深圳沙井中学高中物理选修一第三章《机械波》测试(答案解析)

一、选择题
1．如图所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m ，波速为1m/s ，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm ，C 点是相邻实线与虚线间的中点，则（ ）
A ．图示时刻A 、
B 两点的竖直高度差为2cm B ．
C 点正处于振动减弱区 C ．E 点到两波源的路程差为零
D ．经0.2s ，F 点的位移为零
2．一列沿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
3．一列简谐横波在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 时刻位移为
2
m 10
D ．质点M 从1t 时刻起每过0.005s 通过的路
程均为0.2m
4．在同一介质中两列简谐横波沿x轴以相同速度0.4m/s相向传播，波源分别位于（-
0.2m，0）和（1.2m，0）处，振幅均为2cm，t=0时刻波的图像如图所示，此时（0.2m，0）、（0.8m，0）的两个质点E、F刚好开始振动，B、C、D的平衡位置坐标分别为（0.4m，0）、（0.5m，0）、（0.6m，0），以下说法错误的是（）
A．两列波叠加后C点振动位移始终为0
B．两列波叠加能够发生干涉现象
C．两列波叠加后B点的位移为0
D．两列波叠加后D点的振幅为4cm
5．下列说法的错误是（）
A．泊松亮虹是光通过圆孔发生衍射时形成的
B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉
C．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度
D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
t 时的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡6．图为一列简谐横波在0.10s
位置为x=4m的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法中错误的是（）
A．t=0.15s时，Q点的加速度达到正向最大
B．t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向
C．从t=0.10时到t=0.25s时，波沿x轴负方向传播了6m
D．从t=0.10时到t=0.25s时，点P通过的路程为30cm
7．如图所示，1S和2S是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。

实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。

此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是（）
A ．b 质点始终处于离平衡位置2A 处
B ．从该时刻起，经过14
T ，c 处的质点将通过平衡位置 C ．d 质点的振幅大小介于b 、c 之间
D ．若S 2不动，S 1沿S 1b 连线向b 运动，则a 处质点仍然始终处于平衡位置
8．某机械波沿x 轴正方向传播，在0t =时刻波形如图所示。

已知该波的周期0.2s T =，则该波（ ）
A ．波长6λ=m
B ．此时Q 点的运动方向向上
C ．在0.3t =s 时，Q 点正好处在平衡位置
D ．在0.2s 内，质点P 通过的路程是4cm
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
10．一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
11．一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b（x b>0）.a 点的振动规律如图所示．已知波速为v=1m/s,在t=0s 时b 的位移为 0.05m,则下列判断正确的是
A．从t=0 时刻起的 2s 内，a质点随波迁移了 2m
B．t=0.5s 时，质点a的位移为 0.05m
C．若波沿x 轴正向传播,则可能x b=0.5m
D．若波沿x轴负向传播,则可能x b=2.5m
12．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是
A．这列波的振幅为4 cm
B．此时x=4 m处质点沿y轴正方向运动
C．这列波的周期为8 s
D．此时x=6 m处质点的加速度最小
13．图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=lm处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点．图乙为质点Q的振动图象．下列说法不正确的是（）
A．该波的传播速度为40m/s
B．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
C．该波沿x轴负方向传播
D．t=0.10s时，质点Q的速度方向向下
14．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．已知该波的波速是0.8m/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0.125 s
C．这列波可能是沿x轴正方向传播的
D．t =0时，x= 4cm处的质点速度沿y轴负方向
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
16．一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图如图甲所示，P是平衡位置在x=1m处的质点，Q 是平衡位置在x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则该简谐横波的传播速度为
________m/s；t=0.2s时，质点P沿y轴____________（填“正”或“负"）方向运动；在2s内
质点Q通过的路程为____________m。

17．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻波刚传到x=2.5m处，其波形如图甲所示。

P、Q为介质中两个质点，其平衡位置x p=0.5m，x Q=5m，图乙是质点P的振动图像。

则该简谐横波的波速为_______m/s；10s内Q质点通过的路程为_______cm。

t=时刻的波形如图所示，此时质18．一简横波以2m/s的速度沿x轴正方向传播。

已知0
点P的位移为0.15m，再过0.5s质点P第一次到达波峰。

则这列波的周期为
___________s，波长为___________m，在0~4s这段时间内质点P通过的路程为
___________m。

19．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图。

若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为__________s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为___________m/s；若波速为50m/s，则t=0时刻P质点的运动方向为____________（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。

20．如图所示为一列横波在某一时刻的波形图，已知波的频率为2Hz，则这列波的波速为
x=处的质点此时正向y轴负方向运动，该波的传播方向为
________m/s，若在6cm
________（选填“向左”或“向右”）。

21．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______。

22．某时刻一列机械波波形如图所示，A与B两质点相距2m，此时A点速度方向沿y轴向上，经过0.04s，质点A第一次到达波峰此波沿x轴方向_______（填“正”或“负”）传播，波的传播速度为_______m/s，经过0.08s，质点B速度沿y轴_______（填“正”或“负”）方向。

23．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t=0时刻波刚好传播到B点，质点A的振动图像如图乙所示。

该波再经过t=_______s传到Q点，t=1.1s，质点A距平衡位置的距离为_______m。

24．一列简谐横波由质点A向质点B传播．已知A、B两点相距4 m，这列波的波长大于2 m而小于20 m．如图甲、乙分别表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象．则波的传播速度等于_________________．
25．某时刻一列机械波波形如图所示，A 与B 两质点相距1 m ，此时A 点速度方向沿y 轴向上，经过0.02 s ，质点A 第一次到达波峰．此波沿x 轴_________方向（填“正”、或“负”）传播，波的传播速度为_________m/s ，经过0.04 s ，质点B 速度沿y 轴________（填“正”、或“负”）方向。

26．如图为两频率相同的横波在传播过程中某时刻叠加情况的俯视图，两列波的振幅都为10cm ，质点沿竖直方向振动，实线表示波峰，虚线表示波谷。

则此时a 点的位移为_____；a 、b 、c 点中，振动加强的点为_____。

三、解答题
27．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t = 0时刻的波形如图所示，介质中质点P 、Q 分别位于x = 2m 、x = 4m 处。

从t = 0时刻开始计时，当t =3.5s 时质点Q 刚好第2次到达波峰。

（1）求波速。

（2）求质点P 在5s 时间内通过的路程。

（3）写出从t =0时刻开始平衡位置在4.5m 处的质点N （N 点没标出）的振动方程（不要求推导过程，初相位ϕ：0πϕ≤<2）。

28．某列波在t =0时刻的波形图如图所示，此时质点P 正向y 轴正方向运动，经0.5s 第2次达到波峰位置，求： (1)判断波的传播方向； (2)求周期T 及波速v ；
(3)在原图中画出t =0.7s 时的波形图（至少画够一个波长）。

29．已知在t 1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t 2该波的波形如图中虚线所示。

t 2－t 1=0.04s ，求：
(1)若已知T <t 2－t 1<2T ，且图中P 质点在t 1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速； (2)若0.02s<T <0.04s ，且从t 1时刻起，图中Q 质点比R 质点先回到平衡位置，求可能的波速。

30．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在00t =时刻波形如图所示，此时波刚好传到
3m x =处。

求：
(1)若该波速为6m/s ，从图示时刻起时，写出1m x =处质点振动的位移随时间变化的表达式；
(2)若该波的波速为6m/s ，经过t ∆时间，在x 轴上3~3m -区间内波形与0t 时刻正好相同，则t ∆为多少？
(3)若某人在P 点（图中未画出，且波已通过P 点）在2s 内观察到3个波峰通过其身旁，求该波的波速范围。