高中物理阶段质量检测(二)机械波教科版选修34

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近年学年高中物理第二章机械波章末习题检测(基础篇)教科版选修3-4(2021年整理)

2018学年高中物理第二章机械波章末习题检测（基础篇）教科版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018学年高中物理第二章机械波章末习题检测（基础篇）教科版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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《机械波》章末习题检测（基础篇)一、选择题1．一列波由波源向周围扩展开去，下列说法正确的是( )A．介质中各质点由近及远地传播开去B．介质中的振动形式由近及远传播开去C．介质中振动的能量由近及远传播开去D．介质中质点只是振动而没有迁移2．观察者不动，波源迎面而来时，下列说法正确的是（)A．波源的波长发生了改变B．波源的频率发生了改变C．观察者收到的波的频率发生了改变D．波速发生了改变3．一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图1所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动．由此可知( )A．该波沿x轴负方向传播B．该时刻,c的加速度正在减小C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻，b的速率比c的速率大4．在水波的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( ）A．10 cm B．5 m C．d＞1 cm D．d≤1 cm5．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波．一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s 第一次到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5 m，则这列波( )A．周期是0.2 s B．波长是0.5 m C．波速是2 m/s D．经1。

第7周周测(机械波) —教科版高中物理选修3-4检测

物理试题一、单选题（每题5分，共40分）1．下列关于简谐运动的说法，正确的是（）A．只要有回复力，物体就会做简谐运动B．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大C．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反2．一质点做简谐振动，从平衡位置运动到最远点需要14周期，则从平衡位置走过该距离的一半所需时间为A．1/8周期B．1/6周期C．1/10周期D．1/12周期3．摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图所示，选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知（）A．甲、乙两单摆的摆长之比是4 9B．t a时刻甲、乙两单摆的摆角相等C．t b时刻甲、乙两单摆的势能差最小D．t c时刻甲、乙两单摆的速率相等4．如图所示为一弹簧振子的振动图象，下列说法正确的是( ) A．弹簧振子的振幅为5m，振动周期为6sB．该振子简谐运动的表达式为x =5sin0.5πt（cm（C．该振子在第100s时的位移为5cmD．2（3s这段时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动，动能减小5．如图，波长相同的两列水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时( )A．a（b连线中点速度为零B．a（b连线中点振动加强C．再经过12周期，a（b两点振动减弱D．再经过12周期，c（d两点振动加强6．LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若21π2t t LC-=）A．在t1时刻电容器正充电B．在t2时刻电容器两极板间电场正在增强C．在t1时刻电路中电流正在减小D．在t2时刻自感线圈中磁场正在增强7．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（（A．电磁波由真空进入介质，频率不变，速度变大B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C．声波和电磁波都可在真空中传播D．雷达是用电磁波来测定物体位置的设备8．如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质（中的波速为v1，波在介质（中的波速为v2，则v1∶v2等于（（A 3B32C23D．22二、多选题（每题5分，共20分）9．如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m。

高中物理第二章机械波2波速与波长、频率的关系学案教科版选修3-4(2021年整理)

2018-2019版高中物理第二章机械波2 波速与波长、频率的关系学案教科版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019版高中物理第二章机械波2 波速与波长、频率的关系学案教科版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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2 波速与波长、频率的关系［学习目标] 1。

理解波长、频率和波速的物理意义.2.理解波的周期、频率与质点振动周期和频率的关系.3。

理解波长、频率和波速之间的关系，并会进行有关计算。

一、波长、振幅和频率1.波长（1)定义：沿波的传播方向，任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离(包含一个“完整的波”），叫做波的波长，常用λ表示。

（2）横波中任意两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长.纵波中任意两个相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长。

2.振幅（1)定义：在波动中，各质点离开平衡位置的最大距离，即其振动的振幅,也称为波的振幅.(2)波的振幅大小是波所传播能量的直接量度.3。

频率（1)定义：波在传播过程中,介质中质点振动的频率都相同，这个频率被称为波的频率.（2)波的频率等于波源振动的频率，与介质的种类无关。

（3)频率与周期的关系：f＝错误!或f·T＝1.二、波速1。

波速:机械波在介质中的传播速度。

2。

波速的决定因素:由介质本身的性质决定.3.波速、波长、周期(频率）的关系:v＝错误!或v＝λf.[即学即用]1.判断下列说法的正误.（1）在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长。

高中物理第2章机械波阶段质量检测教科选修3-4

第2章机械波阶段质量检测(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。

每小题至少有一个选项正确，全选对得6分，选不全得3分，错选不得分)1．声波从声源发出，在空中向外传播的过程中( )A ．波速在逐渐变小B ．频率在逐渐变小C ．振幅在逐渐变小D ．波长在逐渐变小解析：选C 声波在空中向外传播时，其波速(由空气介质决定)、频率(由振源决定)和波长⎝ ⎛⎭⎪⎫λ＝v f 均不变，故A 、B 、D 错误；又因为机械波是传递能量的方式，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，故C 正确。

2．下列说法中正确的是 ( )A ．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动B ．纵波在传播过程中，质点也不随波的传播而迁移C ．站在火车站的人听到一列鸣笛的火车的音调由高变低，可以判断火车正向你驶来D ．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的衍射现象解析：选B 当波源突然停止振动时，由于波是使质点间相互带动，并且重复，同时后一个质点比前一个质点滞后，所以离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振动，所以A 错；纵波在传播过程中，传播“振动”这种运动形式，质点不随波的传播而迁移，所以B 对；根据多普勒效应得知，当火车向你驶来的时候，警笛的音调变高；当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，所以C 错；在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的反射现象，所以D 错。

3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图1所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是( )图1A ．波1速度比波2速度大B ．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C ．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D ．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同解析：选C 两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A 错误。

(完整word版)高中物理选修34机械波习题

高中物理选修 3-4 机械波习题1、对于振动和波的关系，以下说法中正确的选项是A．振动是波的成因，波是振动的流传B．振动是单个质点体现的运动现象，波是很多质点结合起来体现的运动现象C．波的流传速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立刻停止流传2、如图为一列简谐横波在某一时辰的波形图，此时辰质点 F 的运动方向如下图，则（）A．该波向左流传B．质点 B和 D 的运动方向同样C．质点 C比质点 B 先回到均衡地点D．此时质点 F 和 H的加快度同样3、如下图为一列沿 x 轴负方向流传的简谐横波，实线为 t=0 时辰的波形图，虚线为 t=0.6s 时的波形图，波的周期 T＞ 0.6s ，则A．波的周期为 2.4 sB．在 t=0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C．经过 0.4 s ， P 点经过的行程为4mD．在时，Q点抵达均衡地点4、如下图，沿波的流传方向上有间距均为1m的六个质点自的均衡地点，一列横波以1m/s 的速度水平向右流传，t=0 衡地点向上运动，t=1s 时质点 a 第一次抵达最高点，则在4s＜ t ＜ 5s 这段时间内A．质点 c 的加快度渐渐增大B．质点 a 的速度渐渐增大C．质点 d 向下运动D．质点 f 保持静止a、 b、 c、 d、e、f 时抵达质点 a，质点均静止在各a 开始由平5、一列简谐横波沿x 轴流传，周期为 T，t=0 时辰的波形如下图．此时均衡地点位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、 b 两质点均衡地点的坐标分别为x a，x b，则以下说法正确的选项是（）6、一列波长大于 1 m 的横波沿着x 轴正方向流传．处在x1＝ 1 m 和x2＝ 2 m 的两质点A、 B 的振动图象如下图．由此可知A、波长为4/3 m( )B、波速为1m/sC、 3s 末， A、 B 两质点的位移同样D、 1s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度,P 点是介质中的某一7、如下图为一列沿x 轴正方向流传的简谐横波在某时辰的波形图象点，则 P 点的运动方向（）A、向上B、向下C、向左向右8、一列简谐波在t时辰的波形如下图，此时辰介质质点M的运动方向向上，经过时间△ t 后的波形图中虚线所示，若振源周期为 T，则（）9、一列简谐横波，在某一时辰的波形如下图，已知波速为8m/s，方向自左向右．求从图示时辰起，经过（1）质点 A 的位移是多少？（2）经过的行程是多少？（3）波向右流传的距离是多少？。

2019高中物理阶段质量检测二机械波(含解析)新人教版选修3_4

机械波(时间：60分钟；满分：100分)一、单项选择题(本题共5个小题，每小题6分，共30分) 1．关于机械波的说法正确的是( )A ．当波从一种介质进入另一种介质，保持不变的是波长B ．两个振动情况完全相同的质点间的距离是一个波长C ．波源振动一个周期，波就向前传播一个波长的距离D ．在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长2．一简谐机械波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T 。

t ＝0 时刻的波形如图甲所示，a 、b 是波上的两个质点。

图乙是波上某一质点的振动图象。

下列说法正确的是( )A ．t ＝0时质点a 的速度比质点 b 的大B ．t ＝0时质点a 的加速度比质点b 的小C ．图乙可以表示质点a 的振动D ．图乙可以表示质点b 的振动3.一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T ，波长为λ。

若x ＝0处质点的振动图象如图所示，则该波在t ＝T2时刻的波形图为选项图中的( )4．如图a 所示为一列简谐横波在t ＝20 s 时的波形图，图b 是这列波中P 点的振动图象，那么该波的传播速度和传播方向是( )A ．v ＝25 cm/s ，向左传播B ．v ＝50 cm/s ，向左传播C ．v ＝25 cm/s ，向右传播D ．v ＝50 cm/s ，向右传播5.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。

某一时刻的波形如图所示，绳上a 、b 两质点均处于波峰位置。

下列说法正确的是( )A ．a 、b 两点之间的距离为半个波长B ．a 、b 两点振动开始时刻相差半个周期C ．b 点完全振动次数比a 点多一次D ．b 点完全振动次数比a 点少一次二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分) 6．(2016·信阳高二检测)下列说法正确的是( )A ．在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度B ．“闻其声，不见其人”是声波发生衍射产生的一种现象C ．多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化D ．在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P 点是两列波的波峰相遇点，此时P 点位移最大；经过14周期，P 点的位移变为零，这说明P 点的振动时而加强，时而减弱7．如图所示为A 、B 两列声波在同一介质中传播的波形图，则( )A ．两列波传播波速关系vB ＞v A B ．两列波传播波速关系v B ＝v AC ．两列波的频率关系f B ＞f AD ．两列波的频率关系f B ＝f A8．(2016·三门峡高二检测)如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6 m区间段简谐波的照片。

高中物理阶段验收评估(二)机械波新人教选修3-4

阶段验收评估（二）机械波(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，其中第1～6小题只有一个选项符合题意，第7～10小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．如图1所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。

为使水波能带动叶片振动，可用的方法是( )图1A．提高波源频率B．降低波源频率C．增加波源距桥墩的距离D．减小波源距桥墩的距离解析：选B 叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来，方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，减小频率会增大波长，增大频率会减小波长，A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，选项C、D错误。

2．一列横波沿x轴传播，某时刻的波形如图2所示，质点A的平衡位置与坐标原点O 相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，经过0.02 s第一次到达最大位移处。

由此可知( )图2A．这列波的波长为2 mB．这列波的频率为50 HzC．这列波的波速为25 m/sD．这列波沿x轴正方向传播解析：选D 由题中图像可知这列波的波长为2×0.5 m＝1 m，故A错误；质点A沿y轴正方向运动，因此波源在A 的左侧，波沿x 轴正方向传播，D 正确；A 由平衡位置，经过14T 第一次到达最大位移处，所以波的周期为0.08 s ，频率为12.5 Hz ，由v ＝λT 知，波速v ＝ 1 m 0.08 s ＝12.5 m/s ，故B 、C 错误。

3．简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播，波速为v 。

若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a 、b 相距为s ，a 、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a 最早到达波谷的是( )解析：选D 根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知，A 、C 选项中的质点a 此时刻沿y 轴正方向振动，a 点要到达波谷至少还需34个周期，B 、D 选项中的质点a 此时刻沿y 轴负方向振动，只需再经过14个周期即可第一次到达波谷。

高中物理选修3-4章末检测3：机械波

章末检测卷二(第十二章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分)1．在水波槽里放两块挡板，中间留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5cm，所用水波的波长为5cm，则下图所示的衍射图样中正确的是()[答案] C[解析]窄缝宽度0.5cm明显小于水波波长5cm，符合发生明显衍射的条件，且水波是以水中“某点”为中心的弧线，故只有选项C正确．2．一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.2m的两点，从波到达其中一点开始计时，4s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为() A．方向由A向B，v＝0.3m/sB．方向由B向A，v＝0.3m/sC．方向由B向A，v＝1.5m/sD．方向由A向B，v＝1.5m/s[答案] C[解析]由于4s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，所以波由B向A传播．周期T＝410s＝0.4s，A、B在4s内完成的全振动相差2次，即A、B间相距两个波长：2λ＝1.2m，λ＝0.6m，即v＝λT＝1.5m/s.3．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是()[答案] D[解析]汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的．由于是远离，汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，所以选项D正确．4．如图1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 ＝0.2s时刻的波形图．该波的波速为0.8m/s，则下列说法正确的是()图1 A．这列波的波长是14cmB．这列波的周期是0.5sC．这列波可能是沿x轴正方向传播的D．t＝0时刻，x＝4cm处质点的速度方向沿y轴负方向[答案] D[解析]由图知该波的波长λ＝12cm，故A项错误．由v＝λT ，得T＝0.120.8s＝0.15s，故B项错误．因tT ＝0.20.15＝43，故该波沿x轴负方向传播，所以C错误．由波沿x轴负方向传播可判定t＝0时刻，x＝4cm处质点的振动方向沿y轴负方向，故D项正确．5．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2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1.0m/s.0.3s后，此质点立即停止运动，再经过0.1s后的波形图为()图2[答案] C[解析] 简谐横波沿x 轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4s 内简谐横波在介质中传播的总距离为x ＝v t ＝0.4m ，即0.4s 时，x 轴上0.4m 处的质点刚好起振，由振动图象可知其振动方向沿y 轴正方向，故C 选项描述的波形图正确．6．沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图3所示，M 为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s ，则t ＝140s 时( )图3A ．质点M 对平衡位置的位移一定为负值B ．质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C ．质点M 的加速度方向与速度方向一定相同D ．质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同[答案] C[解析] 由于波沿x 轴正方向传播，由波动与振动的关系可知，t ＝0时刻M 点正沿y 轴正方向振动，从图象上可知波长λ＝4m ，因此周期为T ＝λv ＝110s ，t ＝140s 时，质点振动了14周期，M 点经过14周期，位移一定为正，且M 点正沿－y 方向运动，速度方向与位移方向相反，A 、B 项错误；加速度方向总是指向平衡位置，因此此时M 点的加速度也沿－y 方向，C 项正确，D 项错误．7．关于机械波的概念，下列说法中正确的是( )A ．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图象相同B．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等[答案]AD[解析]对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在同一条直线上．质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长．绳上相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反．8．如图4所示，表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长0.4m，E点是B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是()图4A．A、C两点是振动减弱点B．E点是振动加强点C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cmD．t＝0.05s时，E点离平衡位置的位移大小为2cm[答案]AB[解析]题图中B、D均为振动加强点，E位于B、D的连线上，故也是振动加强点，而A、C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点，A、B项正确．题图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4cm，而D点偏离平衡位置4cm，故二者竖直高度差为8cm，C项错误；此时E处于平衡位置，再过Δt＝0.05s＝14T，E点离平衡位置的位移大小为4cm，D项错误．9．一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t0时刻的波形如图5所示．此时x＝12cm处的质点P恰好开始振动．则()图5A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8cmD．这列波的波速为4m/s[答案]BD[解析]质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，则波源开始振动时的方向也沿y轴负方向，选项A错误，B正确；此后一个周期内，质点P通过的路程为4个振幅，为4×5cm＝20cm，＝4m/s，选项D正确．选项C错误；这列波的波长为8cm，波速v＝λT10．如图6所示，一列简谐横波在x轴上传播．图甲和图乙分别是x轴上a、b两质点的振动图象，且x ab＝6m．下列判断正确的是()图6A ．波一定沿x 轴正方向传播B ．波长可能是8mC ．波速一定是6m/sD ．波速可能是2m/s[答案] BD[解析] 波的传播方向可能沿＋x 或－x 方向传播，A 错．ab 之间的距离可能是(n ＋14)λ或(n ＋34)λ，周期为4s ，波长可能为8m ，波速可能为2m/s ，C 错，B 、D 正确．二、填空题(本大题共2小题，共13分)11．(7分)图7为某一简谐横波在t ＝0时刻的波形图，由此可知该波沿________传播，该时刻a 、b 、c 三点中加速度最大的是________点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是________点，若t＝0.02s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为________m/s.图7[答案]x轴正方向c c10012．(6分)一列横波沿直线传播，波速为2m/s，在沿着波传播的直线上取P、Q两点，当波正好传到其中某一点时开始计时，测得在5s内，P点完成8次全振动，Q点完成10次全振动，由此可知，P、Q间的距离为________．[答案]2m三、计算题(本大题共4小题，共47分．要有必要的文字说明或解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(11分)图8为一简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y ＝A sin (5πt) cm，求该波的速度，并画出t＝0.3s时的波形图(至少画出一个波长)．图8[答案]见[解析][解析]由简谐运动的表达式可知ω＝5πrad/s，t＝0时刻质点P开始向上运动，故该波沿x 轴正方向传播．由波形图读出波长λ＝4m.而T＝2πω①由波速公式知v＝λT②联立①②式，代入数据可得v＝10m/st＝0.3s时的波形图如图所示．14．(11分)图9为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2s时的波形．位于坐标原点处的观察者观察到在4s内有10个完整的波经过该点．图9(1)求该波的振幅、频率、周期和波速；(2)画出平衡位置在x 轴上x ＝2m 处的质点在0～0.6秒内的振动图象．[答案] (1)0.1m 2.5Hz 0.4s 5m/s (2)见[解析][解析] (1)该波的振幅A ＝0.1m ，频率f ＝n t ＝2.5Hz ，周期T ＝1f＝0.4s ，波速v ＝λf ＝5m/s. (2)如图所示15．(12分)一列简谐横波在t 1＝0时刻的波形图如图10所示，已知该波沿x 轴正方向传播，在t 2＝0.7s 末时，质点P 刚好第二次出现波峰，求：图10(1)波速v ；(2)x ＝6m 处的Q 点第一次出现波谷的时刻t 3.[答案] (1)5m/s (2)0.8s[解析] (1)由波形图可直接读出波长λ＝2m ．根据带动法可判断t 1＝0时刻P 质点应向y 轴负方向运动．由题意可知t 2－t 1＝134T ，即0.7s ＝74T ，则T ＝0.4s ．根据v ＝λT 得v ＝20.4m /s ＝5 m/s. (2)根据波形平移法，t 1＝0时刻x ＝2m 的质点第一次到达波谷，到t 3时刻波谷沿波的传播方向平移至x ＝6m 的Q 质点处，此时Q 质点第一次出现波谷，由Δx ＝v Δt 得t 3＝6－25s ＝0.8s. 16．(13分)一列横波在x 轴上传播，a 、b 是x 轴上相距s ab ＝6m 的两质点，t ＝0时，b 点正好到达最高点，且b 点到x 轴的距离为4cm ，而此时a 点恰好经过平衡位置向上运动．已知这列波的频率为25Hz.(1)求经过时间1s ，a 质点运动的路程；(2)若a 、b 在x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速．[答案] (1)4m(2)6004n ＋3m/s(n ＝1,2,3，…)或6004n ＋1m/s(n ＝1,2，3，…) [解析] (1)质点a 一个周期运动的路程s 0＝4A ＝0.16m1s 内的周期数是n ＝1T＝25 1s 内运动的路程s ＝ns 0＝4m(2)当波由a 传向b 时，s ab ＝(n ＋34)λ v ＝λf ＝6004n ＋3m/s(n ＝1,2,3，…) 当波由b 传向a 时，s ab ＝(n ＋14)λ v ＝λf ＝6004n ＋1m/s(n ＝1,2,3，…)。

2018年物理同步优化指导教科版选修3-4练习：阶段质量

阶段质量评估(二) 机械波(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(每小题3分，共12分)1.振源A 带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图甲所示，规定绳上各质点向上运动的方向为位移x 的正方向，从波传播到细绳上的P 点开始计时，图乙的四个图中能表示P 点振动图像的是( )甲乙解析：由题图可知波向右传播，每一个质点开始振动的情况都是从平衡位置向下振动，故选项A 正确．答案：A2．如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t ＝0时的波形图，当Q 点在t ＝0时的振动状态传到P 点时，则( )A ．1 cm<x <3 cm 范围内的质点正在向y 轴的负方向运动B ．Q 处的质点此时的加速度沿y 轴的正方向C ．Q 处的质点此时正在波峰位置D ．Q 处的质点此时运动到P 处解析：将图中的波形图往左平移34λ，可知选项A 、C 错误，选项B 正确．由于机械波传播的是振动的形式和能量，质点不随波迁移，则选项D 错误．答案：B3．一列简谐横波沿x 轴传播，波长为1.2 m ，振幅为A ．当坐标为x ＝0处质点的位移为－32A 且向y 轴负方向运动时，坐标为x ＝0.4 m 处质点的位移为32A ．当坐标为x ＝0.2 m 处的质点位于平衡位置且向y 轴正方向运动时，x ＝0.4 m 处质点的位移和运动方向分别为( )A ．－12A 、沿y 轴正方向B ．－12A 、沿y 轴负方向C ．－32A 、沿y 轴正方向 D ．－32A 、沿y 轴负方向解析：根据沿波的传播方向“上坡下、下坡上”可画出题中所给的波形图：如图中实线所示，由波的对称性可知，此时x ＝0.2 m 处的质点在平衡位置且向y 轴负方向振动，当此处的质点在平衡位置且向y 轴正方向振动时，质点振动为半波长的奇数倍，则x ＝0.4 m 处质点在开始时刻关于平衡位置的对称位置且运动方向相反，波形图如图中虚线所示，可知选项A 、B 、D 错误，选项C 正确．答案：C4．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在x ＝0与x ＝2 m 的两质点振动图像分别如图中实线与虚线表示，由此得出( )A ．该波的波长可能是4 mB ．该波的周期是5 sC ．波的传播速度可能是2 m/sD ．在t ＝2 s 时刻，x ＝2 m 处的质点正向上运动解析：x ＝2 m 处质点比x ＝0处质点振动晚⎝⎛⎭⎫14＋n 个周期，所以有⎝⎛⎭⎫n ＋14λ＝2 m ，波长可能为8 m,1.6 m ，…故选项A 错误；由图像知波的周期为4 s ，选项B 错误；λ＝84n ＋1m(n＝0,1,2，…)，所以波速v ＝24n ＋1m/s(n ＝0,1,2，…)，n ＝0时，v ＝2 m/s 选项C 正确；t ＝2 s 时，x ＝2 m 处质点向下振动，选项D 错误．答案：C二、多项选择题(每小题5分，共30分)5．如图所示，一列简谐横波在x 轴上传播．图甲和图乙分别为x 轴上a 、b 两质点的振动图像，且x ab ＝6 m ．下列判断正确的是( )A ．波一定沿x 轴正方向传播B ．波长可能是8 mC ．波速一定是6 m/sD ．波速可能是2 m/s解析：波的传播方向可能向＋x 或－x 方向传播，选项A 错误．ab 之间的距离可能是⎝⎛⎭⎫n ＋14λ或⎝⎛⎭⎫n ＋34λ，周期为4 s ，波长可能为8 m ，波速可能为2 m/s ，选项C 错误，选项B 、D 正确．答案：BD6．如图所示是一列波t 时刻的图像，图像上有a 、b 、c 三个质点，下列说法正确的是( )A ．a 、b 两质点此时刻速度方向相同B ．a 、c 两质点此时刻加速度方向相同C ．c 质点此时速度方向沿y 轴负方向D ．a 质点此时速度方向沿y 轴正方向解析：a 、b 两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同，选项A 正确．a 、c 两质点都位于x 轴下方，加速度方向均指向y 轴正方向，选项B 正确．由于波的传播方向不定，故质点的速度方向无法确定，选项C 、D 错误．答案：AB7．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，振幅为A ．t ＝0时，平衡位置在x ＝0处的质点位于y ＝0处，且向y 轴负方向运动；此时，平衡位置在x ＝0.15 m 处的质点位于y ＝A 处．该波的波长可能等于( )A ．0.60 mB ．0.20 mC ．0.12 mD ．0.086 m解析：由已知条件可写出已知距离与波长的关系式： Δx ＝⎝⎛⎭⎫14＋n λ，其中n ＝0,1,2，…Δx ＝0.15 m －0＝0.15 m ．所以，λ1＝0.60 m ，λ2＝0.12 m ，λ3＝0.067 m ……选项A 、C 正确．答案：AC8. 一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图所示．介质中x ＝2 m 处的质点P 沿y 轴做简谐运动的表达式为y ＝10sin 5πt cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是( )A ．周期为4.0 sB ．振幅为20 cmC ．传播方向沿x 轴正方向D ．传播速度为10 m/s解析：由图像可知振幅A ＝10 cm ，λ＝4 m ，故选项B 错误．T ＝2πω＝2π5π＝0.4 s ，故选项A 错误．v ＝λT ＝10 m/s ，故选项D 正确．由P 点做简谐运动的表达式可知，P 点开始向上振动，所以简谐波传播方向沿x 轴正方向，故选项C 正确．答案：CD9. 如图所示，S 1、S 2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A ．a 、b 、c 三点分别位于S 1、S 2连线的中垂线上，且ab ＝bc .某时刻a 点是两列波的波峰相遇点，c 点是两列波的波谷相遇点．则( )A ．a 处质点的位移始终为2AB ．c 处质点的位移始终为－2AC ．b 处质点的振幅为2AD ．c 处质点的振幅为2A解析：因为a 、b 、c 三点均在S 1S 2的中垂线上，则各点到S 1、S 2的距离相等．则S 1与S 2到各点的波程差为零，S 1与S 2是相同的，在a 、b 、c 各点相遇振动加强．振动加强并不是位移不变始终为2A ，而是振幅为2A ，则选项C 、D 正确．答案：CD10．S 1、S 2是弦线两端的两个波源，它们的振动周期都为T ，振幅都为A ，某时刻S 1发出的波恰好传到C ，S 2发出的波恰好传到A ，图中只画出了此时刻两列波在AC 部分的叠加波形，S 1A 间、S 2C 间波形没有画出，下列说法中正确的是( )A ．A 、B 、C 三点是振动减弱点B ．A 、C 是振动减弱点；B 是振动加强点，振幅为2A C ．再经过T4，AC 间的波形是一条直线D ．再经过T4，AC 间的波形不是一条直线解析：由于两列波相向运动，这两列波在A 、B 、C 三点的振动方向相反，故A 、B 、C 三点是振动减弱点，再经T4各质点位移为零．答案：AC三、填空题(本题共2小题，共12分)11. (6分)一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图所示，若波是自右向左传播的，则处于平衡位置的P 点此时的运动方向是________.若经过时间t ＝0.03 s 后，P 点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是________.解析：由波动与振动方向间的关系可知波自右向左传播时，质点P 此时的运动方向沿y 轴负方向．经过t ＝0.03 s 后P 点刚好第一次到达波峰，则有34T ＝0.03 s ，所以T ＝0.04 s ，故v ＝λT ＝0.40.04m/s ＝10 m/s. 答案：沿y 轴负方向 10 m/s12．(2017·全国卷Ⅰ)(6分)如图(a )在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1(0,4)和S 2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b )和图(c )所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A (8，－2)的路程差为________ m ，两列波引起的点B (4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C (0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．图(a)图(b) 图(c)解析：波长λ＝v T ＝2 m ，两列波的波长相等．两波源到A 点的路程差Δx ＝62＋82 m －8 m ＝2 m ．两波源到B 点的路程差Δx ′＝32＋42 m －32＋42 m ＝0，初相相差π，B 点为振动减弱点．两波源到C 点的路程差Δx ″＝3.5 m －2.5 m ＝1 m ＝λ2，初相相差π，C 点为振动加强点．答案：2 减弱加强四、计算题(本题共4小题，共46分)13. (10分)如图所示为一列简谐波在t ＝0时的波形图，介质中的质点P 做简谐运动的表达式为y ＝4sin 5πt ，求该波的速度，并画出t ＝0.3 s 时的波形图．(至少画出一个波长)解析：由简谐运动的表达式可知ω＝5π rad/s ，t ＝0时刻质点P 向上运动，故波沿x 轴正方向传播．由波形图读出波长λ＝4 m ，T ＝2πω，由波速公式v ＝λT ，联立以上两式代入数据可得v ＝10 m/s.t ＝0.3 s 时的波形图如图所示．答案：10 m/s 见解析图14．(10分)(海南卷)某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图像如图所示．在波的传播方向上有A 、B 两点，它们到S 的距离分别为45 m 和55 m ．测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0 s ．由此可知(1)波长λ.(2)当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时，A 点离开平衡位置的位移是多少？解析：(1)由波源S 的振动图像可知波的周期T ＝2.0 s ，振幅为A ′＝6 cm ，由A 、B 两点开始振动的时间间隔为Δt ＝1.0 s ，两点间的距离x AB ＝55 m －45 m ＝10 m ，可求出波速为v ＝x AB Δt ＝10 m/s ，由v ＝λT可得λ＝v T ＝10×2.0 m ＝20 m.(2)由波的图像知A 点离开平衡位置的位移是－6 cm. 答案：(1)20 m (2)－6 cm15．(12分)如图所示，一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s ，P 质点的横坐标为96 cm ，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间，P 质点开始振动，振动时方向如何？ (2)经过多长时间，P 质点第一次到达波峰？解析：(1)开始计时时，这列波的最前端质点的横坐标是24 cm ，根据波的传播方向，可知这一点沿y 轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y 轴负方向运动，故P 质点开始振动时的方向是沿y 轴负方向，P 质点开始振动的时间是t ＝Δx v ＝0.96－0.240.6s ＝1.2 s. (2)这列波的波长是λ＝0.24 m ，故周期是T ＝λv ＝0.240.6s ＝0.4 s.经过1.2 s ，P 质点开始振动，振动时方向沿y 轴负方向，故还要经过34T 才能第一次到达波峰，因此所用时间是1.2 s ＋0.3 s ＝1.5 s.答案：(1)1.2 s 沿y 轴负方向 (2)1.5 s16. (14分)一列频率为50 Hz 的横波在x 轴上传播，在x ＝－2 m 处的质点A 向下运动，且经过平衡位置时，x ＝4 m 处的质点B 恰好位于上方最大位移处，如图所示．则：(1)若这列波的波长大于6 m ，且波沿x 轴正方向传播，则波速是多大？如果沿x 轴负方向传播，波速又是多大？(2)若设这列波的波速为240 m/s ，则波的传播方向如何？解析：(1)根据题意画出A 、B 间最简单的两种可能波形，如图所示，图中实线表示波沿x 轴正方向传播时的情景，虚线表示波沿x 轴负方向传播时的情景．①当波沿x 轴正方向传播时，有nλ＋14λ＝6 m(n ＝0,1,2,3…)即λ＝244n ＋1 m(n ＝0,1,2,3…)因为λ>6 m ，所以λ＝24 m v ＝λf ＝24×50 m/s ＝1 200 m/s. ②当波沿x 轴负方向传播时，有 nλ＋34λ＝6 m(n ＝0,1,2,3…)即λ＝244n ＋3 m(n ＝0,1,2,3…)当n ＝0时，λ＝8 m>6 m v ＝λf ＝8×50 m/s ＝400 m/s.(2)由v ＝λf 知，当波沿x 轴正方向传播时，v ＝24×504n ＋1 m/s ＝1 2004n ＋1 m/s ，将v ＝240 m/s代入解得n ＝1；当波沿x 轴负方向传播时，v ＝24×504n ＋3 m/s ＝1 2004n ＋3 m/s ，将v ＝240 m/s 代入解得n ＝12，故波向x 轴正方向传播．答案：(1)1 200 m/s 400 m/s (2)波沿x 轴正方向传播。

教科版高中物理选修3-4第二章机械波单元测试题.docx

高中物理学习材料桑水制作机械波课时练习（六）机械波单元复习题命题人：敖萍审题人：陈伟1．关于公式ν=λ f，正确的说法是( )A．ν=λ f适用于一切波B．由ν=λ f知，f增大，则波速ν也增大C．由ν、λ、 f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD．由ν=λ f知，波长是2m的声波比波长是4m的声波传播速度小2倍2．图1所示是一列波的波形图，波沿x轴正向传播，就a、b、c、d、e五个质点而言，速度为正，加速度为负的点是（）A．b B．aC．d D．c3．图2所示是一列横波在某一时刻的波形图，已知D质点此时的运动方向如图所示，则（）A．波向左传播B．质点F和H的运动方向相同C．质点B和D的加速度方向相同，而速度方向相反D．质点G比H先回到平衡位置4．在波的传播方向上，两质点a、b相距1.05m，已知当a达到最大位移时，b 恰好在平衡位置，若波的频率是200Hz，则波的传播速度可能是（）A．120m／s B．140m／s C．280m／s D．420m／s5．图5所示是某质点的振动图像及由此质点振动而激起的波的某时刻的波形图，下述说法中正确的是（）A ．乙是振动图像，甲是波动图像B ．由图像可知，振幅是2cm ，周期是0.4s ，波长是0.4mC ．波源质点在0.2s 时速度方向为负D ．这列波的速度是1m/s 6．一艘固有频率为50Hz 的渔船，停泊天海岸边，若此时海浪两相邻波谷间的距离为10m ，海浪的传播速度为5m ／s ，则渔船摇晃周期应是（）A ．2sB ．0.02sC ．0.5sD ．0.1s7．对声波的各种现象，以下说法中正确的是（）A ．在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共鸣现象B ．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象C ．古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响，属于声波的共鸣现象D ．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象8．以4m ／s 速度正对海岸（海岸为一山崖）驶来的轮船，鸣笛后7.5s 听到回声．若当时声波在空气中的传播速度是340m ／s ，听到回声时，船离岸还有____ m 远． 9．某声波在空气中的波长为2m ，传播速度为340m ／s ，空气中某质点从离开平衡位置起至少经过____ 才能重新回到平衡位置．10．一列横波在向右传播过程中，a 和b 两个质点在某一时刻处于如图8所示的位置，其中b 在平衡位置，a 在最大位移处，在波的传播方向上，a 、b 两质点相距35cm ，且大于一个波长而小于两个波长，则该波波长可能为____ ，画出相应波形图．11．空气中的声速为340m ／s ，要听到回声，障碍物离我们至少____ m ．12．一列向右传播的横波在某一时刻的波形如图9所示，波速为24m/s ，在传播过程中，从该时刻起，质点P 在1s 内，经过的路程为____．图5cm cm13．波绕过____ 的现象，叫做波的衍射，发生明显衍射的条件是____ 比波长小，或者跟____ 相差不多．14．一列波的波速为0.5m ／s ，某时刻的波形图如图10所示，经过一段时间（小于一个周期）后波形如细线所示，这段时间可能是____s 或____s ．15．一列波沿+x 轴方向传播，当x 1 =10m 的A 点位于波峰时，x 2 =140m 的B 点位于波谷，在A 、B 之间有6个波峰，振源的振动周期为0.2s ，试求：（1）波的速度；（2）B 点从波谷开始经多少时间位于波峰？16．如图11所示，实线为t 1 = 0时刻的图象，虚线为t 2 = 0.1s 时刻的波形，试求：（1）若波的传播方向为+x 方向，波速多大？（2）若波的传播方向为-x 方向，波速多大？（3）若波速为450m ／s ，波沿什么方向传播？17．有一块木块落入水中，使圆形波纹沿水面向外传播，当第一个波峰的半径扩展为6m 时，第十一个波峰恰在圆心形成。

高中物理第二章机械波单元素养评价含解析教科版选修3_4

单元素养评价（二)(第二章)(90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2020·眉山高二检测)轮船在进港途中的x-t图像如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( )【解析】选A。

匀速靠近港口的过程中,测量到的频率不随时间变化,但速度大时频率大,由x-t 图像可知,轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正确。

2.(多选)对于波的折射现象下列说法正确的是( )A.当入射速度小于折射速度时,折射光线偏离法线B.当波垂直界面入射时,传播方向不改变,波速和波长都不改变C.在波的折射中,波的频率不改变,波速和波长都发生改变D.波发生折射时一定不会发生反射现象【解析】选A、C。

当入射速度小于折射速度时,折射光线偏离法线,A对。

当波垂直界面入射时,传播方向尽管不改变,但由于介质发生改变,波速和波长都改变,但周期、频率不变,B错,C 对。

波发生折射时也可以在两种介质界面上发生反射现象,D错。

3.如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,相邻质点间的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法错误的是( )A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下,图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8起振时,通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后D.只要图中所有的质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动【解析】选B。

从图中可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与振源起振方向相同,但起振时刻最晚,故选项A正确、选项B错误;质点7与质点8相比较,质点7是质点8的前质点,7、8质点间的振动步调相差,故选项C正确;质点9与质点1相距2个波长,质点9比质点1晚2T开始起振,一旦质点9起振后,质点1、9振动步调就完全一致,故选项D正确。

高中物理滚动检测2 机械波鲁科版选修34

【创新设计】2013-2014高中物理滚动检测2 机械波鲁科版选修3-4一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分)1．关于机械波的波长，下列说法正确的是( )．A．平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总相同B．运动情况总是相同的两个质点相距一个波长C．在横波中，两个相邻的波峰间的距离等于一个波长D．在横波中，波峰到相邻的波谷之间的距离等于半个波长解析平衡位置相距一个波长的两个质点位移总是相同，所以加速度和速度也总是相同，A项对；运动情况总是相同的两个质点可能相距一个波长，也可能相距多个波长，B 项错；在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于一个波长，C项对；在横波中，从波峰到相邻的波谷的连线要大于半个波长，应该说它们的平衡位置间的距离等于半个波长，D项错．答案AC2．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()．A．有振动就一定有波B．波是质点由近及远的移动过程C．波是传递波源振动能量的一种方式D．波源停止振动，则波也立即停止传播解析有振动，还有要介质才能形成波，故选项A错误；质点在平衡位置附近振动，并不随波移动，故选项B错误；波源停止振动，波可以继续传播，故选项D错误．答案 C3．下列对波速的理解正确的是( )．A．波速表示振动在介质中传播的快慢B．波速跟波源振动的快慢无关C．波速表示介质质点振动的快慢D．波速表示介质质点迁移的快慢解析机械波是机械振动在介质中的传播，机械振动在介质中传播的快慢用波速表示，它的大小由介质本身决定，与介质质点的振动速度是两个不同的概念．介质中的质点在平衡位置时速度最大，在最大位移处速度为零．质点并不随波迁移，在波的传播过程中传播的是振动形式及能量．故选项C、D错误，选项A、B正确．答案AB4．关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是( )．A ．振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B ．振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化C ．简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线D ．简谐运动图象实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象是同一时刻各个质点的连线形状解析解题的关键是理解振动图象和波的图象的意义和区别．振动图象和波动图象都是用数学方法来描述物理现象，简谐运动图象和简谐波图象都是正弦(或余弦)曲线，故C 项正确、D 项错误；但它们各自表达的物理意义又不同，振动图象表示的是一个振动质点离开平衡位置的位移与时间的函数关系，而从波的图象(不论横波还是纵波)上能找出这一时刻各个质点所在的空间位置，即空间的分布，故A 项正确．因振动图象表示一个质点在各个时刻的位移情况，故不随时间变化，而波的图象表示的是某一时刻各质点在空间的分布，不同时刻，这些质点因振动而所处的位置会有所不同，故波动图象的形状会随时间而变化，B 项正确．答案 ABC5．在O 点有一波源，t ＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t 1＝4 s 时，距离O 点为3 m 的A 点第一次达到波峰；t 2＝7 s 时，距离O 点为4 m 的B 点第一次达到波谷．则以下说法正确的是 ( )．A ．该横波的波长为2 mB ．该横波的周期为4 sC ．该横波的波速为1 m/sD ．距离O 点为1 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s 末解析设波传播速度v ，周期T ，则有4＝3v ＋T 4，7＝4v ＋34T ，解得v ＝1 m/s ，T ＝4 s. 答案 BC6.一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T ，波长为λ.若在x ＝0处质点的振动图象如图1所示，则该波在t ＝T2时刻的波形曲线为( )．图1解析由x ＝0处质点的振动图象知，当t ＝T2时，该质点向y 轴负方向运动，由波的传播方向和质点振动方向关系知，A 图为t ＝T2时刻的波形图线．答案 A7．如图2所示是一列向右传播的机械波在某个时刻的波形，由图象可知( )．A ．质点b 此时位移为零B ．质点b 此时向－y 方向运动C ．质点d 的振幅是2 cmD ．质点a 再经过T2通过的路程是4 cm ，偏离平衡位置的位移是4 cm解析由波形知，质点b 在平衡位置，所以其位移此时为0，选项A 正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b 的左侧选一参考点b ′，由图知b ′在b 上方，所以质点b 此时向＋y 方向运动，选项B 错误；简谐波传播过程中，介质各质点振幅相同，所以质点d 的振幅是2 cm ，选项C 正确；再过T2的时间，质点a 将运动到负向最大位移处，故选项D 错误．答案 AC8.如图3所示是某一时刻的横波的波动图象，已知这列波的频率是4 Hz ，则( )．A ．若波是向右传播的，则质点A 在这一时刻的速度方向是沿y 轴负方向的B ．波的传播速度大小是0.64 m/sC ．从图示时刻起，再经过0.5 s 质点A 回到原位置D ．介质中质点B 在图示时刻的速度为零图2图3解析若波沿x 轴正向传播，则质点A 该时刻的速度方向沿y 轴正方向，所以A 错误．波速v ＝λf ＝16×0.01×4 m/s＝0.64 m/s ，所以B 正确．经过0.5 s ，质点A 完成两次全振动，所以C 正确．答案 BCD9.一列简谐横波沿直线由a 向b 传播，相距10.5 m 的a 、b 两处的质点振动图象如图4中a 、b 所示，则 ( )． A ．该波的振幅可能是20 cm B ．该波的波长可能是8.4 m C ．该波的波速可能是10.5 m/s D ．该波由a 传播到b 可能历时7 s解析由图知振幅A ＝10 cm ；⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝10.5，则不论n 取任何非负整数都不可能得到波长等于8.4 m ；由图可以看出T ＝4 s ，v ＝λT ＝4244n ＋3 m/s ＝10.54n ＋3m/s ，显然波速不可能是10.5 m/s ；由图象分析可知，经历时间可能为t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋34T ，所以可能为7s ．综上所述，选项D 正确．答案 D10. (2008·广东高考)如图5所示是一列沿x 轴传播的横波，t ＝0时刻的图象用实线表示，经0.2 s 其图象用虚线表示，下列说法正确的是( )． A ．若波向右传播，则最大周期是2 s B ．若波向左传播，则最小频率是4.5 Hz C ．若波向右传播，则最小波速是9 m/s D ．若波速是19 m/s ，则波向右传播解析若波向右传播，Δx ＝0.2＋nλ＝2n ＋0.2＝2n ＋110λ，则Δt ＝T10＋nT ＝0.2 s ，则T max ＝2 s ，v min ＝1 m/s ，A 正确、C 错误．若波向左传播，Δt ＝9T 10＋nT ，T max ＝14.5，f min ＝4.5 Hz ，B 正确．若波速v ＝19 m/s ，Δx ＝v Δt ＝19×0.2 m＝3.8 m ＝λ＋910λ，波向左传播，D 错误．答案 AB二、非选择题(本题共2小题，共30分)11．(14分)机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波．(1)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是________．图4图5A ．在横波中二者方向有时相同B ．在横波中二者方向一定不同C ．在纵波中二者方向有时相同D ．在纵波中二者方向一定不同(2)如图6所示，若一列横波在x 轴上传播，a 点是波传播方向上的某一质点，则质点a 的振动方向一定上下振动吗？解析 (1)在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A 错、B 对，在纵波中二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故C 对、D 错，选B 、C.(2)不一定．因为此波为横波，可知质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，此波在x 轴上传播，可知质点a 的振动方向应在过a 点且垂直于x 轴的平面内，即质点a 的振动方向可沿此平面的任意方向，不一定是上下方向的振动．答案 (1)BC (2)不一定12．(16分)一列向右传播的简谐横波传到R 点时的波形如图7所示，波速为v ＝0.06 m/s ，质点P 、Q 的坐标分别为x P ＝0.96 m ，x Q ＝0.36 m ，求：图7(1)质点P 开始振动时，振动方向如何；(2)从图示时刻经多长时间，质点P 第一次到达波谷； (3)质点P 到达波峰时，质点Q 在何处．解析 (1)在波的传播方向上，各质点起振方向都相同，与此时刻x ＝0.30 m 处质点R 的振动方向相同，沿y 轴负方向．(2)法一由波的图象可得波长λ＝0.24 m ，P 点第一次到达波谷的时间即为P 点前方距P 点最近的波谷传播到P 点所用的时间Δt ＝Δx v ＝0.96－0.240.06 s ＝12 s.法二可从“振动形式传播”的角度分析，由图象知，波长λ＝0.24 m ，故波的周期T ＝λv ＝0.240.06 s ＝4 s ，R 的振动形式传到P 点所用的时间Δt 1＝Δx v ＝0.96－0.300.06s ＝11 s ，图6P 开始振动后只需T 4即可到达波谷，即Δt 2＝T4＝1 s ，故再经过12 s ，质点P 第一次到达波谷．(3)因Δx PQ ＝0.6 m ＝52 λ，所以P 、Q 两质点振动情况完全相反，当质点P 达到波峰时，质点Q 在波谷．答案 (1)y 轴负方向 (2)12 s (3)波谷。

高中物理选修3-4章末过关检测(二机械波)

章末过关检测(二)(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题共8小题，1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题，每小题6分，共48分)1．关于机械波的概念，下列说法中正确的是()A．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图象相同B．质点的振动方向总是垂直于波的传播方向C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移相等解析：质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长．绳上相距半个波长的两质点位移总是大小相等，方向相反．对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上．故B、C、D错误，A正确．答案：A2．关于机械波的说法正确的是()A．当波从一种介质进入另一种介质，保持不变的是波长B．两个振动情况完全相同的质点间的距离是一个波长C．波源振动一个周期，波就向前传播一个波长的距离D．在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长解析：当波由一种介质进入另一种介质时不变的只有频率，A错误；两个振动情况完全相同的质点间的距离是波长的整数倍，B错误；波源振动一个周期，波刚好向前传播一个波长的距离，C正确；在一个周期内，介质的质点走过的路程等于振幅的4倍，D错误．答案：C3．一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判断正确的是()A．波长为1.2 mB ．波源起振方向沿y 轴负方向C ．波速大小为0.4 m/sD ．质点A 的动能在t ＝4 s 时最大解析：以波源开始振动为计时零点，因此波传到A 点需要的时间由题图可以看出为3 s ，已知O 、A 两点平衡位置的距离为0.9 m ，根据v ＝xt 可求得波的传播速度为0.3 m/s ，再根据波长公式λ＝v T 可求得波长为1.2 m ，A 正确，C 错误；由于A 点开始振动的方向沿y 轴正方向，因此波源的起振方向也沿y 轴正方向，B 错误；质点A 在 t ＝4 s 时处在最大位移处，因此动能最小，D 错误．答案：A4．一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T ，波长为λ.若x ＝0处质点的振动图象如图所示，则该波在t ＝T2时刻的波形图为选项图中的( )解析：由振动图象知，在t ＝0时刻，x ＝0处的质点正在向y 轴正方向运动，则知B 图是该波在t ＝0时刻的波形图，则该波在t ＝T2时刻的波形与B 图关于x 轴对称，A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A5．一列横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形图为一正弦曲线，如图所示，若其波速为2 m/s ，下列说法正确的是( )A ．从图示时刻开始，经过1 s 质点a 通过的路程为0.2 mB ．从图示时刻开始，质点b 比质点a 先回到平衡位置C．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉图样，则另一列波的频率为0.5 Hz D．若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象解析：由波的图象知波长λ＝4 m，由v＝λT知波的周期T＝λv＝2 s，f＝1T＝0.5 Hz，从图示时刻起经t＝1 s＝T2，质点a通过的路程s a＝2A＝0.4 m，A错误；由波的传播方向可以判断，此时质点b正沿y轴负方向运动，回到平衡位置的时间t b＞T4，而t a＝T4，故B错误；两列波若发生干涉，则频率一定相同，C正确；因障碍物的宽度d＝3 m＜λ，所以该波可以发生明显的衍射现象，D错误．答案：C6.如图所示，实线表示两个相干波源S1和S2发出的波峰位置，以下判断正确的是()A．a、b两点振幅相同B．a、b两点振幅不同C．若两列波的振幅都为10 cm，则a、b两点任意时刻的高度差都为20 cmD．若两列波的振幅都为10 cm，则a、b两点的高度差会在0～20 cm之间变化解析：当两列相干波的振幅分别为A1、A2时，加强区内质点的振幅A＝A1＋A2，减弱区内质点的振幅A＝|A1－A2|.若两列波的振幅都为10 cm，因为a处于减弱区，所以振幅为零，即a点在任意时刻都不振动；b点处于加强区，所以振幅为20 cm.因为介质中质点做的简谐振动，所以b点的振动位移是在－20 cm～20 cm之间不断变化的，所以B、D正确．答案：BD7．如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400 m/s.为了接收信号，在x＝400 m处设有一接收器A(图中未标出)．已知t＝0时，波已经传播到x＝40 m处，则下列说法中不正确的是()A．波源振动的周期为0.05 sB．x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移最大C．接收器在t＝1.0 s时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz解析：波源的振动周期T ＝λv ＝20400 s ＝0.05 s ，故A 正确．x ＝40 m 处的质点在t ＝0.5 s时仍在平衡位置，故B 错．接收器接到此波的时间为t ＝400－40400 s ＝0.9 s ，故C 错．由多普勒效应可知，接收器收到的波的频率应小于波源频率，即小于20 Hz ，故D 正确．答案：AD8．如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x ＝0与x ＝75 m 处的A 、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示，则这列波的( )A ．A 点处波长是10 cm ，B 点处波长是5 cm B ．周期一定都是2×10－2sC ．t ＝0.012 5 s 时刻，两质点的振动速度方向相反D ．传播速度一定是600 m/s解析：由A 、B 两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2s ，所以B 项正确；再由振动图象知t ＝0时，质点A 在平衡位置且向上振动，B 处在波峰，则有75 m ＝34λ＋nλ(n＝0,1,2,3，…)，解得λ＝3004n ＋3 m(n ＝0,1,2,3，…)，所以A 项错误；在t ＝0.012 5 s 时，质点A 向下振动，B 向上振动，所以C 项正确；波的传播速度v ＝λT ＝15 0004n ＋3 m/s(n ＝0,1,2,3，…)，有多种可能，D 项错误．答案：BC二、非选择题(本题共4小题，共52分)9．(12分)一列横波沿x 轴传播，在某一时刻x 轴上相距s 的两质点A 、B ，均处于平衡位置，且A 、B 间只有一个波峰，经过时间t ，质点B 第一次达到波峰，试求该波的传播速度．解析：虽然A 、B 间只有一个波峰，但实际上有四种波形与之相对应，如图，且波的传播方向未定，因此每种情况均有两种可能的解．(1)图中λ＝2s ，波向右传播时t ＝T 4，波速v 1＝λT ＝2s 4t ＝s 2t .波向左传播时t ＝3T4，波速v 2＝λT ＝2s 4t 3＝3s2t. (2)图中λ＝s ，波向右传播时t ＝3T 4，波速v 1＝λT ＝3s 4t ；波向左传播时t ＝T 4，波速v 2＝λT ＝s4t. (3)图中λ＝s ，波向右传播时t ＝T 4，v 1＝λT ＝s 4t ；波向左传播时，t ＝3T 4，波速v 2＝λT ＝3s4t .(4)图中λ＝23s ，波向右传播时t ＝3T 4，v 1＝λT ＝s2t ；波向左传播时t ＝T 4，波速v 2＝λT ＝s6t.其中8种可能的波速中有几个相同，因此有5种可能的波速为s 2t 、3s 2t 、3s 4t 、s 4t 、s6t .答案：见解析10．(12分)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 ＝2 m 、x ＝4 m 处．从t ＝0时刻开始计时，当t ＝15 s 时质点Q 刚好第4次到达波峰．(1)求波速；(2)写出质点P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．解析：(1)设简谐横波的波速为v ，波长为λ，周期为T ，由图象知，λ＝4 m ．由题意知t ＝3T ＋34T又v ＝λT联立以上两式，代入数据得 v ＝1 m/s.(2)质点P 做简谐运动的表达式为y ＝0.2sin(0.5πt ) m.答案：(1)1 m/s (2)y ＝0.2sin(0.5πt ) m11．(14分)一列简谐横波沿直线传播，在这条直线上相距d ＝1.5 m 的A 、B 两点，其振动图象分别如图甲、乙所示．已知波长λ＞1 m ，求这列波的速度 v .解析：由A 、B 两点振动图象可知，该波的振动周期T ＝4×10－3 s. 若波由A 向B 传播d ＝nλ1＋34λ1＝1.5 m(n ＝0,1,2，…)λ1＝64n ＋3m(n ＝0,1,2，…) 又λ＞1 m 所以λ1＝2 m传播速度v 1＝λ1T ＝24×10－3 m/s ＝500 m/s若波由B 向A 传播d ＝nλ2＋14λ2＝1.5 m(n ＝0,1,2，…)λ2＝64n ＋1m(n ＝0,1,2，…) 又λ＞1 m所以λ2＝6 m 或λ′2＝1.2 m传播速度v 2＝λ2T ＝1 500 m/s 或v ′2＝λ′2T＝300 m/s.答案：若波由A 向B 传播，波速为 500 m/s ；若波由B 向A 传播，波速为 1 500 m/s 或300 m/s12．(14分)如图所示，实线表示一列横波在某时刻的波形图线，虚线是经过0.2 s 时的波形图线．(1)若波向左传播，求它在这段时间内传播的距离． (2)若波向右传播，求它的最大周期．(3)若波的传播速度为115 m/s ，试判断波的传播方向．解析：由波的图象可知，波长λ＝4 m.(1)波在空间上具有周期性，向左传播的可能距离Δx ＝(3＋nλ) m ＝(4n ＋3) m(n ＝0,1,2,3，…)．(2)若波向右传播时，传播的可能距离为Δx ＝(1＋nλ)m ＝⎝⎛⎭⎫λ4＋nλm ；由波的时空周期性，可知波传播Δx 的距离需时间Δt ＝T4＋nT ，T ＝4Δt 4n ＋1(n ＝0,1,2,3，…)．当n ＝0时，周期有最大值，T m ＝4Δt ＝0.8 s.(3)当v ＝115 m/s 时，波在0.2 s 时间内传播的距离为Δx ＝v ·Δt ＝23.0 m ＝23.04λ＝5λ＋34λ，可知波沿x 轴负方向传播．答案：(1)(4n ＋3) m(n ＝0,1,2,3，…) (2)0.8 s (3)沿x 轴负方向传播。

2018-2019版高中物理机械波试卷教科版选修3_4

第二章机械波章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1.以下对机械波的认识正确的是( )A.形成机械波一定要有波源和介质B.波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动答案 A解析波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确.简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D均错误.2.(多选)下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图A、B)或障碍物(图C、D)，其中能发生明显衍射现象的有( )答案BD解析图B中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图D中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图A中小孔比波长大得多，不能发生明显衍射现象，图C中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射现象.3.下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高.这些物理现象分别属于波的( )A.反射、衍射、干涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效应D.衍射、折射、干涉、多普勒效应答案 A解析在春天里一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应.4.取一条较长的软绳，用手握住一端(O 点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波.已知O 点完成一次全振动所用的时间为T ，某一时刻的波形如图1所示，绳上a 、b 两点均处于平衡位置.下列说法正确的是( )图1A.a 、b 两点间的距离等于一个波长B.a 、b 两点振动方向相同C.再经T 4，b 质点将运动到波峰位置 D.再经T 2，a 质点将运动到b 质点位置答案 C解析由题图可知，a 、b 两点间的距离一定小于一个波长，故A 错误；根据波的传播规律利用带动法可知，a 点向下运动，而b 点向上运动，故B 错误；b 在平衡位置向上运动，所以再经T 4，b 质点将运动到波峰位置，故C 正确；质点只在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故D 错误.5.一列沿x 轴传播的简谐横波，波速为10m/s ，在t ＝0时刻的波形图线如图2所示，此时x ＝1.0m 处的质点正在向y 轴负方向运动，则( )图2A.此波一定沿x 轴正方向传播B.x ＝1.0m 处的质点做简谐运动的周期为0.20sC.t ＝0时刻x ＝1.5m 处的质点具有最大速度D.再经1.0s ，x ＝1.5m 处的质点通过的路程为10m答案 B解析此时x ＝1.0 m 处的质点正在向y 轴负方向运动，则该波向x 轴负方向传播，故A 错误；在波的传播方向上，各点的运动周期是相等的，由题图知波长是2.0 m ，则T ＝λv ＝2.010s ＝0.20 s ，故B 正确；t ＝0时刻x ＝1.5 m 处的质点处在负方向的最大位移处，所以速度是0，故C 错误；再经1.0 s ，经历了n ＝t T ＝1.0 s 0.20 s＝5个周期，质点在一个周期内的路程等于4个振幅，x ＝1.5 m 处的质点通过的路程为s ＝5×4A ＝20×0.02 m ＝0.4 m ，故D 错误.6.在学校运动场上50m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器.两个扬声器连续发出波长为5m 的声波.一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m.在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为( )A.2B.4C.6D.8答案 B解析当同学到两个声源的间距之差为波长整数倍时，振动加强，听到的声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0、2.5m 、5.0m 、7.5m 、10m 时，听到的声音强；当同学到两个声源的间距之差为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动1.25m 、3.75m 、6.25m 、8.75m 时，听到的声音弱.故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次.7.(多选)两列简谐横波的振幅都是20cm ，传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz ，沿x 轴正方向传播，虚线波沿x 轴负方向传播.某时刻两列波在如图3所示区域相遇.则( )图3A.在相遇区域会发生干涉现象B.实线波和虚线波的频率之比为3∶2C.平衡位置为x ＝6m 处的质点此刻速度为零D.平衡位置为x ＝8.5m 处的质点此刻位移y >20cmE.从图示时刻起再经过0.25s ，平衡位置为x ＝5m 处的质点的位移y <0答案 BDE解析由题图可知λ实＝4m ，λ虚＝6m ，又v 实＝v 虚，由v ＝λf ，得f 实f 虚＝λ虚λ实＝32，B 项正确；因两列波的频率不同，则在相遇区域不会发生干涉现象，A 项错误；由题图可知平衡位置为x ＝6m 处的质点此刻具有向上的最大速度，C 项错误；由题图可知平衡位置为x ＝8.5m 处的质点此刻位移y >20cm ，D 项正确；v 实＝v 虚＝λ实f 实＝8m/s ，经0.25s 波传播的距离s ＝8×0.25m ＝2m ，再结合题图分析可知，E 项正确.8.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x P ＝3.5m 、x Q ＝－3m.当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的( )A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同答案 D解析由题意可知，此波的波长为λ＝v f ＝10050m ＝2m ，x P ＝3.5m ＝λ＋34λ，当波源位移为负且向－y 方向运动时，P 质点位移为负，速度沿＋y 方向；|x Q |＝3m ＝λ＋λ2，故Q 质点位移为正，速度沿＋y 方向，故D 正确.9.(多选)一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图4所示，坐标原点处质点位于波峰，质点A 的位置与坐标原点相距0.5m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，再经过0.02s 第一次到达波峰，由此可见( )图4A.这列波的波长是2mB.这列波的频率是50HzC.这列波的波速是25m/sD.这列波的传播方向是沿x 轴的负方向答案 ACD解析质点A 的位置距原点0.5m ，即λ4＝0.5m ，λ＝2m ，A 对；质点A 向y 轴正方向振动经0.02s 第一次到达波峰，即T 4＝0.02s ，T ＝0.08s ，波的频率f ＝1T＝12.5Hz ，B 错；波速v ＝λf ＝2×12.5m/s ＝25 m/s ，C 对；质点A 向上振动，根据“上下坡法”可以确定该波向x 轴负方向传播，D 对.10.质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴上做简谐运动，其振动图像如图5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1.0m/s.0.3s 后，此质点立即停止运动，再经过0.1s 后的波形图为( )图5答案 C解析简谐横波沿x 轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s 内简谐横波在介质中传播的总距离为x ＝vt ＝0.4 m ，即0.4 s 时，x 轴上0.4 m 处的质点刚好起振，由振动图像可知其振动方向沿y 轴正方向，故C 选项描述的波形图正确.11.(多选)某横波在介质中沿x 轴传播，图6甲为t ＝0.25s 时的波形图，图乙为质点P (x ＝1.5m 处的质点)的振动图像，那么下列说法正确的是( )图6A.该波向右传播，速度为2m/sB.质点L 与质点N 的运动方向总是相反C.t ＝0.75s 时，质点M 处于平衡位置，并正在向y 轴正方向运动D.t ＝1.25s 时，质点K 向右运动了2m答案 ABC解析由题图可知波长为4m ，周期为2s ，该波向右传播，波速为2m/s ，选项A 正确；质点L 与质点N 相距半个波长，运动方向总相反，选项B 正确；t ＝0.75s 时，质点M 处于平衡位置，并正在向y 轴正方向运动，选项C 正确；质点不随波迁移，选项D 错误.12.(多选)如图7所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a 、b 两点相距4.2m ，b 点在a 点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20m/s ，波长大于2m.某时刻b 点达到波峰位置，而a 点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是( )图7A.0.12sB.0.28sC.0.168sD.0.84s答案 AB解析 a 点向上运动，b 点达到波峰且在a 点的右方，满足这一条件的关系式为Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ(n ＝0,1,2，…)，则λ＝16.84n ＋3m(n ＝0,1,2，…).当n ＝0时，λ1＝5.6m ，当n ＝1时，λ2＝2.4m.波长只有这两个数值能满足大于2m 的条件.由T ＝λv，解得T 1＝0.28s ，T 2＝0.12s. 二、填空题(本题共2小题，共20分)13.(10分)图8为某一简谐横波在t ＝0时刻的波形图，由此可知该波沿________传播，该时刻a 、b 、c 三点中加速度最大的是________点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是________点，若t ＝0.02s 时，质点c 第一次到达波谷处，则此波的波速为________m/s.图8答案 x 轴正方向 c c 10014.(10分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图9甲是波传播到x ＝5m 处的M 点时的波形图，图乙是质点N (x ＝3m)从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于x ＝10m 处的质点，则Q 点开始振动时，振动方向沿y 轴________方向(填“正”或“负”)；经过________s ，Q 点第一次到达波峰.图9答案负 8解析题图甲所示的波形为波刚传到M 点的波形，由题图甲可知，此时质点M 的振动方向沿y 轴负方向，故Q 点开始振动的方向沿y 轴负方向.由题图甲可知波长λ＝4m ，由题图乙可知周期T ＝4s ，所以波速v ＝λT ＝1m/s.由题图甲可知，最前面的波峰距Q 点的距离Δx ＝8m ，故最前面的波峰传播到Q 点，也就是Q 点第一次出现波峰的时间，则t ＝Δx v＝8s. 三、计算题(本题共3小题，共32分)15.(10分)平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正方向)，P 与O 的距离为35cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1s ，振幅A ＝5cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置.求：(1)P 、Q 间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程.答案 (1)133cm (2)125cm解析 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ＝35cm 解得λ＝28cm波速为v ＝λT＝28cm/s 在5s 的时间间隔内，波传播的距离为s ＝28×5cm ＝140cm由题意有s ＝PQ ＋λ4解得PQ ＝133cm(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t ′＝5s ＋54T ＝25×T 4波源从平衡位置开始运动，每经过T 4，波源运动的路程为A . 故t ′时间内，波源运动的路程为s ′＝25A ＝125cm.16.(10分)如图10甲所示为某一列简谐波在t ＝t 0时刻的图像，图乙是这列波上P 质点从这一时刻起的振动图像，试讨论：图10(1)波的传播方向和波速大小；(2)画出经过2.3s 后波的图像，并求出P 质点的位移和运动的路程.答案 (1)沿x 轴正方向传播 5m/s (2)见解析图位移为10cm 路程为2.3m解析 (1)根据振动图像可以判断：P 质点在t ＝t 0时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x 轴正方向传播.由题图甲知λ＝2m ，由题图乙知T ＝0.4s ，则v ＝λT ＝20.4m/s ＝5 m/s.(2)由于T ＝0.4s ，所以2.3s ＝534T ，波形重复5次再沿x 轴推进34个波长，经过2.3s 后的波的图像如图所示，P 质点的位移为10cm ，路程s ＝4A ×5＋3A ＝23A ＝2.3m.17.(12分)一列横波在x 轴上传播，各质点在竖直方向上振动，a 、b 是x 轴上相距s ab ＝6m的两质点，t ＝0时，b 质点正好到达最高点，且b 质点到x 轴的距离为4cm ，而此时a 质点恰好经过平衡位置向上运动.已知这列波的频率为25Hz.(1)求经过时间1s ，a 质点运动的路程；(2)若a 、b 在x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速大小.答案见解析解析 (1)a 质点一个周期内运动的路程s 0＝4A ＝0.16m ，1s 内的周期数是n ＝1T ＝25,1s 内运动的路程s ＝ns 0＝4m.(2)若波由a 传向b ，s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ，v ＝λf ＝6004n ＋3m/s(n ＝1,2,3，…)；若波由b 传向a ，s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋14λ，v ＝λf ＝6004n ＋1m/s(n ＝1,2,3，…).。

2024-2025学年高中物理第二章机械波4惠更斯原理波的反射与折射教案2教科版选修3-4

五、教学流程
一、导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《波的反射与折射》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过光线或声波反射和折射的情况？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索波的反射与折射的奥秘。
（2）一波从介质A传播到介质B，已知在介质A中的波速为v1，在介质B中的波速为v2，求波在介质B中的频率。
希望同学们通过课堂小结和当堂检测，巩固所学知识，提高自己的理解与应用能力。如有疑问，请随时提问。
八、内容逻辑关系
① 重点知识点：
1. 惠更斯原理：描述波的传播路径，理解每一个波源的概念。
2. 波的反射：反射波的计算方法，反射波与入射波的关系。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
四、学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“波的反射与折射在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
（3）实验操作技巧：进行波的反射与折射实验时，学生可能不熟悉实验仪器的使用和数据记录方法。
针对以上重点和难点，教师在教学过程中应注重对惠更斯原理的讲解，通过图示和实际例子帮助学生理解其物理意义。同时，加强对数学公式的推导过程的解释，引导学生理解和掌握计算方法。在实验环节，教师应演示实验操作，并指导学生进行实际操作，培养学生的实验技能和观察能力。
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

高中物理机械波单元质量评估(二)鲁科版选修34(1)

2014-2015学年高中物理机械波单元质量评估(二)鲁科版选修3-4(90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。

每小题至少一个答案正确)1.(2013·丰台高二检测)介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点( )A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源的振动频率2.(2013·成都高二检测)下列说法正确的是( )A.在机械波中,沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度B.“闻其声,不见其人”是声波发生干涉产生的一种现象C.多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化D.在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域,某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点,此时P点位移最大,经过1/4周期,P点的位移变为零,这说明P点的振动时而加强、时而减弱3.(2013·唐山高二检测)一列沿x轴正向传播的简谐横波,当波传到O点时开始计时,7.0 s时刚好传到x=3.5 m处,如图所示。

由此可以判定( )A.该波的振动周期为7.0 sB.波源的起振方向向上C.该波的波速为0.5 m/sD.再经过1.0 s,x=2 m处质点刚好处在波谷的位置4.(2013·日照高二检测)如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐机械波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为100m/s,下列说法中正确的是( )A.图示时刻后极短时间内质点b的加速度一定减小B.该波的波长为4 mC.该波的周期为0.05 sD.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25 Hz5.(2013·重庆高考)一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( ) A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 mC.4 m、6 m和12 mD.4 m、8 m和12 m6.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是( )A.电磁波中电场和磁场的方向处处互相垂直B.电磁波是纵波C.电磁波不能传递能量,只能传递信息D.电场越强,产生的磁场越强7.(2013·天津高考)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图像如图所示,下列描述该波的图像可能正确的是( )8.(2013·郑州高二检测)如图是观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长。