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2013-2014学年高中物理第2章《机械波》综合检测沪科版选修3-4
综合检测(二)
第2章 机械波
(分值:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本大题共7个小题,每小题6分,共42分.第1~4题只有一项符合题目要求,第5~7题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
1.(2013·福建高考)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t=0.6 s时波形的图是( )
【解析】 根据波动与振动的关系分析波的图像.根据波的传播的周期性,t=0.6 s时波形是波源振动1个周期形成的,此时波源在坐标原点从平衡位置向y轴负方向振动,由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项C正确.
【答案】 C
2.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图1(a)所示,图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像,则( )
图1
A.若波沿x轴正方向传播,(b)图可能为a点的振动图像
B.若波沿x轴正方向传播,(b)图可能为b点的振动图像
C.若波沿x轴正方向传播,(b)图可能为c点的振动图像
D.若波沿x轴正方向传播,(b)图可能为d点的振动图像
【解析】 在(b)的振动图像中,t=0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动,在平衡位置的点只有b、d,故选项A、C错误;若波沿x轴正方向传播,波源在左侧,b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的,b左侧的点在其上方,因此b质点正向上运动,符合要求,选项B正确;d左侧的点在其下方,d质点正向下运动,不合要求,选项D错误.故选B.
【答案】 B
3.(2013·陕师大附中检测)如图2所示是某一时刻的波形图像,波沿x轴正方向传播,波速是18 m/s,则波长和频率分别是( )
图2
A.3 cm 200 Hz
B.6 cm 300 Hz
C.9 cm 400 Hz
D.12 cm 50 Hz
【解析】 由题图可知λ=6 cm,f== Hz=300 Hz.
【答案】 B
4.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图3中a、b所示,则( )
图3
A.该波的振幅可能是20 cm
B.该波的波长可能是8.4 m
C.该波的波速可能是10.5 m/s
D.该波由a传播到b可能历时7 s
【解析】 由题图知振幅A=10 cm,A错;(n+)λ=10.5 m,则n取任何非负整数都不可能得到8.4 m,B错;由题图可以看出T=4 s,v== m/s,显然波速不可能是10.5 m/s,C错;由图像分析可知,经历时间可能为t=(1+)T,所以可能为7 s,D对.
【答案】 D
5.(多选)如图4所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
图4A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高
C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变
D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低
【解析】 女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她都有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都感到哨声音调变高;女同学向左运动时,她都感到哨声音调变低.选项A、D正确,B、C错误.
【答案】 AD
6.如图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2 cm,波速均为2 m/s,波长均为0.4 m,E点是BD连线和AC连线的交点,下列说法正确的是( )
图5
A.A、C两点是振动减弱点
B.E点是振动加强点
C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm
D.t=0.05 s时,E点离开平衡位置2 cm
【解析】 由题图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇,所以是减弱的,A选项正确.同理可知,B、D两点是振动加强点,且高度差为4A=8 cm,C选项错误.T==s=0.2 s,当t=0.05 s=T时,两波的波峰传到E点,E处于波峰,x=2A=4 cm,所以E是加强点,B选项正确,D选项错误.
【答案】 AB
7.(2013·南昌高二检测)在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1 m,如图6甲所示,一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2 m,经过时间0.3 s第一次出现如图乙所示的波形.则( )
图6
A.第9个质点的起振方向向上
B.该波的周期为0.2 s
C.该波的波速为4 m/s
D.在介质中还有一质点P,距质点1的距离为10 m,则再经2.35 s P点处于波峰
【解析】 由于质点1起振方向向下,故最前面质点的起振方向也向下.根据t=0.3 s时的波形图可知,0.3 s内
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