1、章末综合检测(三)时间:90分钟满分:100分一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1下列现象中属于波的衍射的是()A敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来B挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来C打雷时听见雷声会轰鸣一段时间D水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝会不受影响地继续向前传播2一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则()A声波频率不变,波长变小B声波频率不变,波长变大C声波频率变小,波长变大D声波频率变大,波长不变3如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮出水面的叶片,波源S连续振动
2、,形成水波,此时叶片A静止不动为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A增加波源距桥墩的距离B减小波源距桥墩的距离C提高波源的振动频率D降低波源的振动频率4图示为一列向右传播的横波在t0时刻的波形图,a、b、c三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是()Ab,c,a Bc,b,aCa,b,c Da,c,b5一列简谐横波向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振源的起源方向沿y轴负方向D当
3、质点Q位于波峰时,质点P位于波峰6如图所示,S1、S2为两个振动情况完全相同的相干波源,实线表示波峰,虚线表示波谷(不计波在向外传播中振幅的衰减),下列说法中正确的是()Aa点总处于波峰,b点总处于波谷Bc、d点可以处于波峰,也可以处于波谷Ca、b点振动振幅比波源振幅大D振动加强和减弱区域交替变化7一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为()AA1 m,f5 HzBA0.5 m,f5 HzCA1 m,f2.5 HzDA0.5 m,f2.5 Hz8如图所示,甲、乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴的正方向传播,乙波沿y轴正方向
4、传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况,正确的判断是()Aa、b点振动加强,c、d点的振动减弱Ba、c点振动加强,b、d点的振动减弱Ca、d点振动加强,b、c点的振动减弱Da、b、c、d点的振动都加强9如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t10和t20.5 s(T0.5 s)时的波形能正确反映t37.5 s时波形的是图()10如图(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图,图(b)为介质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x2 m的质点下列说法错误的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向
5、左C02 s内,P运动的路程为8 cmD02 s内,P向y轴正方向运动二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是()A不同质点的振幅都相同B不同质点振动的频率都相同C不同质点振动的相位都相同D不同质点振动的周期都与振动片的周期相同12如图所示,在原点处做简谐运动
6、的波源产生的机械波沿x轴正方向传播,波速v400 m/s.为了接收信号,在x400 m处放置一接收器A(图中未标出)已知t0时,波已经传播到x40 m,则下列说法中正确的是()A波源振动的周期为0.05 sBx40 m处的质点在t0.5 s时位移最大C接收器在t1.0 s时才能接收到此波D若波源向x轴负方向移动,则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz13一列简谐横波在x轴上传播,在t10时刻的波形图如图中实线所示,图中虚线是t20.15 s时的波形图已知该波的周期大于0.15 s,这列波的速度v为()A若波沿x轴正方向传播v100 m/sB若波沿x轴正方向传播v300 m/sC若波沿x轴负方
7、向传播v100 m/sD若波沿x轴负方向传播v300 m/s14一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播处在x11 m和x22 m的两质点A、B的振动图像如图所示,由此可知()A波长为 mB波速为1 m/sC3 s末A、B两质点的位移相同D1 s末A质点的振动速度小于B质点的振动速度三、计算题(本题共4小题,共54分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15(10分)公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波,如果该超声波被那辆轿车反射回来时:(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低;(2)巡警车接收到
8、的超声波频率比发出的高。以上两种情况说明了什么问题?16(14分)从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5 Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示两列波的波速均为10 m/s.求:(1)质点P、O开始振动的时刻之差;(2)再经过半个周期后,两列波在x1 m和x5 m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标17(14分)一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播,波速为0.5 m/s,t0时刻的波形如图甲所示(1)求横波中质点振动的周期T.(2)在图乙中画出t1 s时刻的波形图(至少画出一个波长)(3)在图丙中画出平衡位置为x0.5 m处质点的振动图像
9、(从t0时刻开始计时,在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期)18(16分)甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰(1)此水波的波长为多少?波速为多少?(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞,桥墩直径为3 m,桥墩处能否看到明显衍射?(4)若该桥有一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?章末综合检测(三)1解析:敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响起来,这种现象是共振现象,故A错误;挂在同一个水平绳上
10、的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动,这种现象是受迫振动,故B错误;打雷时,经常听到雷声轰鸣不绝,这是由雷声经过多次反射造成的,故C错误;水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝会不受影响地继续向前传播,属于衍射现象,故D正确答案:D2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,C、D错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错,B正确答案:B3解析:为使水波能带动叶片振动,则要使得水波发生明显的衍射,根据衍射条件可知,增加或减小波源距桥墩的距离,都不能影响衍射,故A、B错误;S振动时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高波源的振
11、动频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故C错误,D正确答案:D4解析:由题可知简谐横波向右传播,由波形平移法得知,图示时刻a质点向上运动,从图示时刻起第一次回到平衡位置的时间大于;b质点向上运动,经过第一次回到平衡位置;c质点向下运动,从图示时刻起第一次回到平衡位置的时间小于;所以a、b、c三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是c,b,a.故选B.答案:B5解析:由图知,该波的波长4 m,故A正确;由波形图,P点距第二个波谷距离为9 m,所以vx/t9 m/0.6 s15
12、m/s,所以该波的波速为v15 m/s,故B错误;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,振源的起源方向沿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错误答案:A6解析:根据波形分布特点可知,该时刻对点a来说,它是波源S1的波峰与波源S2的波峰相遇,对点b来说,是两列波的波谷和波谷相遇,其振动应该是加强的,其振幅是两列波源的振幅之和,所以a、b两点的振幅大于波源的振幅,但位移也是呈周期性变化,不会总是波峰和波峰相遇,故A错误,C正确;点c、d是波峰与波谷相遇,振动减弱,振幅为零,故总是在平衡位置,
13、故B错误;两列波产生的干涉现象是稳定的干涉现象,振动加强始终是振动加强,振动减弱始终是振动减弱,不会交替变化,故D错误答案:C7解析:由图可知振幅A0.5 m波从M传到N的过程,波速v m/s10 m/s.由图可知4 m,所以T0.4 s,f2.5 Hz.D正确故选D.答案:D8解析:对于题图中波的干涉图样要清楚:一条加强线、一条减弱线、一条加强线其是加强线、减弱线彼此相间的稳定图样,在图中A、B、C、D四点,由峰峰叠加,可知BD决定的直线为加强线,过A点、C点的平行BD直线的两条直线也应是加强线a、c两点在BD直线上,故a、c是振动加强点,分别过b、d且平行于BD直线的两条直线均在两加强线之
14、间,过AB中点,BC中点(减弱点),应为减弱线,故b、d两点的振动是减弱的,B选项正确答案:B9解析:由题可知0.5 s,T2 st37.5 s3T,再由特殊点振动法可以确定D选项正确答案:D10解析:由题图(a)读出波长2.0 m,由题图(b)读出周期T4 s,则v0.5 m/s,选项A正确;题图(a)是t2 s时的波形图,题图(b)是x1.5 m处质点的振动图像,所以该质点在t2 s时向下振动,所以波向左传播,选项B正确;在02 s内质点P由波峰向波谷振动,通过的路程s2A8 cm,选项C正确,选项D错误故选D.答案:D11解析:两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同,故B正
15、确;任何质点都在按照相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和相位不一定相同,故A、C错误;各质点振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动片的振动频率相同,两列波的周期是不随时间变化的,因此,D正确答案:BD12解析:波源振动的周期:T s0.05 s,A项正确;x40 m处的质点在t0.5 s10 T时仍在平衡位置,B项错误;接收器接收到此波的时间:t s0.9 s,C项错误;由多普勒效应的知识,波源远离接收器,接收到的频率小于波的频率,D项正确答案:AD13解析:若波向右传播:tt2t10.15 stnTT,因为tT,所以n0,则T0.6 s,v m/s100 m/s.若波向左传播,tnTT,t3 m,所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩,还是通过宽为3 m的涵洞,都能发生明显的衍射现象答案:(1) m m/s(2)会(3)能(4)能