第三章《机械波》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.振源S在O点做竖直方向的简谐运动,频率为10 Hz,t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出).则以下说法正确的是( )
A.t=0时,x=-2 m处的质点振动方向向上
B.t=0.175 s时,x=-1 m处的质点处在波谷位置
C.t=0.175 s时,x=1 m处的质点处在波峰位置
D. 波速大小为10 m/s
2.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.04 s时刻的波形如图中虚线所示.若该波的传播速度为2.5 m/s,可判断( )
A. 波向左传播,周期为0.032 s
B. 波向右传播,周期为0.032 s
C. 波向左传播,周期为0.04 s
D. 波向右传播,周期为0.04 s
3.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形,此时波刚传到B点,由图可判断波源A点开始的振动方向是( )
A. 向左
B. 向右
C. 向下
D. 向上
4.如图所示,甲图为一沿x轴正向传播的简谐波在t=0时刻的波形图,a、b、c、d是这列波上的四个质点.则乙图是哪个质点的振动图象( )
A.a
B.b
C.c
D.d
5.声波属于机械波.下列有关声波的描述中正确的是( )
A. 同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B. 声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快
C. 声波可以绕过障碍物传播,即它可以发生衍射
D. 人能辨别不同乐器同时发生的声音,证明声波不会发生干涉
6.关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )
A. 夏天雷声轰鸣不绝的现象是多普勒效应
B. 如果离我们远去的星球发出的是紫光,那么被静止于地球上的接收器接收到的可能是紫外线
C. 如果某一遥远星球离地球远去,那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长
D. 正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高了,这是因为声源振动的频率变大了
7.下列关于纵波的说法中,正确的是( )
A. 在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向
B. 纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上
C. 纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
D. 纵波也有波峰和波谷
8.如图所示是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.t=0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动.下列判断正确的是( )
A.t=时质点5的运动方向向下
B.t=时质点8的速度方向向上
C.t=时质点12的运动方向向下
D.t=T时质点17开始向下运动
9.平直公路上,汽车正在匀速远离,用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波,被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,坐标原点处有一波源,波源起振方向为-y方向.当波传到x=1 m处的质点P开始计时,在t=0.4 s时PM间第一次形成图示波形(其余波形未画出),此时x=4 m的M点刚好在波谷.则( )
A.t=0.3 s时在x=2 m处的质点处于平衡位置且向+y方向运动
B.P点开始振动的方向沿y轴正方向
C. 当M点开始振动时,P点正好在波谷
D. 这列波的传播速度是7.5 m/s
11.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1 m/s,则( )
A.t=0.2 s时,CD间E、F、G三点的位移最大
B.t=0.2 s时,CD间只有F点的位移最大
C.t=0.3 s时,CD间E、G两点的位移最大
D.t=0.3 s时,CD间只有F点的位移最大
12.当火车匀速向我们驶来时,到达我们之前我们听到的音调将( )
A. 变高了
B. 变低了
C. 不变化
D. 不能确定
13.如图所示为一列沿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. 波的速度为m/s
C. 在t=0.5 s时,Q点到达平衡位置
D. 在t=0.5 s时,Q点到达波峰位置
14.波源振动的频率为f0,波源在介质中运动时,波源的前方介质振动的频率为f1,波源后方介质振动的频率为f2,则三者的关系为( )
A.f1=f2=f0
B.f1=f2>f0
C.f1=f2<f0
D.f2<f0<f1
15.在水波槽里放两块挡板,中间留一窄缝,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( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(共3小题)
16.湖面上停着A、B两条小船,它们相距20 m.一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播,每条小船每分钟上下浮动20次.当A船位于波峰时,B船在波谷,两船之间还有一个波峰.下列说法正确的是________.
A.水波的波长是m
B.水波的频率是Hz
C.水波的波速是m/s
D.若引起水波的波源振动加快,波的传播速度将变慢
E.若引起水波的波源振动减慢,波的传播速度将变快
17.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00 s第一次听到回声,又经过0.50 s再次听到回声,已知声速为340 m/s,则两峭壁间的距离为________.
18.一列简谐横波沿x轴正方向传播,已知t=0时的波形如图所示,波上有P、Q两点,其纵坐标分别为yP=2 cm,yQ=-2 cm.下列说法中正确的是________.
A.P点的振动形式传到Q点需要
B.P、Q在振动的过程中,位移的大小总相等
C.在内,P点通过的路程为20 cm
D.经过,Q点回到平衡位置
E.在相等的时间内,P、Q两质点通过的路程相等
三、简答题(共3小题)
19.如图甲是振源P的振动图象,乙图为振源P产生的横波向右传播,M、N是波传播路径中的两个质点,已知PM=54.2 m,PN=55.4 m,波的传播速度为v=20 m/s.当P通过平衡位置向上振动时,试判断M、N的位置.
20.一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播速率是16 m/s.
(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少;
(2)画出再经过0.125 s时的波形图象.
21.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被轿车反射回来时,警车接收到的电磁波的频率比发出时低.
(1)此现象属于________.
A.波的衍射 B.波的干涉
C.多普勒效应 D.波的反射
(2)若轿车以20 m/s的速度行进,反射回的频率应怎样变化?
四、计算题(共3小题)
22.一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播,波速为0.5 m/s,t=0时刻的波形如图甲所示.
(1)求横波中质点振动的周期T;
(2)在图乙中画出t=1 s时刻的波形图(至少画出一个波长);
(3)在图丙中画出平衡位置为x= 0.5 m处质点的振动图象(从t=0时刻开始计时,在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期).
23.一列声波在空气中的波长为34 cm,传播速度为340 m/s,这列声波传入另一介质时,波长变为68 cm,它在这种介质中的传播速度是多少?该声波在空气中与介质中的频率各是多少?
24.从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5 Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图15中实线、虚线所示.两列波的波速均为10 m/s.求:
图15
(1)质点P、O开始振动的时刻之差;
(2)再经过半个周期后,两列波在x=1 m和x=5 m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.
答案解析
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】D
【解析】由于波刚刚传到B点,所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向,B点此时正向上振动,所以波源A点刚开始的振动方向向上,选项D正确.
4.【答案】B
【解析】由乙图的振动图象可以看出,t=0时刻,质点由平衡位置向上运动,在甲图中b、d两