大小变化_(填“变大”、“变小”或“不变”)，加速度a的大小变化_(填“变大”、“变小”或“不变”)【解析】由图象可知：波的传播方向
12、是沿x轴正向的由带动法可以知道，质点P的下一时刻的振动方向是沿y轴正向的，即靠近平衡位置，速度逐渐变大，加速度逐渐减小【答案】变大变小14(8分)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示图甲中某质点的振动图象如图乙所示质点N的振幅是_m，振动周期为_s，图乙表示质点_(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象该波的波速为_m/s.【解析】由图甲可知，振幅为0.8 m由图乙可知，振动周期T4 s由图乙可知该质点在t0时，正由平衡位置向y轴正方向振动，故它表示质点L的振动图象由vT可得，v m/s0.5 m/s.【答案】0.84L0.5三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必
13、要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(10分)从甲地向乙地发出频率为50 Hz的声波，当波速为330 m/s时，刚好在甲、乙两地形成一列有若干个完整波形的波，当波速为340 m/s时，两地还是存在若干个完整波形，但完整波形的波数减少了两个，求甲、乙两地距离【解析】由v/f可求得当波速为330 m/s时波长为330/50 m6.6 m.甲、乙两地的间距为此波长的整数倍，即dn(n1,2,3,4)当波速变为340 m/s时d(n2)(n1,2,3,4)340/50 m6.8 m由上述几式可解得：d448.8 m.【答案】4
14、48.8 m16(13分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x2 m、x4 m处从t0时刻开始计时，当t15 s时质点Q刚好第4次到达波峰(1)求波速；(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)【解析】(1)设简谐横波的波速为v，波长为，周期为T，由图象知，4 m由题意知t3TT又v联立式，代入数据得v1 m/s(2)质点P做简谐运动的表达式为y0.2sin(0.5t) m【答案】(1)1 m/s(2)y0.2sin(0.5t) m17(14分)在某介质中形成一列简谐波，t0时刻的波形如图中的实线所示若波向右传播，零时刻刚好传到A点，且再经过0.6 s，P点也开始起振，求：(1)该列波的周期T为多少？(2)从t0时起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？【解析】(1)由图象可知，2 m，A2 cm，波速v m/s10 m/s，由v，得T0.2 s.(2)由t0至P点第一次到达波峰止，波要向前平移3.75个波长，经历的时间t2t1T0.75 sT，而t0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向)，故经t2时间，O点振动到波谷，即y02 cm，O点经过的路程s0n4A(33/4)4A0.3 m.【答案】(1)0.2 s(2)2 cm0.3 m