人教版高中物理选修一第三章《机械波》检测题(有答案解析)(2)

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2m 10
D ．质点M 从1t 时刻起每过0.005s 通过的路
程均为0.2m 4．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 5．如图所示，一列简谐横波沿x 轴正向传播，从振源O 起振时开始计时，经t =0.9s ，x 轴上0至12m 范围第一次出现图示波形，则（ ）
A ．波的波速可能是1409
m/s B ．t =0.9s 时，x 轴上2m 处的质点振动方向沿y 轴向下
C ．波的周期可能为0.5s
D ．上图所示波形图中12m 处的质点已经振动14
周期 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．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P 以此时刻为计时起点的振动图象。

从该时刻起（ ）
A ．经过0.35 s 时，质点Q 距平衡位置的距离等于质点P 距平衡位置的距离
B ．经过0.25 s 时，质点Q 的加速度大于质点P 的加速度
C ．经过0.15 s ，波沿x 轴的正方向传播了3 m
D ．经过0.1 s 时，质点Q 的运动方向沿y 轴正方向
8．如图所示是一列横波在某一时刻的波形图，已知D 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
D ．质点G 比H 后回到平衡位置
9．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
t s时，Q点正好处在平衡位置
C．在0.3
D．在0.2s内，质点P通过的路程是4cm
10．如图所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。

已知两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1＜λ2，图示时刻a点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述中正确的是（）
A．a点的振动始终加强
B．a点的振动始终减弱
C．因为λ1＜λ2，所以a点的振动不遵守波的叠加原理
D．a 点的振动遵守波的叠加原理
11．一列波长大于3m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1=1.5m和x2=4.5m的两质点A、B，当B点的位移为正的最大值时，A点位移恰为零，且向上运动，从此时开始计时，经1.00s后A点的位移处于正的最大值，由此可知()
A．2s末A点的振动速度大于B点的振动速度
B．1s末A、B两质点的位移相同
C．波长为12m
D．波速一定为1m/s
12．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横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．图示时刻质点b的加速度将减小
B．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，则能发生明显的衍射现象
C．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50Hz
D．从图示时刻开始，经过0.01s质点b通过的路程为0.2m
13．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
14．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
15．一列简谐横波t =0.4时刻的波形如图（甲）所示，甲图中x =15m 处质点A 的振动图像如图（乙）所示．则 （ ）
A ．这列波沿x 轴正方向传播．
B ．这列波的波速是20m/s
C ．再过0.2s 质点A 将迁移到x = 20 m 处
D ．质点A 在任意的1s 内所通过的路程都是0.4m
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．A B 两个振源相距10m ，如图所示为某时刻A 、B 连线之间的波形图，AB 连线已被五等分，已知振源A 、B 的振幅均为40cm ，振动周期0.4s T =，则两列波的波长均为___________m ；两列波的波速均为___________m/s ；振源A 的振动形式传播到A 、B 之间距离B 为3.5m 的位置，还需要___________s ；2.0s 之后，A 、B 间振幅能达到80cm 的位置一共有___________处。

18．如图所示是一列简谐波沿x 轴正方向传播的某时刻的波形图，a 是正向最大位移处，b
恰好处于平衡位置，经过Δt ＝8
T 时间，a 、b 两个质点所通过的路程的关系是s a ________s b 。

(选填“＜”“＞”或“＝”)
19．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___________？ 20．一列简谐横波沿着x 轴负方向传播，A 、B 两点是介质中的两个质点。

0t =时刻质点B 处于平衡位置；在0.25s t =时刻，该列波的部分波形如图所示。

已知该列波的周期为2s ，则该列波的波速为__________m/s ，质点A 的平衡位置的坐标=A x __________cm ，质点B 的平衡位置的坐标=B x __________cm 。

21．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________m /s ，若在6cm x =处的质点此时正向y 轴负方向运动，该波的传播方向为________（选填“向左”或“向右”）。

22．在某介质中，两列相向传播的简谐波A 、B （A 为半个波形的脉冲波，B 为连续波），t =0时刻所形成的波如图所示，两列波的传播速度均为v =1.0m/s ，则在t =17s 时，x =18m 的质点的位移是___cm ，在此之前A 波波峰与B 波波峰相遇的次数为___次。

23．如图甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（－2，0）和S2（4，0）。

两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50m/s。

两列波从波源传播到点A（－2，8）的振幅为______m，两列波引起的点B（1，4）处质点的振动相互____（填“加强”或“减弱”），点C（0.5，0）处质点的振动相互________（填“加强”或“减弱”）。

24．如图1所示为一列简谐横波沿x轴传播在t=0.4s时的波形图，图2为波传播路径上质点A的振动图象，则这列波沿x轴__________(填“正”或“负”)方向传播，传播速度的大小为_________m/s，质点A的振动方程为_________。

25．如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波刚传到0.5m处开始计时，该时刻的波形图如图所示。

已知A点相继出现两个波峰的时间间隔为0.2s，该波的波速为
________m/s；在t=0.1s时，x=0.5m处的质点的振动方向沿y轴________（填“正”或“负”）方向；x=2m的质点经过_______s第一次到达波谷。

26．如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v、4v，a、
.在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，b是x轴上所给定的两点，且ab L
则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图_________；频率由高到低的先后顺序依次是图__________.
A ．
B ．
C ．
D ．
三、解答题
27．一列简谐横波沿x 轴传播，a 、b 为x 轴上相距0.5m 的两质点，如图甲所示，两质点的振动图像分别如图乙、丙所示若该波的波长大于0.3m ，求可能的波速。

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）。

29．一列简谐波沿x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P 点，0.6t s 时刻的波形图如图虚线所示，a ，b ，c ，P ，Q 是介质中的质点。

（1）求这列波的波速可能值；
（2）若质点振动的周期T ＞0.6s ，从波传到P 质点开始计时，到P 质点第3次到达波峰的过程中，求c 质点在该段时间内通过的路程；
（3）若质点振动的周期T ＞0.6s ，从波传到P 质点开始计时，请写出c 质点的振动方程。

30．如图所示，波源S在竖直方向做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为
y tπ
=cm，产生的波向+x方向传播，波速v=8m/s，P，Q是分别位于波源右侧介质10sin5
中的两质点，质点Q到波源的距离是质点P到波源距离的4倍，从t=0时开始计时，当波源第一次到达波谷时，波刚好传到P点。

求：
（1）波长λ；
（2）从t=0时开始计时到质点Q第一次出现波峰，波源通过的路程。