长春市高中物理选修一第三章《机械波》测试卷(有答案解析)

一、选择题
1．如图所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是（）
A．波向x轴正向传播B．此时刻质点B速度方向沿y轴负向C．此时刻质点C速度方向沿y轴负向D．此时刻质点D的加速度方向与速度方向一致
2．下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法中正确的有（）
A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动
B．单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力约为
mg
=-
F x
l
、之间的距离等于简谐波的一个波长
C．质点A C
D．实线为某时刻的波形图，若此时质点M向上运动，则
经一短时间后波动图如虚线所示
3．质点M、N是沿x轴正方向传播的简谐横波上的两点，平衡位置的横坐标x M=2m，
x N=5.5m，图甲、图乙分别是M、N两质点的振动图像（开始计时的时刻相同），波传播的速度v的大小范围为0.4m/s<v<1m/s，则波传播的速度为（）
A．0.25m/s B．0.5m/s C．0.75m/s D．0.85m/s
4．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
5．下列关于波的说法，错误的是（）
A．一切波都能发生衍射现象
B．几列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播
C．波源与观察者相互靠近时，波源发出的波的频率会变大
D．频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅随时间变化
6．如图所示，有一列沿x轴正向传播的简谐横波，在t=0时刻振源S从O点开始振动。

当t=0.2s时，波刚好传到x=4m处的质点。

下列对该简谐横波的分析中不正确的是（）
A．该简谐横波的周期是0.2s，波速是20m/s
B．0.4s时，该简谐横波上的M点通过的路程是4cm
C．该简谐横波遇到尺寸小于4m的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D．若站在振源右侧的接收者以速度v匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于5Hz
7．位于坐标原点O的波源开始向上振动，形成的简谐波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，周期为0.4s，波源振动0.3s后立即停止振动。

波源停止振动后经过0.2s的波形是（）
A．B．
C．D．
8．如图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，波长为0.4m ，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（）
A．A、C两点是振动减弱点
B．E点是振动减弱点
C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm
D．t=0.05s，E点离开平衡位置2cm
9．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
10．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
11．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
12．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 13．如图所示，从入口S 处送入某一频率的声音．通过左右两条管道路径SAT 和SBT ，声音传到了出口T 处，并可以从T 处监听声音．右侧的B 管可以拉出或推入以改变B 管的长度，开始时左右两侧管道关于S 、T 对称，从S 处送入某一频率的声音后，将B 管逐渐拉出，当拉出的长度为l 时，第一次听到最弱的声音．设声速为v ，则该声音的频率（ ）
A ．v l
B ．2v l
C ．4v l
D ．8v l
14．由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s ．已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为0.4 m 、0.8 m ，P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是 （ ）
A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同
B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反
C ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波谷
D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰
15．图甲表示一列简谐横波在t ＝20s 时的波形图，图乙是该列波中的质点P 的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v 以及传播方向分别是( )
A ．v ＝25cm /s ，向左传播
B ．v ＝50cm /s ，向左传播
C ．v ＝25cm /s ，向右传播
D ．v ＝50cm /s ，向右传播
二、填空题
16．=0时刻，位于x =0处的波源由静止开始沿y 轴向下振动，形成沿x 轴正方向传播的简
谐横波，t=6s时，沿波的传播方向上第一次形成的波形图像如图所示，则该机械波的周期为___________s。

再过2s波源停止振动。

M是坐标为x=33m处的质点（图中未画出），则t=___________s时，质点M开始振动。

17．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻波刚传到x=2.5m处，其波形如图甲所示。

P、Q为介质中两个质点，其平衡位置x p=0.5m，x Q=5m，图乙是质点P的振动图像。

则该简谐横波的波速为_______m/s；10s内Q质点通过的路程为_______cm。

t=时刻的波形图，已知波的传播速18．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在0
度2m/s
v=。

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

(2)0.5m
19．如图所示，图甲是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收信号间的时间差，测出被测物体的速度。

图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。

设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0 s，超声波在空气中的传播速度是v=340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是_________m，汽车的速度是_________m/s。

x=处的P点时开始计时，该时刻波形如图20．一列向右传播的简谐横波，当波传到 1.0m
t=时，观察到质点P第三次到达波峰位置，P点振动的周期为
所示，0.55s
x=处的质点Q的位移为_________cm。

_________s；此时位于 2.25m
t=时刻的部分波形图如图所示，此时波恰好传21．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在0
t=时，质点A恰好第二次出播到x轴上的质点B处，质点A在负的最大位移处。

在0.6s
t=时，质点B的位移为__cm，该波刚好传到x=__m处。

现在正的最大位移处，则 1.1s
t=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22．一列简谐波在0
点此后一段时间内的振动图象：
(1)若波沿x轴正方向传播，（b）图应为______点的振动图象
(2)若波沿x轴负方向传播，（b）图应为______点的振动图象
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______。

24．一列简谐横波由质点A向质点B传播．已知A、B两点相距4 m，这列波的波长大于2 m而小于20 m．如图甲、乙分别表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象．则波的
传播速度等于_________________．
25．=0时刻，x =0的质点开始振动，产生的波沿x 轴正方向传播，t 1=0.14s 时刻波的图像如图所示，此时x =7m 的质点A 刚开始振动。

这列波的传播速度v =________m/s ；x =4m 的质点B 在0.14s 内的路程s =________m 。

26．如图为两频率相同的横波在传播过程中某时刻叠加情况的俯视图，两列波的振幅都为10cm ，质点沿竖直方向振动，实线表示波峰，虚线表示波谷。

则此时a 点的位移为_____；a 、b 、c 点中，振动加强的点为_____。

三、解答题
27．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，在t =0时刻两列波的部分波形如图，甲恰好传播到质点M （1.0，0），乙恰好传播到质点N （2.0，0）。

已知乙的周期T 乙=0.4s ，求：
（i ）质点P （1.6，0）开始振动的时刻t 0；
（ii ）质点Q （2.4，0）的位移y =+20cm 的时刻t 。

28．一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，在0t =时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20cm 。

P 、Q 两点的坐标分别为()5,0和()2,0-，已知 1.5s t =时，P 点第三次出现波峰。

求：
（1）这列波的传播速度的大小；
（2）从0t =时刻起，经过多长时间Q 点第一次出现波谷；
（3）从0t =时刻起，到Q 点第一次出现波谷时，P 点通过的路程。

t=时刻的波形图，虚线为29．如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，实线为0
t=后的波形图，求：
Δ0.2s
<，此波的波速为多少？
（1）若Δt T
>且波速为95m/s，试通过计算确定此波沿何方向传播。

（2）若Δt T
30．如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1+0.5）s时刻的波形图。

(1)若波速为18m/s，求质点M在t1时刻的振动方向。

(2)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1.4m，那么波的传播方向怎样？波速多大？。