機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波復(fù)習(xí)題

機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波復(fù)習(xí)題說明：本試卷分為第Ⅰ、Ⅱ卷兩部分，請(qǐng)將第Ⅰ卷選擇題的答案填入題后括號(hào)內(nèi)，第Ⅱ卷可在各題后直接作答.共100分，考試時(shí)間90分鐘.第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分.1.關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的關(guān)系，正確的說法是A.有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波B.有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)C.離波源近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)快，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)慢D.如果波源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中的波也立即停止2.一列橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如右圖中實(shí)線所示，t=1s時(shí)刻波形圖如圖中的虛線所示，由此可以判斷A.該列波的周期一定是4sB.波長一定是4mC.振幅一定是2cmD.波速一定是1cm/s3.兩列波長相同的水波發(fā)生干涉，若在某一時(shí)刻，P點(diǎn)處恰好兩列波的波峰相遇，Q點(diǎn)處兩列波的波谷相遇，則A.P點(diǎn)的振幅最大，Q點(diǎn)的振幅最小B.P、Q兩點(diǎn)的振幅均是原兩列波的振幅之和C.P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)周期相同D.P、Q兩點(diǎn)始終處于最大位移和最小位移處4.關(guān)于波長，下列說法中正確的是A.在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離是一個(gè)波長B.兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)方向總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長C.一個(gè)周期內(nèi)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)通過的路程是一個(gè)波長D.兩個(gè)相鄰的波峰間的距離是一個(gè)波長5.一列波在第一種均勻介質(zhì)中的波長為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長為λ2，且λ1=3λ2.那么波在這兩種介質(zhì)中的頻率之比和波速之比分別為A.3∶1，1∶1 B.1∶3，1∶1C.1∶1，3∶1 D.1∶1，1∶3A.波速 B.頻率 C.周期 D.波長7.一列沿x軸正方向傳播的橫波，其振幅為A(m)，波長為λ（m），某一時(shí)刻的波形圖如圖所示.在該時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(λ，0)，經(jīng)四分之一周期后，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為A.（λ，0） B.（λ，－A）C.(λ，A) D.(λ，A)8.如圖所示為振源的振動(dòng)圖象，該振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的波長為4m，則這列波的頻率和波速分別是A.20Hz，40m/s B.10Hz，40m/s C.20Hz，80m/s D.10Hz，20m/s9.下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是A.衍射是一切波特有的現(xiàn)象B.對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小衍射現(xiàn)象越明顯C.只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長較長A.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總相等B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總相等C.質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長D.質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總相等，它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、本題共5小題，每小題4分，共20分.把答案填在題中的橫線上.11.有人站在火車軌道旁，一列迎面高速駛來的火車正在鳴笛，則他聽到的鳴笛聲頻率_______汽笛聲原頻率；當(dāng)火車高速離去時(shí)，他聽到的鳴笛聲頻率_______汽笛聲原頻率（選填“大于”“小于”或“等于”）.所發(fā)生的這種現(xiàn)象叫_______.12.有一彈性繩AB，使繩的一端振動(dòng)半個(gè)周期后立即停止，于是在繩上形成一個(gè)“脈沖波”，如圖所示.根據(jù)波形可知當(dāng)波從A向B傳播時(shí)，繩上質(zhì)點(diǎn)開始起振時(shí)的速度方向是向_______（填“上”或“下”）.13.一列簡諧波向右傳播，某一時(shí)刻的波形圖象如圖所示，已知波速為4.8m/s，其他相關(guān)數(shù)據(jù)可由圖中讀出.那么，在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)P在1s內(nèi)通過的路程為_______m.14.如圖所示，在直線PQ垂線OM上有A、B兩個(gè)聲源，A、B分別距O點(diǎn)6m和1m，兩個(gè)聲源同時(shí)不斷向外發(fā)出波長都為2m的完全相同的聲波.在直線PQ上從－∞到+∞的范圍內(nèi)聽不到聲音的小區(qū)域共有_______個(gè).15.三、本題共4小題，每小題10分，共40分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.16.兩列橫波在x軸上沿相反方向傳播，如圖所示，傳播速度都是v=6m/s，兩列波的頻率都是f=30Hz.在t=0時(shí)，這兩列波分別從左和右剛剛傳到S1和S2處，使S1和S2都開始向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，S1的振幅為2cm，S2的振幅為1cm.已知質(zhì)點(diǎn)A與S1、S2的距離分別是=2.95m，=4.25m，當(dāng)兩列波都到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)的振幅多大？17.如圖甲是一列向左傳播的簡諧橫波在t=0.2s時(shí)的波形圖，其中O是波源，圖乙是波上某一點(diǎn)P（在0~4m中的某一點(diǎn)）的振動(dòng)圖象.求：（1）此波的波速，并說明P質(zhì)點(diǎn)的位置；（2）畫出t=0.4s和t=0.55s的波形圖.18.一列向右傳播的波在t1=0時(shí)的波形如圖所示，已知t2=1.1s末，P點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰.該波的波速為多少？19.在波的傳播方向上，有相距1.05m的兩質(zhì)點(diǎn)a、b，當(dāng)a達(dá)正的最大位移時(shí)，b恰好在平衡位置.已知a、b間的距離小于一個(gè)波長，波的頻率為200Hz，求波傳播的速度.答案1．解析：機(jī)械波的形成必須具備兩個(gè)條件：振動(dòng)的波源與能傳播振動(dòng)的介質(zhì).所以有機(jī)械振動(dòng)不一定能形成機(jī)械波，而有機(jī)械波則表明一定存在機(jī)械振動(dòng).波在傳播時(shí)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)均在波源的帶動(dòng)下依次振動(dòng)，無論遠(yuǎn)近質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢即頻率均由波源決定，都是相同的.機(jī)械波一經(jīng)形成即獨(dú)立于波源，當(dāng)波源停止振動(dòng)后波將繼續(xù)傳播而不會(huì)停止.答案：B2．解析：從圖中可知，波長為4m，振幅為2cm3．解析：題意已經(jīng)明確指出這兩列水波發(fā)生了干涉.在某一時(shí)刻，P點(diǎn)處兩列波波峰相遇，Q點(diǎn)處兩列波波谷相遇.這兩點(diǎn)均是振動(dòng)疊加之后振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，所以P、Q兩點(diǎn)的振幅均是原兩列波的振幅之和.雖然這兩點(diǎn)始終是合振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，但并不意味著P點(diǎn)一直在波峰不動(dòng)，Q點(diǎn)一直在波谷不動(dòng)，它們也在做簡諧運(yùn)動(dòng)，而且兩點(diǎn)的振動(dòng)周期相同.故答案是BC.答案：BC4．解析：波長的定義為兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離，即振動(dòng)同相的兩相鄰質(zhì)點(diǎn)的距離.在開始振動(dòng)時(shí)間相差一個(gè)周期的兩相鄰質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)同相，即A對(duì).只有同相的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向才能始終一樣，因而B正確.在波的傳播過程中質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，C錯(cuò).在橫波中相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）之間的距離等于一個(gè)波長，D對(duì).答案：ABD5．解析：同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率是不變的，因而頻率之比應(yīng)為1∶1.由v=λf知，在頻率不變時(shí)，波速與波長成正比，即v1∶v2=3∶1.答案：C6．解析：同一機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不會(huì)改變（由振源決定），波長和波速改變.而從圖象中能直接觀看到發(fā)生改變的量當(dāng)然是波長，故D選項(xiàng)正確.答案：D7．解析：在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)并不隨波發(fā)生遷移，只在自身平衡位置附近振動(dòng)，因而無論經(jīng)歷多長時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)不發(fā)生變化.由波的傳播方向和波形，能判斷出此時(shí)坐標(biāo)為（λ，0）的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，經(jīng)T后，它運(yùn)動(dòng)到負(fù)最大位移處，即1/4周期后縱坐標(biāo)y為－A，而橫坐標(biāo)仍為λ.答案：B8．解析：由振源的振動(dòng)圖象知振源振動(dòng)的周期（即波的周期）T=0.1s，故波的頻率f==10Hz，由v=λf知波速v=4×10m/s=40m/s，所以只有B是正確的.答案：B9．解析：衍射是一切波特有的現(xiàn)象，所以選項(xiàng)A對(duì)C錯(cuò).發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象是有條件的，只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長差不多或比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，所以選項(xiàng)B是正確的.聲波的波長在1.7cm到17m之間，一般常見的障礙物或孔的大小可與之相比，正是由于聲波波長較長，聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以選項(xiàng)D也是正確的.答案：ABD答案：BC11．解析：當(dāng)觀察者與波源發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)，所以題中現(xiàn)象是多普勒效應(yīng).由多普勒效應(yīng)的規(guī)律可知，當(dāng)觀察者與聲源相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的聲波頻率增大，反之減小.答案：大于小于多普勒效應(yīng)12．解析：當(dāng)波從A向B傳播時(shí)，波形的最右端是波的“最前列”，它的振動(dòng)方向可以通過波形的移動(dòng)判斷出是向上運(yùn)動(dòng)的.答案：上答案：0.4814．解析：－=5m，由幾何知識(shí)知，在PQ直線上的任一點(diǎn)，到A、B的路程差均小于5m.由于聽不到聲音的點(diǎn)是到A、B的距離差為半波長的奇數(shù)倍，故在－∞到+∞范圍內(nèi)只存在Δs=1m，3m，5m的點(diǎn)，共有5個(gè).答案：515．解析：假設(shè)兩峭壁間的距離為s，測量員離某一峭壁距離為s1，離另一峭壁距離為s2，則s=s1+s2.第一次聽到回聲t1=1.00s，第二次聽到回聲t2=t1+Δt=1.50s，由此可得2s1=vt1，2s2=vt2，s==425m.答案：42516．解析：可以將S1、S2看成頻率相同、振動(dòng)步調(diào)相同的兩個(gè)相干波源，再由兩列波傳到A點(diǎn)的路程差，確定兩列波在A點(diǎn)疊加后，A點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱.因?yàn)棣?=m=0.2m，則=0.1m ①而Δs=－=1.3m=13× ②可知波程差為半波長的奇數(shù)倍，A點(diǎn)的振動(dòng)減弱.所以A點(diǎn)的振幅為A=A1－A2=2cm－1cm=1cm. ③答案：1cm17．解析：（1）由波的圖象可知其波長為4m，由振動(dòng)圖象可知周期為0.2s，根據(jù)波速的公式可得出波速為20m/s.由振動(dòng)圖象可知，P點(diǎn)的起振方向是向上的，所以P點(diǎn)