1、高考资源网() 您身边的高考专家第2章机械波单元测试1横波和纵波的区别是()A横波中,质点做振动,纵波中,质点沿波的传播方向运动B横波的传播速度一定比纵波慢C横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部D横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上,纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直解析:无论在横波中,还是纵波中,质点都是在各自平衡位置附近振动,只不过横波中振动方向与传播方向垂直,而纵波中振动方向与传播方向在同一直线上;横波有波峰和波谷,纵波有疏部和密部;波的传播速度由介质决定,不同介质有不同波速,故只有C项正确。答案:C2一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的()A
2、周期 B波速 C波长 D频率解析:由题中所给的波形图能够确定这列波的波长为4 m,答案为C。答案:C3如图所示,一列简谐波在某时刻的波形图,a、b、c、d为介质中的四个质点。a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半,四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad,它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd,则() Aacabaaad Bacabaaad0Cvavdvbvc Dvavdvbvc解析:由简谐运动规律可知,质点受F回与位移x的大小成正比,因而a的大小与x的大小成正比,所以aaadabac,A项正确;而质点越靠近平衡位置v越大,越远离平衡位置v越小,所以vavdv
3、bvc,D项正确。答案:A、D4如图87(a)所示为一列简谐波在某时刻的波形图。如图87(b)表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图象。则()A若波沿x轴正方向传播,则图(b)为质点a的振动图象B若波沿x轴正方向传播,则图(b)为质点b的振动图象C若波沿x轴负方向传播,则图(b)为质点c的振动图象D若波沿x轴负方向传播,则图(b)为质点d的振动图象解析:由图(a)知,此时刻质点a、c处在最大位移处,因此从此时刻起质点a、c的振动图象应是余弦图线,由此排除了选项A、C的合理性。若波向x轴正方向传播,由波的平衡法可知质点b此时刻向上振动。同理,若波向x轴负方向传播,则质点d此时刻也
4、应向上振动。即从此时刻起的以后一段时间里质点的振动图象都与图(b)吻合,正确选项为B、D。答案:B、D5如图97所示,沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自平衡位置上,一列横波以1 m/s的速度水平向右传播,t0时到达质点a,质点a开始由平衡位置向上运动,t1 s时,质点a第一次到达最高点,则在4 st5 s这段时间内()A质点c的加速度逐渐增大B质点a的速度逐渐增大C质点c向下运动D质点f保持静止解析:由t1 s质点a第一次到达最高点知周期T4 s,再由波速v1 m/s知波长vT4 m,又知各质点相距1 m,故a与e相距一个波长,是振动步调完全相同的质点
5、。在4 st5 s这段时间内,a又离开平衡位置向最高点运动,受的回复力越来越大,因而加速度逐渐增大,但速度越来越小;c质点与a质点振动步调相反,正从平衡位置向最低点运动,因而加速度逐渐增大,但速度越来越小。在4 st5 s这段时间内,波传播的距离是4 mx5 m,波还没有传到质点f,f仍静止不动。如果能画出波形,由波形图判断就更形象直观。(如图所示)图中实线表示t4 s时的波形图,虚线表示4 st5 s时的波形图。答案:A、C、D6如图102所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置,实线表示波峰,虚线表示波谷,相邻实线与虚线间的距离为0.2 m,波速为1 m/s,在图示范围内可以认为这两列波
6、的振幅均为1 cm,C点是相邻实线与虚线间的中点,则()A图示时刻A、B两点的竖直高度差为2 cmB图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动CF点到两波源的路程差为零D经0.1 s,A点的位移为零解析:图示时刻点A、B、D振动加强,A、B间高度差hAB4A4 cm,A、D间高度差为零;图示时刻点C在水面,根据“上下坡”法,点C由水面向上运动;图示时刻E、F振动减弱,位移为零,到两波源的路程差为半波长的奇数倍;波长为0.4 m,周期为0.4 s,经过时间t0.1 s0.25T,两列波在波源一侧在点A前处于水面向下运动的质点的振动状态传到点A,点A位移为零,向水面下运动。答案:B、D7如图109所
7、示,S1、S2是两个同向的相干波源,相距4 m,激起两列相干波的波长均为2 m,则在以S1、S2连线为半径,S2为圆心的圆周上共有几处振动最弱的点?解析:两列相干波在空间上会发生稳定的干涉现象,其振动加强或减弱由两列波到该点的距离差及波长决定:当距离差xn(n0,1,2,)时,振动加强;当x(2n1)(n0,1,2,)时,振动减弱。设圆周上某点P振动最弱,由干涉条件得:S1PS2P(2n1)(n0,1,2,)。而2 m,S2P4 m,S1P:08 m,分别代入后可得共有8处振动减弱的点。(注意是整个圆周上)答案:8处8中国四川消息:2008年5月12日14时28分,四川汶川地区发生了8.0级大
8、地震,它是由两块断层受到挤压,造成剧烈上升及平行移位而造成的。已知地震波分为三种:纵波(P波),速度vP9.9 km/s;横波(S波),速度vS4.5 km/s;面波(L波),速度vLvS,在浅源地震中破坏力最大。(1)位于震源上方的汶川地区某中学实验室内有水平摆A与竖直摆B,如图 (A)所示,地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆?(2)成都市地震观测台记录到的地震曲线假若如图 (B)所示,则由图可知a、b、c三处波形各对应于哪种地震波?若在曲线图上测得P波与S波的时间差为12.6 s,则地震台距震源多远?(3)假若地震P波沿直线传播到成都市时,当地地表某标志物振动方向沿如图 (C)中ZT方向,测
9、得某时刻该标志物的水平分位移x23.1 mm,竖直分位移y0.4 mm,试由此估算震源深度h。解析:(1)由题意可知,在地震时产生的三种地震波中,P波的速度最大,S波其次,因此P波最先到达汶川地区,某中学实验室先发生竖直方向振动,后发生水平方向振动,所以最先振动的为B摆。(2)a为P波,b为S波,c为L波。设地震台距震源距离为s,由t得st104.0 km(3)纵波沿ZT方向传播,因yx,由几何知识:得h1.8 km。答案:(1)B摆(2)P、S、L104.0 km(3)1.8 km9如图所示中实线表示一横波在某时刻的波形图线,虚线是经过0.2 s时的波形图线。(1)若波向右传播,求其最大周期
10、;(2)若波向左传播,求其在这段时间内前进的距离;(3)若波传播的速度为35 m/s,试判定波传播的方向。解析:(1)由于题目对时间t0.2 s没加限制条件,根据波的周期性由题图可以看到波向右传播时应有:tnTT/4(其中n0,1,2,3,),即T4t/(4n1),故最大周期Tmax0.8 s。(2)同理可以得出波在0.2 s内向左传播的距离为sn3/4(4n3)m。(3)当波速为35 m/s时,在0.2 s内波传播的距离为svt7 m,相当于(13/4),故此波是向左传播的。答案:(1)Tmax0.8 s(2)s(4n3)m(n0,1,2,)(3)向左传播10.湖面上一点O上下振动,振幅为0
11、.2 m,以O为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O三点在一条直线上,OA间距离为4.0 m,OA间距离为2.4 m。某时刻O点处在波峰位置,观察发现2 s后此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。(1)求此水波的传播速度、周期和波长;(2)以O点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB间距离与波长的关系,确定B点在0时刻的振动情况,画出B点的振动图象。你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出B点振动图象,若不可行,请给出正确思路并画出B点的振动图象。解析:(1)依题意可知vx/t2 m/s,t5/4T,即T1.6 s,vT3.2 m。(2)可行。振动图象如图所示。答案:(1)2 m/s1.6 s3.2 m(2)可行,如图所示高考资源网版权所有,侵权必究!