新人教版选修3-4《第12章 机械波》2012年单元测试卷（13）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．要让放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员也能利用语言交流，是声波在液体中传播的应用
C．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁引起机械振动，不能在飞船体外形成波
D．以上说法全错

2. 难度：中等

某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（ ）
A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km

3. 难度：中等

如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是（ ）

A．C、E两点都保持静止不动
B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm
C．图示时刻C点正处在平衡位置且向水面运动
D．从图示的时刻起经0.25s后，B点通过的路程为20cm

4. 难度：中等

噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级L₁=10lg（单位为dB）来表示噪声的大小．式中I为声强，单位是W/m²；I=10^-12W/m²是人刚好能听到的声音强度．我国规定工作环境的噪声一般应低于85dB，则以下最接近该标准的声强是（ ）
A．10^-1W/m²
B．10^-2W/m²
C．10^-4W/m²
D．10^-6W/m²

5. 难度：中等

如图所示，虚线和实线分别为甲乙两个弹簧振子做简谐运动的图象，已知甲乙两个振子质量相等，则（ ）

A．甲乙两振子的振幅分别为2cm、1cm
B．甲、乙两个振子的相位差总为π
C．前2秒内甲乙两振子的加速度均为正值
D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大

6. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为v=4m/s．已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图所示，在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是（ ）
A．
B．
C．
D．

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

一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．从图示可知（ ）

A．此列波的频率一定是10Hz
B．此列波的波长一定是0.1m
C．此列波的传播速度可能是34 m/s
D．a点一定比b点距波源近

9. 难度：中等

如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是（ ）

A．从图示时刻开始质点a的加速度将减小
B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4m
C．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz
D．若该波传播过程中遇到宽约4m的障碍物，则会发生明显的衍射现象

10. 难度：中等

一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x=3m，如图甲所示．若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则B点的振动图象为（ ）
A．
B．
C．
D．

二、填空题

11. 难度：中等

在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振子振动频率为5Hz，水波在水槽中传播速度为0.05m/s，为使实验效果更明显，使用小孔直径d应    m．

12. 难度：中等

如图是一列沿x正向传播的简谐横波在传播方向上相距3m的两质点P和Q的振动图象，其实线是P点的振动图象，虚线是Q点的振动图象，若P质点离波源比Q质点近，则该波的最大波长为    m，若Q质点离波源比P点近，则该波的最大波长是    m．

13. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，位于原点的质点的振动图象如图甲所示．
（1）该振动的振幅是    cm；
（2）振动的周期是    s；
（3）在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是    cm．
图乙所示为该波在某一时刻的波形图，A点位于x=0.5m处．
（4）该波的传播速度是    m/s；
（5）经过周期后，A点离开平衡位置的位移是    cm．

14. 难度：中等

如图所示，在y轴上的Q、P两点的位置上有两个频率相同，振动方向相同的振源，它们激起的机械波的波长为2m，Q、P两点的纵坐标为：y_Q=6m，y_P=1m，那么在x轴上，从正无穷到负无穷的位置上，会出现振动减弱的区域有    个．

三、解答题

15. 难度：中等

图中的实线是一列简谐波在某时刻的波形曲线，经 0.5s 后，其波形如图中虚线所示．
（ 1 ）若周期T＞0.5s．波是向左传播的，波速是多大？波的周期是多大？
（ 2 ）若周期T＜0.5s，波是向右传播的，波速是多大？波的周期是多大？

16. 难度：中等

某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10km和5.0km，频率为1.0Hz．假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．

17. 难度：中等

如图所示为一简谐波在t=0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=Asin5πt，求该波的波速，并画出t=0.3s时的波形图（至少画出一个波长）．

18. 难度：中等

有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s．在t=0时，两列波的波峰正好在x=2.5m处重合，如图所示．
（1）求两列波的周期T_a和T_b．
（2）求t=0时，两列波的波峰重合处的所有位置．
（3）辨析题：分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处．
某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，…，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置．
你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置．若不正确，指出错误处并通过计算说明理由．