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高二物理下册机械波测试题  

2012-04-06 13:43:30|  分类: 【高二试题】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 高二物理下册机械波测试题

(时间60分钟,赋分100分)
一、
选择题(每小题5 分,共40分)
1.M、N为介质中波的传播方向上的两点,间距s=1.5 m,它们的振动图象如图7—2—1所示.这列波的波速的可能值为
 
图7—2—1
A.15 m/s      B.7.5 m/s
C.5 m/s      D.3 m/s
2.(2001年全国高考试题)如图7—2—2所示,在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0 m/s,频率为2.5 Hz,振幅为8.0×10-2 m.已知t=0时刻P点质元的位移为y=4.0×10-2 m,速度沿y轴正向.Q点在P点右方9.0×10 -1 m处,对于Q点的质元来说
 
图7—2—2
A.在t=0时,位移为y=-4.0×10-2 m
B.在t=0时,速度沿y轴负方向
C.在t=0.1 s时,位移为y =-4.0×10-2 m
D.在t=0.1 s时,速度沿 y轴正方向
3.如图7—2—3所示,S为振源,其振动频率f=100 Hz,所产生的简谐横波向右传播,波速v=80 m/s,P、Q为波的传播途径中的两点,已知SP=4. 2 m,SQ=5.4 m,当S点通过平衡位置向上运动时,则
 
图7—2—3
A.P在波峰,Q在波谷
B.P在波谷,Q在波峰
C.P通过平衡位置向上运动,Q通过平衡位置向下运动
D.P、Q都在波峰
4.图7—2—4所示是一列向右传播的横波在某一时刻的波形图象.如果此列波的波速为2.4 m/s,则在传播过程中位于x轴上0.3 m~0.6 m间的某质点P,从这一时刻起在1 s内所经过的路程为
 
图7—2—4
A.2.56 cm    B.2.4  cm  C.0.16 m    D.0.02 m
5.(2001年全国高考综合能力试题)如图7—2—5(a)所示为一列简谐横波在t=20 s时的波形图, 图(b)是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是
A.v=25 cm/s,向左传播      B.v=50 cm/s,向左传播
C.v=25 cm/s,向右传播      D.v=50 cm/s,向右传播
 
图7—2—5
6.在均匀的介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两个质点的距离均为a,如图7—2—6(a)所示,振动从质点1开始并向右传播,其振动初速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成的波形图如图7—2—6(b)所示,则该波的周期T,波速v分别是
 
图7—2—6
A.T= ,v=       B.T= t,v=
C.T=t,v=        D.T= t,v=
7.一列沿x正方向传播的横波,其振幅为A,波长为λ,某时刻波的图象如图7—2—7所示,在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为
 
图7—2—7
A. λ,0        B.λ,A
C.λ,-A        D.5/4 λ,A
8.如图7—2—8所示,S为向上振动的波源,频率为100 Hz,所产生的正弦波向左、右传播,波速为80 m/s.已知SP=17.4 m,SQ=16.2 m,则当S通过平衡位置向上振动时
 
图7—2—8
A.P在波峰,Q在波谷      B.P、Q都在波峰
C.P在波谷,Q在波峰      D.P、Q均在平衡位置
二、
填空题(每小题6分,共24分)
9.一列横波在t=0时刻的波形如图7—2—9所示,沿x正方向传播.已知在0.9 s末,P点出现第三次波谷,则从零时刻算起,经_______s,在Q点第一次出现波峰.
 
图7—2—9                     图7—2—10
10.如图7—2—10所示为一列简谐横波某时刻的图象,若已知P点的振动方向向上,则这列波正在向_______传播.
11.沿x轴负方向传播的简谐波在t=0时刻的波形如图7—2—11所示.已知波速是10 m/s,图上质点P的平衡位置为x=17 m,则质点P至少再经过_______s到达波峰.

 
图7—2—11
12.一列简谐波在x轴上传播,波速为50 m/s,已知t=0时刻的波形图象如图7—2—12A所示,图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动.请将t=0.5 s时的波形图象画在图B上(至少要画出一个波长).
 
图7—2—12
三、
计算题(共36分)
13.(12分)一列正弦横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距sab=6 m的两质点,t=0时,b点正好振动到最高点,而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)设a、b在x轴上的距离小于一个波长,试求出该波的波速.
(2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长,试求出该波的波速.
14.(12分)如图7—2—13中的实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2 s时的波形图象.
(1)假定波向左传播,求它传播的可能距离.
(2)若这列波向右传播,求它的最大周期.
(3)假定波速是35  m/s,求波的传播方向.

15.(12分)一列波沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图7—2—14所示,已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s,求:
(1)这列波的波速是多少?
(2)再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰?
(3)这段时间里R通过的路程是多少?
 
图7—2—14

参考答案
一、1.ACD  2.BC  3.B  4.C  5.B  6.A  7.C  8.A
二、9.1.4  10.向右  11.1.3
12.由t=0时M点的运动方向可判断出 波是沿x轴负方向传播 的,经t=0.5 s波传播的距离s=v?t=50×0.5 m=25 m,波长λ=20 m,因此波向x轴负方向传播的距离是1 λ,而波形每传播一个波长恢复原形一次,故只需将A图中各点相应左移 λ即5 m,即可得到新的波形图,如图所示.
三、13.(1)当a、b小于一个波长时,设波由a→b,则 λ=sab,λ= =8 m
v=λf=8×25 m/s=200 m/s
设波由b→a,则 λ=sab λ=4sab= 4×6 m=24 m
v=λf=24×25 m/s=600 m/s
(2)若ab间距离大于一个波长
当波由a→b时,nλ+ λ=sab
λ= (n=1、2、3……)
故波速v=λf=(24×25)/(4n+3)=600/(4n+3)(n=1、2、3……)
当波由b→a时,nλ+ λ=sab
λ=  (n=1、2、3……)
故波速v=λf=600/(4n+1)  (n=1、2、3……)
14.(1)向左传播时传播的距离为
s=(n+ )λ=(n+ )×4 m =(4n+3)m  (n=0、1、2…)
(2)根据t=(n+ )T  得T=
在所有可能的周期中,当n=0时的最大,故Tm=0.8s
(3)波在0.2 s内传播的距离s=vt=7 m,等于 个波长,故可判得波向左传播.
15.P点两次出 现波峰的最短时间是0.4 s,所以这列波的周期T=0.4 s.
(1)由波速公式得  v=x/T=4/0.4 m/s=10 m/s
(2)由t=0时刻到R第一次出现波峰,波移动的距离s=(9-2) m=7 m.则t= s=0.7 s
(3)在上述时间内,R实际振动时间t1=0.7 s-0.4 s=0.3 s,
因此R通过的路程为s路=4×2×  cm=6 cm.

 

 

 


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