承德市高中物理选修一第三章《机械波》检测题(包含答案解析)

一、选择题
1．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示，P、Q为介质中的两个质点，此时分别位于平衡位置和波峰处，它们的平衡位置分别为x=2m和x=8m。

已知波的周期为2s，则（）
A．这列波的波速为4m/s
B．t=0时，质点P沿y轴负方向运动
C．t=0时，质点Q的加速度为零
D．t=1s时，质点Q的加速度为零
x=的M点时开始计时，已2．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到5m
知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法正确的是（）
A．这列波的波长是5m B．这列波的波速是20m/s
Q x=经过0.7s才第一次到达波峰D．M点以后各质点开始振动时的C．质点(9m)
方向都是向上
3．图甲为一列简谐横波在t=4s时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为x a=2m和
x b=6m，质点b从t=0时刻开始计时的振动图像为图乙。

下列说法正确的是（）
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s B．t=4s时该质点b的速度沿+y方向
C．质点a经4s振动的路程为2m D．质点a在t=2s时速度为最大
4．如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波。

在t＝0时刻，质点O从平衡位置开始向y轴正方向运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（）
A ．t ＝0.4s 时，质点A 第一次到达波峰
B ．t ＝1.2s 时，A 在平衡位置，速度沿y 轴正方向
C ．t ＝2s 时，质点B 第一次到达波峰
D ．t ＝2.6s 时，质点B 的加速度达到最大
5．如图所示，某个手机充电时打入电话，手机开始振动，频率f 1，发现在插座附近的充电线A 位置也在振动，频率f 2。

则f 1和f 2的大小关系以及你判断的依据最合理的是（ ）
A ． f 1＞f 2，机械波的传播规律
B ． f 1= f 2，机械波的传播规律
C ． f 1＞f 2，简谐振动的规律
D ． f 1= f 2，简谐振动的规律
6．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
7．如图，手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。

绳上有另一质点P （图中未画出）。

t =0时，O 位于最高点，P 位于最低点，下列判断正确的是（ ）
A ．4T t =
时，P 位于平衡位置上方 B ．P 的起振方向与O 的起振方向相反 C ．8T t =时，P 的速度方向水平向右 D ．P 、O 的振动频率相同
8．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
9．如图所示，左边为竖直弹簧振动系统，振子连接一根水平很长的软绳，沿绳方向取x 轴。

振子以10Hz 的频率从平衡位置O 向上开始运动，从该时刻计时，经t =1s 后，x =5cm 处的绳开始振动，则下列说法正确的是（ ）
A ．绳上产生的波的波长为5cm
B ．绳上各质点都沿x 轴方向运动，因此绳波为横波
C ．弹簧振子振动的快慢决定了绳上产生的波的传播快慢
D ．t =1s 时，x =5cm 处的绳从平衡位置开始向上振动
10．如图所示，有一列沿x 轴正向传播的简谐横波，在t =0时刻振源S 从O 点开始振动。

当t =0.2s 时，波刚好传到x =4m 处的质点。

下列对该简谐横波的分析中不正确的是（ ）
A．该简谐横波的周期是0.2s，波速是20m/s
B．0.4s时，该简谐横波上的M点通过的路程是4cm
C．该简谐横波遇到尺寸小于4m的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D．若站在振源右侧的接收者以速度v匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于5Hz
11．一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示．则下列说法中错误的是（）
A．这列波的波速是25m/s
B．这列波沿x轴负方向传播
C．质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m
D．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz
12．a、b 是水平绳上的两点，相距 42cm，一列正弦横波从a 到b 沿此绳传播，每当 a 点经过平衡位置向上运动时，b 点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是（）A．168cm B．84cm
C．56cm D．14cm
13．如图所示，为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由 0 点从左向右传播的图象，屏上每一小格长度为 1cm.在t=0 时刻横波发生器上能显示的波形如图所示；因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A 到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播），此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C 处，在t=5 秒时，观察者看到C 处恰好第三次（从C开始振动后算起）出现平衡位置，则该波的波速不可能是
A．3.6cm/s
B ．4.8cm/s
C ．6cm/s
D ．7.2cm/s
14．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 15．质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴上做简谐运动，其振动图象如图甲所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为1.0 m/s ．经0.3 s 后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s 后的波形图是图中的( )
A ．
B ．
C ．
D ．
二、填空题
16．如图，一列沿x 轴正方向传播的简谐横波0t 时刻刚好传播到(10m,0)P 点，原点O 是波源的平衡位置，波源持续振动的频率为5Hz 。

①波源的起振方向沿y 轴______________（选填“正”或“负”）方向；②该波的波速为______________m /s ；③平衡位置为(6m,0)的质点在()()000.2s ~0.4s t t -+内通过的路程为______________m 。

17．如图，一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如实线所示，经过△t=2s，其波形如虚线所示，则这列波的波速为___________m/s；若波的周期为T，且T>△t，则波上一质点A经过△t′=3.6s，所经过的路程为___________m。

t=时刻的波形如图所示，此刻波刚好传播到18．一简谐横波沿x轴正方向传播，0
5
x=m，此时该点_______（选填“向上”或“向下”）振动，该波沿x轴传播的速度
x=m处质点的振v=m/s。

在此后的2s内，则该质点通过的总路程是__________， 1.5 1
动方程为__________cm。

19．如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.01s时第一次出现的波形图，则波沿x轴________（填“正”或“负”）方向传播，波速为________m/s。

20．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tz=0.6s时刻的波形图。

已知在t1=0时刻，x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。

根据图像分析，这列波的传播方向是______；若该波传播的周期为T，T<t2-t1<2T，则这列波的波速为______m/s。

21．如图所示，图甲是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收
超声波脉冲信号，根据发出和接收信号间的时间差，测出被测物体的速度。

图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。

设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0 s，超声波在空气中的传播速度是v=340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是_________m，汽车的速度是_________m/s。

22．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙是平衡位置在
4.0m
x=处的质点P的振动图象，则这列波的波速为________m/s；该时刻质点P的振动方向沿y轴________（选填“正”或“负”）方向；从该时刻开始计时，再过________s质点
P第一次出现在波谷，
1
s
3
t=时质点P的位移为________m。

23．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m。

(1)该波的频率为___________Hz，在海水中的波速为___________m/s。

(2)若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少___________？
(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声___________？24．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=_____。

25．一列简谐横波，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 。

26．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，0t =时刻的波形如图中实线所示，0.5s t =时刻的波形如图中虚线所示，已知该横波的周期大于0.5s ，则该简谐横波的波长为________m ，波速为_______m/s ，位于2m x =处质点位移随时间变化的关系式为y =________cm 。

三、解答题
27．已知在0x =处的质点O 在沿y 轴方向上做简谐运动，形成沿x 轴正方向传播的简谐波。

0s t =时质点O 开始振动，当0.2s t =时波刚好传到质点A 处，形成了如图所示的波形，此时质点P 的位移为2.5cm 。

求：
Ⅰ.再经过多长时间5m x =处的质点振动后第一次回到平衡位置；
Ⅱ.从质点A 开始振动到5m x =处的质点第一次回到平衡位置过程中质点P 通过的路程。

28．如图中实线是一列简谐横波在t 1=0时刻的波形，虚线是这列波在t 2=0.5 s 时刻的波形：
(1)写出这列波的波速表达式；
(2)若波速大小为74 m/s ，波速方向如何？
29．图中的实线是0时刻的波形图象，虚线是经过0.5s 时的波形图象。

(1)假定波向左传播，求它传播的可能距离；
(2)若这列波向右传播，求它的最大周期；
(3)假定波速是34m/s ，求波的传播方向。

30．如图，在xy 平面内有两个点波源1S 、2S 分别位于x 轴上10x =、210m x =处，它们在同一均匀介质中均从0t =开始沿y 轴正方向做简谐运动。

波源1S 振动方程为13sin10(cm)y t π=，波源2S 振动方程为25sin10(cm)y t π=。

质点P 位于x 轴上32m x =处，已知质点P 在0.1s t =时开始振动，求：
（1）这两列波在介质中的波长；
（2）在0.1s t =至0.7s t =内质点P 通过的路程。