1、章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的5个选项中，有3项符合题目要求.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分.每选错1个扣3分，最低得分为0分)1.一列声波从空气传入水中，则()A.声波频率不变B.声波波长变大C.声波频率变小D.声波波长不变E.声波波速变大【解析】由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变；又因波在水中速度较大，由公式vf可得，波在水中的波长变大，故A、B、E正确.【答案】ABE2.平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动.
2、测得两小木块每分钟都上下30次.甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波()A.频率是0.5 HzB.波长是3 mC.波速是1 m/sD.周期是0.1 sE.周期是2 s【解析】由题意知甲、乙两小木块间的距离x3 m，故波长2 m.又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T2 s，频率f0.5 Hz，则波速v1 m/s.故选项A、C、E正确.【答案】ACE3.如图1所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t0.2 s时刻的波形图.该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是() 【导学号：38910034】图1A.这列波的波长是12 cmB.这列
3、波的周期是0.5 sC.这列波是沿x轴正方向传播的D.t0时，x4 cm处的质点振动方向为沿y轴负方向E.这列波是沿x轴负方向传播的【解析】由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向.由题图知该波的波长12 cm，故A项正确.由v，得T s0.15 s，故B项错误.因，故该波沿x轴负方向传播，故C项错误，E项正确.由波沿x轴负方向传播可判定t0时刻，x4 cm处质点的振动方向沿y轴负方向，故D项正确.【答案】ADE4.(2015海南高考)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图2所示，质点P的x坐标为3 m.已知任意振
4、动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s.下列说法正确的是()图2A.波速为4 m/sB.波的频率为1.25 HzC.x坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷D.x坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷【解析】任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s，可知振动周期T0.8 s，频率f1.25 Hz，B正确.从题图中可以看出波长4 m，根据vf得v5 m/s，A错误.由于波在传播过程中具有空间周期性，x坐标为15 m处的质点运动规律与x3 m处相同，从t0时刻经过0.6 s，即经历周期，质点应位于
5、平衡位置，C错误.用同样的方法可判断出D、E正确.【答案】BDE5.(2016海南高考)下列说法正确的是()A.在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向【解析】在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式：T2可知，周期的平方与其摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒
6、条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；根据单摆周期公式：T2可知，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；若弹簧振子初始时刻的位置在平衡位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻的位置不在平衡位置，则无法确定，故选项E错误.【答案】ABD6.一列简谐波在t0时刻的波形如图3所示，经过0.1 s，平衡位置位于x2 m的点M第一次到达波峰，关于该波的下列说法正确的是()图3A.波速可能为20 m/sB.波的传播方向一定沿x正方向C.波的频率可能为1.25 HzD.波的周期可能为
7、sE.N点的速度不可能正在增大【解析】若波向右传，由波动图像经过t0.1 s，平衡位置位于x2 m的点M第一次到达波峰，则tnT，由图中知波长16 m，故波的传速v20(18n) m/s，n0,1,2,3，当n0时，v20 m/s，同理波也可能向左传，得v20(78n) m/s，故A、C、D选项正确，B选项错误；若波向左传，此时N点向上振动，速度增大，故E选项错误.【答案】ACD7.如图4所示，一列简谐横波在x轴上传播.图5甲和乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图像，且xab6 m.下列判断正确的是()图4甲 乙图5A.波一定沿x轴正方向传播B.波可能沿x轴负方向传播C.波长可能是8 mD.波
8、速一定是6 m/sE.波速可能是2 m/s【解析】波的传播方向可能向x或x方向传播，A错，B对.ab之间的距离可能是或，周期为4 s，波长可能为8 m，波速可能为2 m/s，D错，C、E对.【答案】BCE8.一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图像如图6所示，下列描述该波的图像可能正确的是()图6【解析】根据振动图像、波动规律解决问题.根据yt图像可知，a、b两质点的距离为或，即n9 m或n9 m(n0,1,2,3，)解得波长 m或 m.即该波的波长36 m、7.2 m、4 m或12 m、 m、 m选项A、B、C、D、E的波长分别为4 m、8 m、12 m、3
9、6 m、16 m，故选项A、C、D正确，选项B、E错误.【答案】ACD二、非选择题(共5小题，共52分，按题目要求作答)9.(6分)如图7所示，实线为一列横波某时刻的波形图像，这列波的传播速度为0.25 m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示.那么这列波的传播方向是_，这段时间内质点P(x0.1 m处)所通过的路程是_.图7【解析】波的传播距离xvt0.25 m，故波向左传播，P所通过的路程为5倍振幅，即50 cm.【答案】向左50 cm10.(6分)如图8所示，S为上下振动的波源，振动频率为100 Hz，所产生的横波向左、右两方向传播，波速为80 m/s，已知P、Q两质点距波源S的距离为S
10、P17.4 m，SQ16.2 m.当S通过平衡位置向上振动时，P、Q两质点的位置是P在_，Q在_. 【导学号：38910035】图8【解析】由得0.8 m，即依题意可得SP21，SQ20，当S在平衡位置向上振动时，Q、P都应在最大位移处，结合题图波形可知，P在波峰，Q在波谷.【答案】波峰波谷11.(12分)一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质中时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？【解析】在空气中fv，fHz1 000 Hz，声波在介质中与在空气中频率保持不变.在介质中fv，v1 000681
11、02m/s680 m/s.【答案】680 m/s1 000 Hz12.(14分)一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x10和x21 m两处质点的振动图像分别如图9甲、乙所示，求此波的传播速度.图9【解析】由所给出的振动图像可知周期T4103 s.由题图可知，t0时刻，x10的质点在正向最大位移处，x21 m的质点在平衡位置向y轴负方向运动，所以当简谐波沿x轴正向传播时，两质点间距离为(n)1，当波沿x轴负方向传播时，两质点间距离为(n)2，其中n0,1,2，因为(n)11 m，所以1 m因为(n)2 1 m，所以2 m波沿x轴正方向传播时的波速v1 m/s(n0,1,2，)波沿x轴负方向传播时
12、的波速v2 m/s(n0,1,2，).【答案】若沿x轴正方向传播，v1m/s(n0,1,2，)若沿x轴负方向传播，v2 m/s(n0,1,2，)13.(14分)一列简谐横波在x轴上传播，在t10和t20.05 s时，其波形分别用如图10所示的实线和虚线表示，求：图10(1)这列波可能具有的波速.(2)当波速为280 m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x8 m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？【解析】(1)若波沿x轴正向传播，则：sx1n(28n)m，n0,1,2，v m/s(40160n) m/s若波沿x轴负向传播，则：sx2n(68n)m，n0,1,2，v m/s(120160n) m/s.(2)当波速为280 m/s时，有280(120160n)n1，所以波向x轴负方向传播T s所以P质点第一次到达波谷所需最短时间为：t s2.1102 s.【答案】见解析