高中物理选修一第三章《机械波》测试(有答案解析)(10)

一、选择题
1．小明和小华利用照相机记录绳子上由a 向b 传播的机械波并研究机械波的传播规律。

某时刻拍照记录的波形如图甲所示（图中数据为已知），其中a 、b 两点平衡位置的横坐标的距离为6m ，b 点的振动图像如图乙，则a 点的振动图像为（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
2．一列简谐横波在10.02s t =时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在lm x =处的质点P 的振动图像如图乙所示。

已知质点M 的平衡位置在 1.75m x =处。

下列说法正确的是（ ）
A ．波的传播方向沿x 轴负方向
B ．2003s t =.
时，质点M 的运动方向沿y 轴正方向
C ．M 点在1t 2
D ．质点M 从1t 时刻起每过0.005s 通过的路
程均为0.2m
3．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波速4m /s v =。

已知坐标原点处质点的振动图像如图所示，在选项的四幅图中，能够正确表示0.35s t =时波形的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4．如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在0t =时刻的波形，P 、Q 两个质点的平衡位置分别位于 3.5m x =和 6.5m x =处。

0.5s t =时，质点P 恰好第二次位于波峰位置。

下列说法正确的是（ ）
A ．这列波的周期为0.5s
B ．这列波的传播速度为6m/s
C ．0.6s t =时，质点Q 将位于波峰位置
D ．质点Q 在0~0.9s 内的路程为18cm
5．如图所示是两完全相同的波源形成的干涉图样（部分），其中实线和虚线分别表示波峰和波谷，a 、b 、c 、d 为波峰、波谷的交点，ad 连线与bc 连线交于e 点（图中未画出），波源振幅为A 。

下列说法正确的是（ ）
A ．质点a 振动加强，此时位移为零
B ．质点b 振动加强，此时位移为A
C ．质点e 振动加强，振幅为2A
D ．从此刻起，经过半个周期时间，质点c 回到平衡位置
6．如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。

此刻，M
点是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）
A．M点始终处在波峰位置
B．P、N两点始终处在平衡位置
C．O点距离两个波源的位移差为半波长的奇数倍
D．从该时刻起，经过二分之一周期，M点所在位置变成振动减弱区
7．甲、乙两列波振幅分别为A、A
2
，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所
示，x=4m处的质点再过1s将第一次到达波谷，以下说法正确的是（）
A．这两列波能不能产生干涉现象
B．经过4s两波会相遇
C．x=7m处的质点振幅为A
D．x=6m处的质点振动加强
8．在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s．M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示．在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s，则下列说法中正确的是（）
A．该波的周期为5 3 s
B．在t=1
3
s时，N的速度一定为2m/s
C．从t=0到t=1s，M向右移动了2m
D．从t=1
3
s到t=
2
3
s，M的动能逐渐增大
9．两个振幅相同的波源S1、S2在水槽中形成如图所示的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则
A ．在两波相遇的区域中会产生干涉
B ．a 点此时位移最大
C ．a 点的振动始终加强
D ．a 点的振动始终减弱
10．一根张紧的水平弹性长绳上的a 、b 两点，相距14.0 m ，b 点在a 点的右方。

当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a 点的位移达到正极大时，b 点的位移恰为零，且向下运动，经过1.0s 后，a 点的位移为零，且向下运动，而b 点的位移达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（ ） A ．4.67m/s B ．6m/s C ．9m/s D ．4m/s
11．一列横波在某一时刻的波形图如图所示，若 D 点此时的运动方向向上，则下列说法中正确的是（ ）
A ．质点 D 和 F 所受回复力相同
B ．质点 F 与 H 的速度方向相同
C ．质点 B 和
D 的加速度方向相反 D ．质点 G 比 H 先回到平衡位置
12．一列波速为 0 . 5m/s 的简谐波，某时刻波形如图中实线所示，经过一段时间后，波形如图中虚线所示，则这段时间不可能为（ ）
A ．1s
B ．2s
C ．3s
D ．5s
13．沿x 轴正方向传播的简谐横波，振幅为5cm ，质点A 、B 的平衡位置离O 点的距离分别为1.8m 和3.0m ，0t =时的波形如图所示，0.6t s =时质点A 恰好第二次到达波峰.下列说法正确的是( )
A ．波速为3/m s
B ．频率为2Hz
C ．质点B 在0-0.6s 内路程为25cm
D ．质点B 在0.6t s 时沿y 轴负方向运动
14．如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S ，产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f 1、f 2和v 1、v 2，则（ ）
A ．f 1＝2f 2，v 1＝v 2
B ．f 1＝f 2，v 1＝2v 2
C ．f 1＝f 2，v 1＝0.5v 2
D ．f 1＝0.5f 2，v 1＝v 2
15．图甲表示一列简谐横波在t ＝20s 时的波形图，图乙是该列波中的质点P 的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v 以及传播方向分别是( )
A ．v ＝25cm /s ，向左传播
B ．v ＝50cm /s ，向左传播
C ．v ＝25cm /s ，向右传播
D ．v ＝50cm /s ，向右传播
二、填空题
16．一列简谐横波沿水平向右传播，在波的传播方向上相距Δx =6m 的a 、b 两质点（质点b 在质点a 的右侧）的振动情况如图所示。

则该波的波速v=_______m/s ；该波的最大波长λm =____m 。

17．如图所示，平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s ，平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质
点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为P 3.5m x =、Q 3m x =-，当波源S 位移为负且向y -方向运动时，P 、Q 两质点的位移方向__。

（选填“相同”或“相反” )
18．如图所示，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x ＝0.3sin(200πt )m ，两波源形成的简谐横波分别沿AP 、BP 方向传播，波速都是500m/s ，则简谐横波的波长为________m ，某时刻两列波的波峰在P 点相遇，则介质中P 点的振幅为________m.
19．国庆期间，小明一家驾车去山区旅行，汽车以72km/h 的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛4s 后小明听到回声。

已知声音在空气中的传播速度为340m/s 。

（1）人们利用声音的反射做成了回声测距系统，运用该系统______（填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，原因是__________________。

（2）小明听到回声时距离高山多远______？
20．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在0t =时刻的部分波形图如图所示，此时波恰好传播到x 轴上的质点B 处，质点A 在负的最大位移处。

在0.6s t =时，质点A 恰好第二次出现在正的最大位移处，则 1.1s t =时，质点B 的位移为__cm ，该波刚好传到x =__m 处。

21．机械波在x 轴上传播，在t =0时刻的波形如图中的实线所示，在t =0.15s 时刻的波形如图中的虚线所示。

已知该波的周期大于0.15s 该波的振幅是_____，若波沿x 轴负方向传播，则波速大小v =_____。

22．如图所示为某时刻一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，P 、Q 为介质中的两个质点，从该时刻起P 质点再经过1s 第一次回到平衡位置，从该时刻起Q 质点再经过6s 第一次回到
原位置，则该机械波的波速为__________，从该时刻起12s时P质点的纵坐标为
__________，振动方向__________。

23．如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t1=0.06s时刻的波形图。

已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴负方向运动。

该波沿______方向传播；最小波速为______。

24．一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示。

(1)该列波沿x轴________（选填“正向”或“负向”）传播。

(2)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为
________Hz。

25．如图所示为某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图像，在t=5s时，两质点的振动方向_____（填“相同”或“相反”）。

由于两质点的振动，在同一介质中形成了两列机械波，两列波的波长之比λ甲：λ乙=_____；波速之比v甲：v乙=_______
26．一列简谐横波在t1＝0时的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0s时的波形如图甲中虚线所示。

图乙是图甲中质点a的振动图象，则这列波是向x轴______（选填“正方向”或“负方向”）传播的，波速的大小为____m/s。

在t1 到t2 时间内，质点a通过的路程为_______m。

三、解答题
27．一简谐横波以4m/s 的波速沿水平绳向x 轴正方向传播．已知t ＝0时的波形如图所
示，绳上两质点M 、N 的平衡位置相距
3
4
波长．设向上为正，经时间t 1（小于一个周期），质点M 向下运动，其位移仍为0.02m 。

求： （1）该横波的周期；
（2）t 1时刻质点N 的位移大小．
28．图甲为某一列简谐波t =t 0时刻的图象，此时这列波上P 质点的坐标为（1.0m ，0）。

图乙是P 质点从这一时刻起的振动图象： (1)求波的传播方向和波速大小；
(2)画出经过2.3s 后波的图象，并求P 质点这段时间内的位移和路程。

29．一列简谐波沿x 轴正方向传播，波源在原点，t =1s 时第一次出现下图的波形。

请在图中画出：
（1）此时M 点的速度方向；
（2）t =2.5s 时的波形（至少画一个波长）
30．如图所示为一列简谐横波沿x 轴传播，实线为0t =时刻的波形，虚线为0.5s t =时刻的波形。

在0t =时刻到0.5s t =时刻这段时间内，平衡位置在8m x =处的质点P 共有两
次到达波峰，求：
（1）若波沿x轴正向传播，波的传播速度为多少；若波沿x轴负方向传播，波的传播速度为多少；
（2）若波沿x轴正向传播，试写出质点P的振动方程（不要求写推导过程）。