高三物理3-4机械波习题

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人教版高中物理选修3-4 第十二章机械波寒假复习题含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十二章机械波寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.甲、乙两图分别表示一简谐横波在传播方向上相距 3.0 m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5 m，则该波的波速大小可能是()A． 5 m/sB． 10 m/sC． 15 m/sD． 20 m/s2.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图所示)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则()A．P先开始振动，震源距地震仪约36 kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25 kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36 kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25 km3.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4.关于声波，下列说法正确的是()A．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射B．转动正在振动发声的双股音叉，静止不动的我们会听到它发出的声音时强时弱，这属于声波的反射C．有人在墙的一侧说话，另一侧的人能听到说话声但不能看到说话的人，这说明声波可以穿透墙壁传播，而光波不能D．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了声波的多普勒效应5.下列关于多普勒效应的说法正确的是()A．若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率变小B．若声源向观察者靠近，则观察者接收到声波的频率变大C．观察者远离波源，则波源发出声波的频率变大D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到声波的频率变小6.一列简谐波在t时刻的波形如图中实线所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间Δt后的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则()A．Δt一定为TB．Δt可能为TC．Δt一定为TD．Δt可能为T7.如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，已知质点a的运动状态总是滞后于质点b的运动状态0.5 s，质点b和质点c之间的距离是5 cm，下列说法中正确的是()A．此列波沿x轴正方向传播B．此列波的频率为2 HzC．此列波的波长为10 cmD．此列波的传播速度为5 cm/s8.如图，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．下列说法正确的是()A．两列波在相遇区域发生干涉B．波谷和波谷相遇处位移为零C．A点的位移始终为零D．此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A9.一简谐机械波沿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图所示，则该波在t＝时刻的波形曲线为()A．B．C．D．10.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则下列说法正确的是()A．该波的速度为1.6 m/s，沿x轴负方向传播B．该波的速度为20 m/s，沿x轴正方向传播C．经过0.2 s，质点P沿x轴的正方向迁移了4 mD．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是()A．这列波的波速为16.7 m/sB．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30 cmC．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t＋s时刻D．当t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同12.(多选)关于振动图象和波的图象，以下说法正确的是()A．波的图象反映出很多质点在同一时刻的位移B．通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移C．从振动图象可以找出很多质点在任一时刻的位移D．两种图象的纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移13.(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是()A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点振动，只是时间上落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递14.(多选)下列说法正确的是()A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，障碍物或孔越小，衍射越明显C．听到回声是声波的衍射现象D．听到回声是共鸣现象第Ⅱ卷三、计算题(共3小题, 共40分)15.如图所示，甲为某一列简谐波t＝t0时刻的图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象．试讨论：(1)波的传播方向和传播速度；(2)求0～2.3 s内P质点通过的路程．16.一列沿x轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图中的实线所示，经过2 s后波形如图中虚线所示．求这列波的波速．17.一列波沿直线传播，某时刻的波形图如图所示，处在平衡位置上的a质点，与坐标原点相距0.6 m，a正向上运动，再经0.02 s，a将第一次到达波峰，则：(1)该波的传播方向；(2)该波的周期；(3)该波的波速．答案解析1.【答案】B【解析】两质点相距3 m ，波长大于1.5 m ，所以两质点间的距离小于两个波长．由图可知两质点的振动图象反相，所以两质点只能相差0.5λ、1.5λ，λ＝6 m 、2 m ，v ＝30 m/s 或者v ＝10 m/s. 故B 正确．2.【答案】A【解析】横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P 先开始振动．由x 9km/s ＋5 s ＝x 4km/s ，可得x ＝36 km ，则A 正确，B 、C 、D 错误．3.【答案】B【解析】画出将Q 点的振动状态传到P 点，即t ′＝T 时的波形图(如图虚线所示)，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．4.【答案】D【解析】寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这是声波的多次反射造成的，故A 错误；转动正在振动发声的双股音叉，静止不动的我们会听到它发出的声音时强时弱，这是声波的干涉造成的，故B 错误；人在墙的一侧说话，另一侧的人能听到说话声但不能看到说话的人，这说明声波可以绕过墙壁传播，是声音的衍射现象；而光的波长短，不容易发生明显衍射，故C 错误；医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了声波的多普勒效应，故D 正确． 5.【答案】B【解析】当观察者与波源的距离发生变化时，接收频率与发射频率出现不等现象．声源发出声波的频率不变，A 错误；若声源向观察者靠近，则观察者接收到声波的频率比波源频率高，B 正确，D 错误；观察者远离波源，观察者接收到的频率一定比波源频率低，C 错误．6.【答案】D【解析】由波形图及M 点的振动方向可知，此波向左传播，且Δt ＝nT ＋T (n ＝0,1,2…)，所以D 正确．7.【答案】D【解析】a的运动状态比b滞后0.5 s，说明波向x轴负向传播，故A错误；a的运动状态比b滞后0.5 s，说明周期T＝1 s，此列波的频率为f＝＝＝1 Hz，故B错误；质点b和质点c之间的距离是5 cm，所以该波的波长是5 cm，故C错误；波速为v＝＝＝5 cm/s，故D正确．8.【答案】D【解析】由图看出，波源S1形成的水波波长大于波源S2形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v＝λf得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；因两列水波波源S1和S2的振幅不相等，当波谷和波谷相遇处位移为－3A，并不为零，故B错误．因两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，由图可知，此时A是波峰与波谷相遇，则xA＝A，随着时间的推移，位移大小变化，不可能总为零，故C错误；结合图象可知，此时刻A点是波峰和波谷相遇，位移大小为2A－A＝A，而B点波峰和波峰相遇，位移大小2A＋A＝3A，故D正确．9.【答案】A【解析】从振动图上可以看出x＝0处的质点在t＝时刻在平衡位置，并向－y方向振动，波沿x 轴正方向传播，故四个选项中只有A图符合要求， A正确．10.【答案】B【解析】简谐横波的波长λ＝4 m，T＝0.2 s，则波速v＝＝20 m/s，A错，B对；根据简谐波“前带后，后随前”带动原则可知：该波沿x轴正方向传播；质点不“随波逐流”，所以C错误；质点Q 此时向上振动，经过0.1 s，即半个周期后质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错．11.【答案】CD【解析】由图可知，波的波长为λ＝40 m；波从P传到Q的距离为x＝90 m－60 m＝30 m，波速为v＝＝m/s＝50 m/s，故A错误；这列波的周期T＝＝s＝0.8 s，波从P传到c的时间为T＝0.2 s，在0.6 s时间内质点c振动了半个周期，通过的路程等于2A＝20 cm，故B错误；从t 时刻开始计时，质点a的振动方程为y＝A sin(t＋)＝10sin(2.5πt＋)cm；当y＝0,2.5πt＋＝π时，t＝s，故在t＋s这个时刻质点a第一次到达平衡位置，故C正确；t＋0.5 s时刻，距b、P左侧25 m位置的振动形式传到b、P，可见t＋0.5 s时刻两个质点的位移是相同的，故D正确．12.【答案】AD【解析】通过波的图象可以找出任一质点在某一时刻的位移，B错误；从振动图象可以找出某个质点在任一时刻的位移，C错误．13.【答案】BC【解析】机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；任何一个振动的质点都是一个波源带动它附近的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后于前一质点，但振动频率相同，故B、C选项正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，离振源较远处的质点振动的能量，是通过各质点的传递从波源获得，故D选项错误．14.【答案】AB【解析】衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征；障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1 s以上，就能区分回声和原声．15.【答案】1)沿x轴正方向传播5 m/s(2)2.3 m【解析】(1)根据振动图象可知判断P点在t＝t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x 轴正方向传播，由甲图可知，波长λ＝2 m，由乙图可知，周期T＝0.4 s，则波速v＝＝5 m/s(2)由于T＝0.4 s，则t＝2.3 s＝5T，P点在t＝t0时刻在平衡位置，则路程x＝4A×5＝4×0.1×5＝2.3 m16.【答案】若波沿x轴正方向传播，v＝(4n＋1) m/s，(n＝0,1,2,3……)若波沿x轴负方向传播v＝(4n＋3) m/s，(n＝0,1,2,3……)【解析】由波形图可知：波长λ＝8 m，但是波的传播方向不确定若波沿x轴正方向传播，波形图沿传播方向平移(n＋)λ，用时Δt＝(n＋)T，v＝解得：v＝4n＋1，(n＝0,1,2,3……)若波沿x轴负方向传播，波形图沿传播方向平移(n＋)λ，Δt＝(n＋)T，v＝解得：v＝4n＋3，(n＝0,1,2,3……)17.【答案】(1)向左传播(2)0.08 s(3)10 m/s【解析】由于a点向上振动，可知该波向左传播，从题图中可以看出Oa的长度为，可知该波的波长λ＝0.8 m，a正由平衡位置向上运动，它经Δt＝0.02 s第一次到达波峰需要，可以得到该波的周期T＝0.08 s．波速v＝＝10 m/s.。

(完整word版)高中物理选修3-4机械波习题.doc

高中物理选修 3-4 机械波习题1、关于振动和波的关系，下列说法中正确的是A．振动是波的成因，波是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播2、如图为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点 F 的运动方向如图所示，则（）A．该波向左传播B．质点 B和 D 的运动方向相同C．质点 C比质点 B 先回到平衡位置D．此时质点 F 和 H的加速度相同3、如图所示为一列沿 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=0.6s 时的波形图，波的周期 T＞ 0.6s ，则A．波的周期为 2.4 sB．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4mD．在 t=0.5s时，Q点到达平衡位置4、如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点自的平衡位置，一列横波以1m/s 的速度水平向右传播，t=0 衡位置向上运动，t=1s 时质点 a 第一次到达最高点，则在4s＜ t ＜ 5s 这段时间内A．质点 c 的加速度逐渐增大B．质点 a 的速度逐渐增大C．质点 d 向下运动D．质点 f 保持静止a、 b、 c、 d、e、f 时到达质点 a，质点均静止在各a 开始由平5、一列简谐横波沿x 轴传播，周期为 T，t=0 时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、 b 两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则以下说法正确的是（）6、一列波长大于 1 m 的横波沿着x 轴正方向传播．处在x1＝ 1 m 和x2＝ 2 m 的两质点A、 B 的振动图象如图所示．由此可知A、波长为4/3 m( )B、波速为1m/sC、 3s 末， A、 B 两质点的位移相同D、 1s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度,P 点是介质中的某一7、如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图象点，则 P 点的运动方向（）A、向上B、向下C、向左向右8、一列简谐波在t时刻的波形如图所示，此时刻介质质点M的运动方向向上，经过时间△ t 后的波形图中虚线所示，若振源周期为 T，则（）9、一列简谐横波，在某一时刻的波形如图所示，已知波速为8m/s，方向自左向右．求从图示时刻起，经过0.75s（1）质点 A 的位移是多少？（2）通过的路程是多少？（3）波向右传播的距离是多少？。

高考精品系列之物理：专题13+机械振动和机械波(选修3-4)(解析版)

【2017年高考考点定位】近年来对机械振动的考查着重放在简谐运动的运动学特征和动力学特征和振动图象上；同时也通过简谐运动的规律考查力学的主干知识.对机械波的考查着重放在波的形成过程、传播规律、波长和波动图象及波的多解上；对波的叠加、干涉和衍射、多普勒效应也有涉及.实际上许多考题是振动与波的综合，考查振动图象与波动图象的联系和区别；同时也加强了对振动和波的联系实际的问题的考查。

【考点p k 】名师考点透析考点一、简谐运动【名师点睛】1. 概念：质点的位移和时间关系遵守正弦函数规律，即它的振动图像也就是位移时间图像是一条正弦曲线。

相关物理量：使质点回到平衡位置的力即为回复力，回复力的方向总是指向平衡位置，大小与偏离平衡位置的位移成正比即F kx =-，质点偏离平衡位置的最大位移即振幅A ，质点振动过程偏离平衡位置的位移满足sin(t )x A ωφ=+，φ代表质点振动的初相位，t ωφ+代表振动的相位。

2. 振动图像如下：从振动图像中可以找到质点振动的振幅A ，振动的周期T ，偏离平衡位置的位移sin(t )x A ωφ=+中的2Tπω=，从振动图像中可以看到质点在任一时刻所在的位置，当质点位置在时间轴以上，表示位移x 为正方向，那么回复力F kx =-即为负方向，加速度F a m=也是负方向，而且随位移增大，回复力增大加速度增大，但是速度逐渐减小，图像斜率表示速度大小和方向，平衡位置速度最大，偏离平衡位置位移最大时速度最小等于0，质点的运动方向根据图像斜率判断，斜率位置及运动方向为正方向，斜率为负极运动方向为负方向。

3. 单摆：单摆摆角小于10即可看做简谐运动，单摆周期2T =，即单摆摆动的周期与振幅无关，与摆球质量无关，摆长l 是指从摆球球心到悬点的距离，g 为当地重力加速度。

秒摆周期为2s 。

4. 受迫振动和共振：质点在周期性外力驱动下的振动为受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力频率，与固有频率无关。

高中物理选修3-4第十二章《机械波》单元检测题(解析版)

《机械波》单元检测题一、单选题1.一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播，t＝0时刻这列波的波形如图所示．则a质点的振动图象为( )A． B． C． D．2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )A．v变小，a变大 B．v变小，a变小C．v变大，a变大 D．v变大，a变小3.如图所示，MN是足够长的湖岸，S1和S2是湖面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波波长为2 m，S1S2＝5 m，且S1与S2的连线与湖岸平行，到岸边的垂直距离为6 m，则岸边始终平静的地方共有( )A． 2处 B． 3处 C． 4处 D．无数处4.一列简谐横波向右传播，波速为v.沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示．某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷．则t的可能值( )．A． 1个 B． 2个 C． 3个 D． 4个5.下列四种声现象，哪一种是声波的干涉( )A．在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响B．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声C．环绕正在发声的音叉走一周，会觉得声音有强弱的变化D．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音6.如图所示，呈水平状态的弹性绳，右端在竖直方向上做周期为0.4 s的振动，设t ＝0时右端开始向上振动(如图)，则在t＝0.5 s时刻绳上的波形可能是下图中的( )A． B． C． D．7.一根弹性长绳沿x轴放置，左端点位于坐标原点，A点和B点分别是绳上x1＝2 m、x＝5 m处的质点．用手握住绳的左端，当t＝0时使手开始沿y轴做简谐振动，在t 2＝0.5 s时，绳上形成如图所示的波形．下列说法中正确的是( )A．此列波的波长为1 m，波速为4 m/sB．此列波为横波，左端点开始时先向上运动C．当t＝2.5 s时，质点B开始振动D．在t＝3.5 s后，A、B两点的振动情况总相同8.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1 cm处的质点，Q 是平衡位置在x＝4 cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．则( )'A．t＝0.3 s时，质点Q的加速度达到正向最大B．波的传播速度为20 m/sC．波的传播方向沿x轴负方向D．t＝0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向9.如图甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，如图乙为P点从t1时刻开始沿y轴正方向开始振动的振动图象，则以下说法错误的是( )A．t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B．t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向C．该波与另一频率为Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象D．某障碍物的尺寸为(t2－t1)，该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象10.如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源，产生两列波，O点是P1、P2连线的中点，A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点，有关A、B、C、D四点的振动，下列说法正确的是( )A．A、B两点是振动减弱点，C、D两点是振动加强点B．A、B两点是振动加强点，C、D两点是振动减弱点C．A、B、C、D四点均为振动加强点D．A、B、C、D四点均为振动减弱点11.一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，在t与t＋0.4 s两时刻在x轴上－3 m～＋3 m的区间内的波形图恰好重叠，则下列说法正确的是( )A．质点振动的最小周期为0.4B．该波最大波速为10 m/sC．从t时刻开始计时，x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置D．在t＋0.2 s时刻，x＝2 m处的质点位移一定为a12.如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由O点从左向右传播的图象，屏上每一小格长度为1 cm.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 ＝5.5 s时，观察者看到B处恰好第三次出现波谷，下列判断错误的是( )A．该波的振幅为10 cmB．该波的波长为12 cmC．该波的周期为2 sD．在t＝5.5 s时，C处应显示为波峰二、多选题13. 如图，沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以 1 m/s的速度水平向右传播，t＝0时到达质点a，a 开始由平衡位置向上运动，t＝1 s时，质点a第一次到达最高点，则在4 s＜t＜5 s 这段时间内( )A．质点c的加速度逐渐增大B．质点a的速度逐渐增大C．质点d向下运动D．质点f保持静止14. 当两列水波发生干涉时，若两列波的波峰在P点相遇，则下列说法中正确的是( )A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振动始终是减弱的C．质点P振动的振幅最大D．质点P振动的位移有时为015. 一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20 cm，周期为4×10－2s．现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5，它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10 cm.则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动方向是( )A．P1向下，P2向上，P3向下，P4向上B．P1向上，P2向下，P3向上，P4向下C．P1向下，P2向下，P3向上，P4向上D．P1向上，P2向上，P3向上，P4向上16. 如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P质点的横坐标x＝1.20 m．从图中状态开始计时，则下列说法正确的是( )A．简谐横波的频率为2.5 HzB．经过1.6 s，P点第一次到达波谷C．P点刚开始振动的方向沿y轴负方向D．直到P点第一次到达波峰时，x＝0.06 m处的质点经过的路程为95 cm17. 两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( )A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅三、计算题18.某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来；某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200 μs后收到反射波；隔0.8 s后再发出一个脉冲，经198 μs收到反射波，已知无线电波传播的速度为c＝3×108m/s，求飞机的飞行速度v.19.如图所示，A、B、C、D、E为波沿传播方向上间距均为d＝1 m的五个质点，一简谐横波以5 m/s的水平速度向右传播，t＝0时刻到达质点A且A开始向上振动，其振动周期为0.4 s，试求：(1)该简谐波的波长；(2)自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间．20.平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x 轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：(1)P、Q之间的距离．(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．答案解析1.【答案】D【解析】a点此时正向y轴负方向运动，排除A、B，由于周期T＝＝＝0.4 s，故D正确．2.【答案】D【解析】从波的图象可以判断此时P点向上运动，正靠近平衡位置，做加速度逐渐减小的加速运动，故D项正确．3.【答案】C【解析】当空间某点到两个波源的路程差为半波长的奇数倍时，振动始终减弱；水波的波长为 2 m，S1S2＝5 m，当到两个波源的路程差为 1 m、3 m、5 m时，振动减弱；路程差为1 m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为3 m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为5 m是以S1为起点向左的射线和以S2为起点向右的射线，与岸边无交点；路程差不可能大于S1S2＝5 m；由上分析可知，岸边始终平静的地方共有4处，故A、B、D错误，C正确．4.【答案】D【解析】作出通过距离为L的P、Q两质点满足题设条件的波形，如下图中的(a)、(b)、(c)、(d)四种情况，在图(a)中，由图可知，＝L，则λ＝2L，由波速及波长关系可知：T＝＝，而Q质点第一次到达波谷的时间：t＝T＝同理可知：在图(b)中，λ＝L，T＝＝，t＝T＝在图(c)中，λ＝L，T＝＝，t＝T＝在图(d)中，λ＝，T＝＝，t＝T＝故有四种，故D正确，A、B、C错误．5.【答案】C【解析】在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响，是波的反射现象．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声是波的衍射．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音，是波的共振现象．6.【答案】B【解析】由题意知，在t＝0时波源O点开始向上振动，该波的周期为T＝0.4 s，则时间t＝0.5 s＝1T，可知，在t＝0.5 s时O点位于波峰．波在一个周期内传播的距离为一个波长，则在t＝0.5 s＝1T，波传播的最长的距离为1波长，故B正确，A、C、D错误．7.【答案】C【解析】由图知，波长λ＝2 m，周期T＝1 s，则波速为v＝＝2 m/s，故A错误．振动方向与传播方向垂直，此列波为横波，向x轴正方向传播，左端点开始时的运动方向与图示时刻x＝1 m处质点的振动方向相同，即为向下，故B错误．波从图示位置传到质点B用时t＝＝＝2 s，因此t＝2.5 s时质点B开始振动，故C正确．由于AB间的距离s＝3 m＝λ，则知它们的振动情况不总是相同，故D错误．8.【答案】C【解析】由乙图可知，t＝0.3 s时，质点Q的位置在正向最大位移处，故其加速度是达到反向最大，故A是错误的；由甲图可知，波长为8 cm，由乙图可知，周期为0.4 s，故波速为v＝＝20 cm/s，所以B也是错误的；由于质点Q在t＝0时的振动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是沿x轴的负方向传播的，故C是正确的；当t＝0.7 s时，实际上是经过1T，O位置处的质点会运动到负的最大位移处，所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是错误的．9.【答案】B【解析】介质中各质点起振方向与振源起振方向相同，由乙图知P点起振方向沿y轴正向，故t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向，选项A正确；由乙图知t2时刻P 点在平衡位置，振动速度最大，方向沿y轴正方向，故选项B错误；由乙图知质点振动周期为T＝t2－t1，故波的频率为＝Hz，根据波的稳定干涉条件知只有频率相同的波相遇才可产生稳定干涉现象，故选项C正确；波速为v＝，由乙图知波的周期为T＝t2－t1，所以波长为λ＝vT＝，选项D中障碍物尺寸为λ，与波长相近，故能发生明显衍射，选项D正确；综上所述选项B是错误的．10.【答案】C【解析】图中A、B两点到两个波源的路程差为一倍的波长，故是振动加强点；图中C、D两点到两个波源的路程差为零，故也是振动加强点．11.【答案】C【解析】由题意可知，在t与t＋0.4 s两时刻在x轴上－3 m至＋3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有 0.4 s＝NT(N＝1,2,3…)，得：T＝s．所以当N＝1时，周期最大，为T＝0.4 s，由图知，λ＝4 m，根据v＝，知当N＝1时，波速最小为10 m/s，故A、B错误；横波沿x轴正方向传播，t时刻，x＝2 m处的质点正向下运动，x＝2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置，故C正确；时间t＝0.2 s，由于＝，若N是奇数，则x＝2 m处的质点位移为－a；若N是偶数，x＝2 m处的质点位移为a，故D错误．12.【答案】A【解析】由图读出振幅A＝5 cm，故A错误．由图读出波长λ＝12 cm，故B正确；波由A传到B的距离为波长，传到B所用时间为周期，则t＝5.5 s＝2T＋T，得到周期T＝2 s，故C正确；B、C平衡位置间距离为半个波长，振动情况总是相反，在t＝5.5 s时，B处恰好第三次出现波谷，则在t＝5.5 s时，C处应显示为波峰，故D正确．13.【答案】ACD【解析】由题知，该波的周期为T＝4 s，则波长λ＝vT＝4 m．波由a传到c的时间为＝2 s，所以，在4 s＜t＜5 s这段时间内，质点c从平衡位置向下运动，加速度逐渐增大，故A正确；在4 s＜t＜5 s这段时间内，质点a从平衡位置向上运动，速度逐渐减小，故B错误；波由a传到d的时间为3 s，d起振方向向上，则在4 s＜t ＜5 s这段时间内，d点从波峰向平衡位置运动，即向下运动，故C正确；波从a传到f点需要5 s时间，所以在4 s＜t＜5 s这段时间内，f还没有振动，故D正确．14.【答案】ACD【解析】因为两列水波发生干涉，在P点是波峰与波峰相遇，则P点一定是振动加强点，振幅最大；振动加强点某时刻的位移为零到最大值之间的某个值，选项A、C、D 正确．15.【答案】AB【解析】特别要注意，题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如图(a)或(b)所示中的一种．在(a)中，由上、下坡法可知P1、P3、P5向下，P2、P4向上．在(b)中，由上、下坡法可知P1、P3、P5向上，P2、P4向下．16.【答案】ACD【解析】由波动图象知λ＝0.24 m，T＝＝0.4 s，f＝＝2.5 Hz，A正确；P点第一次到达波谷需时t＝＝1.7 s，B错误；所有质点起振方向都与波源起振方向相同，由带动法知，各质点起振方向均沿y轴负方向，C正确；P点第一次到达波峰需时t′＝＝s＝1.9 s＝4.75T，x＝0.06 m处质点经过的路程s＝4.75×4×5 cm＝95 cm，D正确．17.【答案】AD【解析】波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1－A2|，故选项A正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1＋A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项B错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，选项C错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项D正确．18.【答案】375 m/s【解析】由于c＞v，故可不考虑电磁波传播过程中飞机的位移；设雷达两次发射电磁波时飞机分别位于x1、x2处，则第一次：2x1＝ct1，第二次：2x2＝ct2，则这段时间内飞机前进的距离为Δx＝x1－x2，飞机的飞行速度：v＝＝375 m/s.19.【答案】(1)2 m (2)1.1 s【解析】(1)由公式λ＝vT＝2 m(2)A点振动形式传到E点需要的时间是0.8 s，E点起振后到达波谷需要0.3 s，故自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间t＝ 0.8＋0.3＝1.1 s.20.【答案】(1)133 cm (2)125 cm【解析】(1)由题意，O、P两点的距离与波长满足：OP＝λ波速与波长的关系为：v＝在t＝5 s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：vt＝PQ＋综上解得：PQ＝133 cm(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：t＝t＋T1波源由平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A，由题意可知：t1＝25×T，故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm.。

高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案

高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1．[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声．声波在空气中和在水中传播时的()A．波速和波长均不同B．频率和波速均不同C．波长和周期均不同D．周期和频率均不同答案：A解析：声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系v＝λf可知，波长也不同，故A正确，B、C、D错误．故选A.2．[2024·浙江1月]如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动．以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则()A．t1时刻小球向上运动B．t2时刻光源的加速度向上C．t2时刻小球与影子相位差为πD．t3时刻影子的位移为5A答案：D解析：以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，t1时刻小球向下运动，A错误；t2时刻，光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据F回＝－kx＝ma可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，B错误；根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，C错误；根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据光沿直线传播，光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点，影子位于正向最大位移处，根据几何关系有ll＋2l ＝A＋AA＋x影子，解得x影子＝5A，即t3时刻影子的位移为5A，D正确．3．[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示．用绿色激光照双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹．下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A．换用更粗的头发丝B．换用红色激光照射双缝C．增大纸板与墙面的距离D．减小光源与纸板的距离答案：A解析：由于干涉条纹间距Δx＝ldλ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx，故D错误．故选A.4．[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0，4λ)处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波．波传到介质Ⅱ中，其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R 和S点，此时波源也恰好位于波峰．M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则()A ．介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0，－2 λ)C ．入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α＝352 答案：BD解析：波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f ＝v λ，A 错误；在介质Ⅱ中波长为λ′＝2v f＝2 λ，由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，故S 点的坐标为(0，－2 λ)，B 正确；由于S 为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点，则R 也为波峰，故P 到R 比P 到O 多一个波峰，则PR ＝5λ，则OR ＝3λ，由于||MO －PM≠2n ·λ2 或(2n ＋1)λ2 (n ＝0，1，2，…)，故M 点不是减弱点，C 错误；根据n ＝λ′λ＝2 ，则n ＝sin αOR PR，解得sin α＝352 ，D 正确． 5．[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度v ＝10 m/s ，t ＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动，下列图形中哪个是t ＝0.6 s 时的波形( )答案：B解析：由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m ，根据v ＝λT可知该列波的周期为T ＝0.4 s ，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5 T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B正确．6．[2023·湖南卷]如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB.t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m．下列说法正确的是()A．这三列波的波速均为2 m/sB．t＝2 s时，D处的质点开始振动C．t＝4.5 s时，D处的质点向y轴负方向运动D．t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案：C解析：由图(b)的振动图像可知，振动的周期为4 s，故三列波的波速为v＝λT＝4 m4 s＝1m/s，A错误；由图(a)可知，D处距离波源C最近的距离为3 m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C＝DC v＝3 m1 m/s＝3 s故t＝2 s时，D处的质点还未开始振动，B错误；由几何关系可知AD＝BD＝5 m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB＝ADv＝5 m1 m/s＝5 s故t＝4.5 s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1＝t－t C ＝1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；t＝6 s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2＝t－t C＝3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t＝6 s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3＝t－t AB＝1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰．根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y＝2A－A＝2 cm故t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是2 cm，D错误．故选C.。

高考物理【选修3-4：机械波】专练80题Word版含答案及解析

高考物理【选修3-4：机械波、光学】专练80题1、一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，已知任意振动质点相邻2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是____（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）．A. 此波的周期为0.8sB. 此波的波速为10m／sC. 在t=0.4s时刻，x=13m处的质点恰好位于波峰D. 在t=0.6s时刻，x=22m处的质点恰好位于波谷E. 若此波在某介质中传播的波长变为2m，则它在该介质中的波速一定为2.5m/s【答案】ACE【解析】【详解】由题意知，任意振动质点相邻2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，可求此波的周期为0.8s，所以A正确；由图知，波长为4m，所以波速：v=λ/T=5 m/s，故B错误；根据波的周期性可知13m处的质点在t=0时刻处于波谷的位置，应该半个周期即0.4s时刻到达波峰位置，所以C正确；由图知，22m处质点与2m处质点的振动步调一致，即在0时刻22m处质点处在平衡位置向下振动，经过0.6s（3T/4）到达波峰位置，D错误；改变传播介质此波的周期不变还是0.8s，所以传播速度v=λ/T=2/0.8=2.5 m/s，E正确。

2、下列关于波的叙述，说法正确的是：A. 机械波在介质中传播的速度随波的频率升高而增大B. 频率小于的声波称为次声波C. 声波是机械波，而超声波是电磁波D. 光波是电磁波，在介质中传播速度小于真空中传播速度E. 光的偏振现象说明光波是横波【答案】BDE【解析】【详解】A．机械波在介质中传播的速度与介质有关，与波的频率无关，选项A错误；B．频率小于20Hz的声波称为次声波，选项B正确；C．声波是机械波，超声波也是机械波，选项C错误；D．光波是电磁波，在介质中传播速度小于真空中传播速度，选项D正确；E．光的偏振现象说明光波是横波，选项E正确.3、一列简谐波沿x轴传播，t=0.1s时刻的波形如图甲所示，P是平衡位置为x=2m处的质点，Q是平衡位置为x=0.5m处的质点，图乙是质点P的振动图象，则t=0.15s时，Q点的运动方向为_________，从t=0.1s到t=0.2s，该简谐波传播的方向和距离为_________________．【答案】 (1). y轴正方向 (2). 向x轴负方向传播了2m【解析】【详解】由P点的振动图像可知，t=0.1s时刻质点P向上振动，由波形图可知，波沿x轴负向传播；t=0.15s时，质点Q从图甲位置振动了0.05s=T/4，则Q点的运动方向为y 轴正方向；从t=0.1s到t=0.2s，经过了0.1s=T/2的时间，波传播半个波长的距离，即该简谐波向x轴负方向传播了2m.4、图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。

高考物理《机械波》真题练习含答案

高考物理《机械波》真题练习含答案1．[2024·辽宁省大连市八中阶段性考试](多选)下列说法正确的是()A．夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的衍射现象B．闻其声而不见其人，是声波的干涉现象C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象D．在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，是声波的反射现象答案：CD解析：夏日雷声有时轰鸣不绝，这是回声，是声波的反射现象，A错误；闻其声而不见其人，是声波的衍射现象，B错误；围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象，C正确；在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，是声波的反射现象，D正确．2.[2024·新课标卷](多选)位于坐标原点O的波源在t＝0时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播．平衡位置在x＝3.5 m处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则()A．波的周期是0.1 sB．波的振幅是0.2 mC．波的传播速度是10 m/sD．平衡位置在x＝4.5 m处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置答案：BC解析：根据题图可知，该波的周期T＝0.2 s，振幅为0.2 m，A错误，B正确；由题意可知波源第2次处于波谷位置，即波源振动了Δt＝134T时质点P开始振动，所以该波的传播速度v＝ΔxΔt＝10 m/s，C正确；结合C项分析可知，t＝0.45 s时质点Q开始振动，此时质点P已经运动了0.1 s，结合题图可知此时质点P处于平衡位置，D错误．3．[2024·江苏省常州市质检]两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系，P、Q的坐标如图所示．某时刻的波形如图所示．已知P波的传播速度为10 m/s，O点有一个观察者，下列判断正确的是()A．两波源P、Q的起振方向相同B．这两列波不可能发生干涉现象C．经过足够长的时间，－2 m处的振幅为45 cmD．波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射答案：C解析：两波源P、Q的起振方向与波最前头质点的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波源Q的起振方向沿y轴正方向，即两波源P、Q的起振方向相反，A错误；两列机械波在同种介质中相向而行，故波速相同，由于两波的波长相等，则两列机械波的频率相同，故这两列波发生干涉现象，B错误；根据图像可知，P、Q 波源，在此时刻形成的波的波前分别在(－6 m，0)与(4 m，0)，根据同侧法可知，波前振动方向相反，即P、Q波源振动方向相反，由于同种介质中波传播速度相等，根据图像可知，波长均为λ＝4 m，根据波速、波长、周期与频率的关系有v＝λT＝λf可知，P、Q波源振动的频率相等，又由于振动步调相反，则当空间位置到两波源的间距的差值的绝对值为半波长的奇数倍时，该位置为振动加强点，由于－2 m处有(4＋2)m－4 m＝2 m＝12λ可知，－2 m 处为振动加强点，故－2 m处的振幅为15 cm＋30 cm＝45 cm，C正确；两波的波长相等，波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难易程度相同，D错误．4．[2024·上海市进才中学期中考试]如图所示，波Ⅰ和波Ⅱ的振动方向相同，在同一介质中传播．t＝0时，波Ⅰ传至A点，其振动图像如图2所示，波Ⅱ传至B点，其振动图像如图3所示．已知AC间距为2 m，BC间距为1.5 m；t＝4 s时，波Ⅰ传至C，则()A ．波Ⅰ的频率f ＝13HzB ．波Ⅱ的波速v ＝0.378 m/sC ．两列波都传到C 点后，C 点的振幅为15 cmD ．5 s 内C 点的路程为30 cm 答案：D解析：由图2可知，波Ⅰ的频率为f ＝1T ＝0.5 Hz ，A 错误；波速由介质决定，所以两列波的传播速度相同，即v ＝x t ＝0.5 m/s ，B 错误；根据v ＝λT ，两波的周期相同，其波长也相同为λ＝v T ＝1 m ，因为AC －BC ＝0.5 m ＝λ2 ，所以C 点为振动减弱点，其振幅为A ＝A 2－A 1＝5 cm ，C 错误；依题意，波Ⅱ先传播到C 点，所需时间为t 1＝BCv ＝3 s ，波Ⅰ后传播到C 点，所需时间为t 2＝ACv ＝4 s ，可知3～4 s 内C 点的路程为s 1＝ΔtT ×4A 2＝20 cm ，4～5 s 内两波叠加，振动减弱，路程为s 2＝ΔtT ×4A ＝10 cm ，5 s 内C 点的路程为s ＝s 1＋s 2＝30 cm ，D 正确．5．[2024·江苏省盐城市八校联考]在某介质中形成一列简谐波，t ＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到A 点，且再经过0.6 s P 点也开始起振，求：(1)该列波的波速为多大？(2)从t ＝0时刻开始，A 点的振动方程；(3)从t ＝0时起到P 点第一次达到波峰时止，0点所经过的路程s 0为多少？答案：(1)10 m/s (2)y A ＝－2sin 10πt (cm) (3)30 cm解析：(1)由题意可知波从A传播到P所用时间为t AP＝x APv＝0.6 s其中x AP＝7 m－1 m＝6 m解得波速为v＝x APt AP＝10 m/s(2)t＝0时刻A点正位于沿波传播方向波形的上坡，所以A点此时沿y轴负方向起振，则A点的振动方程为y A＝－A sin 2πT t＝－2sin 10πt(cm)(3)根据前面分析可得波速为v＝λT＝10 m/s当t＝0时刻x＝－0.5 m处的波峰第一次传播到P点时，P点第一次达到波峰，所以从t＝0时起到P点第一次达到波峰所经历的时间为Δt＝Δxv＝0.75 s＝(3＋34)T且Δt时间内O点经过的路程为s0＝(3＋34)·4A＝30 cm.。

(完整word版)高中物理选修34机械波习题

高中物理选修 3-4 机械波习题1、对于振动和波的关系，以下说法中正确的选项是A．振动是波的成因，波是振动的流传B．振动是单个质点体现的运动现象，波是很多质点结合起来体现的运动现象C．波的流传速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立刻停止流传2、如图为一列简谐横波在某一时辰的波形图，此时辰质点 F 的运动方向如下图，则（）A．该波向左流传B．质点 B和 D 的运动方向同样C．质点 C比质点 B 先回到均衡地点D．此时质点 F 和 H的加快度同样3、如下图为一列沿 x 轴负方向流传的简谐横波，实线为 t=0 时辰的波形图，虚线为 t=0.6s 时的波形图，波的周期 T＞ 0.6s ，则A．波的周期为 2.4 sB．在 t=0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C．经过 0.4 s ， P 点经过的行程为4mD．在时，Q点抵达均衡地点4、如下图，沿波的流传方向上有间距均为1m的六个质点自的均衡地点，一列横波以1m/s 的速度水平向右流传，t=0 衡地点向上运动，t=1s 时质点 a 第一次抵达最高点，则在4s＜ t ＜ 5s 这段时间内A．质点 c 的加快度渐渐增大B．质点 a 的速度渐渐增大C．质点 d 向下运动D．质点 f 保持静止a、 b、 c、 d、e、f 时抵达质点 a，质点均静止在各a 开始由平5、一列简谐横波沿x 轴流传，周期为 T，t=0 时辰的波形如下图．此时均衡地点位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、 b 两质点均衡地点的坐标分别为x a，x b，则以下说法正确的选项是（）6、一列波长大于 1 m 的横波沿着x 轴正方向流传．处在x1＝ 1 m 和x2＝ 2 m 的两质点A、 B 的振动图象如下图．由此可知A、波长为4/3 m( )B、波速为1m/sC、 3s 末， A、 B 两质点的位移同样D、 1s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度,P 点是介质中的某一7、如下图为一列沿x 轴正方向流传的简谐横波在某时辰的波形图象点，则 P 点的运动方向（）A、向上B、向下C、向左向右8、一列简谐波在t时辰的波形如下图，此时辰介质质点M的运动方向向上，经过时间△ t 后的波形图中虚线所示，若振源周期为 T，则（）9、一列简谐横波，在某一时辰的波形如下图，已知波速为8m/s，方向自左向右．求从图示时辰起，经过（1）质点 A 的位移是多少？（2）经过的行程是多少？（3）波向右流传的距离是多少？。

物理选修3-4第十二章机械波练习题及参考答案

选修3-4第十二章机械波练习题（共100分 90分钟）一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）1．如图1所示，S 点为振源，其频率为100Hz ，所产生的横波向右传播，波速为80m/s ，P 、Q 是波传播途中的两点，已知SP=4.2m ，SQ=5.4m ．当S 通过平衡位置向上运动时 [ ]A ．P 在波谷，Q 在波峰B ．P 在波峰，Q 在波谷C ．P 、Q 都在波峰D ．P 通过平衡位置向上运动，Q 通过平衡位置向下运动．2．如图2所示，一列机械波沿x 轴传播，波速为16m/s ，某时刻的图象如图，由图象可知A ．这列波波长为16mB ．这列波传播8m 需2s 时间C ．x=4m 处质点的振幅为0D ．x=6m 处质点将向y 轴正向运动 3．a 、b 是一条水平绳上相距为L 的两点，一列简谐横波沿绳传播，其波长等于2L/3，当a 点经过平衡位置向上运动时，b 点 [ ]A ．经过平衡位置，向上运动B ．处于平衡位置上方位移最大处C ．经过平衡位置，向下运动D ．处于平衡位置下方位移最大处4．一列沿x 轴正方向传播的波，波速为6m/s ，振幅为2cm ，在某一时刻距波源5cm 的A 点运动到负最大位移时，距波源8cm 的B 点恰在平衡位置且向上运动．可知该波的波长λ，频率f 分别为A ．λ=12cm ，f=50HzB ．λ=4cm ，f=150HzC ．λ=12cm ，f=150HzD ．λ=4cm ，f=50Hz5．一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图象如图3所示。

在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为A ．(5/4)λ，0B ．λ ，－AC ．λ，AD ．(5/4)λ，A图1图3图26．以下对波的说法中正确的是[ ]A．频率相同的波叠加，一定可以发生稳定的干涉现象B．横波可以在固体、液体和气体中传播C．纵波不能用波的图象描述D．波长和障碍物尺寸相近时，衍射现象明显7．图4所示为一列简谐波在t=7/4s时的波动图象。

2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习练习：选修3-4 第2节机械波 Word版含解析

第2节　机械波1.关于机械波的形成,下列说法中正确的是(　B　)A.物体做机械振动,一定产生机械波B.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,做受迫振动C.参与振动的质点振动频率各不相同D.机械波传播过程中,介质中质点随波迁移,振动能量也随波传递解析:有振源没有媒介时不能产生机械波,A错误.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动,并重复前一质点的振动情况,B正确.参与振动的质点振动频率都相同,C错误.机械波传播过程中,介质中质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,在振动过程中把能量传递出去,D错误.2.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,a,b,c为三个质点,a正向上运动.由此可知(　C　)A.该波沿x轴负方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处解析:由同侧法可知波沿x轴正方向传播,A错误;在该时刻,c点正向下振动,B错误;由同侧法可知,b质点先到达平衡位置,c质点先到达离平衡位置最远处,C正确,D错误.3.(多选)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是(　BD　)A.该水面波的频率为6 HzB.该水面波的波长为3 mC.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析:根据第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s可知,该水面波的周期为T=s=s,频率为f==0.6 Hz,选项A错误;该水面波的波长为λ=vT=1.8× m=3 m,选项B正确;水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动,不随波迁移,但能量会传递出去,选项C错误,D正确.4.利用发波水槽得到的水面波形如图(甲)、(乙)所示,则(　D　)A.图(甲)、(乙)均显示了波的干涉现象B.图(甲)、(乙)均显示了波的衍射现象C.图(甲)显示了波的干涉现象,图(乙)显示了波的衍射现象D.图(甲)显示了波的衍射现象,图(乙)显示了波的干涉现象解析:由题图容易看出(甲)图是小孔衍射,图(乙)是干涉,选项D 正确.5.(多选)如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6m/s,P质点的横坐标x=1.20 m.从图中状态开始计时,则下列说法正确的是(　ACD　)A.简谐横波的频率为2.5 HzB.经过1.6 s,P点第一次到达波谷C.P点刚开始振动的方向沿y轴负方向D.直到P点第一次到达波峰时,x=0.06 m处的质点经过的路程为95 cm解析:由波动图像知λ=0.24 m,T==0.4 s,f==2.5 Hz,A正确;P点第一次到达波谷需时t=s=1.7 s,B错误,由波的传播规律知,所有质点起振方向都与波源起振方向相同,由带动法知,各质点起振方向均沿y轴负方向,C正确;P点第一次到达波峰需时t′=s=1.9 s=T,x=0.06 m 处质点经过的路程s=×4×5 cm=95 cm,D正确.6.(多选)下列波形图中波传播方向与质点振动方向关系正确的是(　BC　)解析:根据“坡形”法,凡是在“上坡”区必向下运动,“下坡”区的必向上运动,故B,C正确.7.如图所示,在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O,某人从A点走到墙后的B点,在此过程中,如从衍射的角度来考虑,则会听到(　D　)A.声音变响,男声比女声更响B.声音变响,女声比男声更响C.声音变弱,男声比女声更弱D.声音变弱,女声比男声更弱解析:由题意可知,某人从图中A点走到墙后的B点,能听到声音,是由于波的衍射现象,但强度变弱;由于男声的频率低于女声,在同一介质中,传播速度相同,则其波长大于女声的波长,更容易发生衍射,故D正确,A,B,C错误.8.一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T.t=0时刻的波形如图(甲)所示,a,b是波上的两个质点.图(乙)是波上某一质点的振动图像.下列说法正确的是(　D　)A.t=0时质点a的速度比质点b的大B.t=0时质点a的加速度比质点b的小C.图(乙)可以表示质点a的振动D.图(乙)可以表示质点b的振动解析:图(甲)为波的图像,图(乙)为振动图像.t=0时刻,a质点在波峰位置,速度为零,加速度最大;b质点在平衡位置,加速度为零,速度最大,故选项A,B错误;在波的图像中根据同侧法由传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b点在平衡位置且向下振动,故选项C错误,D正确.9.(2018·吉林一模)(多选)如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1,S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S1的振幅A1=3 cm,S2的振幅A2=2 cm,下列说法正确的是(　BD　)A.质点D是振动减弱点B.质点A,D在该时刻的高度差为10 cmC.再过半个周期,质点B,C是振动加强点D.质点C此刻将向下运动解析:由题图知质点A,D都是波峰与波峰相遇点或波谷与波谷的相遇点.故质点A,D都是振动加强点,而质点B,C都是波峰与波谷相遇,都是振动减弱点,A错误;图示时刻,质点A的位移为+3 cm+2 cm=+5 cm,质点D的位移为(-3) cm+(-2) cm=-5 cm,故质点A,D在该时刻的高度差为10 cm,B正确;振动的干涉图样是稳定的,质点A,D一直是振动加强点,而质点B,C一直是振动减弱点,故C错误;质点C是振动减弱点,此刻在上方最大位移处,故质点C此刻将向下振动,D正确.10.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4 m/s.已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图所示.在选项图中能够正确表示t=0.15 s时波形图的是(　A　)解析:由x=0处质点的振动图像可知波的周期T=0.4 s,由v=4 m/s,得λ=vT=1.6 m,x=0处质点在t=0.15 s时刻的运动情况是在0～0.1 m之间的某一位置向平衡位置振动.所以满足以上条件的波的图像为A项.11.(多选)一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点O,t=0时开始振动,3 s时停止振动,3.5 s时的波形如图所示,其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0 m.以下说法正确的是(　ABD　)A.波速为4 m/sB.波源起振方向沿y轴正方向C.2.0 s～3.0 s内质点a沿y轴负方向运动D.0～3.0 s内质点a通过的总路程为1.4 m解析:由3 s时停止振动,3.5 s时的波形图可知,在0.5 s时间内,波向前传播了2 m,故波速为4 m/s,A项对;由波形图知,波长为4 m,周期为T==1 s,故此列波从起振到传到a点需要的时间为1.25 s,故3.5 s时质点a已经振动了2.25 s,即2T,可知a点起振时,沿y轴正方向运动,B项对;因周期为1 s,故C项错;0～3.0 s内质点a振动时间为1.75 s,故路程为1.75×4A=1.4 m,D项对.12.(多选)如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图中质点P正沿y轴正方向运动,此波的传播速度为v=4 m/s,则(　ABD　)A.此波沿x轴正方向传播B.质点P的振动周期为T=1.0 sC.x=1.0 m处的质点做简谐运动的表达式为y=5cos (4t) cmD.x=1.0 m处的质点在0～2.5 s内通过的路程为50 cm解析:因质点P正沿y轴正方向运动,由“上下坡法”知波沿x轴正方向传播,A正确;由题图知波长为λ=4 m,由λ=vT知各质点振动周期为T=1.0 s,B正确;由题图知x=1.0 m处的质点做简谐运动的表达式为y=5cos (2πt) cm,C错误;t=2.5 s=2.5T,所以x=1.0 m处的质点在0～2.5 s内通过的路程为s=2.5×4A=50 cm,D正确.13.(2019·湖南衡阳联考)如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图像,此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=1.5 s时质点P恰好第4次到达y轴正方向最大位移处.求:(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何.(2)从t=0至t=1.2 s,质点P运动的路程s是多少.解析:(1)质点P的运动方向沿y轴负方向,所以此波沿x轴负向传播,在t=1.5 s时,质点P恰好第4次到达y轴正方向最大位移处,则有(3+)T=1.5 s,解得T=0.4 s,由图像可得简谐横波的波长λ=0.4 m,则波速v== m/s=1 m/s.(2)从t=0至t=1.2 s,质点P恰经过了3个周期,即质点P回到始点,由于振幅A=5 cm,所以质点P运动的路程s=3×4A=60 cm.答案:见解析14.如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形.求:(1)若波速向右,波速多大?(2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何?解析:(1)波向右传播时,传播距离Δx满足Δx=nλ+λ(n=0,1,2,3,…)v===2nλ+λ(n=0,1,2,3,…)由波形图知λ=8 m,解得v=(16n+6) m/s(n=0,1,2,3,…).(2)波向左传播时,传播距离Δx′满足Δx′=nλ+λ(n=0,1,2,3,…)由v′=得v′=(16n+10) m/s(n=0,1,2,3,…).(3)已知v=74 m/s.令74=16n+6,得n=(不合题意)令74=16n+10得n=4(符合题意).故当v=74 m/s时,波应向左传播.答案:见解析。

2011高考物理(人教版)总复习：选修3-4选修3-4第一章机械振动机械波(含详细答案)

选修3-4 第一章机械振动机械波第1节机械振动1. （2009·上海）做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1／2，则单摆振动的（）A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变2. 一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A.质点振动频率为4 HzB.在10 s内质点经过的路程是20 cmC.在5 s末，质点速度为零，加速度最大D.在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点位移大小相等3. 有一摆长为l的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，使摆长发生变化.现使摆球做小角度摆动，图为摆球从右边最高点M摆至左边最高点N的闪光照片（悬点和小钉未摄入），P为摆动中的最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等，则小钉距悬点的距离为（）A.l／4B.l／2C.3l／4D.条件不足，无法判断4. （创新题）如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动，接着其余各摆也开始振动.下列说法中正确的是（）A．各摆的振动周期与a摆相同B．各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大C．各摆的振动周期不同，c摆的周期最长D．各摆均做自由振动5. （2009·江苏）在t=0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示.质点A振动的周期是s；t=8 s时，质点A的运动沿y轴的方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16 m，已知波的传播速度为2 m/s，在t=9 s时，质点B偏离平衡位置的位移是cm.6. (2010·上海模拟)如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线.从三个图线可知，这个物体振动的共同特点是具有，三个物体中，最简单的振动是的振动.图中心脏跳动的图线是某人的心电图,方格纸每个小方格的宽度是0.5 cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8 cm/s，则此人的心率是次／分.7. 根据如图所示的振动图象：(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移.①t1=0.5 s;②t2=1.5 s.(2)将位移时间的变化规律写成x=A sin(ωt+φ)的形式并指出振动的初相位.8. 如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？（2）开始时刻摆球在何位置？（3）若当地的重力加速度为10 m/s2,试求这个摆的摆长是多少？9. 弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动．B、C相距20 cm．某时刻振子处于B点．经过0.5 s，振子首次到达C点．求：（1）振动的周期和频率.（2）振子在5 s内通过的路程及位移大小.（3）振子在B点的加速度大小跟距O点4 cm处P点的加速度大小的比值．10. 一物体做受迫振动，驱动力的频率小于该物体的固有频率.当驱动力的频率逐渐增大时，该物体的振幅将如何变化？11. 如图所示，两木块的质量为m 、M ，中间弹簧的劲度系数为k ，弹簧下端与M 连接，m 与弹簧不连接，现将m 下压一段距离释放，m 就做上下方向的简谐运动，振动过程中，m 始终没有离开弹簧，试求：（1）m 振动的振幅的最大值.（2）m 以最大振幅振动时，M 对地面的最大压力.答案部分第一章机械振动机械波第1节机械振动 1.解析：由单摆的周期公式T=2π可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由Ek=（1/2）mv 2可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，质量改变，因此振幅改变，所以C 正确.答案：C2.解析：由振动图象，可直接得到周期T=4 s ，振动频率f=1/T=0.25 Hz ，故A 错误.一个周期内，做简谐运动的质点经过的路程是4A=8 cm ，10 s 为2.5个周期，质点经过的路程是20 cm ，B 正确.在5 s 末，质点位移最大为2 cm ，此时加速度最大，速度为零，C 正确.由图象知，在1.5 s 和4.5 s 两时刻，质点位移相等，故D 正确.答案：BCD3.解析：图中M 到P P 到N 为两个时间间隔，即在钉左侧单摆的周期是在钉右侧单摆周期的1/2，根据周期公式T=2,可得在钉左侧单摆的摆长为l/4，即小钉距悬点的距离为3l/4，故C 正确.答案：C4.解析：a 摆做的是自由振动，周期就等于a 摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，所以振动周期均与a摆相同. c摆与a摆的摆长相同，所以c摆所受驱动力的频率与其固有频率相等，故c摆发生共振，c摆的振幅最大.选项A、B正确.答案：AB5.解析：振动图象和波形图比较容易混淆，在读图时一定要注意横纵坐标的物理意义，避免出错.题图为波的振动图象，由图象可知周期为4 s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6 s时质点在平衡位置向下振动，故8 s时质点在平衡位置向上（y轴正方向）振动；波传播到B点需要时间t1=x/v=16/2 s=8 s，故t=9 s时，质点又振动了1 s(1/4个周期)，处于正向最大位移处，位移为10 cm.答案：4 正106.解析：三个振动图线都是周期性变化的，因此，这三个物体的振动的共同特点是具有周期性；其中最简单的振动是弹簧振子的振动；由心脏跳动的图线可知，在心脏每跳一下的时间间隔内，方格纸前移距离为x=3.2×0.5 cm=1.6 cm,所以心脏跳动的时间间隔为T=x/v=8/9 s,此人的心率(每分钟心跳次数)为60/（8/9）次/分=67.5 次/分.答案：周期性弹簧振子67.57.解析：（1）由图象可知A=10 cm,T=4 s.故位移：x=Acos ωt=10 cos2πt/T=10cosπt /2 cm.①当t1=0.5 s时，cm.②当t2=1.5 s时，x2=-5（2）振子的位移表达式为x=10cosπt /2 cm=10sin(πt/ 2+π/2) cm初相位为φ=π/2.8.解析：（1）由题图乙可知T=0.8 s,则f=1/T=1.25 Hz.(2)由题图乙知t=0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时摆球应在B点.（3）由T=2π,得l=gT2/4π2=0.16 m.9.解析：（1）设振幅为A，由题意BC＝2A＝20 cm，所以A＝10 cm．振子从B到C所用时间t＝0．5 s，为周期T的一半，所以T＝1．0 s；f＝1/T＝1．0 Hz．。

高中物理选修3-4机械振动练习题典型题带答案

高中物理机械振动练习题一．选择题（共25小题）1．如图所示，PQ为一竖直弹簧振子振动路径上的两点，振子经过P点时的加速度大小为6m/s2，方向指向Q点；当振子经过Q点时，加速度的大小为8m/s2，方向指向P点。

若PQ之间的距离为14cm，已知振子的质量为1kg，则以下说法正确的是（）A．振子经过P点时所受的合力比经过Q点时所受的合力大B．该弹簧振子的平衡位置在P点正下方7cm处C．振子经过P点时的速度比经过Q点时的速度大D．该弹簧振子的振幅一定为8cm2．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，忽略一切阻力，则（）A．升降机停止前在向上运动B．0～t1和时间内小球处于失重状态，t1～t2时间内小球处于超重状态C．t2～t3的时间内弹簧弹性势能变化量等于重力势能变化量D．t3～t4时间内小球向下运动，加速度减小3．如图所示图线Ⅰ、图线Ⅱ为两单摆分别做受迫振动的共振曲线，下列判断正确的是（）A．若摆长为1m的单摆在地球上做受迫振动，则其共振曲线为图线ⅠB．若图线Ⅱ是单摆在地球上做受迫振动的共振曲线，则该单摆摆长约为0.5mC．若两单摆分别在月球上和地球上做受迫振动，则图线Ⅰ一定是在月球上的单摆的共振曲线D．若两单摆是在地球上同一地点做受迫振动，则两单摆摆长之比h1：h2＝25：44．如图所示，水平弹簧振子以坐标原点O为水平位置，沿x轴在M、N之间做简谐运动，其运动方程为x＝5sin（2πt+）cm，则（）A．t＝0.5s时，振子的位移最小B．t＝1.5s时，振子的加速度最小C．t＝2.25s时，振子的速度沿x轴负方向D．t＝0到t＝1.5s的时间内，振子通过的路程为15cm5．甲、乙两位同学分别使用图中左图所示的同一套装置，观察单摆做简谐运动时的振动图象，已知两人实验时所用的摆长相同，落在同一木板上的细砂分别形成的曲线如图N1、N2所示。

新教材人教版高中物理选择性必修第一册第三章机械波课时练习题及章末测验

第三章机械波3.1波的形成 ................................................................................................................... - 1 -3.2波的描述 ................................................................................................................... - 6 -3.3波的反射、折射和衍射.......................................................................................... - 12 -3.4波的干涉 ................................................................................................................. - 17 -3.5多普勒效应 ............................................................................................................. - 24 -章末综合测验................................................................................................................ - 26 -3.1波的形成基础练习一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)1．关于机械波的下列说法中，正确的是( C )A．自然界所刮的风就是一种机械波B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错。

高考物理总复习第2节机械波练习(含解析)(选修3-4)-人教版高三选修3-4物理试题

第2节机械波1.(2018·海淀区一模)关于机械波,如下说法中正确的答案是( B )A.机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B.在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C.在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D.在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大解析:波在传播过程中,机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的,故A错误;每个质点都在重复波源的振动,质点的振动频率和波源的振动频率是一样的,故B正确;振动速度与波的传播速度是不一样的,故C错误;在机械波传播过程中各质点的振动周期均与波源的周期一样,故D错误.2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为5.0 m/s,某时刻的波形如下列图,如下说法正确的答案是( D )A.这列波的周期为4.0 sB.这列波的振幅为8 cmC.此时x=2 m处的质点速度最大D.此时x=3 m处的质点沿y轴负方向运动解析:由图可得振幅A=4 cm,波长λ=4 m,故周期T==0.8 s,故A,B错误;此时x=2 m处的质点位于波谷,故速度为零,加速度最大,故C错误;根据波沿x轴正方向传播可得,此时x=3 m处的质点沿y轴负方向运动,故D正确.3.(2018·某某和平区二模)一列简谐横波,在t=0.6 s时刻的图像如图(甲)所示,此时,P,Q两质点的位移均为-1 cm,波上A质点的振动图像如图(乙)所示,如此以下说法正确的答案是( B )A.这列波沿x轴负方向传播B.这列波的波速是 m/sC.从t=0.6 s开始,紧接着的Δt=0.6 s时间内,A质点通过的路程是10 mD.从t=0.6 s开始,质点P比质点Q早0.6 s回到平衡位置解析:由(乙)图读出t=0.6 s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向,由(甲)图判断出波的传播方向为沿x轴正方向,故A错误;由(甲)图读出该波的波长为λ=20 m,由(乙)图得周期为T=1.2 s,如此波速为v==m/s=m/s,故B正确.Δt=0.6 s=0.5T,质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅,如此经过Δt=0.6 s,A质点通过的路程是s=2A=2×2 cm=4 cm,故C错误;图示时刻质点P沿y轴正方向运动,质点Q沿y轴负方向运动,所以质点P将比质点Q早回到平衡位置.将此图像与正弦曲线进展比照可知:P点的横坐标为x P= m,Q点的横坐标为x Q=m,根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡位置的时间为Δt== s=0.4 s,故D 错误.4. (2019·某某模拟)一根弹性长绳沿x轴放置,左端点位于坐标原点,A点和B点分别是绳上x1=2 m,x2=5 m处的质点.用手握住绳的左端,当t=0时使手开始沿y轴做简谐振动,在t=0.5 s 时,绳上形成如下列图的波形.如下说法中正确的答案是( C )A.此列波的波长为1 m,波速为4 m/sB.此列波为横波,左端点开始时先沿y轴正方向运动C.当t=2.5 s时,质点B开始振动D.在t=3.5 s后,A,B两点的振动情况总一样解析:由图知,波长λ=2 m,周期T=1 s,如此波速为v==2 m/s,故A错误;此列波为横波,左端点开始时的运动方向与图示时刻x=1 m处质点的振动方向一样,沿y轴负方向,故B错误;波从图示位置传到质点B用时t== s=2 s,因此t=2.5 s时质点B开始振动,故C正确;由于AB间的距离s=3 m=λ,因此它们的振动情况总是相反,故D错误.5.(2018·某某松江区一模)一列简谐横波沿x轴传播,a,b为x轴上的两质点,平衡位置分别为x=0,x=x b(x b>0).a点的振动规律如下列图.波速为v=1 m/s,在t=1 s时b的位移为0.05 m,如此如下判断正确的答案是( D )A.从t=0时刻起的2 s内,a质点随波迁移了2 mB.t=0.5 s时,质点a的位移为0.05 mC.假设波沿x轴正向传播,如此可能x b=0.5 mD.假设波沿x轴负向传播,如此可能x b=2.5 m解析:根据图像可知该波的周期为T=2 s,振幅为A=0.05 m;在波传播过程中,各质点在自己的平衡位置附近振动,并不随波传播,故A错误;由图可知,t=0.5 s时,质点a的位移为-0.05 m,故B错误;波速为v=1 m/s,如此波长λ=vT=1×2 m=2 m;由图可知,在t=1 s时刻a位于平衡位置而且振动的方向向上,而在t=1 s时b的位移为0.05 m,位于正的最大位移处,可知假设波沿x轴正向传播,如此b与a之间的距离为(n+)λ(n=0,1,2,3,…),如此x b不可能为0.5 m,故C错误;假设波沿x轴负向传播,如此b与a之间的距离为x b=n+λ(n=0,1,2,3,…),如此x b可能为2.5 m,故D正确.6.(2019·辽宁抚顺模拟)(多项选择)关于机械振动和机械波,如下说法正确的答案是( ACD )A.共振是受迫振动的一种特殊情况B.机械波传播过程中,介质中的单个质点的能量是守恒的C.当障碍物的尺寸比波长大很多时,就不能观察到明显的波的衍射现象D.如下列图,频率恒定的声源按路线a→b→c→d→a逆时针做匀速圆周运动,观察者在圆心不动,如此观察者接收到的声波频率始终与声源频率一样E.同一机械波在不同介质中传播时,频率往往不同解析:共振是受迫振动时,驱动频率和固有频率相等时,振幅最大的现象,故A正确;机械波传播过程,能量随波的传播而传播;由介质中的单个质点的速度变化可得到其能量随振动做周期性变化,故B错误;波的衍射现象发生在障碍物的尺寸与波长接近时,当障碍物的尺寸比波长大很多时,观测到的是直线传播,故C正确;观察者在圆心不动,那么,观察者和声源的距离不变,故观察者接收到的声波频率始终与声源频率一样,故D正确;同一机械波在不同介质中传播时,频率不变,波速和波长变化,故E错误.7.(2019·福建宁德模拟)(多项选择)如下说法正确的答案是( BDE )A.改变单摆的振幅,振动周期会随之改变B.声音由空气传播到水中,波长会发生变化C.发生干预现象时,介质中振动加强的点,位移始终最大D.某些次声波对人体有危害,是由于其频率接近人体内脏振动的固有频率E.根据多普勒效应,比拟接收与发射的超声波频率的变化,可测量心脏血液流速解析:单摆周期T=2π只和摆长、重力加速度相关,故改变单摆的振幅,振动周期不变,故A 错误;声音在不同介质中传播,频率不变,波速和波长会发生变化,故B正确;发生干预现象时,振动加强点的振幅变大,质点仍做简谐运动,故位移做周期性变化,故C错误;次声波频率接近人体器官的固有频率,当次声波作用于人体时,人体器官容易发生共振,从而对人体产生危害,故D正确;根据血液流动,可得到血液相对于外界测试点的相对速度,从而由多普勒效应得到超声波频率变化,根据频率变化和血液流速的对应关系可反过来应用于测量血液流速,故E正确.8.(2018·河北石家庄一模)(多项选择)甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播,如下列图为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图,两列波的频率均为2 Hz,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿x轴负方向传播,如此( BDE )A.甲、乙两波的波长之比为2∶1B.两列波的传播速度为4 m/sC.两列波叠加后,x=0处的质点振幅为20 cmD.t=0.25 s时,x=0处的质点处于平衡位置,且沿y轴负方向运动E.两列波叠加后,x=2 m处为振动加强点解析:由图知,λ甲=2 m,λ乙=2 m,甲、乙两波的波长之比为1∶1,故A错误;两列波的传播速度为v=λf=2×2 m/s=4 m/s,故B正确;两列波叠加后,x=0处的质点振动加强,振幅为A0=A甲+A乙=10 cm+20 cm=30 cm,故C错误;两波的周期为T==0.5 s,t=0时刻,x=0处的质点处于平衡位置,且沿y轴正方向运动,因为t=0.25 s=,所以t=0.25 s时,x=0处的质点处于平衡位置,且沿y轴负方向运动,故D正确;两列波叠加后,在x=2 m处两波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇,振动加强,故E正确.9.(2018·山西四模)(多项选择)一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如下列图,此时刻质点P的位移为5 cm,质点Q位于x=4 m处.从t=0时刻开始计时,当t=16.5 s 时质点Q刚好第3次到达波峰.如下说法正确的答案是( BCD )A.该波的振动周期为4 sB.该波的传播速度为m/sC.t=3 s时质点P沿y轴负方向运动D.0～30 s内质点Q通过的路程为2 mE.0～3 s内质点P通过的路程为10 cm解析:简谐横波沿x轴负方向传播,由波形平移法知t=0时刻质点Q向下振动,根据当t=16.5 s 时质点Q刚好第3次到达波峰,有t=16.5 s=2T,得T=6 s,故A错误;根据波形图得到波长λ=8 m,如此这列简谐横波的波速为v== m/s,故B正确;t=0时刻质点P正沿y轴正方向运动,经过t=3 s=质点P沿y轴负方向运动,故C 正确;因为t=30 s=5T,所以0～30 s内质点Q通过的路程为s=5×4A=20×10 cm=2 m,故D正确;t=3 s=0.5T,0～3 s内质点P通过的路程应等于2A=20 cm,故E错误.10.(2018·宁夏银川三模)如图(甲)所示,介质中振源位于O点位置,它的振动图像如图(乙)所示,P点距离O点8 m,Q点距离O点5 m,振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为0.8 m.求:(1)振源的振动方程;(2)从振源振动开始计时,P点第一次到达波谷时所需要的时间t;(3)P点第一次经过平衡位置向下运动时Q点的位置以与Q点运动的路程.解析:(1)由题意得λ=0.8 m由图(乙)可知A=0.4 m,T=0.4 s如此ω== rad/s=5π rad/s根据图(乙)可得振源的振动方程为y=0.4sin 5πt(m).(2)波速为v==2 m/s波传到P点的时间t1==4 s,由于波源起振方向为向上,因此该质点从开始振动到第一次到达波谷的时间t2=T=0.3 s P点第一次到达波谷所需的时间为t=t1+t2=4.3 s.(3)波传到Q点用时t3==2.5 s,P点第一次经过平衡位置向下运动的时间t3=t1+=4.2 s,Q点的运动时间t4=4.2 s-2.5 s=1.7 s=T,所以,此时Q点在波峰,振动的总路程为s=×4×0.4 m=6.8 m.答案:(1)y=0.4sin 5πt(m)(2)4.3 s(3)波峰 6.8 m11.(2018·湖北二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t=0.6 s时刻,这列波刚好传到Q点,波形如图中的虚线所示,a,b,P,Q是介质中的质点.(1)求波速;(2)写出b点的振动方程;(3)求a点第N次经过平衡位置所经历的时间.解析:(1)经过Δt=0.6 s,波前从P传播到Q,故波的传播距离Δx=30 m,故波速v==50 m/s;(2)由图可知,A=10 cm,又ω=== rad/s=2.5π rad/s,b点的振动方程为y=10cos 2.5πt(cm);(3)由波形图可得y=Asin,故a点平衡位置的横坐标x a= m;故根据波的传播可得:a点第N次经过平衡位置时,实线波向右传播(N-1)λ+x a,故所经历的时间t== s= s.答案:(1)50 m/s(2)y=10cos 2.5πt(cm)(3) s12.(2018·河南郑州三模)有两列简谐横波a,b在同一介质中沿x轴正方向传播,速度均为v=2.5 m/s,在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5 m处重合,如下列图.(1)求t=0时,两列波的波峰重合的所有位置;(2)至少经多长时间x=0处的质点位移达到最大值.解析:(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5 m,λb=4.0 m两列波波长的最小公倍数为s=20 mt=0时,两列波的波峰重合处的所有位置为x=(2.5±20n)m(n=0,1,2,3,…).(2)x=0左侧,离两列波的波峰重合处最近点的距离为Δx=17.5 mx=0处的质点位移达到最大值至少需用时Δt== s=7 s.答案:(1)x=(2.5±20n) m(n=0,1,2,3,…) (2)7 s。

鲁科版高中物理选修3-4 第2章机械波寒假复习题含答案

绝密★启用前鲁科版高中物理选修3-4 第2章机械波寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知()A．此列波的频率一定是10 HzB．此列波的波长一定是0.1 mC．此列波的传播速度一定是34 m/sD．a点一定比b点距波源近2.如图，在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1 m/s，振幅为4 cm，频率为2.5 Hz.在t＝0时刻，质点P位于其平衡位置上方最大位移处(如图)，则平衡位置距P为0.2 m的质点Q()A．在0.1 s时的加速度最大B．在0.1 s时的加速度为零C．在0到0.1 s时间内的路程是8 cmD．在0.1 s时的速度沿y轴负方向3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则下列说法正确的是()A．该波的速度为1.6 m/s，沿x轴负方向传播B．该波的速度为20 m/s，沿x轴正方向传播C．经过0.2 s，质点P沿x轴的正方向迁移了4 mD．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向4.一列横波沿x轴正方向传播到坐标原点O时的波形如图所示，当波到达N点时，处于x＝2 cm处的质点通过的路程和该时刻的位移是 ()A． 2.5 cm,0 cmB． 5 cm,0 cmC． 2.5 cm，－1 cmD． 5 cm，－1 cm5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为10 m/s.当波传到x＝5 m处的质点P时，波形如图所示．则以下判断正确的是()A．这列波的周期为0.5 sB．再经过0.4 s，质点P第一次回到平衡位置C．再经过0.7 s，x＝9 m处的质点Q到达波峰处D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处6.关于机械振动和机械波，下列说法正确的是()A．机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用了多普勒效应C．单摆在摆动中经过平衡位置时，所受合力不等于零，回复力也不等于零D．对同一列波，当波长比缝、孔的宽度或障碍物的尺寸更小时，衍射现象才更明显7.关于机械波，下列说法中正确的是()A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大8.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.0.3 s后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s后的波形图是下列图中的( )A．B．C．D．9.如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有()A．a质点振动始终最弱，b、c质点振动始终最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B．a质点振动始终最弱，b、c、d质点振动始终最强C．a、d质点的振动始终是最弱的，b、c质点的振动始终是最强的D．再过的时刻，b、c、d三个质点都将处于各自的平衡位置10.某次地震的震源O离地面深度12 km，假设该地震波中的某一种波为简谐横波．该波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知从t＝0时刻波源开始振动，该波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x＝120 m处．如图所示，则()A．从波源开始振动到波源迁移到x＝120 m处需要经过0.03 sB．此刻波动图象上除M点外与M点势能相同的质点有5个C．波动图象上M点此时速度方向沿y轴正向，动能在减小D．从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.06 s位于x＝360 m处的质点开始振动二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示是一列波在t时刻的图象，图象上有a、b、c三个质点，下列说法中正确的是()A．a、b两质点此时刻速度方向相同B．a、c两质点此时刻加速度方向相同C．c质点此时速度方向沿y轴负方向D．a质点此时速度方向沿y轴正方向12.（多选）站在铁道边上的旅客听到疾驰而过的火车鸣笛声的音调与火车静止时相比() A．当火车靠近时，偏低B．当火车靠近时，偏高C．当火车远离时，偏低D．当火车远离时，偏高13.(多选)下列说法正确的是()A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，障碍物或孔越小，衍射越明显C．听到回声是声波的衍射现象D．听到回声是共鸣现象14.(多选)如图中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷．则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是()A．b处的振动永远互相减弱B．a处永远是波峰与波峰相遇C．b处在该时刻是波谷与波谷相遇D．c处的振动永远互相减弱分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.一平面波以30°的入射角投射到两种介质的交界面，发生折射的折射角为45°，如果入射波的波长为10 cm，那么折射波的波长是多少？16.如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5 s以后，其波形如图中的虚线所示，在该0.5 s内，图中质点运动的路程小于0.6 cm.(1)如果波向右传播，那么波速是多大？周期是多大？(2)如果波向左传播，那么波速可能是多大？周期可能是多大？17.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示．求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？18.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＝4 m/s，试回答下列问题：(1)求出x＝1.5 m处的质点在0～1.25 s内通过的路程及t＝1.25 s时该质点的位移；(2)写出x＝2.0 m 处的质点的振动函数表达式．答案解析1.【答案】A【解析】由图读出周期为T＝0.1 s，则此波的频率为f＝＝10 Hz，故A正确；若波从a传到b，则所用时间为t＝(0.1n＋0.03) s，波速为v＝m/s，(n＝0,1,2…)波长为λ＝vT＝m，(n＝0,1,2…)，λ不可能等于0.1 m．若波从b传到a，则所用时间为t＝(0.1n＋0.07)s，波速v＝m/s，(n＝0,1,2…)，波长为λ＝vT＝m，(n＝0,1,2…)，λ不可能等于0.1 m，故B、C错误．由图不能断定波的传播方向，也就无法确定哪一点距波源近一些，故D错误．2.【答案】B【解析】周期T＝＝0.4 s，波长λ＝vT＝0.4 m，P、Q两点相距0.2 m，即半个波长，所以t＝0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处，Q点处于平衡位置下方最大位移处．t＝0.1 s时，Q回到平衡位置并且向y轴正方向振动，此时加速度为0，这段时间内Q通过的路程为4 cm，故A、C、D错误，B正确．3.【答案】B【解析】简谐横波的波长λ＝4 m，T＝0.2 s，则波速v＝＝20 m/s，A错，B对；根据简谐波“前带后，后随前”带动原则可知：该波沿x轴正方向传播；质点不“随波逐流”，所以C错误；质点Q 此时向上振动，经过0.1 s，即半个周期后质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错．4.【答案】D【解析】波的传播是振动这种运动形式的传播，而不是将原有波形向波的传播方向顺延．当波刚传到坐标原点时，原点O的振动方向沿y轴负方向，由于波的传播是波形在介质中匀速传播，故各点起振方向均沿y轴负方向，由于x＝2 cm处质点起振后还需经过1T波才传到N点，所以x＝2 cm处质点的位移为y＝－1 cm，通过的路程s＝1×4A＝5 cm，选项D正确．5.【答案】C【解析】波的周期为T＝＝s＝0.4 s，因为此时刻P点振动方向向下，所以经过＝0.2 s质点P 第一次回到平衡位置；质点Q第一次到达波峰时所用的时间为t＝＝0.7 s；因为PQ相距一个波长，所以质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波峰处，选项C正确．6.【答案】B【解析】机械波在一个周期内传播的距离是一个波长，其大小与振幅没有关系，故A错误；医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用了多普勒效应，故B正确；单摆在摆动中经过平衡位置时，因需要向心力，所以所受合力不等于零，但回复力等于零，故C错误；只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时才能观察到明显的衍射现象，故D错误．7.【答案】B【解析】波在传播过程中，机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的，故A错误；每个质点都在重复波源的振动，因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，故B正确；振动速度与波的传播速度是不相同的，故C错误；在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同，故D错误．8.【答案】C【解析】由振动图象可知，该机械波的周期0.4 s，由波长、波速和周期关系可以得出该横波的波长为λ＝vT＝0.4 m，故经过0.4 s后波传播的距离为0.4 m，故选项B、D错误；由振动图象可知，在初始时刻质点在平衡位置沿y轴正方向振动，则介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，故可知，选项A错误，C正确．9.【答案】B【解析】a点为波峰与波谷相遇为振动减弱点，b为振动加强点，c为振动加强点，bd连线为振动加强区，d点也是振动加强点，b点为波峰与波峰相遇，经过后是平衡位置与平衡位置相遇，d 点此时是平衡位置与平衡位置相遇，经过后时波峰与波峰相遇，D错．10.【答案】D【解析】波向前传播的过程中，介质中所有质点都不随波向前迁移，故A错误．位移大小相等的点势能相同．由简谐运动的对称性可得，除M点外与M点势能相同的质点有7个，故B错误．由“上下坡”法可知，M点的速度方向沿y轴负向，正向平衡位置运动，速度增大，动能在增大，故C错误．从此时开始，再经t＝s＝0.06 s，位于x＝360 m处的质点开始振动，故D正确．11.【答案】AB【解析】a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同，A选项正确；a、c两质点都位于x轴下方，加速度方向均指向y轴正方向，B选项正确；由于波的传播方向不确定，故C、D选项错误．12.【答案】BC【解析】当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高，当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低，故选B、C.13.【答案】AB【解析】衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征；障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1 s以上，就能区分回声和原声．14.【答案】CD【解析】b处此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是加强的，A错，C正确；a处此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期后变成波谷与波谷相遇，始终是振动加强的点，并非永远是波峰与波峰相遇的点，B错；c处此刻是波峰、波谷相遇，过半个周期后仍是波峰、波谷相遇，它的振动永远互相减弱，D正确．15.【答案】10cm【解析】根据折射定律n＝＝，λ2＝10cm.16.【答案】(1)6 m/s s(2)2 m/s或10 m/s0.2 s或0.4 s【解析】路程s<0.6 cm，波长λ＝4 m，t1＝0.5 s，故波传播的时间应小于t＝T＝T＝1T波向前传播的距离应小于x＝1λ＝×4＝6 m(1)若波向右传播，x1＝3 mv1＝＝m/s＝6 m/sT1＝＝s＝s(2)若波向左传播，x2＝1 mv2＝＝m/s＝2 m/sT2＝＝s＝2 s或者：x＝5 mv＝＝m/s＝10 m/sT＝＝s＝0.4 s.17.【答案】(1)2.25 s(2)16 m【解析】(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m波从x＝1 m传至x＝4.5 m处的N质点需要的时间t＝T此时x＝4.5 m处的质点正向y轴负方向运动x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需，因此Δt＝T＝ 2.25 s此时波形如图：(2)由图知，振幅A＝ 8 cm质点在一个周期内通过的路程为4A＝ 32 cmO质点通过88 cm的路程共经过的时间为T从x＝0 m传至x＝4.5 m处的N质点需要时间t1为T质点N运动的时间为T所以质点N振动通过的总路程为2A＝ 16 cm.18.【答案】(1)50 cm 5 cm(2)x＝－5sin 4πt或x＝5sin (4πt＋π)【解析】(1)由图可知：波长λ＝2 m，T＝＝0.5 s，1.25 s＝2T，故0～1.25 s内的路程为50 cm；1.25 s时位移为5 cm(2)振幅A＝5 cm，周期T＝0.5 s，则ω＝＝4π rad/s，t＝0时质点向下振动，则此处的质点的振动函数表达式x＝－5sin 4πt(cm) 或x＝5sin(4πt＋π)(cm)．。

高中物理人教版选修3-4 机械波专题：波的形成和传播、波的图像练习题

高中物理人教版选修3-4 机械波专题：波的形成和传播、波的图像练习题高中物理选修3-4波的形成和传播、波的图像题型1（波的形成和传播）1、机械波的产生（1）定义机械振动在介质中的传播过程，叫做机械波；（2）产生条件波源和介质有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系。

横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定。

（3）产生过程沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做受迫振动，对简谐波而言各质点振动的振幅和周期都相同，各质点只在自己的平衡位置附近振动。

2、机械波的特点（1）介质依存性机械波离不开介质，真空中不能传播机械波（2）能量信息性机械波传播的是振动的形式，因此机械波可以传递能量、传递信息（3）传播不移性在波的传播方向上，各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定向迁移（4）时空重复性机械波传播时，介质中的质点不断地重复着振源的振动形式（5）周期、频率同源性介质（包括在不同介质）中各质点的振动周期和频率都等于振源的振动周期和频率，而且在传播过程中保持稳定（6）起振同向性各质点开始振动的方向与振源开始振动的方向相同3、波的分类（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷。

（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。

质点分布密的部分叫密部，分布疏的部分叫疏部。

4、振动与波动的区别（1）从运动对象看：①振动是一个质点或物体以平衡位置为中心的往复运动。

②波动是在波源的带动下，介质中大量质点依次发生振动而形成的集体运动。

（2）从运动原因看：①振动是由于质点受回复力作用的结果。

②波动是由于介质中相邻质点的带动的结果。

（3）从能量变化看：①振动系统的动能和势能相互转化，对简谐运动来说，转化过程中总机械能保持不变。

②波传播过程中，介质里每一振动质点的动能和势能同时达到最大，同时达到最小，质点的机械能在最大与最小值之间变化，而每个质点在不断地吸收和放出能量，因而波的传播过程也是能量的传播过程。

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高三物理机械波习题
1.一列简谐横波沿x 轴正向传播，传到M 点时波形如
图所示，再经0.6s ，N 点开始振动，则该波的振幅A
和频率f （）
A ．A=1m f=5HZ
B ．A=0. 5m f=5HZ
C ．A=1m f=2.5 HZ
D ．A=0.5m f=2.5 HZ
2.一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。

已知t=0时的波形如图所示，则（）
A ．波的周期为1s
B ．x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动
C ．x=0处的质点在t=
14
s 时速度为0 D ．x=0处的质点在t= 14s 时速度值最大 3.一列波长大于1m 的横波沿着x 轴正方向传播，处在m x 11=和m x 22=的两质点A 、B 的振动图像如图所示。

由此可知（）
A ．波长为3
4m B ．波速为s m /1 C ．s 3末A 、B 两质点的位移相同
D ．s 1末A 点的振动速度大于B 点的振动速度
4.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点
P 以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起 ( )
A .经过0.35 s 时,质点Q 距平衡位置的距离小于质点P 距平
衡位置的距离
B .经过0.25 s 时,质点Q 的加速度大于质点P 的加速度
C .经过0.15 s ,波沿x 轴的正方向传播了3 m
D .经过0.1 s 时,质点Q 的运动方向沿y 轴正方向
5.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s 时刻的波形如图中虚线所示。

若该波的周期T 大于0.02s ，则该波的传播速度可能是 ( )
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
6.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,振幅为A .t =0时,平衡位置在x =0处的质元位于y =0处,且向y 轴负方向运动;此时,平衡位置在x =0.15 m 处的质元位于y =A 处.该波的波长可能等于（） A .0.60 m B .0.20 m C .0.12 m D .0.086 m
7.一列简谐横波沿直线由a 向b 传播,相距10.5 m 的a 、b 两处的质
点振动图象如图中a 、b 所示,则
( ) A .该波的振幅可能是20 cm
B .该波的波长可能是8.4 m
C .该波的波速可能是10.5 m/s
D .该波由a 传播到b 可能历时7 s
8.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a 、b 两点相距
4.42 m .图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b 两点处
质点的振动曲线.从图示可知 ( )
A .此列波的频率一定是10 Hz
B .此列波的波长一定是0.1 m
C .此列波的传播速度可能是34 m/s
D .a 点一定比b 点距波源近
9.如图所示,实线和虚线分别为某种波在t 时刻和t +Δt
时刻的波形曲线.B 和C 是横坐标分别为d 和3d 的两个质点.
下列说法中正确的是 ( )
A .任一时刻,如果质点
B 向上运动,则质点
C 一定向下运动
B .任一时刻,如果质点B 的速度为零,则质点
C 的速度也为零
C .如果波是向右传播的,则波的周期可能为7
6Δt D .如果波是向左传播的,则波的周期可能为13
6Δ
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 ＝0.9s 时，P 点沿y 轴正方向运动
C.经过0.4s ，P 点经过的路程为4m
D.在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置
11.如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m s，在波的传播方向上两质点
,a b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，
质点b在X轴下方与x轴相距 1 cm的位置，则
A.此波的周期可能为0.6s
B.此波的周期可能为1.2s
C.从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置
D.从此时刻起经过0.5s，b点可能在波峰位置
12..一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。

P点的振动图像如图2所示。

在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是（）
13.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）
A.t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大
B.t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向
C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6 m
D.从t=0.10s 到t=0.25s ，质点P 通过的路程为30 cm
14. 在xOy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s ，振幅为A. M 、N 是平衡位置相距2 m 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1 s ．则 ( )
A ．该波的周期为53
s B ．在t ＝13
s 时，N 的速度一定为2 m/s C ．从t ＝0到t ＝l s ，M 向右移动了2 m
D ．从t ＝13 s 到t ＝23
s ，M 的动能逐渐增大 15.．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图(a)是t ＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x 轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是(
)
A.13 m
B.23 m C ．1 m D.43
m 16.一简谐横波沿x 轴正向传播，t ＝0时刻的波形如图(a)所示，x ＝0.30 m 处的质点的振动图线如图(b)所示，该质点在t ＝0时刻的运动方向沿y 轴(选“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30 m ，则该波的波长为λ。

则：（）
A ．正向 λ= 0.6m
B . 正向λ= 0.8m C. 负向 λ=0.8m D . 负向λ=1.2m
图(b )。