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(人教版)青岛市高中物理选修一第三章《机械波》测试题(有答案解析)

2020-06-16 来源:乌哈旅游


一、选择题

1.一列波速v2m/s的横波沿x轴传播,t0时刻的波形如图所。则( )

A.这列波的波长为6m

B.A、B两质点的振动周期都是2s

C.若波沿x轴正向传播,则此时质点A向上运动 D.若质点B此时向上运动,则波是沿x轴负向传播的 2.下列说法的错误是( )

A.泊松亮虹是光通过圆孔发生衍射时形成的

B.无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉 C.增透膜的作用是为了减少光的反射损失,增强透射光的强度

D.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,可以判断该星球正在离我们远去

3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图, a、b两质点的横坐标分别为xa2m和

xb6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( )

A.该波沿x方向传播,波速为1m/s B.质点a经4s振动的路程为4m C.此时刻质点a的速度沿y方向 D.质点a在t2s时速度为零

4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速v4m/s。已知坐标原点处质点的振动图像如图所示,在选项的四幅图中,能够正确表示t0.35s时波形的是( )

A. B.

C. D.

5.图甲为一列简谐横波在t=4s时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m,质点b从t=0时刻开始计时的振动图像为图乙。下列说法正确的是( )

A.该波沿+x方向传播,波速为1m/s C.质点a经4s振动的路程为2m

B.t=4s时该质点b的速度沿+y方向 D.质点a在t=2s时速度为最大

6.如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,从振源O起振时开始计时,经t=0.9s,x轴上0至12m范围第一次出现图示波形,则( )

A.波的波速可能是

140m/s 9B.t=0.9s时,x轴上2m处的质点振动方向沿y轴向下 C.波的周期可能为0.5s

D.上图所示波形图中12m处的质点已经振动

1周期 47.如图所示是一列横波在某一时刻的波形图,已知D点此时的运动方向如图所示,则( )

A.波向左传播

B.质点F和H的运动方向相同 C.质点B和D的加速度方向相同

D.质点G比H后回到平衡位置

8.一列简谐横波,在t=0.2s时波的图象如图甲所示,这列波中质点P的振动图象如图乙所示,那么该波的传播速度和传播方向是( )

A.v=1.5m/s,向左传播 B.v=1.5m/s,向右传播 C.v=2.0m/s,向左传播 D.v=2.0m/s,向右传播

9.如图所示表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为2cm,波速为2m/s,波长为0.4m ,E点是BD连线和AC连线的交点,下列说法正确的是( )

A.A、C两点是振动减弱点 B.E点是振动减弱点

C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm D.t=0.05s,E点离开平衡位置2cm

10.一列波长大于2m的横波沿着x轴正方向传播,处在x11m和x23m的两质点P、

Q的振动图像如图所示。由此可知( )

A.该波的波长为m B.该波的波速为

834m/s 3C.1s末P点的振动速度小于Q点的振动速度 D.1.5s末两质点振动方向相同

11.图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6 s时的波形图,波的周期T>0.6 s,则( )

A.波的周期为2.4 s

B.在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动 C.经过0.4 s,P点经过的路程为4 m D.在t=0.5s时,Q点到达波峰位置

12.一列简谐横波在介质内传播,若波源质点突然停止振动,则 A.所有质点立即停止振动

B.已经振动的质点将继续振动,未振动的质点不可能再振动 C.能量继续向远处传递 D.能量立即停止传递

13.甲、乙两列完全相同的横波,分别从波源 A、B 两点沿直线 Ox 相向传播,t=0 时的图象如图所示,若两列波的波速均为1m/s,则( )

A.t=0.2s 时,CD 间 F 点的位移最大 B.t=0.2s 时,CD 间 E、F、G 三点的位移最大 C.t=0.5s 时,CD 间只有 F 点的位移最大 D.t=0.5s 时,CD 间 E、G 两点的位移最大

14.一列简谐横波t=0.4时刻的波形如图(甲)所示,甲图中x=15m 处质点A的振动图像如图(乙)所示.则 ( )

A.这列波沿x轴正方向传播. B.这列波的波速是20m/s

C.再过0.2s质点A将迁移到x= 20 m处 D.质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m

15.图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图,图乙是该列波中的质点P的振动图象,由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是( )

A.v=25cm/s,向左传播 B.v=50cm/s,向左传播 C.v=25cm/s,向右传播 D.v=50cm/s,向右传播

二、填空题

16.如图所示,图甲是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收信号间的时间差,测出被测物体的速度。图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0 s,超声波在空气中的传播速度是v=340 m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是_________m,汽车的速度是_________m/s。

17.如图所示,有两列简谐横波a、b在同一介质中都沿x 轴正方向传播,波速均为v= 2.5m/s,则两列波的周期Ta与Tb之比为_____,在t=0时,两列波的某两个波峰正好在x=2.5m处重合,此时x=2.5m处质点的速度为____ (选填“沿+y方向”、“0”或“沿-y 方向”),在t=0时两列波的波峰重合的所有位置坐标是x=________。

18.一列向右传播的简谐横波,当波传到x1.0m处的P点时开始计时,该时刻波形如图所示,t0.55s时,观察到质点P第三次到达波峰位置,P点振动的周期为_________s;此时位于x2.25m处的质点Q的位移为_________cm。

19.如图所示为一列横波在某一时刻的波形图,已知波的频率为2Hz,则这列波的波速为________m/s,若在x6cm处的质点此时正向y轴负方向运动,该波的传播方向为________(选填“向左”或“向右”)。

20.图甲所示,某机械横波在同一均匀介质中由A向B传播,A、B两质点水平相距1.2m,质点A的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻,质点A在平衡位置,质点B在波谷,且A、B之间只有一个波峰,则该机械波在此介质中的传播速度v=_________m/s;t=0.15s时,质点B的运动方向_________。

21.二十世纪二十年代,天文学家哈勃从星光谱的观测中发现宇宙中所有的星系都在彼此远离退行,距离越远,退行速度越大,两者成正比,这个规律称为哈勃定律。一个遥远的超新星以速度v远离地球观察者,地球观察者测量的星系光谱波长____(选填“大于”、“等于”或“小于”)超新星发出光谱波长;地球观察者测量超新星发出光的传播速度为_____(光在真空中传播速度为c)。

22.如图所示为某时刻一列沿x轴负方向传播的简谐横波,P、Q为介质中的两个质点,从该时刻起P质点再经过1s第一次回到平衡位置,从该时刻起Q质点再经过6s第一次回到原位置,则该机械波的波速为__________,从该时刻起12s时P质点的纵坐标为__________,振动方向__________。

23.一列简谐横波在一均匀介质中传播,图甲是介质中质点P的振动图像。当质点P开始振动时计时开始,t=0.15s的波形如图乙所示,Q为介质中的另一质点。则该波的波速为______m/s;质点P、Q平衡位之间的距离为____________cm。

24.如图所示为某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图像,在t=5s时,两质点的振动方向_____(填“相同”或“相反”)。由于两质点的振动,在同一介质中形成了两列机械波,两列波的波长之比λ甲:λ乙=_____;波速之比v甲:v乙=_______

25.一列简谐横波在t1=0时的波形如图甲中实线所示,t2=3.0s时的波形如图甲中虚线所示。图乙是图甲中质点a的振动图象,则这列波是向x轴______(选填“正方向”或“负方向”)传播的,波速的大小为____m/s。在t1 到t2 时间内,质点a通过的路程为_______m。

26.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示。此时x=2m处的质点正沿y轴的_________(选填“正”或“负”)方向运动。已知该质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s,此列波的波速为_________m/s。

三、解答题

27.一列简谐波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t0.6s时刻的波形图如图虚线所示,a,b,c,P,Q是介质中的质点。 (1)求这列波的波速可能值;

(2)若质点振动的周期T>0.6s,从波传到P质点开始计时,到P质点第3次到达波峰的过程中,求c质点在该段时间内通过的路程;

(3)若质点振动的周期T>0.6s,从波传到P质点开始计时,请写出c质点的振动方程。

28.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,在t=0时刻两列波的部分波形如图,甲恰好传播到质点M(1.0,0),乙恰好传播到质点N(2.0,0)。已知乙的周期T乙=0.4s,求:

(i)质点P(1.6,0)开始振动的时刻t0; (ii)质点Q(2.4,0)的位移y=+20cm的时刻t。

29.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。x=0处的质点做简谐运动的振动方程为y=-2sin10πt(cm)。求:

(1)从t=0开始计时,P点第一次到达波峰位置所需的时间;

(2)P点第一次到达波峰位置时,x=0.25m处质点偏离平衡位置的位移。

30.一简谐横波向x正方向传播,x轴上有平衡位置坐标相距10m的a、b两质点(图中未标出),该波的振幅A=80cm。t=0时刻质点a位移为+402cm,速度向y轴负方向。t=0.5s时a第一次回到平衡位置,此时质点b的位移为-402cm,速度向y轴正方向。求该波的周期和波速。

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