2019年高考物理一轮复习 第十五章 机械振动 机械波 第2讲 机械波练习

第2讲机械波板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。

其中1～5为单选，6～12为多选)1．关于机械波的形成，下列说法中正确的是( )A．物体做机械振动，一定产生机械波B．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，做受迫振动C．参与振动的质点振动频率各不相同D．机械波传播过程中，介质中质点随波迁移，振动能量也随波传递答案 B解析有振源没有媒介时不能产生机械波，A错误。

机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动，并重复前一质点的振动情况，B正确。

参与振动的质点振动频率都相同，C错误。

机械波传播过程中，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，在振动过程中把能量传递出去，D错误。

2.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动。

由此可知( )A．该波沿x轴负方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处答案 C解析由同侧法可知波沿x轴的正方向传播，A错误；在该时刻，c点正向下振动，B错误；由同侧法可知，b质点先到达平衡位置，c质点先到达离平衡位置最远处，C正确，D错误。

3.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图所示，质点a与质点b相距1 m，a质点正沿y轴正方向运动；t＝0.02 s时，质点a第一次到达正向最大位移处，由此可知 ( )A．此波的传播速度为25 m/sB．此波沿x轴正方向传播C ．从t ＝0时起，经过0.04 s ，质点a 沿波传播方向迁移了1 mD ．t ＝0.04 s 时，质点b 处在平衡位置，速度沿y 轴负方向 答案 A解析 由题意可知波长λ＝2 m ，周期T ＝4t ＝0.08 s ，则v ＝λT＝25 m/s ，A 正确；由“同侧法”知波沿x 轴负方向传播，B 错误；波传播时，介质中的质点不随波迁移，C 错误；t ＝0时，质点b 正处在平衡位置，沿y 轴负方向运动，从t ＝0到t ＝0.04 s 经过了半个周期，质点b 回到平衡位置，沿y 轴正方向运动，D 错误。

4．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P 点，t ＝0.6 s 时恰好传到Q 点，波形如图中虚线所示，a 、b 、c 、P 、Q 是介质中的质点，下列说法正确的是 ( )A ．t ＝0.6 s 时，质点a 速度沿y 轴负方向B ．质点P 在t ＝0到t ＝0.6 s 这段时间沿x 轴正方向移动了30 mC ．质点c 在t ＝0到t ＝0.6 s 这段时间通过的路程为30 cmD ．t ＝0.5 s 时，质点b 、P 的位移相同 答案 D解析 波是沿x 轴正方向传播的，由微平移法可知，t ＝0.6 s 时，质点a 正沿y 轴正方向运动，A 错误。

波向前传播时，介质中的质点只是在各自的平衡位置上下做简谐运动，并不随波向前传播，B 错误。

由于t ＝0时波尚未传播到c 点，t ＝0.6 s 时波前位于质点c 右侧半个波长处，故质点c 在t ＝0到t ＝0.6 s 这段时间振动了半个周期，则其通过的路程为s ＝2A ＝20 cm ，C 错误。

因在0.6 s 时间内波向前传播了34λ的距离，可知波的周期T ＝0.8 s ，当t ＝0.5 s 时，波向前传播58λ的距离，故t ＝0.5 s 时每个质点偏离平衡位置的位移与其左侧相距Δx ＝58λ＝25 m 处的质点在t ＝0时偏离平衡位置的位移相同，由图中实线知质点b 、P 左侧25m 处两质点在t ＝0时恰好位于同一波谷左右两侧对称位置上，偏离平衡位置位移相同，故t ＝0.5 s 时，b 、P 两质点的位移也相同，D 正确。

5．利用发波水槽得到的水面波波形如图甲、乙所示，则( )A ．图甲、乙均显示了波的干涉现象B ．图甲、乙均显示了波的衍射现象C ．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D ．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象 答案 D解析 波绕过障碍物继续向前传播的现象叫波的衍射现象。

波的干涉现象是由频率相同的两列波相遇时叠加产生的，并形成干涉图样，干涉图样的特点是振动加强区与振动减弱区各自都能连成线，且相互间隔地分布。

因此题图甲显示了波的衍射现象，题图乙显示了波的干涉现象，D 正确。

6．[2017·吉林梅河口一模]如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S 1、S 2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S 1的振幅A 1＝3 cm ，S 2的振幅为A 2＝2 cm ，下列说法正确的是( )A ．质点D 是振动减弱点B ．质点A 、D 在该时刻的高度差为10 cmC ．再过半个周期，质点B 、C 是振动加强点D ．质点C 的振幅为1 cmE ．质点C 此刻将向下运动 答案 BDE解析 由题图知质点A 、D 到两个波源的波程差为零，故质点A 、D 都是振动加强点，而质点B 、C 都是波峰与波谷相遇，都是振动减弱点，A 错误；图示时刻，质点A 的位移为＋3 cm ＋2 cm ＝＋5 cm ，质点D 的位移为(－3) cm ＋(－2) cm ＝－5 cm ，故质点A 、D 在该时刻的高度差为10 cm ，B 正确；振动的干涉图样是稳定的，质点A 、D 一直是振动加强点，而质点B 、C 一直是振动减弱点，故C 错误；质点C 是振动减弱点，振幅为3 cm －2 cm ＝1 cm ，D 正确；质点C 是振动减弱点，此刻在上方最大位移处，故质点C 此刻将向下振动，E 正确。

7．如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波的部分波形图。

若该波波速v ＝40 m/s ，在t ＝0时刻波刚好传播到x ＝13 m 处，下列关于波在t ＝0.45 s 时的运动情况分析，其中正确的是( )A ．该波x ＝9 m 处的质点的位移为－5 cmB ．该波x ＝11 m 处的质点的位移为5 cmC ．该波x ＝11 m 处的质点速度方向沿y 轴负向D ．该波刚好传播到x ＝31 m 处E ．该波刚好传播到x ＝18 m 处 答案 ACD解析 根据题中图象可知λ＝8 m 。

根据λ＝vT 可得，波的周期为T ＝λv＝0.2 s ，所以在Δt ＝0.45 s时间内，已传播了214个周期，据波的周期性特点，将t ＝0时的波形图向右平移14λ，即可得t ＝0.45 s 时的波形图，则在t ＝0.45 s 时，x ＝9 m 处的质点的位移为－5 cm ，x ＝11 m 处的质点的位移为0，A 正确，B 错误。

x ＝11 m 处的质点沿y 轴负方向运动，C 正确。

在t ＝0时刻，该波刚传播到x ＝13 m 处，在Δt ＝0.45 s 时间内又传播x ′＝v ·Δt ＝18 m ，故t ＝0.45 s 时波刚好传播到31 m 处，D 正确，E 错误。

8．如图a 所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q ′、P ′、O 、P 、Q 质点，相邻两质点间距离为1 m 。

t ＝0时刻O 质点从平衡位置开始沿y 轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O 质点振动图象如图b 所示，当O 点第一次达到正方向最大位移时，P 点刚开始振动，则( )A ．P ′、P 两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反B ．当Q ′点振动第一次达到负向最大位移时，O 质点已经通过25 cm 路程C ．当波在绳中传播时，波速为1 m/sD ．若O 质点振动加快，波的传播速度变大 答案 BC解析 依题，向左、向右传播的两列波关于y 轴左右对称，关于y 轴对称的两个质点的振动步调总是相同的，A 错误；振动从O 点传到Q ′点时，O 点已经振动了半个周期，Q ′点起振方向向上，当Q ′点振动第一次达到负向最大位移时，质点O 第二次到达正向最大位移处，共运动了114周期，则通过的路程为s ＝5A ＝25 cm ，B 正确；t ＝1 s 时，O 点第一次达到正方向最大位移，P 点刚开始振动，即波传播了1 m ，故波速v ＝st＝1 m/s ，C 正确；波速由介质决定，与频率无关，故O 质点振动加快，波的传播速度不变，D 错误。

9．[2018·湖北武汉模拟]一列简谐横波沿x 轴传播。

在x ＝12 m 处的质点a 的振动图线如图甲所示，在x ＝18 m 处的质点b 的振动图线如图乙所示。

下列判断正确的是( )A ．质点a 在波谷时，质点b 一定在平衡位置向y 轴正方向振动B ．若波沿＋x 方向传播，这列波的最大传播速度为3 m/sC ．若波沿－x 方向传播，这列波的最大波长为24 mD ．若波的传播速度为0.2 m/s ，则这列波沿＋x 方向传播E ．若波的传播速度为1 m/s ，则这列波沿－x 方向传播 答案 ACD解析 由图可知，质点a 在波谷时，质点b 在平衡位置且向y 轴正方向振动，A 正确；若波向＋x 方向传播，则s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝6 m ，λ＝244n ＋3 m ，v 右＝λT ＝34n ＋3 m/s ，n ＝0，1,2，…，当n ＝0时，λ最大为8 m ，v 右最大为1 m/s ，当n ＝3时，v 右＝0.2 m/s ，B 错误，D 正确；若波向－x 方向传播，则s ab ＝⎝⎛⎭⎪⎫n ＋14λ＝6 m ，λ＝244n ＋1 m ，v 左＝λT ＝34n ＋1 m/s ，n ＝0,1,2，…，当n ＝0时，λ最大为24 m ，v 左最大为3 m/s ，当n ＝1时，v 左＝1 m/s ，当n >1时，v 左<0.6 m/s ，故C 正确，E 错误。

10．[2017·兰州一中月考]一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t ＝0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。

下列说法正确的是( )A ．图乙表示质点L 的振动图象B ．该波的波速为0.5 m/sC ．t ＝8 s 时质点M 的位移为零D ．在4 s 内质点K 所经过的路程为3.2 mE ．质点L 经过1 s 沿x 轴正方向移动0.5 m 答案 ABD解析 由题图甲及波沿x 轴正方向传播可知，t ＝0时刻质点L 经过平衡位置向上振动，与图乙振动图象符合，故A 正确；由题图甲读出波长λ＝2 m ，由题图乙读出周期T ＝4 s ，则该波的波速v ＝λT ＝24 m/s ＝0.5m/s ，故B 正确；t ＝8 s ＝2T ，所以t ＝8 s 时质点M 的位移与t ＝0时的位移相同，都为负的最大值，C 错误；由于T ＝4 s ，所以在4 s 内K 质点所经过的路程为4倍的振幅，为3.2 m ，故D 正确；横波中，各质点振动的方向与波的传播方向垂直，所以不可能沿x 轴方向运动，故E 错误。