第三章機(jī)械波單元測試一、單選題1．兩輛汽車甲與乙，在時刻，分別距十字路O處的距離為和。兩車分別以速率和沿水平的、相互正交的公路勻速前進(jìn)，如圖所示。汽車甲持續(xù)地以固定的頻率鳴笛，則在任意時刻t汽車乙的司機(jī)所檢測到的笛聲頻率將如何變化（已知聲速為u，且有、）（）A．當(dāng)兩車均向O運(yùn)動（在到達(dá)O之前）時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低B．當(dāng)兩車均向O運(yùn)動（在到達(dá)O之前）時，觀察者接收到的頻率可能等于波源發(fā)出的頻率C．當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離O的方向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低D．當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離O的方向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高2．材質(zhì)不同的兩根細(xì)繩在O點(diǎn)連接，拉直后靜置于光滑水平地板上，在水平面內(nèi)沿著繩子和垂直于繩子建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。兩位同學(xué)分別在繩的兩端A、B以相同頻率同時振動，繩上形成甲、乙兩列相向傳播的繩波，經(jīng)過一個周期后，各點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示。已知在波傳播的過程中各點(diǎn)的平衡位置保持不變，則下列說法正確的是（??）A．A、B兩點(diǎn)振動方向始終相同 B．機(jī)械波在左右兩根細(xì)繩上的傳播速度之比為3:2C．兩列波形成的第一個波峰可能在O點(diǎn)相遇 D．振動穩(wěn)定后，O點(diǎn)的振幅為15cm3．下列說法正確的是（

）A．一切波的傳遞都需要介質(zhì)B．機(jī)械波傳遞過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動是受迫振動C．波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)波速不變D．波源與接受者距離靠近時波源頻率變高4．人在室內(nèi)講話的聲音比在空曠的室外講話聲音要洪亮，是因?yàn)?

)A．室內(nèi)空氣不流動B．室內(nèi)聲音多次被反射C．室內(nèi)聲音發(fā)生折射D．室內(nèi)物體會吸收聲音5．以質(zhì)點(diǎn)為波源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)時的波形如圖所示，下列說法正確的是（）A．繩波傳播不需要介質(zhì)B．點(diǎn)的起振方向朝上C．繩中質(zhì)點(diǎn)帶動右側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動D．當(dāng)點(diǎn)停止振動時，繩波立即消失6．甲、乙兩列波（無波源）在同種介質(zhì)中分別向右、向左傳播，時刻完整波的波形圖如圖所示，已知波的傳播速度為，下列說法正確的是（）。A．甲、乙兩列波相遇后會發(fā)生干涉現(xiàn)象B．時，處的質(zhì)點(diǎn)開始向下振動C．時，處質(zhì)點(diǎn)的位移D．甲、乙兩列波從相遇到完全分開所需時間為7．如圖是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向．質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動，帶動2、3、4……各個質(zhì)點(diǎn)依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端．t=0時質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動．下列判斷正確的是(

)A．時質(zhì)點(diǎn)5的運(yùn)動方向向下 B．時質(zhì)點(diǎn)8的加速度方向向上C．時質(zhì)點(diǎn)12的運(yùn)動方向向上 D．時質(zhì)點(diǎn)16開始運(yùn)動二、多選題8．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中，正確的是()A．只要波源在運(yùn)動，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)B．如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應(yīng)C．當(dāng)聲源朝靠近觀察者運(yùn)動時，聲源的頻率不變D．當(dāng)聲波遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率變低9．如圖，是一列簡諧橫波某時刻波的圖像，Q、P、N是波的傳播方向上的三個質(zhì)點(diǎn)，此時刻三個質(zhì)點(diǎn)到各自平衡位置的距離相等，并且質(zhì)點(diǎn)P正加速運(yùn)動，則A．此時刻，質(zhì)點(diǎn)Q正加速運(yùn)動B．此時刻，質(zhì)點(diǎn)N正加速運(yùn)動C．再過半個周期，質(zhì)點(diǎn)Q正加速運(yùn)動D．再過半個周期，質(zhì)點(diǎn)N正加速運(yùn)動10．一列沿x軸傳播的簡諧橫波在時刻的波形如圖甲所示，圖乙是位于的質(zhì)點(diǎn)N此后的振動圖像，Q是位于處的質(zhì)點(diǎn)。則下列說法正確的是（）A．在時，質(zhì)點(diǎn)Q開始振動B．在時，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動到Q點(diǎn)C．在時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M的速度在增大，加速度在減小D．在時，質(zhì)點(diǎn)Q的位置坐標(biāo)為（10m，8cm）三、實(shí)驗(yàn)題11．如圖所示，在水波槽中放入兩塊擋板，擋板間留狹縫，調(diào)節(jié)擋板位置，可改變狹縫寬度現(xiàn)產(chǎn)生持續(xù)的平面波，且波長保持不變，觀察下列兩種情況下水波通過狹縫時的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．(1)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使其遠(yuǎn)大于水波的波長；(2)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使其接近水波的波長。12．(1)在利用發(fā)波水槽得到水面波形的實(shí)驗(yàn)中:(1)下圖為利用發(fā)波水槽得到的水面波形圖，a圖樣是水面波的現(xiàn)象，b圖樣是水面波的現(xiàn)象．(2)如圖所示用實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷來描述波的干涉圖樣，兩列波的振幅都為10cm，波速和波長分別為1m/s和0.2m，C點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)．則圖示時刻C點(diǎn)的振動方向(選填"向上”或“向下”)，從圖示時刻再經(jīng)過0.25s時，A點(diǎn)經(jīng)過的路程為cm．13．如圖是觀察水波衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，AB和CD是兩塊擋板，BC是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間的距離表示一個波長，則此時（選填“能”或“不能”）明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象，擋板前后波紋之間的距離。（選填“相等”或“不相等”）14．當(dāng)聲源與觀察者相對運(yùn)動時，觀測到的聲音頻率會發(fā)生變化，可以用此現(xiàn)象的原理測量運(yùn)動員移動速度的大小。某同學(xué)查閱資料得知聲源發(fā)出的聲音頻率是不變的，而觀察者接收的頻率由下述公式?jīng)Q定，其中v是聲速，是觀察者的速度，是聲源的速度，以上速度均是沿聲源與觀察者連線方向的速度大小。是聲源發(fā)出聲音的頻率，f是觀察者接收到的頻率。當(dāng)兩者靠近時，觀察者接收的頻率變高，反之變低。該同學(xué)為進(jìn)一步研究此規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：下圖中的揚(yáng)聲器可以發(fā)出特定頻率的聲音，滑片可在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動。在滑片上固定一部智能手機(jī)，手機(jī)中的聲學(xué)傳感器可以記錄手機(jī)接收到的聲音頻率隨時間變化的情況。（1）圖甲是實(shí)驗(yàn)過程中手機(jī)接收到的頻率信息，其中手機(jī)在①段處于靜止?fàn)顟B(tài)，在②段，在③段（分別填“向左運(yùn)動”“向右運(yùn)動”或“靜止”）；（2）手機(jī)靜止一段時間后以的速度運(yùn)動，由圖乙信息可得聲速為；（3）在跳臺滑雪、速降雪車等項(xiàng)目中，固定在地面的發(fā)聲器（同時也是接收器）若對著運(yùn)動員發(fā)射頻率為33kHz的超聲波，聲波遇到運(yùn)動員后會立即反射，反射波的頻率等于運(yùn)動員接收的頻率，發(fā)聲器最終接收的頻率是27.5kHz。已知聲速是330m/s，測得運(yùn)動員的速度大小是m/s。參考答案題號12345678910答案CDBBBCCCDBDACD1．C【詳解】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)兩車均向O運(yùn)動（在到達(dá)O之前）時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高；當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離O的方向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低，故ABD錯誤，C正確。故選C。2．D【詳解】A．由圖可知，A的起振方向向下，B的起振方向向上，而A、B同時起振，故A、B兩點(diǎn)的振動方向始終相反，故A錯誤；B．左繩上傳播的波長為右繩上傳播的波長為而兩機(jī)械波的周期相同，根據(jù)可知故B錯誤；C．左繩上的機(jī)械波，第一個波峰到達(dá)O點(diǎn)所需時間為右繩上的機(jī)械波，第一個波峰到達(dá)O點(diǎn)所需時間為所以不可能同時到達(dá)，即兩列波形成的第一個波峰不可能在O點(diǎn)相遇，故C錯誤；D．O點(diǎn)到A點(diǎn)的距離滿足O點(diǎn)到B點(diǎn)的距離滿足但是由于B點(diǎn)的起振方向和A點(diǎn)相反，因此左右兩列波在O點(diǎn)的振動相互減弱，即O點(diǎn)振幅滿足故D正確。故選D。3．B【詳解】A．機(jī)械波的傳播在介質(zhì)中進(jìn)行，需要介質(zhì)；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故A錯誤；B．機(jī)械波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在上一個質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)動下做簡諧運(yùn)動，各質(zhì)點(diǎn)的振動都是受迫振動，故B正確；C．波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中傳播時，頻率一定不變，波速由介質(zhì)決定，故C錯誤；D．靠近我們的汽車鳴笛時，我們聽到的聲音更“尖”，這叫做多普勒效應(yīng)，而汽車靠近我們時發(fā)出的聲波頻率并沒有變化，故D錯誤．故選B.4．B【詳解】在室內(nèi)說話，說話的聲音傳到墻壁上又反射回來，時間差太短，我們不能分辨出回聲與原聲，我們聽到的是回聲與原聲的混合，因此我們聽到的響亮，在空曠的場合我們說話，聲音傳播出去，周圍沒有高大的建筑物，聲音不能反射回來，我們聽到的只是原聲，因此聽起來就沒有室內(nèi)響亮，綜上分析，ACD錯誤，B正確。故選B。5．B【詳解】A．繩波是機(jī)械波，機(jī)械波的傳播需要滿足兩個條件：①振源振動，②介質(zhì)，所以繩波傳播需要介質(zhì)，故A錯誤；B．點(diǎn)的起振方向朝上，點(diǎn)的起振方向也朝上，故B正確；C．由于波向左傳播，繩中質(zhì)點(diǎn)帶動左側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動，故C錯誤；D．如果振源停止振動，在介質(zhì)中傳播的振動不會立即停止，故D錯誤。故選B。6．C【詳解】A．甲、乙兩列波的頻率不相等，兩列波相遇后不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，A錯誤；B．時，甲波傳播到處，沿軸正方向振動，乙波也傳播到處，沿軸負(fù)方向振動，由于甲的振幅大于乙的，則在平衡位置時甲波的振動速度大于乙的，故處的質(zhì)點(diǎn)開始向上振動，B錯誤；C．經(jīng)過，甲波向右傳播，處的質(zhì)點(diǎn)的振動狀態(tài)傳播至處，即，經(jīng)過，乙波向左傳播，處的振動狀態(tài)傳播至處，即，根據(jù)疊加原理可知，時，處質(zhì)點(diǎn)的位移，C正確；D．時，兩列波在處相遇，時，兩列波在處分開，故甲、乙兩列波從相遇到完全分開所需時間為，D錯誤。故選C。7．C【詳解】根據(jù)質(zhì)點(diǎn)起振動方向與波源起振方向相同，確定質(zhì)點(diǎn)的振動方向．A、質(zhì)點(diǎn)5起振方向與質(zhì)點(diǎn)1相同，為豎直向上，故A錯誤；B、t=T時，傳播到9質(zhì)點(diǎn)，8質(zhì)點(diǎn)正豎直向上運(yùn)動，振動的速度方向豎直向上，加速度豎直向下，故B錯誤；C、時，質(zhì)點(diǎn)13開始振動，質(zhì)點(diǎn)12位于平衡位置上方，正在向上運(yùn)動，故C正確；D、t=T時，質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動．故D錯誤．8．CD【詳解】若波源和觀察都同時運(yùn)動，兩者間相對靜止時，是不能觀察到多普勒效應(yīng)的，故A錯誤；當(dāng)觀察者與波源相互靠近或遠(yuǎn)離時發(fā)生，故B錯誤；當(dāng)聲源朝靠近觀察者運(yùn)動時，即兩者間距減小，根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，那么觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，但聲源的頻率不變，故C正確；當(dāng)聲波遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動時，即兩者間距增大，根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，那么觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率，故D正確．9．BD【詳解】因?yàn)榇藭r刻質(zhì)點(diǎn)P正在加速運(yùn)動，即向下運(yùn)動靠近平衡位置，根據(jù)“上下坡”法判斷可知波向左傳播，此時Q向上運(yùn)動，處于減速狀態(tài)；N向上運(yùn)動，處于加速狀態(tài)；再過半個周期Q向下運(yùn)動，處于減速狀態(tài)，N向下運(yùn)動，處于加速狀態(tài).A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析相符，故B正確.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析相符，故D正確.10．ACD【詳解】A．由質(zhì)點(diǎn)N的振動圖像可知，其起振方向向下，則波沿x軸正方向傳播，且周期由圖甲可得波長根據(jù)波速公式波由M點(diǎn)傳到Q點(diǎn)所用的時間故A正確；B．質(zhì)點(diǎn)只能夠上下運(yùn)動，不能左右運(yùn)動，故B錯誤；C．時間此時M點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動，速度在增大，所以在時間內(nèi)，M點(diǎn)的速度在增大，根據(jù)可知加速度在減小，故C正確；D．在時，質(zhì)點(diǎn)Q已經(jīng)振動的時間為根據(jù)波的特點(diǎn)可知質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向向上，故可知在時，質(zhì)點(diǎn)Q剛好到達(dá)波峰，故其坐標(biāo)為（10m，8cm），故D正確。故選ACD。11．(1)無明顯的衍射現(xiàn)象。(2)有明顯的衍射現(xiàn)象。【詳解】(1)當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相差不多或比波長更小時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；因狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波的波長，所以觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象。(2)因狹縫的寬度與水波波長相差不多，所以能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。12．衍射干涉向下100【詳解】(1)[1]波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象就是波的衍射現(xiàn)象，故圖a說明發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象．[2]當(dāng)頻率相同的兩列波相遇時當(dāng)波程差為波長的整數(shù)倍時振動加強(qiáng)，當(dāng)波程差為半個波長的奇數(shù)倍時振動減弱，使有的地方振動加強(qiáng)有的地方振動減弱，且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域交替出現(xiàn)，故圖b是發(fā)生了干涉現(xiàn)象．(2)[3]B點(diǎn)處于波谷，A點(diǎn)處于波峰，波由B向A傳播，此時C處于平衡位置，經(jīng)過四分之一周期，波谷傳播到該點(diǎn)，知C點(diǎn)的振動方向向下．[4]波的周期質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)振動的路程等于4倍的振幅，經(jīng)過0.25s時，走過的路程等于5倍的振幅，A點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，A=20cm則s=100cm13．能相等【詳解】[1]因?yàn)椴ㄩL與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。[2]波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等。14．向左運(yùn)動向右運(yùn)動318.630【詳解】（1）[1]由題意可知，當(dāng)兩者靠近時，觀察者接收的頻率變高，反之變低，根據(jù)題圖甲可知②階段，其頻率變高，即手機(jī)在接近聲源即②階段在向左