人教版高中物理选择性必修第一册第三章质量评估含答案 试卷

这是一份人教版高中物理选择性必修第一册第三章质量评估含答案，共10页。
第三章质量评估(时间:75分钟　满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列说法正确的是 (　　) A.只要波源运动就能发生多普勒效应B.若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小C.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振D.“只闻其声不见其人”是声波的干涉现象解析:多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的,选项A错误;若声波波源向观察者靠近,则接收到的声波频率增大,选项B错误;声波击碎玻璃杯是因为声波频率与玻璃杯的固有频率相同,发生共振,选项C正确;“只闻其声不见其人”是声波的衍射现象,选项D错误.答案:C2.下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图甲、乙)或障碍物(图丙、丁)的示意图,相邻实线间的距离等于一个波长,其中能发生明显衍射现象的有              (　　)         甲                       乙        丙                       丁A.只有甲、乙、丁               B.只有甲、丁C.只有乙、丙                   D.只有甲、丙解析:题图甲中小孔的宽度与波长相差不多,题图乙中小孔的宽度比波长小,题图丁中障碍物的尺寸与波长相差不多,所以它们均能发生明显衍射.题图丙中障碍物的尺寸比波长大很多,不能发生明显衍射.答案:A3.一列简谐横波沿某一直线传播,A、B是该直线上相距1.2 m的两点,从波到达其中一点开始计时,4 s内A完成8次全振动,B完成10次全振动,则该波的传播方向及波速分别为              (　　) A.方向由A向B,v=0.3 m/s B.方向由B向A,v=0.3 m/s C.方向由B向A,v=1.5 m/s D.方向由A向B,v=1.5 m/s 解析:由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数,波由B向A传播.周期T= s=0.4 s,A、B在4 s内完成的全振动相差2次,则A、B间相距两个波长,即2λ=1.2 m,λ=0.6 m,所以v==1.5 m/s,选项C正确. 答案:C4.一列简谐波沿x轴正方向传播,在t=0时的波形图如图甲所示,已知波速为10 m/s.则t=0.1 s时的波形图是图乙中的 (　　) 甲 A              B               C              D乙解析:由t=0时的波形图可知该波的波长为4 m,所以波的周期为T== s=0.4 s,所以0.1 s=T.由于波沿x轴正方向传播,从t=0时刻经过个周期后的波形应为C. 答案:C5.如图所示,实线为一列横波某时刻的波形图,这列波的传播速度为0.25 m/s,经过1 s后的波形如图中虚线所示.这列波的传播方向与这段时间内质点P(x=0.1 m处)所通过的路程分别是              (　　) A.向左,10 cm             B.向右,30 cm  C.向左,50 cm             D.向右,70 cm 解析:波的传播距离x=vt=0.25 m=λ,波向左传播,P所通过的路程为5倍振幅,即50 cm. 答案:C6.如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2 s时刻的波形图.该波的波速为0.8 m/s,则下列说法正确的是              (　　) A.这列波的波长是14 cm B.这列波的周期是0.5 s C.这列波可能是沿x轴正方向传播的D.t=0时,x=4 cm处的质点振动方向沿y轴负方向 解析:由题图知该波的波长λ=12 cm,选项A错误.由v=得T= s=0.15 s,选项B错误.因=,该波沿x轴负方向传播,选项C错误.由波沿x轴负方向传播可判定t=0时刻,x=4 cm处质点的振动方向沿y轴负方向,选项D正确. 答案:D7.如图所示,均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=14 m处,质点P位于x轴上xP=4 m 处.t=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0.1 s,传播速度均为v=40 m/s,波源S1的振幅为A1=2 cm,波源S2的振幅为A2=3 cm,则从t=0至t=0.35 s内质点P通过的路程为              (　　) A.12 cm B.16 cm  C.24 cm D.32 cm 解析:t=0.1 s前,质点P静止;t=0.1 s时,S1的振动传到质点P;t=0.25 s时,S2的振动传到质点P,此时S1的振动在质点P的振动方向向下,S2的振动在质点P的振动方向向上.在t=0.1 s到t=0.25 s时间内,Δt1=0.15 s=T,P通过的路程为6A1=12 cm.t=0.25 s 后两列波叠加,振幅为A=|A1-A2|=1 cm,周期不变,到t=0.35 s时,Δt2=0.35 s-0.25 s=T,质点P通过的路程为4A=4 cm,从t=0到t=0.35 s时间内质点P通过的路程总共为16 cm,选项B正确. 答案:B二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8.图甲为一列横波在t=0时的波动图像,图乙为该波中x=2 m处质点P的振动图像,下列说法正确的是              (　　)    甲                  乙A.波速为4 m/s  B.波沿x轴负方向传播C.t=0.5 s时,P的动能最大  D.t=2.5 s时,P运动的路程为1.8 cm 解析:由题图甲可知波长为4 m,由题图乙可知周期为1.0 s,所以波速为4 m/s,选项A正确.由题图乙可知t=0时,P正由平衡位置向上运动,结合题图甲可知波沿x轴正方向传播,选项B错误.由题图乙可知t=0.5 s时,P位于平衡位置,动能最大,选项C正确.t=2.5 s=2.5T,P运动的路程为2 cm,选项D错误. 答案:AC9.如图所示,波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播,图中虚线表示两个波面.t=0时,离O点5 m的A点开始振动;t=1 s 时,离O点 10 m 的B点也开始振动,此时A点第五次回到平衡位置,则              (　　) A.波的周期为0.4 s B.波的波长为2 m C.波速为5 m/s D.t=1 s时,A、B连线上有4个点处于最大位移处 解析:1 s时间内,A点第五次回到平衡位置,则1 s=2.5T,解得周期T=0.4 s,故选项A正确.分析题意可知,1 s时间内,波传播了5 m的距离,波速v==5 m/s,故选项C错误.根据波长、波速和周期的关系可知λ=vT=2 m,故选项B正确.A、B所在波面间距x=5 m=2.5λ,t=1 s时,A点在平衡位置,则A、B连线上有5个点处于最大位移处,故选项D错误. 答案:AB10.如图甲所示,一列简谐横波在x轴上传播.图乙和图丙分别是在x轴上a、b两质点的振动图像,且xab=6 m.下列判断正确的是              (　　) 甲      乙                 丙A.波一定沿x轴正方向传播 B.波长可能是8 m C.波速一定是6 m/s  D.波速可能是2 m/s 解析:波可能向+x或-x方向传播,选项A错误.a、b之间的距离可能是n+λ或n+λ,其中n=0,1,2,…,周期为4 s,波长可能为8 m,波速可能为2 m/s,选项C错误,选项B、D正确. 答案:BD三、非选择题:共54分.11.(8分)右图为S1、S2两个相干波源产生的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为10 cm,则图示时刻质点P的振动方向垂直于纸面　　　　(选填“向上”或“向下”),质点P的振幅为　　　　cm. 解析:实线表示波峰,虚线表示波谷,质点P的振动方向垂直于纸面向下;因两列波的振幅都为10 cm,质点P为振动加强点,故振幅为20 cm. 答案:向下　20 12.(10分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如图所示.已知该波的波长大于0.6 m,求其波速和波长. 解析:由图像可知,周期T=0.4 s, 由波长大于0.6 m,而A、B间的距离Δx=0.6 m可知 波从A到B的传播时间Δt=0.3 s, 波速v=,代入数据得v=2 m/s, 波长λ=vT,代入数据得λ=0.8 m. 答案:2 m/s　0.8 m 13.(10分)如图甲所示,一根水平拉直的足够长的绳子,一端系于墙上,人拉住另一端P,从t=0时刻开始,沿竖直向下的方向使绳端P在竖直方向做简谐运动,经过Δt=5.75 s形成如图乙所示的部分波形,Q是距P端2 m的质点,此时刻Q质点第6次到达波谷位置,求: (1)绳波的波速;(2)写出Q质点做简谐运动的表达式(从Q质点开始运动计时,不要求推导).甲乙解析:(1)由题图可知,绳波的波长λ=4 m 设其周期为T,波速为v,则有+5T+=Δt,代入数据解得T=1 s, 由v=知v=4 m/s. (2)由题知A=0.1 m,φ=π,ω==2π rad/s, Q质点做简谐运动的表达式y=-0.1sin 2πt(m). 答案:(1)4 m/s   (2)y=-0.1sin 2πt(m) 14.(12分)甲、乙两列完全相同的横波分别由波源A、B发出,沿x轴相向传播,t=0时的波形图如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s. (1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)几秒末两列波相遇?相遇时C、D两点间有哪些点位移最大?解析:(1)由图知λ=4 m,又因为v=10 m/s, 所以由f=得f= Hz=2.5 Hz, 甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz. (2)设经t时间两波相遇,则2vt=4 m, 所以t= s=0.2 s, 又因为T==0.4 s, 波分别向前传播相遇.此时两列波的图像如图中的虚线所示.C、D间x=5 m和x=7 m处的点位移最大. 答案:(1)2.5 Hz　2.5 Hz   (2)0.2 s末　x=5 m和x=7 m 15.(14分)一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示,已知Δt=t2-t1=0.5 s.　 (1)这列波的传播速度是多少?(2)若波向左传播,且3T<Δt<4T,波速是多大?(3)若波速等于68 m/s,则波向哪个方向传播? 解析:(1)若波向右传播,传播距离s=n+λ,v右== m/s=(16n+4) m/s(n=0,1,2,…), 若波向左传播,传播距离s=n+λ,v左== m/s=(16n+12) m/s(n=0,1,2,…). (2)因为波向左传播,且3T<Δt<4T,所以必有3λ<s<4λ,即3λ<n+λ<4λ,解得n=3,所以v左=(16×3+12) m/s=60 m/s. (3)因为波速v=68 m/s, 所以s=v·Δt=68×0.5 m=34 m=4+λ, 波向右传播.答案:(1)若波向右传播,v右=(16n+4) m/s(n=0,1,2,…), 若波向左传播,v左=(16n+12) m/s(n=0,1,2,…), (2)60 m/s (3)向右传播