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章末綜合測評(二) (時間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的5個選項中，有3項符合題目要求．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) 1．一列聲波從空氣傳入水中，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：23570077】 A．聲波頻率不變　　 B．聲波波長變大 C．聲波頻率變小 D．聲波波長不變 E．聲波波速變大 【解析】　由于波的頻率由波源決定，因此波無論在空氣中還是在水中頻率都不變；又因波在水中速度較大，由公式v＝λf可得，波在水中的波長變大，故A、B、E正確． 【答案】　ABE 2．平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波)，在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運動．測得兩小木塊每分鐘都上下30次．甲在波谷時，乙在波峰，且兩木塊之間有一個波峰，這列水面波(　　) A．頻率是0.5 Hz　　　 B．波長是3 m C．波速是1 m/s D．周期是0.1 s E．周期是2 s 【解析】　由題意知甲、乙兩小木塊間的距離x＝3 m＝λ，故波長λ＝2 m．又知兩小木塊都是每分鐘振動30次，故周期T＝2 s，頻率f＝0.5 Hz，則波速v＝＝1 m/s.故選項A、C、E正確． 【答案】　ACE 3．如圖1所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，虛線是這列波在t＝0.2 s時刻的波形圖．該波的波速為0.8 m/s，則下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：23570078】 圖1 A．這列波的波長是12 cm B．這列波的周期是0.5 s C．這列波是沿x軸正方向傳播的 D．t＝0時，x＝4 cm處的質(zhì)點振動方向為沿y軸負方向 E．這列波是沿x軸負方向傳播的 【解析】　由波形圖讀出波長，利用波速求解周期，根據(jù)傳播時間求出可能的傳播距離或者將時間與周期相比較，就可以判斷傳播方向． 由題圖知該波的波長λ＝12 cm，故A項正確．由v＝，得T＝ s＝0.15 s，故B項錯誤．因＝＝，故該波沿x軸負方向傳播，故C項錯誤，E項正確．由波沿x軸負方向傳播可判定t＝0時刻，x＝4 cm處質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向，故D項正確． 【答案】　ADE 4．一振動周期為T、振幅為A、位于x＝0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動．該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失．一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是(　　) A．振幅一定為A B．周期一定為T C．速度的最大值一定為v D．開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 E．若P點與波源距離s＝vT，則質(zhì)點P的位移與波源的相同 【解析】　由于沒有能量損失，故P與波源的振幅相同，A正確；波在傳播過程中周期不變，故B正確；質(zhì)點的振動速度與波傳播的速度是兩個概念，故C錯誤；介質(zhì)中所有質(zhì)點開始振動的方向都與波源的起振方向相同，故D錯誤；若P點與波源距離s＝vT，則P與波源之間的距離為一個波長，故質(zhì)點P與波源的位移總是相同的，E正確． 【答案】　ABE 5．一列波由波源向周圍擴展開去，下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：23570079】 A．介質(zhì)中各質(zhì)點由近及遠地傳播開去 B．介質(zhì)中的振動形式由近及遠傳播開去 C．介質(zhì)中振動的能量由近及遠傳播開去 D．介質(zhì)中質(zhì)點只是振動而沒有遷移 E．在擴展過程中頻率逐漸減小 【解析】　波在傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點在其平衡位置附近做往復(fù)運動，它們并沒有隨波的傳播而發(fā)生遷移，A錯，D對．波傳播的是振動形式，而振動由能量引起，也傳播了能量，而頻率不變．B、C對． 【答案】　BCD 6．(2015天津高考改編)圖2甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為xa＝2 m和xb＝6 m，圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象．下列說法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 圖2 A．該波沿－x方向傳播 B．波速為1 m/s C．質(zhì)點a經(jīng)4 s振動的路程為4 m D．此時刻質(zhì)點a的速度沿＋y方向 E．質(zhì)點a在t＝2 s時速度為零 【解析】　由題圖乙可知，簡諧橫波的周期T＝8 s，且t＝0時質(zhì)點b沿＋y方向運動，根據(jù)振動和波動的關(guān)系，波沿－x方向傳播，v＝＝1 m/s.質(zhì)點a沿－y方向運動，選項A、B正確，D錯誤；質(zhì)點a經(jīng)過4 s振動的路程s＝4A＝1 m，選項C錯誤；質(zhì)點a在t＝2 s時，處于負向最大位移處，速度為零，選項E正確． 【答案】　ABE 7.如圖3所示，一列簡諧橫波在x軸上傳播．圖4甲和乙分別是在x軸上a、b兩質(zhì)點的振動圖象，且xab＝6 m．下列判斷正確的是(　　) 圖3 甲　　　　　　　　　　　乙 圖4 A．波一定沿x軸正方向傳播 B．波可能沿x軸負方向傳播 C．波長可能是8 m D．波速一定是6 m/s E．波速可能是2 m/s 【解析】　波的傳播方向可能向＋x或－x方向傳播，A錯，B對．a(chǎn)b之間的距離可能是λ或λ，周期為4 s，波長可能為8 m，波速可能為2 m/s，D錯，C、E正確． 【答案】　BCE 8.一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點的振動圖象如圖5所示，下列描述該波的圖象可能正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：23570080】 圖5 【解析】　根據(jù)振動圖象、波動規(guī)律解決問題． 根據(jù)yt圖象可知，a、b兩質(zhì)點的距離為或，即nλ＋λ＝9 m或nλ＋λ＝9 m(n＝0,1,2,3，…) 解得波長λ＝ m或λ＝ m. 即該波的波長λ＝36 m、7.2 m、4 m…或λ＝12 m、 m、 m…選項A、B、C、D、E的波長分別為4 m、8 m、12 m、36 m、16 m，故選項A、C、D正確，選項B、E錯誤． 【答案】　ACD 二、非選擇題(共5小題，共52分，按題目要求作答) 9．(6分)如圖6所示，實線為一列橫波某時刻的波形圖象，這列波的傳播速度為0.25 m/s，經(jīng)過時間1 s后的波形為虛線所示．那么這列波的傳播方向是________，這段時間內(nèi)質(zhì)點P(x＝0.1 m處)所通過的路程是________． 圖6 【解析】　波的傳播距離x＝vt＝0.25 m＝λ，故波向左傳播，P所通過的路程為5倍振幅，即50 cm. 【答案】　向左　50 cm 10．(6分)如圖7所示，S為上下振動的波源，振動頻率為100 Hz，所產(chǎn)生的橫波向左、右兩方向傳播，波速為80 m/s，已知P，Q兩質(zhì)點距波源S的距離為SP＝17.4 m，SQ＝16.2 m．當(dāng)S通過平衡位置向上振動時，P，Q兩質(zhì)點的位置是P在________，Q在________. 【導(dǎo)學(xué)號：23570081】 圖7 【解析】　由λ＝得λ＝0.8 m，即依題意可得SP＝21λ，SQ＝20λ，當(dāng)S在平衡位置向上振動時，Q，P都應(yīng)在最大位移處，畫出最簡波形圖如圖所示．故P在波峰，Q在波谷． 【答案】　波峰　波谷 11．(12分)一列聲波在空氣中的波長為34 cm，傳播速度為340 m/s，這列聲波傳入另一介質(zhì)中時，波長變?yōu)?8 cm，它在這種介質(zhì)中的傳播速度是多少？該聲波在空氣中與介質(zhì)中的頻率各是多少？ 【解析】　在空氣中fλ＝v，f＝＝Hz＝1 000 Hz，聲波在介質(zhì)中與在空氣中頻率保持不變．在介質(zhì)中fλ′＝v′，v′＝1 0006810－2m/s＝680 m/s. 【答案】　680 m/s　1 000 Hz 12.(12分)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形如圖8所示，已知t＝0.6 s時，B點第三次出現(xiàn)波峰．則這列波的周期是多少？x＝50 cm處的質(zhì)點A回到平衡位置的最短時間為多少？ 圖8 【解析】　由題意得t＝2.5 T，解得T＝0.24 s，由圖象可知λ＝120 cm＝1.2 m，v＝＝5 m/s，x＝50 cm處的質(zhì)點A回到平衡位置的最短時間為t′＝＝0.1 s. 【答案】　0.24 s　0.1 s 13．(16分)一列簡諧橫波在x軸上傳播，在t1＝0和t2＝0.05 s時，其波形分別用如圖9所示的實線和虛線表示，求： 【導(dǎo)學(xué)號：23570082】 圖9 (1)這列波可能具有的波速； (2)當(dāng)波速為280 m/s時，波的傳播方向如何？以此波速傳播時，x＝8 m處的質(zhì)點P從平衡位置運動至波谷所需的最短時間是多少？ 【解析】　(1)若波沿x軸正向傳播，則： Δs＝Δx1＋nλ＝(2＋8n)m，n＝0,1,2，… v＝＝ m/s＝(40＋160n) m/s 若波沿x軸負向傳播，則： Δs′＝Δx2＋nλ＝(6＋8n)m，n＝0,1,2，… v′＝＝ m/s＝(120＋160n) m/s. (2)當(dāng)波速為280 m/s時，有280＝(120＋160n) n＝1，所以波向x軸負方向傳播 T＝＝ s 所以P質(zhì)點第一次到達波谷所需最短時間為： t＝＝ s＝2.110－2 s. 【答案】　見解析