1、章末检测卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分)1关于机械波的概念，下列说法中正确的是()A相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图像相同B质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等答案AD解析对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在同一条直线上质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长绳上相距半个波长的两质点
2、位移总是大小相等、方向相反2在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm，所用水波的波长为5 cm，则下图所示的衍射图样中正确的是()答案C解析窄缝宽度0.5 cm明显小于水波波长5 cm，符合发生明显衍射的条件，且水波是以水中“某点”为中心的弧线，故只有选项C正确3(2014天津5)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP3.5 m，xQ3 m当S位移为负且向y方向运动时，P、Q两质点的()A位移方向相同、速度方向相反B
3、位移方向相同、速度方向相同C位移方向相反、速度方向相反D位移方向相反、速度方向相同答案D解析该波的波长v/f m2 m，xP3.5 m，|xQ|3 m，此时P、Q两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项D正确4一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.2 m的两点，从波到达其中一点开始计时，4 s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为()A方向由A向B，v0.3 m/sB方向由B向A，v0.3 m/sC方向由B向A，v1.5 m/sD方向由A向B，v1.5 m/s答案C解析由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，所以波由B向A传播周期T
4、 s0.4 s，A、B在4 s内完成的全振动相差2次，即A、B间相距两个波长：21.2 m，0.6 m，即v1.5 m/s.5(2014四川5)如图1所示，甲为t1 s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点x0.5 m处质点的振动图像可能是()图1答案A解析(法一)若波沿x方向传播，则t0时的波形图如图中虚线所示，则质点P的振动图像为题中乙图所示距P点0.5 m的质点的位移y0，且向下运动，或y0，且向上运动；若波沿x方向传播，则t0时的波形图如图中虚线所示，则质点Q的振动图像为题中乙图所示距Q点0.5 m的质点的位移y0，且向下运动所以选项A正确(法二)根据波形图
5、像可得波长2 m，根据振动图像可得周期T2 s两质点之间的距离x0.5 m.根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟T，如图甲所示，或者提前T，如图乙所示符合条件的只有选项A.6如图2所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示则下列说法中正确的是()图2A两列波在相遇区域发生干涉B两列波在相遇区域发生叠加C此时各点的位移是：xA0，xB2A，xC2ADA处振动始终减弱，B、C处振动始终加强答案BC解析两列波发生干涉的条件是：频率相同，相位差恒定从图上可知f1f2，这两列波不是相干波，故不能产生干涉现象，A错误两列机械波在相遇区域发
6、生叠加，这是波的基本现象之一其结果是：任何一个质点的总位移，都等于这两列波引起的位移的矢量和，B、C正确由于频率不同，叠加情况会发生变化，如C处此时两波峰相遇，但经，若S2在C处是波谷，则S1在C处不是波谷，故C处不能始终加强，D错误7一列波源在x0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图3所示此时x12 cm处的质点P恰好开始振动则()图3A质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B波源开始振动时的方向沿y轴负方向C此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cmD这列波的波速为4 m/s答案BD解析质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，则波源开始振动时的方向也沿y轴负方向，选
7、项A错误，B正确；此后一个周期内，质点P通过的路程为4个振幅，为45 cm20 cm，选项C错误；这列波的波长8 cm，波速v4 m/s，选项D正确8(2014北京17)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如图4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()图4At0时质点a的速度比质点b的大Bt0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的振动答案D解析题图甲为波的图像，题图乙为振动图像t0时刻，a质点在波峰位置，速度为零，加速度最大；b质点在平衡位置，加速度为零，速度最大，故选项A、B错；在波的图像
8、中，根据同侧法由传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故选项C错，D对9.同一音叉发出的声波同时在水中和空气中传播，某时刻的波形曲线如图5所示以下说法正确的是()图5A声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线答案A解析波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质，与波的频率无关，声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度由vf
9、知，声波在水中的波长较大，对应于题图中波形曲线b，故只有选项A正确10一列简谐横波沿x轴正方向传播，图6(a)是t0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()图6A. m B. mC1 m D. m答案BD解析由题图(a)知，波长2 m，在t0时刻，题图(b)中的质点在波峰位置，题图(c)中的质点在y0.05 m处，且振动方向向下(设为B位置，其坐标为x m)若题图(b)中质点在题图(c)中质点的左侧，则两质点平衡位置之间的距离xn() m(n0,1,2，)当n0时，x m当n1时，x m若题图(b)中质点在题图(c)中质点的
10、右侧，则两质点平衡位置之间的距离xn() m(n0,1,2，)当n0时，x m当n1时，x m综上所述，选项B、D正确二、填空题(本大题共2小题，共16分)11(12分)图7为某一简谐横波在t0时刻的波形图，由此可知该波沿_传播，该时刻a、b、c三点中加速度最大的是_点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是_点，若t0.02 s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_ m/s.图7答案x轴正方向cc10012(4分)一列横波沿直线传播，波速为2 m/s，在沿着波传播的直线上取P、Q两点，当波正好传到其中某一点时开始计时，测得在5 s内，P点完成8次全振动，Q点完成10次全振动，由此
11、可知，P、Q间的距离为_答案2 m三、计算题(本大题共4小题，共44分要有必要的文字说明或解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(10分)图8为一简谐波在t0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为yAsin (5t) m，求该波的速度，并画出t0.3 s时的波形图(至少画出一个波长)图8答案见解析解析由简谐运动的表达式可知5 rad/s，t0时刻质点P向上运动，故该波沿x轴正方向传播由波形图读出波长4 m.而T由波速公式知v联立式，代入数据可得v10 m/st0.3 s时的波形图如图所示14(10分)图9为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s时的波形位于坐标原点处的观察者观察到在4
12、秒内有10个完整的波经过该点图9(1)求该波的振幅、频率、周期和波速；(2)画出平衡位置在x轴上x2 m处的质点在00.6秒内的振动图像答案(1)0.1 m2.5 Hz0.4 s5 m/s(2)见解析解析(1)该波的振幅A0.1 m，频率f2.5 Hz，周期T0.4 s，波速vf5 m/s.(2)如图所示15(12分)一列简谐横波在t10时刻的波形图如图10所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t20.7 s末时，质点P刚好第二次出现波峰，求：图10(1)波速v；(2)x6 m处的Q点第一次出现波谷的时刻t3.答案(1)5 m/s(2)0.8 s解析(1)由波形图可直接读出波长2 m根据带动法可判
13、断t10时刻P质点应向y轴负方向运动由题意可知t2t11T，即0.7 sT，则T0.4 s根据v得v m/s5 m/s.(2)根据波形平移法，t10时刻x2 m的质点第一次到达波谷，到t3时刻波谷沿波的传播方向平移至x6 m的Q质点处，此时Q质点第一次出现波谷，由xvt得t3 s0.8 s.16(12分)一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab6 m的两质点，t0时，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4 cm，而此时a点恰好经过平衡位置向上运动已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过时间1 s，a质点运动的路程；(2)若a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速答案(1)4 m(2) m/s(n1,2,3，)或 m/s(n1,2,3，)解析(1)质点a一个周期运动的路程s04A0.16 m1 s内的周期数是n251 s内运动的路程sns04 m(2)当波由a传向b时，sab(n)vf m/s(n1,2,3，)当波由b传向a时，sab(n)vf m/s(n1,2,3，)