第十二章机械波单元测评
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题,共40分)
一、选择题(1~5为单选,6~10为多选,每小题4分,共40分在每题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的不得分)
1.下列说法中正确的是( )
A.回复力就是振动物体受到的合力
B.振动物体回到平衡位置的过程中,回复力做正功,离开平衡位置的过程中,回复力做负功
C.有机械振动必有机械波
D.波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同
答案 B
解析 单摆在运动过程中,受到重力G与绳的拉力T作用,绳的拉力和重力的法向分力的合力提供圆周运动的向心力,指向平衡位置的合力是重力的切向分力,它提供了单摆振动的回复力,故A错误;振动物体回到平衡位置的过程中,速度增大,回复力做正功,离开平衡位置的过程中,速度变小,回复力做负功,故B正确;有机械振动,若没介质不会形成机械波,但有机械波必有机械振动,故C错误;横波中波源振动时的运动速度和波的传播速度垂直,故D错误。
2.下列关于机械振动和波的说法中正确的是( )
A.同一弹簧振子在空间站和地面上振动时固有周期不变
B.单摆的摆长增大后,其简谐运动的频率会变大
C.一列波向前传播,当波源突然停止振动时,其他质点也将同时停止振动
D.纵波在传播过程中,质点能随波的传播而迁移
答案 A
解析 弹簧振子的固有周期与振子的质量和弹簧的劲度系数有关,故A正确;T=2π,L增大后,T增大,f减小,B错误;当波源突然停止振动时,波继续传播,质点继续振动,C错误;波在传播过程中,质点只在平衡位置附近振动,不随波的传播而迁移,D错误。
3.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知( )
A.B侧波是衍射波
B.A侧波速与B侧波速相等
C.增大水波波源的频率,衍射现象将更明显
D.增大挡板之间的距离,衍射现象将更明显
答案 B
解析 挡板左边是衍射波的波源,故A错误;在同一种介质中,机械波的波速相等,故B正确;波速不变,增大水波波源的频率,水波的波长将减小,而挡板间距没变,所以衍射现象将没有原来的明显,故C错误;在波长没改变的情况下,增大挡板间距,衍射现象将没有原来的明显,故D错误。
4.关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( )
A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加
B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点
C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移可能是零
D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大
答案 C
解析 根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A错误;两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B错误;振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以C正确,D错误。
5.在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图甲所示。振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向竖直向上。经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形。关于这列波的周期和波速,下列说法正确的是( )
①这列波的周期T=
②这列波的周期T=
③这列波的传播速度v=
④这列波的传播速度v=
A.①③B.①④ C.②③D.②④
答案 D
解析 从图中看到前面13个质点在振动,其实,后面还有些质点也在振动,第13个质点从起振到图示时刻已振动了半个周期,振动方向向下,所以t=+=2T,即T=。分析可得v==。故D正确。