新人教版选修3-4《第12章 机械波》2012年单元测试卷（19）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

已知空气中的声速为340m/s，下列波遇到宽度约为12m的障碍物能发生明显衍射现象的是（ ）
A．周期为0.05s的声波
B．波长为10m的声波
C．频率为10⁴Hz的声波
D．频率为6×10¹⁴Hz的电磁波

2. 难度：中等

如图所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象．从图中可以直接观察到发生变化的物理量是（ ）

A．波速
B．频率
C．周期
D．波长

3. 难度：中等

一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷，则t的可能值有（ ）

A．1个
B．2个
C．3个
D．4个

4. 难度：中等

A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=T_A时间（T_A为波A的周期），两波再次出现如图波形，则两波的波速之比v_A：v_B可能是（ ）
A．1：3
B．1：2
C．2：1
D．3：1

5. 难度：中等

如图所示，实线为一列横波在t时刻的波形图，虚线为经过△t=0.2s时的波形图．已知这列波的波长为2m，那么（ ）

A．若波向右传播，则波的最大周期为2 s
B．若波向左传播，则波的最大周期为2 s
C．若波向左传播，则波的最小波速为9 m/s
D．若波速为19 m/s，则波的传播方向向右

6. 难度：中等

一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（ ）

A．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T
B．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间
C．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间
D．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间

7. 难度：中等

在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图（a）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，经过时间△t第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的（ ）

A．周期为△t，波长为8L
B．周期为△t，波长为8L
C．周期为△t，波速为
D．周期为△t，波速为

8. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s．某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P₁，P₂，P₃…．巳知P₁和P₂之同的距离为20cm，P₂和P₃之间的距离为80cm，则P₁的振动传到P₂，所需的时间为（ ）
A．0.50s
B．0.13s
C．0.10s
D．0.20s

9. 难度：中等

一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播，处在x₁=1m和x₂=2m的两质点A、B的振动图象如图所示，由此可知（ ）

A．波长为m
B．波速为1 m/s
C．3 s末A、B两质点的位移相同
D．1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度

10. 难度：中等

如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+△t时刻的波形曲线．B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是（ ）

A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动
B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零
C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为△t
D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为△t

二、填空题

11. 难度：中等

如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v₁向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v₂通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f，车速v₂＞v₁．设甲听到的笛声频率为f₁，乙听到的笛声频率为f₂，司机自己听到的笛声频率为f₃，则此三人听到笛声的频率由高至低依次为    ．

12. 难度：中等

声波从甲介质进入乙介质中，已知入射角为30°，折射角为37°，声波在甲介质中速度为300m/s，声波在乙介质中速度为    m/s．

13. 难度：中等

图（a）是在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，根据发出和接收到的时间差，测出汽车的速度．图（b）中是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是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△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是V=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图（b）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．

14. 难度：中等

如图所示，沿波的传播方向上有间距为1m的13个质点，a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，m，它们均静止在各自的平衡位置．一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次到达最高点，求：
（1）这列波的波长为    ，周期为    ．
（2）在图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象．

三、解答题

15. 难度：中等

S为波源，振动频率f=100Hz，产生的简谐波向右传播，波速v=80m/s，在传播过程中经P点．已知SP=4.2m，在某一时刻t波源S经平衡位置向上运动．若取t时刻为时间起点，画出P点的振动图象．

16. 难度：中等

如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S₁、S₂是两个狭缝（SS₁=SS₂，狭缝的尺寸比波长小得多），试回答以下问题：
（1）若闭上S₁，只打开S₂会看到什么现象？
（2）若S₁、S₂都打开，会发生什么现象？
（3）若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？

17. 难度：中等

渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×10⁵Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．
①从该时刻开始计时，划出x=7.5×10^-3m处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）．
②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）．

18. 难度：中等

（物理--选修3-4）
图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点．
（1）求该波的波幅、频率、周期和波速．
（2）画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6s内的振动图象．

19. 难度：中等

一列横波在x轴上传播，t₁=0和t₂=0.005s时的波形分别为如图所示的实线和虚线．
（1）设周期大于（t₂-t₁），求波速；
（2）设周期小于（t₂-t₁），并且波速为6 000m/s，求波的传播方向．

20. 难度：中等

物理--物理3-4
湖面上一点O上下振动，振幅为0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O三点在一条直线上，OA间距离为4.0m，OB间距离为2.4m．某时刻O点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰．将水波近似为简谐波．
（1）求此水波的传播速度、周期和波长．
（2）以O点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在0时刻的振动情况，画出B点的振动图象．你认为该同学的思路是否可行？若可行，画出B点振动图象；若不可行，请给出正确思路并画出B点的振动图象．