高考物理复习机械波模拟试题

机械波

一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．如图所示为简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波( )

A ．向右传播，且此时质点

B 正向上运动

B ．向右传播，且此时质点

C 正向下运动

C ．向左传播，且此时质点

D 正向上运动

D ．向左传播，且此时质点

E 正向下运动

解析：由质点A 向上运动可以确定波向左传播，则质点B 、C 正向下运动，质点D 、E 正向上运动，故C 正确．

答案：C

2．如图所示为一列简谐横波的图象，波速为0.2 m/s ，以下结论正确的是( )

A ．振源振动的频率为0.4 Hz

B ．若质点a 比质点b 先回到平衡位置，则波沿x 轴正方向传播

C ．图示时刻质点a 、b 、c 所受回复力大小之比为2∶1∶3

D ．经过0.5 s 质点a 、b 、c 通过的路程为75 cm

解析：由图可知，波长为8 cm ，周期为T ＝λv ＝0.080.2

s ＝0.4 s ，振动频率为2.5 Hz ，A 错．若 质点a 比质点b 先回到平衡位置，则质点a 向下振动，波沿x 轴负方向传播，B 错．回

复力的大小与位移成正比，C 对，经过0.5 s 即114

T ，只有c 点通过的路程为75 cm ，D 错．

答案：C

3. 振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质

点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是( )

解析：选B.本题考查波动与振动相结合的问题．由t＝0时刻绳上形成的波形可知该波刚传到P点时处于平衡位置，由“上下坡”法可知，P处上坡，所以起振方向向下，B正确．

4．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x＝0处质点的振动图象如右图所示，则该波在t＝T/2时刻的波形曲线为下图中的( )

解析：从振动图象上可以看出x＝0处的质点在t＝T/2时刻处于平衡位置，且正在向下

振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．

答案：A

5．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( )

A．它的振动速度等于波的传播速度

B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向

C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长

D．它的振动频率等于波源的振动频率

解析：由振动和波的关系可知：质点的振动速度是质点运动的速度，而波的传播速度是

指“振动”这种运动形式的传播速度，故A错；波可分为横波和纵波，在纵波中，质点

的振动方向与波的传播在一条直线上，故B错；在一个周期内波传播的距离等于波长，

而质点运动的路程等于4个振幅，故C错；介质中所有质点的振动都是由波源的振动引

起的，它们的振动频率与波源的振动频率都相同，故D正确．

答案：D

6．如图为一列沿x 轴负方向传播的

简谐横波在t ＝0时的波形图，当Q 点在t ＝0时的

振动状态传到P 点时，则( )

A ．1 cm ＜x ＜3 cm 范围内的质点正在向y 轴的负方向运动

B ．Q 处的质点此时的加速度沿y 轴的正方向

C ．Q 处的质点此时正在波峰位置

D ．Q 处的质点此时运动到P 处

解析：画出将Q 点的振动状态传到P 点，即t ′＝34

T 时 的波形图(如图)，由波的传播方向知，1 cm ＜x ＜2 cm 范

围内的质点沿y 轴正方向运动，A 错误；此时Q 处的质

点在波谷，具有沿y 轴正向的加速度，所以B 正

确，C 、D 错误．

答案：B

7．如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t ＝0.2 s 时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m/s ，则下列说法正确的是( )

A ．这列波的波长是14 cm

B ．这列波的周期是0.125 s

C ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的

D ．t ＝0时，x ＝4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向

解析：由波动图象可知波长λ＝12 cm ，故A 错；由T ＝λv

＝0.15 s ，故B 错；t ＝0.2 s ＝ (0.15＋0.05)s ＝T ＋13T ，则波沿传播方向传播的距离为x ＝λ＋13

λ＝(12＋4)cm ＝16 cm ，即 在13T 内波传播的距离为x 0＝13

λ＝4 cm ，故波沿x 轴负向传播，C 错；由波的传播方向 可知x ＝4 cm 处的质点在t ＝0时沿y 轴负方向，故D 正确．

答案：D

8．如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25 m/s ，经过时间1 s 后的波形如虚线所示．那么这列波的传播方向与这段时间内质点P (x ＝0.1 m 处)所通过的路程是( )

A ．沿x 轴负方向，10 cm

B ．沿x 轴正方向，30 cm

C ．沿x 轴负方向，50 cm

D ．沿x 轴负正向，70 cm

解析：波的传播距离x ＝vt ＝0.25 m ＝54

λ，故波沿x 轴负方向传播，P 所通过的路程为5 倍振幅，即50 cm.

答案：C

9．一列简谐横波沿x 轴传播．t ＝0时刻的波形如图所示，质点A 与质点B 相距1 m ．A 点速度沿y 轴正方向；t ＝0.02 s 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25 m/s

B ．此波沿x 轴正方向传播

C ．从t ＝0时起，经过0.04 s ，质点A 沿波传播方向迁移了1 m

D ．在t ＝0.04 s 时，质点B 处在平衡位置，速度沿y 轴负方向

解析：因为A 、B 相距1 m ，所以波长λ＝2 m ，因A 点速度沿y 轴正方向，所以波沿x 轴负方向传播．因t ＝0.02 s 时，质点A 第一次到达正向最大位移处，可知波的周期T

＝4×0.02 s＝0.08 s ．所以波速v ＝λT ＝20.08

m/s ＝25 m/s ，A 正确、B 错误，介质中质点 只在平衡位置附近振动，不随波迁移，所以C 项错误．t ＝0时B 点通过平衡位置沿y

轴负方向运动，经0.04 s 即12

个周期，质点B 将通过平衡位置沿y 轴正方向运动，所以D 错．

答案：A

10．一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图中的实线所示，t ＝0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T 大于0.02 s ，则该波的传播速度可能是( )

A ．2 m/s

B ．3 m/s

C ．4 m/s

D ．5 m/s

解析：因为该波的周期大于0.02 s ，所以波在0.02 s 内传播的距离小于一个波长．比较 两时刻波形图可知，若波沿＋x 方向传播，则波的传播距离为Δx ＝2 cm ，所以波速v ＝ Δx t ＝1 m/s ；若波沿－x 方向传播，波的传播距离Δx ＝6 cm ，所以波速v ＝Δx t

＝3 m/s ，B