2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题测试： 机械波和波动图象

2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题测试：机械波和波动图象
一、单选题
1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。

时（）
A. 质点a速度方向沿y轴负方向
B. 质点b沿x轴正方向迁移了1m
C. 质点c的加速度为零
D. 质点d的位移为-5cm
2.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则
时刻的波形图正确的是（）
A. B.
C. D.
3.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为，如图甲所示。

一列横波沿该直线向右传播，时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间第一次出现如图乙所示的波形。

则该波的（）
A. 周期为，波长为
B. 周期为，波长为
C. 周期为，波速为
D. 周期为，波速为
4.如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为这列波上P点的振动图像，下列说法正确的是（）
A. 该横波向右传播，波速为0.4m/s
B. t=2s时，Q点的振动方向为y轴负方向
C. 从r=2s到t=7s内，P质点沿x轴向右平移2.0m
D. 从t=2s到t=7s内，Q质点通过的路程为30cm
5.图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，则（）
A. 波的周期为2.4 s
B. 在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动
C. 经过0.4 s，P点经过的路程为4 m
D. 在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置
6.如图是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t= 时，质点5刚要开始运动，下列说法正确的是（）
A. t= 时，质点5开始向下运动
B. t= 时，质点3的加速度方向向上
C. 从t= 开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小
D. 从t= 开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小
7.一列简谐波在t＝0时刻的波形图如图(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（）
A. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象
B. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象
C. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象
D. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象
8.如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，两天线同时。

都发出频率为f1和f2的无线电波。

飞机降落过程中，当接收到f1和f2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。

则下列说法正确的是（）
A. 此系统利用的是波的干涉原理
B. 在跑道上，f1与f2这两种无线电波干涉加强，所以跑道上的信号最强
C. 只有跑道上才能接收到f1的最强信号，其它地方f1的信号都比跑道上的弱
D. 只有在跑道的中心线上才能接收到f1和f2的最强信号，跑道的其它地方是无法同时接收到f1和f2的最强信号的。

9.如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波，传到A点的同时，沿x轴负方向传播的另一列横波恰传到B 点，这一时刻A、B质点的速度方向相同。

两列波的波速相同，波长都是2m，质点的振幅都是2cm，继续传播足够长的时间后（）
A. 质点M的振幅是2cm
B. 质点M的振幅是4cm
C. 质点N（1.5m处）的振幅是4cm
D. 质点M、N的振幅都是0
二、多选题
10.关于光的本性，下列描述正确的是（）
A. 泊松亮斑说明光具有波动性
B. 薄膜干涉说明光具有波动性
C. 光电效应说明光具有粒子性
D. 偏振现象说明光是一种纵波
11.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s，已知t=0时刻，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=400m处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（）．
A. 波源开始振动时方向沿y轴负方向
B. 从t=0开始经0.15s，x=40m处的质点运动的路程为0.6m
C. 接收器在t=2s时才能接收到此波
D. 若波源向x轴正方向运动，接受器接收到波的频率可能为9Hz
E. 若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样
12.一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从处的质点a开始振动时计时，图甲为t 0时刻的波形图，且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，以下说法正确的是（）
A. 该波的频率为2.5Hz
B. 该波的传播速度为200m/s
C. 该波是沿x轴负方向传播的
D. 从t0时刻起，a、b、c三质点中b最先回到平衡位置
E. 从t0时刻起，经0.015s质点a回到平衡位置
13.如图所示，x轴上、处有两个振动周期均为、振幅均为的相同的波源、，
时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为沿x轴传播的简谐横波。

P、M、Q分别是x轴上、和的三个点，下列说法正确的是（）
A. 时P、M、Q三点均已振动
B. 后M点的位移始终是
C. 后P点的位移始终是0
D. 时Q点的振动方向竖直向下
14.一列简谐横波沿x轴传播，时的波形如图所示，质点A与质点B相距lm，A点速度沿y轴正方向；
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25m/s
B. 此波沿x轴负方向传播
C. 从时起，经过，质点A沿波传播方向迁移了1m
D. 在时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向
15.一列简谐横波正沿着x轴正方向传播，波在某一时刻的波形图象如图所示．下列判断正确的是（）
A. 这列波的波长是8m
B. 此时刻x=3m处质点正沿y轴正方向运动
C. 此时刻x=6m处质点的速度为0
D. 此时刻x=7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
16.如图所示，在a、b两点存在两个相同的波源垂直于纸面做简谐运动，振动方程均为（m），所激发的横波在均匀介质中向四周传播。

a、b、c分别为直角三角形的三个顶点，ab=6m，ac=8m。

已知从a点发出的波在t=1.5s时到达b点。

下列说法正确的是（）
A. c点起振方向沿y轴正向
B. 在t=2. 5s时，由b点发出的波恰好传至c点
C. 经过足够长时间后c点振幅为0. 2m
D. 在t=3.75s时，△abc区域内有2个点位移大小为0.2m
17.一列横波沿x轴传播，t1、t2时刻波的图像分别如图所示实线和虚线，已知，波速v=12m/s，则（）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 图中P质点在t1时刻运动方向水平向左
C. 图中P质点在1s内向左平移12m
D. 图中P质点在1s内通过的路程为0.8m
18.如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点，图乙是质点Q此刻后的振动图像，则（）
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 这列波的波速为4m/s
C. t=0.5s时，质点Q的加速度达到负向最大
D. 从t=0.5s到t=1s时间内，质点Q沿x轴正方向传播了2m
三、填空题
19.一列简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则该波的波长________m，波速________m／s，该波向x轴的________（正、负）方向传播。

四、综合题
20.一列横波如图所示，t1=0时刻波形为图中实线所示，t2=0.5s时刻波形如图中虚线所示．设该波的周期T 大于0.5s，求：
（1）这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？
（2）如果波向右传播，波速多大？
（3）如果波向左传播，波速多大？
21.图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线．经过0.5 s 后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T 大于0.5 s．
（1）如果波是沿x轴负方向传播的，波的速度和周期分别是多大？
（2）如果波是沿x轴正方向传播的，波的速度和周期分别是多大？
22.一列恰好形成一个完整波形的简谐横波，向x轴负方向传播，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为，x轴上P、Q两质点的坐标分别为和，已知时，P点出现波峰，求：
（1）这列波的传播速度；
（2）从时刻起，经多长时间Q点出现波峰；
（3）在内，Q点通过的路程。

23.一简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，在x=4m处的质点记为P，求：
（1）简谐波的周期T；
（2）画出此时质点P的振动方向；
（3）画出质点P的振动图像。

（至少画出一个周期）
24.如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。

（1）在到的时间内，如果处的质点M通过的路程为，计算波速的大小（温馨提示：由M的路程为，可以算出周期）；
（2）若波速为，计算分析波的传播方向（温馨提示：由波速为，可以算出内波传播的路程）。

25.一列振幅为的简谐横波沿x轴正向传播，在时刻的波形如图所示，时，x=9m处的质点Q处在波峰位置，试回答下列问题：
（1）若该简谐横波的周期大于0.5s，试求这列波的波速；
（2）若该简谐横波的周期大于0.3s，且已知t2时刻x=18m处的质点已经处于振动状态，试求x=12m处的质点P在t1到t2时间内运动的路程s。

26.
（1）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（）
A.雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
D.同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
E.天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化
（2）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。

c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。

已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为。

求：
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。

参考答案
一、单选题
1. C
2. D
3. D
4. A
5. D
6. D
7. B
8. D
9. B
二、多选题
10. A,B,C 11. A,B,E 12. B,D,E 13. C,D 14. A,B 15. A,B,D 16. A,B 17. A,D 18. B,C
三、填空题
19. 2；20；正
四、综合题
20. （1）解：由波形图可知：λ=8m，A=10cm
（2）解：如果波向右传播，波传播的距离为s= λ= ×8m=2m
波速为
（3）解：如果波向左传播，波传播的距离为s= λ= ×8m=6m
波速为v= =12m/s
21. （1）解：如果波沿x轴负方向传播，波形移动了6cm
由此可求出波速的大小m/s
波的周期为s
（2）解：如果波沿x轴正方向传播，波形移动了18cm
由此可求出波速的大小m/s
波的周期为s
22. （1）解：已知时，P点出现波峰，根据
由题图，代入数据解得波速
（2）解：从时刻起，由题图可得Q点出现波峰的时间为
解得
（3）解：波传到Q点用时为
Q点能振动的时间
路程
余下的质点Q没振动，综上，内质点Q通过的路程为23. （1）解：由图可得，波长
因此周期为
（2）解：根据“上下坡”法可知，P点的振动方向为向上，因此可作图
（3）解：如图所示
24. （1）解：在到的时间内，质点M的路程
即质点M振动了，所以
解得：
由波形图可：知波长，所以波速
（2）解：若波速为，则时间内波传播的距离
根据平移法可知波向左传播
25. （1）解：由题意，波在0.5s内传播的距离小于一个波长，即x=5m的振动情况传到了Q点，设波速为v，则有
（2）解：由题意，波在0.5s内传播的距离小于2个波长，即可能x=5m的振动情况传到了Q点
或想象中的x=-3m的振动情况传到了Q点
由于x=18m处的质点已经处于振动状态，则Δx=12m
可知：x=0处的振动情况传到了P点，P点已振动周期，所以
26. （1）B,C,E
（2）解：（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则
根据干涉加强点距离差的关系：
所以波长为
（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由知，。