深圳市沪教院福田实验学校高中物理选修一第三章《机械波》测试卷(答案解析)

一、选择题
1．如图甲所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）
A．v=50cm/s，向左传播B．v=100cm/s，向左传播
C．v=50cm/s，向右传播D．v=100cm/s，向右传播
2．在同一介质中两列简谐横波沿x轴以相同速度0.4m/s相向传播，波源分别位于（-
0.2m，0）和（1.2m，0）处，振幅均为2cm，t=0时刻波的图像如图所示，此时（0.2m，0）、（0.8m，0）的两个质点E、F刚好开始振动，B、C、D的平衡位置坐标分别为
（0.4m，0）、（0.5m，0）、（0.6m，0），以下说法错误的是（）
A．两列波叠加后C点振动位移始终为0
B．两列波叠加能够发生干涉现象
C．两列波叠加后B点的位移为0
D．两列波叠加后D点的振幅为4cm
3．如图所示，图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图，P是平衡位置在x= 0.5m处的质点，Q是平衡位置在x =2m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。

下列说法正确的是
（）
A ．这列波沿x 轴负方向传播
B ．这列波的传播速度为2m/s
C ．t =0.15s ，P 的加速度方向与速度方向相反
D ．从t =0.10s 到t =0.15s ，P 通过的路程为10cm
4．一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
5．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
6．如图所示，t =0时波源O 开始沿着竖直方向做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向右传播。

t =2s 时，离O 点8m 的A 点开始振动，此时波源O 第四次回到平衡位置。

B 点离O 点16m ，则（ ）
A ．波的周期为0.5s
B ．波的波长为4m
C ．t =2.25s 时，A 点位于波峰位置
D ．t =4s 时，AB 连线上有2个点处于最大位移
7．一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。

由该时刻开始计时，质点L 的振动情况如图乙所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．该横波沿x 轴负方向传播
B ．质点N 该时刻向y 轴负方向运动
C ．质点L 经半个周期将沿x 轴正方向移动
D ．该时刻质点K 与M 的速度、加速度都相同
8．下面为某机械波在0t =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
9．小河中有一个实心桥墩P ，A 为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。

现在S 处以某一频率拍打水面，树叶A 未发生明显振动。

要使树叶A 发生明显振动，可以采用的方法是（ ）
A ．提高拍打水面的频率
B ．降低拍打水面的频率
C ．提高拍打水面的力度
D ．无论怎样拍打，A 都不会振动起来
10．图示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在0t =时刻的波形图，从此刻起横坐标位于6m x =处的质点P 在最短时间内到达波峰历时0.6s 。

图中质点M 的横坐标 2.25m x =。

下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为2.5m/s
B．0~0.6s内质点P的路程为4.5m
C．0.4s末质点M的振动方向沿y轴正方向
D．0.1s末质点M恰好到达波峰
11．如图，S是波源，振动频率为100Hz，产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。

波在传播过程中经过P、Q两点，已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m。

下列判断正确的是（）
A．Q点比P点晚半个周期开始振动
B．当Q点的位移最大时，P点的位移最小
C．Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同
D．当Q点通过平衡位置时，P点也通过平衡位置
12．如图所示，图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图，P是平衡位置在x= 0.5m处的质点，Q是平衡位置在x =2m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。

下列说法正确的是
（）
A．这列波沿x轴正方向传播B．这列波的传播速度为2m/s
C．t=0.15s，P的加速度方向与速度方向相同D．从t=0.10s到t=0.15s，P通过的路程为10cm
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
14．一列简谐横波在介质内传播,若波源质点突然停止振动,则
A．所有质点立即停止振动
B．已经振动的质点将继续振动，未振动的质点不可能再振动
C．能量继续向远处传递
D．能量立即停止传递
15．质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图甲所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0 m/s．经0.3 s后，此质点立即停止
运动，再经过0.1 s 后的波形图是图中的( )
A ．
B ．
C ．
D ．
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 。

17．一简谐横波沿x 轴正方向传播，0t =时刻的波形如图所示，此刻波刚好传播到5x =m ，此时该点_______（选填“向上”或“向下”）振动，该波沿x 轴传播的速度1v =m/s 。

在此后的2s 内，则该质点通过的总路程是__________， 1.5x =m 处质点的振动方程为__________cm 。

18．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” )
19．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“＝”)
20．一列简谐波在0t 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：
(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
21．两列简谐横波在同种介质中传播，振幅都是10cm 。

实线波的频率为5Hz 。

沿x 轴负方向传播，虚线波沿x 轴正方向传播，t =0时刻两列波在如图所示区域相遇，此时x=6m 处的质点振动的方向为______________（填“向上”或“向下”）；虚线波的周期为_____s ；在t =0.15s 时刻，x =6rn 处的质点的位移为_____cm 。

22．如图所示，甲乙两船相距40m ，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m 。

若水波的周期为4s ，则波速为____m/s ，从此时起9s 内乙运动的路程为_____m 。

23．如图所示，一列沿x 轴传播的简谐横波t =0时的图线用实线表示。

t =1s 时其图线用虚线表示，已知该简谐横波的波长为2m 。

(1)若该波向x 轴正方向传播，其最小波速是_________m/s ；
(2)若该波向x 轴负方向传播，其最大周期为_________s （结果用分数表示）；
(3)若波速为20.25m/s ，则此波向x 轴_________（选填“正方向”或“负方向”）传播。

24．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，0t =时刻的波形如图中实线所示，0.5s t =时刻的波形如图中虚线所示，已知该横波的周期大于0.5s ，则该简谐横波的波长为________m ，波速为_______m/s ，位于2m x =处质点位移随时间变化的关系式为y =________cm 。

25．如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波的部分波形图。

若：该波波速80m/s ，在0t =时刻刚好传播到13m x =处，则0.425s t =时，9m x =处的质点的位移为________cm ，该波刚好传到x =________m 处。

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 、b 是x 轴上所给定的两点，且ab L =.在t 时刻a 、b 两点间四列波的波形分别如图所示，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．如图所示，一列简谐横波沿x 轴传播，t ＝0.2s 时刻的波形如下图中实线所示，t ＝0.5s 时刻的波形如图中虚线所示，t ＝0时刻，x ＝2m 处的质点正处在波谷，周期T ＞0.5s ，求： (i)这列波传播的方向及传播的速度；
(ii)从t＝0时刻开始，波传播3s后，x＝2m处的质点运动的路程为3m，求该质点的振幅和经过2.5s的位移。

28．一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.2s时刻其波形图分别如图中的实线和虚线所示，求：
（1）该波的振幅和波长；
（2）若这列波向右传播，波速是多少；若这列波向左传播波速是多少。

29．如图所示，波源S位于坐标原点O处，t=0时刻沿y轴向下开始振动，其振动频率为50 Hz，振幅为2 cm。

S振动能形成一列沿x轴传播的简谐横波，波的传播速度v=40 m/s，在x轴上有P、Q两点，其坐标分别为x P=4.2 m，x Q=-1.4 rn。

求P、Q两点起振的时间差并画出Q点的振动图象。

30．如图所示，图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图，已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75s＜T＜2s。

(1)判断哪侧（左侧右侧）小孩在抖动绳子，并写出判断依据；
(2)求此列波在绳子中传播的速度。