1、章末质量评估（三）（时间：75分钟分值：100分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.每小题只有一个选项是正确的，选对得4分，错选、不选或多选均不得分）1.关于机械波的说法正确的是（）A.当波从一种介质进入另一种介质，保持不变的是波长B.两个振动情况完全相同的质点间的距离是一个波长C.波源振动一个周期，波就向前传播一个波长的距离D.在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长解析：当波由一种介质进入另一种介质时不变的只有频率，A错误；两个振动情况完全相同的质点间的距离是波长的整数倍，B错误；波源振动一个周期，波刚好向前传播一个波长的距离，C正确；在一个周期内，介质的质点走过的路
2、程等于振幅的4倍，D错误.答案：C2.如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，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.提高波源频率B.降低波源频率C.增加波源与桥墩的距离D.减小波源与桥墩的距离解析：叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来，方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长.水波的速度一定，减小频率会增大波长，增大频率会减小波长，A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，选项C、D错误.答案：B3.近年来我国
3、的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍.当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动.这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时发出的巨大响声，称为音爆.音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近（）A.音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B.敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C.火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D.在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话解析：音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声音的干涉现象，故A错误；敲响一只音叉，不远处
4、的另一只音叉也发出声音，这是声音的共振现象，故B错误；火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低，音调变低表示远离，音调变高表示靠近，该现象与音障的形成类似，故C正确；在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声音的衍射现象，故D错误.答案：C4.一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点.图乙是波上某一质点的振动图像.下列说法正确的是（）A.t0时质点a的速度比质点b的大B.t0时质点a的加速度比质点b的小C.图乙可以表示质点a的振动D.图乙可以表示质点b的振动解析：t0时刻，a在波峰，速度为零，加速度最大，b在平衡位置，速度最大，加速
5、度为零，A、B错误；根据“上下坡法”可知，t0时刻a在上方最大位移处向下运动，b在平衡位置向下运动，C错误，D正确.答案：D5.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波.某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置.下列说法正确的是（）A.a、b两点之间的距离为半个波长B.a、b两点振动开始时刻相差半个周期C.b点完全振动次数比a点多一次D.b点完全振动次数比a点少一次解析：相邻波峰间距离为一个波长，选项A错误；波由波源向外传播，相距一个波长的两点开始振动的时刻相差一个周期，a点开始振动后一个周期b点才开始振动，b点完全振动次数比a点少一次，B、C错误，D正确.答案：D6
6、.质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图像如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0 m/s.0.3 s后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s后的波形图为（）解析：简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s内简谐横波在介质中传播的总距离为xvt0.4 m，即0.4 s时，x轴上x0.4 m处的质点刚好起振，由振动图像可知其起振方向沿y轴正方向，故C选项描述的波形图正确.答案：C7.如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s.图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中（）
7、A.沿y轴正方向速率最大的质点是DB.沿y轴正方向加速度最大的质点是BC.经过t0.5 s，质点D将向右移动2 mD.经过t2.5 s，质点D的位移是0.2 m解析：在平衡位置的质点速率最大，又从传播方向可以判断，质点D向上振动，质点H向下振动，所以A项正确；在最大位移处的质点加速度最大，加速度的方向与位移方向相反，B质点的加速度方向向下，B项错误；质点只能在平衡位置两侧上下振动，并不随波迁移，C项错误；波传播的周期T1 s，经过t2.5 s2.5T，质点D仍位于平衡位置，所以位移为0，D项错误.答案：A二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分.每小题有多个选项是正确的，全选对得6分
8、，少选得3分，选错、多选或不选均不得分）8.对于波的折射现象，下列说法正确的是（）A.当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线B.当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变C.在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变D.波发生折射时一定不会发生反射现象解析：当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线，A正确；当波垂直界面入射时，传播方向尽管不改变，但由于介质发生改变，波速和波长都改变，但周期、频率不变，B错误，C正确；波发生折射时也可以在两种介质界面上发生反射现象，D错误.答案：AC9.一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示
9、.若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是（）A.1 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.6 m/s解析：因为tT，故，若波向右传播，则波传播的距离x10.02 m，则波速v1 m/s1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x20.06 m，则波速v2 m/s3 m/s，故正确的选项为A、B.答案：AB10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图实线所示，此时波刚好传到P点，t0.6 s时刻的波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法正确的是（）A.这列波的波速可能是50 m/sB.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cmC.质点c在这
10、段时间内通过的路程可能为60 cmD.若周期T0.8 s，则在t0.8 s时刻，质点Q速度最大解析：由题中波形图可知波长40 m，且0.6snTT（n0，1，2，），解得周期T s（n0，1，2，），当n0时，T0.8 s，波速v50 m/s，选项A正确；质点a在平衡位置上下振动，振动时间为T（n0，1，2，），通过路程x4A，当n0时，x最小4A30 cm，故a在这段时间通过的路程一定不小于30 cm，选项B错误；若n1，则T s，波传播到c点所用时间为T，0.6 s，则0.6 s内质点c振动的时间为TTT，故在这段时间内质点c通过的路程为6A60 cm，选项C正确；若T0.8 s，在t0.
11、8 s时刻，质点Q位于正向最大位移处，速度为零，选项D错误.答案：AC三、非选择题（共5小题，共54分）11.（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x5 m处的M点时的波形图，图乙是质点N（x3 m）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x10 m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴方向（填“正”或“负”）；经过s，Q点第一次到达波峰.解析：题图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由题图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向.由题图甲可以看出波长4 m，由题图乙可以看出周期T4 s，所以波速v m/s1 m/s.由题图甲还可以看出，最前面的波峰与Q点
12、的距离x8 m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次到达波峰的时间，则t s8 s.答案：负812.（6分）如图，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m.一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点.则波的频率是Hz，在t5 s时质点c向（选填“上”“下”“左”或“右”）运动.解析：t3 s时a第一次到达最高点，T3 s，T4 s；f0.25 Hz；根据xvt，t13 s，波传到c点后，c振动了2 s，即半个周期，所以5 s时c经平衡位置向上运动.答案：
13、0.25上13.（12分）一列波先后通过相距为4 m的A、B两点，用时为0.01 s，已知A、B两质点运动方向始终相反，请问：（1）这列波的波速是多少？（2）这列波的最小频率可能是多少？解析：（1）v m/s400 m/s.（2）A、B两质点的振动方向始终相反，即属于振动步调始终相反的点，因此两点平衡位置间的距离：s4 mn（n0，1，2，）.所以 m（n0，1，2，）.因为vf，所以当取n0时，最大，f最小，fmin Hz50 Hz.答案：（1）400 m/s（2）50 Hz14.（14分）一列波沿x轴方向传播，当x110 m的A点位于波峰时，x2140 m的B点位于波谷，在A、B之间有6个
14、波峰，振源的振动周期为0.2 s，求：（1）波的速度；（2）B点从波谷开始经多少时间位于波峰？解析：（1）由题知x2x16.5，则得 m m20 m，波速v100 m/s.（2）B点从波谷运动到波峰最短时间为，根据波的周期性可知，B点从波谷开始经tT（0.2n0.1） s，n0，1，2，时位于波峰.答案：（1）100 m/s（2）（0.2n0.1） s，n0，1，215.（16分）如图甲所示为某一列简谐横波在tt0时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，试讨论：（1）波的传播方向和波速大小；（2）画出经过2.3 s后波的图像，并求出P质点的位移和运动的路程.解析：（1）根据题图振动图像可以判断，P质点在tt0时刻在平衡位置且向负方向运动，由此可确定波沿x轴正向传播.由题图甲知该波波长2 m，由题图乙知T0.4 s，则v m/s5 m/s.（2）由于T0.4 s，所以2.3 s5T，波形重复5次再沿x轴前进个波长，故经过2.3 s后的波的图像如图所示.P质点的位移为x0.1 m10 cm，路程s4A53A23A2.3 m.答案：（1）沿x轴正向传播5 m/s（2）见解析图位移为10 cm路程为2.3 m