高中同步測試卷(二)第二單元　機(jī)械波(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分．在每小題所給的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．橫波和縱波的區(qū)別是(　　)A．橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波傳播方向相同或相反B．橫波的傳播速度一定比縱波慢C．橫波形成波峰和波谷，縱波形成疏部和密部D．橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一條直線上，縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直2.在空曠的廣場上有一堵較高大的墻MN，墻的一側(cè)O點(diǎn)有一個(gè)正在播放男女聲合唱歌曲的聲源．某人從圖中A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)，在此過程中，如果從聲波的衍射來考慮，則會(huì)聽到(　　)A．聲音變響，男聲比女聲更響  B．聲音變響，女聲比男聲更響C．聲音變?nèi)?/span>，男聲比女聲更弱  D．聲音變?nèi)?/span>，女聲比男聲更弱3．如圖所示是沿x軸正方向傳播的一列橫波在t＝0時(shí)刻的一部分波形，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為y0.則此后質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象是如圖中的(　　)4．關(guān)于干涉和衍射現(xiàn)象的正確說法是(　　)A．兩列波在介質(zhì)中疊加一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障礙物時(shí)一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C．疊加規(guī)律適用于一切波D．只有頻率相同的兩列波疊加才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象5．如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200 m/s，介質(zhì)中有a、b兩質(zhì)點(diǎn)，下列說法中正確的是(　　)A．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.01 s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為0.2 mB．圖示時(shí)刻b點(diǎn)的加速度小于a點(diǎn)的加速度C．圖示時(shí)刻b點(diǎn)的速度大于a點(diǎn)的速度D．若該波傳播中遇到寬約4 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象6．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)．以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度(u＜v)，ν表示接收器接收到的頻率．若u增大，則(　　)A．ν增大，v增大  B．ν增大，v不變 C．ν不變，v增大  D．ν減小，v不變7．如圖所示，是兩列頻率相同的相干水波在t＝0時(shí)刻的疊加情況．圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅均為2.0 cm(設(shè)在圖示范圍內(nèi)波的振幅不變)，波速為2.0 m/s，波長為0.4 m，E點(diǎn)是AC連線與BD連線的交點(diǎn)，則以下說法中正確的是(　　)A．D是振動(dòng)減弱的點(diǎn)B．B、D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差是4 cmC．E點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)D．經(jīng)過Δt＝0.05 s時(shí)，E點(diǎn)離開平衡位置的位移大小為2 cm8．如圖所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波．若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則(　　)A．f1＝2f2，v1＝v2  B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2  D．f1＝0.5f2，v1＝v29．一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻t＝0的圖象(圖中僅畫出0～12 m范圍內(nèi)的波形)如圖所示，經(jīng)過Δt＝1.2 s的時(shí)間，這列波恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形．根據(jù)以上信息，可以確定(　　)A．該列波的傳播速度  B．Δt＝1.2 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程C．t＝0.6 s時(shí)刻的波形  D．t＝0.6 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向10．平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100 m/s.平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP＝3.5 m、xQ＝－3 m．當(dāng)S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的(　　)A．位移方向相同、速度方向相反  B．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11．在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器．兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5 m的聲波．一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m．在此過程中，他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為(　　)A．2  B．4 C．6  D．812．已知一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，圖中的實(shí)線和虛線分別為t1和t2時(shí)刻的波形圖，已知t2－t1＝4.6 s，周期T＝0.8 s，則此波在這段時(shí)間內(nèi)傳播的方向和距離分別為(　　)A．x軸的正方向，46 m  B．x軸的負(fù)方向，46 mC．x軸的正方向，2 m  D．x軸的負(fù)方向，6 m題號123456789101112答案            二、非選擇題(本題共4小題，共40分．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(8分)如圖所示，為聲波干涉演示儀的原理圖．兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率________的波．當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則此處聲波的振幅________；若傳播的路程相差一個(gè)波長，則此處聲波的振幅______________．14．(8分)漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)處魚群的方位，已知某超聲波的頻率為1.0×105 Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖象如圖所示．(1)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x＝7.5×10－3 m處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象(至少一個(gè)周期)；(2)現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用的時(shí)間為4 s，求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng))．15．(12分)一列橫波如圖所示，波長λ＝8 m，實(shí)線表示t1＝0時(shí)刻的波形圖，虛線表示t2＝0.005 s時(shí)刻的波形圖．則：(1)波速可能多大？(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播且2T＞t2－t1＞T，波速又為多大？16.(12分)如圖所示為一列簡諧橫波在t1＝0時(shí)刻的圖象．此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，且當(dāng)t2＝0.55 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處．問(1)該簡諧橫波的波速v的大小和方向如何？(2)從t1＝0至t3＝1.2 s，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程L是多少？(3)當(dāng)t3＝1.2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q相對于平衡位置的位移x的大小是多少？     參考答案與解析1．[導(dǎo)學(xué)號07420017]　【解析】選AC.物理學(xué)中把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波稱作橫波，把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波稱作縱波，對于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向可能相同，也可能相反，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；橫波的傳播速度與縱波的傳播速度關(guān)系不確定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；橫波形成波峰和波谷，縱波形成疏部和密部，選項(xiàng)C正確．2．[導(dǎo)學(xué)號07420018]　【解析】選D.從A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)，會(huì)聽到聲音變?nèi)?/span>，男女聲音的不同由于頻率的高低不同，才有音調(diào)高低的不同，女聲比男聲音調(diào)高，頻率高，波長短，所以衍射更不明顯，會(huì)聽到女聲比男聲更弱，選項(xiàng)D正確．3．[導(dǎo)學(xué)號07420019]　【解析】選B.根據(jù)波動(dòng)傳播規(guī)律，此后質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象與選項(xiàng)B中圖象一致，選項(xiàng)B正確．4．[導(dǎo)學(xué)號07420020]　【解析】選CD.頻率相同是產(chǎn)生干涉的必要條件，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確；一切波在任何條件下都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，但只有障礙物的尺寸與波長相差不多，或比波長小，衍射現(xiàn)象才能明顯，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；波的疊加，沒有條件限制，故C選項(xiàng)正確．5．[導(dǎo)學(xué)號07420021]　【解析】選BCD.波沿x軸正方向傳播，波的頻率為50 Hz，周期為0.02 s，經(jīng)過0.01 s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為2A，即為0.4 m，故A錯(cuò)誤；由圖示位置可知，b點(diǎn)的回復(fù)力小于a點(diǎn)的，因此b點(diǎn)的加速度小于a點(diǎn)的加速度，故B正確；橫波沿x軸正方向傳播，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，速度不為零，而a點(diǎn)的速度為零，即b點(diǎn)的速度大于a點(diǎn)的速度，故C正確；該波波長λ＝4 m與障礙物的尺寸相當(dāng)，故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確．6．[導(dǎo)學(xué)號07420022]　【解析】選B.v是聲波的傳播速度，與波源是否移動(dòng)無關(guān)，是不變量；當(dāng)接收器不動(dòng)聲源移動(dòng)時(shí)，接收器收到的頻率為：ν＝f，當(dāng)u增大時(shí)，根據(jù)公式可得到接收到的頻率增大．綜上所述，B正確．7.[導(dǎo)學(xué)號07420023]　【解析】選C.本題重點(diǎn)分析D選項(xiàng)．由題中所給圖形及條件可知，B點(diǎn)應(yīng)在波峰，D點(diǎn)應(yīng)在波谷，E點(diǎn)在平衡位置處，示意圖如圖所示，再根據(jù)圖中波面可判斷出波由B傳到D，畫出下一時(shí)刻波形圖可知E點(diǎn)向上振動(dòng)．由v＝得T＝＝ s＝0.2 s，經(jīng)Δt＝0.05 s＝T，E到達(dá)最大位移處，離開平衡位置的位移應(yīng)為兩個(gè)合振幅值4 cm，故D錯(cuò)．8．[導(dǎo)學(xué)號07420024]　【解析】選C.波的頻率與波源的振動(dòng)頻率相同，與介質(zhì)無關(guān)，所以f1＝f2，由圖知λ1＝L，3λ2＝L，得λ1＝2λ2，由v＝λf，得v1＝2v2，故C選項(xiàng)正確．9．[導(dǎo)學(xué)號07420025]　【解析】選ABC.從圖象可知波長λ＝8 m，經(jīng)過Δt＝1.2 s時(shí)間，恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形，可知周期T＝0.4 s，從而確定波速v＝＝20 m/s，Δt＝1.2 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程s＝4A×3＝120 cm，由于不知道波的傳播方向，故t＝0.6 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向不確定，但由于t＝0.6 s＝1.5T，可以確定該時(shí)刻的波形圖，故A、B、C正確．10．[導(dǎo)學(xué)號07420026]　【解析】選D.該波的波長λ＝＝m＝2 m，xP＝3.5 m＝λ＋λ，|xQ|＝3 m＝λ＋λ，此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，但振動(dòng)方向相同，選項(xiàng)D正確．11．[導(dǎo)學(xué)號07420027]　【解析】選B.考慮兩列波在傳播過程中的干涉．設(shè)該同學(xué)從中點(diǎn)出發(fā)向某一端點(diǎn)移動(dòng)的距離為x，則兩列波傳到該同學(xué)所在位置的波程差Δs＝(25 m＋x)－(25 m－x)＝2x，因?yàn)?/span>0≤x≤10 m，則0≤Δs≤20 m，又因波長λ＝5 m，則Δs為λ整數(shù)倍的位置有5個(gè)，5個(gè)位置之間有4個(gè)間隔，所以人感覺到聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次，選項(xiàng)B正確．12．[導(dǎo)學(xué)號07420028]　【解析】選B.由題圖知λ＝8 m，已知T＝0.8 s，所以v＝＝10 m/s，若波沿x軸的正方向傳播，則Δx＝nλ＋＝(8n＋2)m，因?yàn)?/span>Δt＞5T，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；若波沿x軸的負(fù)方向傳播，則Δx＝nλ＋＝(8n＋6)m，由于Δt＞5T，所以n≥5，當(dāng)n＝5時(shí)，Δx＝46 m，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤．13．[導(dǎo)學(xué)號07420029]　【解析】聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上、向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則振動(dòng)相消，所以此處振幅為零；若傳播的路程相差一個(gè)波長，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅等于原振幅的2倍．【答案】相同　等于零　等于原振幅的2倍14．[導(dǎo)學(xué)號07420030]　【解析】(1)如圖所示．(2)從題圖讀出λ＝15×10－3 m，求出v＝λf＝1 500 m/s，s＝＝3 000 m.【答案】(1)如解析圖所示　(2)3 000 m15．[導(dǎo)學(xué)號07420031]　【解析】(1)若波沿x軸正方向傳播，t2－t1＝＋nT，得：T＝ s波速v＝＝400(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，…)若波沿x軸負(fù)方向傳播，t2－t1＝T＋nT得：T＝ s波速v＝＝400(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，…)．(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播，t2－t1＝＋T，T＝ s所以波速v＝＝2 800 m/s.【答案】(1)見解析　(2)2 800 m/s16．[導(dǎo)學(xué)號07420032]　【解析】(1)由“上下坡”法知此波沿x軸負(fù)方向傳播在t1＝0到t2＝0.55 s這段時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)P恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處則有T＝0.55 s，解得T＝0.2 s由圖象可得簡諧波的波長為λ＝0.4 m則波速v＝＝2 m/s.(2)在t1＝0至t3＝1.2 s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)Q恰經(jīng)過了6個(gè)周期，即質(zhì)點(diǎn)Q回到始點(diǎn)，由于振幅A＝5 cm所以質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為L＝4A×6＝4×5×6 cm＝120 cm.(3)質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過6個(gè)周期后恰好回到始點(diǎn)，則相對于平衡位置的位移為x＝2.5 cm.【答案】(1)2 m/s　沿x軸負(fù)方向　(2)120 cm　(3)2.5 cm  

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高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3電子課本

3 傳感器的應(yīng)用（二）

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 選修3

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