西安市高中物理选修一第三章《机械波》检测(含答案解析)

一、选择题
1．一列波速2m/s
v=的横波沿x轴传播，0
t=时刻的波形如图所。

则（）
A．这列波的波长为6m
B．A、B两质点的振动周期都是2s
C．若波沿x轴正向传播，则此时质点A向上运动
D．若质点B此时向上运动，则波是沿x轴负向传播的
2．一简谐横波某时刻波形如图甲所示。

由该时刻开始计时，质点N的振动情况如图乙所示。

下列说法正确的是（）
A．该时刻质点L与N的速度相同
B．该横波沿x轴正方向传播
C．质点L该时刻向y轴负方向运动
D．质点M经半个周期将运动到K点
3．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140
9
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1
4
周期
4．下面为某机械波在0
t=时刻的波形图象和该波上质点P对应的振动图象，根据图象正确的是（）
A ．P 点振幅为0
B ．Q 点速度向y 轴正方向
C ．波向右传播， 2.0m/s v =
D ．波向左传播， 4.0m/s =v
5．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形如图所示，质点P 的x 坐标为3m 。

已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s ，下列说法正确的是（ ）
A ．波速为4m/s
B ．波的频率为1.5Hz
C ．x 坐标为15m 的质点在t =0.6s 时恰好位于波谷
D ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17m 的质点恰好位于波谷
6．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
7．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
8．一列简谐横波零时刻的波形如图甲所示，介质中某质点的振动图像如图乙所示（ ）
A ．零时刻M 点做简谐运动的速度为0
B ．若波沿x 轴负方向传播，图乙可能是N 点的振动图象
C ．若波沿x 轴正方向传播，则质点P 零时刻的速度方向沿x 轴正方向
D ．若波沿x 轴正方向传播，则质点P 零时刻的速度方向沿y 轴负方向
9．一列波长大于3m 的横波沿着x 轴正方向传播，处在x 1=1.5m 和x 2=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
10．一列波长大于2m 的横波沿着x 轴正方向传播，处在11m x =和23m x =的两质点P 、Q 的振动图像如图所示。

由此可知（ ）
A ．该波的波长为8m 3
B ．该波的波速为4m/s 3
C ．1s 末P 点的振动速度小于Q 点的振动速度
D ．1.5s 末两质点振动方向相同
11．在xoy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s ．M 、N 是平衡位置相距2m 的两个质点，如图所示．在t =0时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．该波的周期为53s
B ．在t =13
s 时，N 的速度一定为2m/s C ．从t =0到t =1s ，M 向右移动了2m
D ．从t =13
s 到t =23s ，M 的动能逐渐增大 12．一根张紧的水平弹性长绳上的a 、b 两点，相距14.0 m ，b 点在a 点的右方。

当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a 点的位移达到正极大时，b 点的位移恰为零，且向下运动，经过1.0s 后，a 点的位移为零，且向下运动，而b 点的位移达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（ ）
A ．4.67m/s
B ．6m/s
C ．9m/s
D ．4m/s
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
14．一列波速为 0 . 5m/s 的简谐波，某时刻波形如图中实线所示，经过一段时间后，波形如图中虚线所示，则这段时间不可能为（ ）
A ．1s
B ．2s
C ．3s
D ．5s
15．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
二、填空题
16．如图所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在0t =时刻的波形图，已知波的传播速度2m/s v =。

试回答下列问题：
(1)写出0.5m x =处的质点做简谐运动的表达式：__cm ；
(2)0.5m x =处质点在0~4.5s 内通过的路程为__cm 。

17．如图所示，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P 3.5m x =、Q 3m x =-，当波源S 位移为负且向y -方向运动时，P 、Q 两质点的位移方向__。

（选填“相同”或“相反” )
18．一列简谐横波沿x 轴正向传播，如图为t =0时刻的波形图。

波的传播速度为5m/s ，此时波刚好传播到x =30m 处，则：
(1)从t =0时刻开始至t =14s 时，x =20m 处的质点A 运动的路程为______m ；
(2)从t =0时刻开始经过______s ，x =70m 处的质点第三次到达波峰。

19．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 =0.2 s 时刻的波形如
图中的虚线所示。

已知该波的周期大于0.2s。

该波的振幅是___________，若波沿x轴负方向传播，则波速大小v=___________。

t=时刻质点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。

0
t=时刻，该列波的部分波形如图所示。

已知该列波的周期为
B处于平衡位置；在0.25s
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，
x__________cm。

质点B的平衡位置的坐标=
B
21．一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质元Q恰在平衡位置且向上振动．再过0.2s，质点Q第一次到达波峰，该波的传播速度为______，质点P的振动位移随时间变化的关系式为______m。

22．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s。

试回答下列问题：①写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：
________cm；②x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为_______cm。

23．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______。

24．一列简谐横波，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 。

25．如图甲所示为一简谐横波，图乙为波上质点P 的振动图象，P 点开始振动时记为0时刻，则：
①振源初始状态的振动方向为_______（选填“向上”或“向下”）
②若波向右传播，质点P 的加速度将______（选填“增大”或“减小”）
③若P 点振动的振幅为A ，则从t =0时刻开始，经过52周期，质点P 经过的路程为_______A
26．在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样。

O 1、O 2为波源，实线表示波峰，虚线为P 位置与波源连线，且02B t k。

（1） P 点是振动___________点（选填“加强”或“减弱”）。

（2）若有一小纸片被轻放在P 点浮于水面上，则此后纸片运动情况是（____） A ．一定沿箭头A 方向运动 B ．一定沿箭头B 方向运动
C．一定沿箭头C方向运动 D．在P点处随水面上下运动
三、解答题
27．在某光滑水平面上建立xOy直角坐标系，一弹性绳置于y轴正半轴，A、B 是绳上的两质点，绳子的一端位于坐标原点O，现让绳子的该端以x=0.2sin5πt(m)的规律做简谐运动，形成一列沿y轴正方向传播的横波，某时刻波刚传到A点，波形如图所示，已知OA的距离为1.0 m，OB的距离为5.0m，求：
（1）质点振动的周期和波传播的速度的大小；
（2）绳上的B点在波峰位置的时刻。

28．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时刻的波形图，O、P之间第一次形成图示波形。

在t2=1.7s时刻，P点第五次出现波峰。

求：
(1)这列波的传播速度；
(2)画出这列波在t3=2.6 s时的波形图。

29．如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。

（1）若波沿x轴负方向传播，且周期大于0.2s，求它的周期；
（2）若波沿x轴正方向传播，且周期满足T<0.2s<2T，求波的传播速度；
（3）若波速是45m/s，求波的传播方向。

t=时的波形图，图乙是这列波30．如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谱横波在0
x=处的点）的振动图线。

中质点P（坐标为 1.5m
(1)求该波的传播速度。

(2)判断该波的传播方向。

(3)写出图甲中P点的振动方程。