1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。单元素养评价(三)(第三章)(75分钟100分)一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1下列说法中正确的是()A一质点做简谐运动，若位移为负值，则速度一定为正值B一质点做简谐运动，质点通过平衡位置时，速度最大，加速度为零C离波源近的质点振动快，离波源远的质点振动慢D.在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移【解析】选B。若位移为负值，质点远离平衡位置时速度方向为负值，故A错误；质点每次通过平衡位置时，加速度为零，速度最大，故B正确；离波源
2、近的质点与离波源远的质点振动完全一样，故C错误；在传播过程中，介质中的质点不会随波一起迁移，而是在其平衡位置附近振动，故D错误。2.钢琴的“中央C”即为C调do，频率约为261.2 Hz，则它发出的声波()A一边做俯卧撑一边听，由于多普勒效应，音调会有变化B隔着门缝听，声音会变小，这是偏振现象造成的C与北京交通台103.9 MHz相比，“中央C”频率低D假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦，由于构造不同，它们无法发生共振【解析】选C。由于波源与观察者间的位置没有发生变化，故频率不变，音调不变，故A错误；隔着门缝听，声音会变小，这是衍射现象造成的，故B错误；由题可知“中央C”的频率为261.2
3、Hz小于北京交通台的103.9 MHz，故“中央C”频率低，故C正确；若古筝也有一根调到C调do的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误。故选C。3.如图所示为一简谐横波在某一时刻的图像，设波沿x轴正方向传播，下列说法中正确的是()A此时刻质点C振幅为负值B此时刻质点B、E的速度相同C此时刻质点C、F的加速度和速度都为零D此时刻质点D正沿y轴负方向运动【解析】选D。振幅是质点离开平衡位置的最大距离，则质点C振幅是正值，故A错误；B、E两质点相距半个波长，振动情况总是相反，所以此刻质点B、E的速度大小相等，方向相反，所以速度不同，故B错误；在该时刻质点 C、F位于位移最大处，加速度均最大，速
4、度为零，故C错误；波沿x轴正方向传播，波形向右平移，则知质点D正沿y轴负方向运动，故D正确。4.如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，两天线同时发出频率为f1和f2的无线电波。飞机降落过程中，当接收到f1和f2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。则下列说法正确的是()A此系统利用的是波的干涉原理B在跑道上，频率为f1与f2的这两种无线电波干涉加强，所以跑道上的信号最强C只有跑道上才能接收到f1的最强信号，其他地方f1的信号都比跑道上的弱D只有在跑道的中心线上才能接收到f1和f2的最强信号，跑道的其他地方是无法同时接收到f1和f2的最强信号的【解析】选D。干涉的原理是只
5、有频率相同的两列波才能发生稳定的干涉，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，A、B错误；当接收到f1和f2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道，因此两个天线必须相对于飞机跑道对称且信号最强，C错误、D正确。5.小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，俯视图如图所示。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A明显振动起来，可以采用的方法是()A以较低的频率拍打水面B以较高的频率拍打水面C只要拍打，A就会明显振动D无论怎样拍打，A都不会明显振动【解析】选A。拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，以较高的频率拍打水面，则质点振动的频率增加，波的频
6、率与振动的频率相等，波速不变，频率增大，根据可知波长减小，衍射现象不明显；反之以较低的频率拍打水面，波长增大，衍射现象更明显。故以较低的频率拍打水面，可以使衍射现象明显，以带动树叶A明显振动起来，选项A正确，B、C、D错误。故选A。【加固训练】有一障碍物的宽度为10 m，下列衍射现象最明显的是()A波长为40 m的波B波长为9.9 m的波C频率为40 Hz的声波(声速v340 m/s)D频率为5 000 MHz的电磁波(波速v3.0108 m/s)【解析】选A。根据，可得声波波长为8.5 m，电磁波的波长为0.06 m，由波发生明显衍射的条件可知，波长为40 m的波大于障碍物的宽度，其余波长都
7、小于障碍物的宽度，故选项A正确。6一列简谐横波向x轴负方向传播，在t0时的波形如图所示，该时刻波刚好传播到x1 m处，P、Q两质点的平衡位置的坐标分别为(1，0)、(7，0)。已知t0.6 s时，质点P第二次出现波谷，则下列说法正确的是()A该波的波长为4 mB该波的传播速度为 m/sC振源的起振方向沿y轴负方向D当质点Q位于波峰时，质点P位于波峰【解析】选A。由题图知，该波的波长 4 m，故A正确；设波的周期为T。当波传到P点时已经历T，P点开始向上振动，当P点第二次出现波谷，由题图可知，又经历了1T，当t0.6 s时，共经历T，根据题意有T s，所以该波的波速为 v15 m/s，故B错误；
8、振源的起振方向与t0时x1 m处质点的振动方向相同，由波形平移法知，振源的起振方向沿y轴正方向，故C错误；由于P、Q间的距离 x6 m1.5，振动情况总是相反，则当质点Q位于波峰时，质点P在波谷，故D错误。7. (2021年重庆适应性测试)如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距9 m，c在波谷，该波的波速为2 m/s。若此时a经平衡位置向上振动，则()A此波向右传播Bb点振动周期为3 sCc点运动速度大小为2 m/sD此波在a、d两点之间传播需3 s【解析】选B。此时a经平衡位置向上振动，根据“上下坡法”可知，波是向左传播的，A错误；由图可知这列波的波长为
9、xad6 m，波的周期为T3 s，B正确；c点在波谷，所以此时c点运动速度大小为0，C错误；此波在a、d两点之间传播所需时间t4.5 s，D错误。【加固训练】一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m。以下判断正确的是()A波长为1.2 mB波源起振方向沿y轴负方向C波速大小为0.4 m/sD质点A的动能在t4 s时最大【解析】选A。由A的振动图像可知，A经过3 s开始振动，OA间距为0.9 m，波速v m/s0.3 m/s；振动的周期T4 s，所以波长vT0.34 m1.2 m；介质中质点的起振方向和波源的起振方
10、向相同，由质点A的起振方向可以判断波源的起振方向沿y轴的正方向；t4 s时A距离平衡位置最远，速度最小，动能最小，正确选项为A。8(2021年江苏适应性测试)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t0时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则()A.该波的波速为1.5 m/sB该波沿x轴负方向传播C01 s时间内，质点P沿x轴运动了1.5 mD01 s时间内，质点P运动的路程为2 m【解析】选D。由两图可知1.5102 m，T1105 s，所以v1.5103 m/s，A错误；由题图2知质点P零时刻后向上振动，根据波的传播规律可知，传播方向为沿x轴正方向，B
11、错误；质点振动时以平衡位置为中心上下振动，不向两侧传播，C错误；T1105 s，一个周期内路程为4A45106 m2105 m，1 s内有n1105个周期，所以路程为2 m，D正确。9(2020山东等级考)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x处质点的振动方程为yA cos (t)，则tT时刻的波形图正确的是()【解析】选D。根据题意可知，tT时，在处的质点yAcos(t)Acos(T)Acos()0，即此时该质点位于平衡位置，A、B均错误；下一时刻，y0，即该质点处于平衡位置且向上振动，由题意知横波沿x轴负方向传播，根据同侧法原理判断波形可知C错误、D正确。故选D。10如图为波源O
12、传出的一列水波，相邻实线间的距离等于一个波长，下列说法正确的是()A.波通过孔A，不发生明显的衍射现象B波通过孔B，不发生衍射现象C波遇到障碍物C，发生明显的衍射现象D波遇到障碍物D，发生明显的衍射现象【解析】选D。观察题图，孔B和障碍物C尺寸明显大于波长，不会发生明显衍射现象，但仍然有衍射现象，只是不明显，不易观察；孔A和障碍物D尺寸小于和接近波长，会发生明显衍射现象。故D正确，A、B、C错误。故选D。11一列简谐横波，在t1.2 s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为1 cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法错误的是()A这列波沿x轴负方向传播B这列波的波速是 m/
13、sC从t1.2 s开始，再经t0.5 s，P质点通过的路程是3 cmD从t1.2 s开始，质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置【解析】选D。由图乙读出t1.2 s时刻质点A的速度方向为沿y轴正方向，由图甲判断出波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；由图甲读出波长：20 m。由乙图读出周期T1.2 s，则波速为v m/s m/s，故B正确；经过t0.5 s，刚好回到平衡位置，质点通过的路程是：s3 cm，故C正确；图甲时刻质点P沿y轴负方向运动，质点Q沿y轴正方向运动，所以质点Q将比质点P早回到平衡位置。将此图像与正弦曲线进行对比可知P点的横坐标为xP m，Q点的横坐标xQ m。可知质点Q比质点
14、P早回到平衡位置的时间为：t，代入数据解得：t0.4 s，故D错误。二、非选择题：共5题，共56分。12.(8分)(2020全国卷)一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为l。求：(1)波的波长；(2)波的传播速度。【解析】(1)如图，设距c点最近的振幅极大的点为d点，a与d的距离为r1，b与d的距离为r2，d与c的距离为s，波长为。则r2r1(1分)由几何关系有r1ls(1分
15、)r(r1sin 60)2(lr1cos 60)2(1分)联立式并代入题给数据得l(1分)(2)波的频率为f，设波的传播速度为v，有vf(2分)联立式得v(2分)答案：(1)l(2)13(8分)一列简谐波在t0时刻的波形，如图所示，传播方向沿x轴正方向，波速为0.6 m/s，在x轴上一点P的横坐标x0.96 m，求：(1)P点开始振动的方向如何？(2)经过多少时间，P点第一次到达波谷？(3)经过多少时间，P点第二次到达波峰？【解析】(1)x0.24 m处的质点起振方向沿y轴负方向，故P点开始振动的方向沿y轴负方向(2分)(2)离P最近的一个波谷在x0.18 m处，该波谷与P点间的距离为：x0.
16、96 m0.18 m0.78 m(1分)P点第一次到达波谷需要的时间为：t s1.3 s；(2分)(3)简谐波的周期为：T s0.4 s(1分)P点第一次到波峰的时间为：t s1.5 s(1分)P点第二次到波峰的时间为：ttT1.9 s(1分)答案：(1)沿y轴负方向(2)1.3 s(3)1.9 s14(10分)一列沿x方向传播的简谐横波，在t0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm。P、Q两点的坐标分别为(1，0)和(9，0)，已知t0.7 s时，P点第二次出现波峰。(1)这列波的传播速度多大？(2)从t0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波峰？(3)当Q点第一次出现波峰时，P点通过
17、的路程为多少？ 【解析】(1)由题意可知该波的波长为4 m，P点与最近波峰的水平距离为3 m，距离下一个波峰的水平距离为7 m，所以v10 m/s。(2分)(2)Q点与最近波峰的水平距离为11 m(1分)故Q点第一次出现波峰的时间为t11.1 s。(1分)(3)该波中各质点振动的周期为T0.4 s(1分)P点开始振动时t0.2 s(1分)Q点第一次出现波峰时质点P振动了t2t1t0.9 s(1分)则t22TT(1分)质点每振动经过的路程为10 cm(1分)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程s0.9 m。(1分)答案：(1)10 m/s(2)1.1 s(3)0.9 m15(15分)如图中实线
18、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。问：(1)若波向右传播，波速多大？若波向左传播，波速多大？(2)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？【解析】(1)若波向右传播，则波传播的距离为x1(n)(其中n 0，1，2)，(2分)波传播的速度v1，(2分)联立解得：v1(16n6) m/s(其中n 0，1，2)(2分)若波向左传播，则波传播的距离为x2(n)(其中n 0，1，2)，(2分)波传播的速度v2，(2分)联立解得：v2(16n10) m/s(其中n 0，1，2)(2分)(2)若波速大小为74 m/s，则波传播的距离xv(t2t1)740.5 m37
19、m(2分)x(45) m，故波向左传播(1分)答案：(1)当波向右传播时，v(16n6) m/s(其中n 0，1，2)当波向左传播时，v(16n10) m/s(其中n 0，1，2)(2)波向左传播16(15分)如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x0.2 m和x1.2 m处，两列波的速度均为v0.4 m/s，两列波的振幅均为2 cm。图示为t0时刻两列波的图像(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x0.2 m和x0.8 m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x0.5 m处，求：(1)质点M的起振方向。(2)t2 s时刻，质点M的纵坐标。(3)0到2 s这
20、段时间内质点M通过的路程。(4)画出t1 s时x0.2 m到x0.8 m之间的波形图。【解析】(1)由波的传播方向可确定质点的振动方向，根据带动法可知，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q均沿y轴负方向运动，所以质点M的起振方向也沿y轴负方向(2分)(2)由图可知，两波的波长为0.4 m，由波长与波速关系可求出，波的周期为T s1 s(2分)由图可知，两质点到M的距离都是0.3 m(1分)波传到M的时间都是：t1 sT (2分)M点起振的方向向下 (1分)再经过：t21.25 sT，两波的波谷恰好传到质点M(1分)所以M点的位移为4 cm(1分)(3)0到2 s这段时间内质点M振动的时间是s，(1分)通过的路程为s4(2A)102 cm20 cm(1分)(4)两质点到M的距离都是0.3 m波传到M的时间都是：t1 sT0.75 s(1分)再过0.25 s M处于波谷位置；经过1 s，两列波都向前传播了0.4 m，由波的叠加分析可以知道，在t1 s时，x0.4 m和x0.6 m处质点位于平衡位置，x0.2 m和x0.8 m处质点位于平衡位置，如图所示：(2分)答案：(1)y轴负方向(2)4 cm(3)20 cm(4)见解析关闭Word文档返回原板块