2017度高二物理人教版选修34机械波单元作业练习普通用卷

1、2019-2019学年度高二物理第十二章机械波单元作业练习一、单选题1. 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2. 在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下正确的是（）A. 因为“随波逐流”木块将被推至远处B. 因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C. 无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D. 木块被推动

2、的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关3. 关于声波和光波，下列说法正确的是（）A. 它们都是机械波B. 它们都能在真空中传播C. 它们都能发生干涉和衍射D. 它们的传播速度都与介质无关4. 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5. 如图所示某一时刻简谐横波的图象，波的传播方向沿+x方向，下列说法中正确的是（）A. 此时刻BE两点速度为零B. 此时刻D质点正沿-y方

3、向运动C. 此时刻质点CF的加速度、速度都为零D. 此时刻质点BE的速度相同6. 某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/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）在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A. H先开始振动，震源距地震仪约25kmB. P先开始振动，震源距地震仪约25kmC. H先开始振动，震源距地震仪约36kmD. P先开始振动，震源距地震仪约36km7. 在波的传播方向上有A、B两质点，当波传刚到B质点时开始计时，质点A、B的振动图象如图所示，两质点的平衡位置沿波的传播方向上的距离x=0.15m，则以下说法

4、正确的是（）A. 这列波的传播方向由A到BB. 这列波的传播速度大小一定是0.5m/sC. 这列波的波长可能是0.04mD. 这列波的频率f=25Hz8. 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=xb（xb0）a点的振动规律如图所示已知波速为v=1m/s，在t=1s时b的位移为0.05m，则下列判断正确的是（）A. 从t=0时刻起的2s内，a质点随波迁移了2mB. t=0.5s时，质点a的位移为0.05mC. 若波沿x轴正向传播，则可能xb=0.5mD. 若波沿x轴负向传播，则可能xb=2.5m9. 在波的传播方向上相距s的M、N两点之间只有一个波谷的四种可能

5、情况如图所示，设这四列波的波速均为v，且均向左传播，从图示时刻开始计时，M点出现波谷时刻最晚的是（）A. B. C. D. 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（甲）是t=3s时的波形图，图（乙）是波中某质点P的振动图象，下列判断中正确的是（）A. 质点P在t=3s时沿y轴负方向振动B. 质点P在t=3s时的速度为零C. 质点P的平衡位置坐标可能是x=4cmD. 该简谐波的波速为1m/s二、多选题11. 两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（）A. 在相遇区域会发生干涉现象B. 实线

6、波和虚线波的频率之比为3：2C. 平衡位置为x=6m处的质点此时刻速度为零D. 平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y20cm12. 如图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=3cm，S2的振幅A2=2cm，则下列说法正确的是（）A. 质点D是振动减弱点B. 质点A、D在该时刻的高度差为10cmC. 再过半个周期，质点A、C是振动加强点D. 质点C的振幅为1cmE. 质点C此刻以后将向下振动13. 一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为 0.80m的圆周

7、作匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是 （）A. 观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率大于600HzB. 观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600HzC. 观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600HzD. 观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于600Hz14. 一列向右传播的简谐横波，当波传到x=2.0处的P点时开始计时时，该时刻波形如图所示，t=0.9s时，观测到质点P第三次到达波峰位置，下列说法正确的是（）A. 波速为0.5m/sB. 经过1.4s质点P运动的路程为70cmC. t=1.6s时，x=4.5m处的质点Q

8、第三次到达波谷D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5Hz15. 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8mB. 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0D. 此时刻x=7m处质点的加速度方向沿y轴负方向三、计算题16. 如图所示，图甲是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P点是此时处在平衡位置的一个质点图乙是质点P的振动图象（1）判断这列波的传播方向；（2）经过时间t1=6s，质点P通过的路程s；（3）经过t2=30s，波向前传播的距离x17. 一列横波如图所示，t1=0时刻波形为

9、图中实线所示，t2=0.5s时刻波形如图中虚线所示问： （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？答案和解析【答案】1. D2. C3. C4. B5. B6. D7. B8. D9. B10. C11. BD12. BDE13. AB14. BCD15. ABD16. 解：（1）由图乙知，t=0时刻质点P正向上振动，所以根据波形平移法知，该波沿x轴正方向传播（2）从图乙可知振动周期为T=4s，一个周期内质点通过的路程为4A，则经过时间t1=6s=1.5T，质点P通过的路程为：s=1.5×4A=6×2cm

10、=12cm（3）波速为：v=2m/s经过t2=30s，波向前传播的距离x=vt2=2×30m=60m答：（1）这列波的传播方向沿x轴正方向；（2）经过时间t1=6s，质点P通过的路程s是12cm；（3）经过t2=30s，波向前传播的距离x是60m  17. 解：（1）由图知，波长 =8m，振幅A =10cm （2）如果波向右传播，波传播的距离为s=（n+）=（n+）×8m=（8n+2）m，（n=0，1，2）波速为v=（16n+4）m/s，（n=0，1，2）（3）如果波向左传播，波传播的距离为s=（n+）=（n+）×8m=（8n+6）m，（n=0

11、，1，2）波速为v=（16n+12）m/s，（n=0，1，2）答：（1）这列波的波长是8m，质点振动的振幅是10cm（2）如果波向右传播，波速是（16n+4）m/s，（n=0，1，2）（3）如果波向左传播，波速是（16n+12）m/s，（n=0，1，2）  【解析】1. 解：由题图可得，波沿x轴正方向传播，P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向运动，在由最大位置向平衡位置运动的过程当中质点的速度逐渐增大，但由于加速度a=，故随位移逐渐减小，加速度a逐渐减小，故D正确故选D根据波的传播方向确定质点的振动方向，从而确定质点的位移如何变化，位移越大，势能越大，则动能越小可以求出速度

12、的变化情况；又a=，可以求出加速度的变化情况只要掌握了质点的振动方向和波的传播方向之间的关系，就能知道质点的运动方向，从而确定质点的位移的变化情况，进而确定速度和加速度的变化趋势2. 解：波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置运动，不随波向前移动，故ABD错误，C正确；故选：C 波的传播速度与质点振动速度没有直接关系机械波传播的是振动这种形式，质点不随波迁移3. 解：A、声波是纵波，而光波为电磁波；故A错误；B、声波的传播需要介质，无线电波和光波的传播不需要介质，可以在真空中传播故B错误C、干涉和衍射是波的共性，光波能发生干涉和衍射，声波也能发生干涉和衍射，故C正确D、光波从空气射入水中

13、时，根据c=nv，介质的折射率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度是变大；再根据v=f，由空气射入水中时，光波的波长变小，声波的波长变大故D错误故选：C声波是纵波，无线电波和光波是横波，机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质衍射、干涉是波所特有的现象解决本题的关键知道电磁波和机械波的区别，知道两种波从一种介质进入另一介质后，速度、波长是如何变化4. 解：A、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；B、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C、振动速度与波的传播速度是不相同的；故C错误；D、在波传播中各点的振动周期均与

14、波源的周期相同；故D错误；故选：B波动过程是传播波源的振动形式和能量的过程，振动质点并不随波一起传播，二是在自己平衡位置振动，因此明确波的形成是解本题关键本题考察了波的形成和传播这一基础性知识，要注意质点在其平衡位置附近振动，要明确波的速度和质点的振动速度不相同，5. 解：A、根据图象可以知道，该时刻BE两点正处于平衡位置，其速度最大，故选项A错误；B、波的传播方向沿x轴正方向，该时刻质点D正向-y方向运动，故B正确；C、F两点处于位移最大处，根据简谐运动的特征a=知，两点的加速度最大，速度为零，故C错误；D、波的传播方向沿x轴正方向，由波形平移法得知，B点的速度方向向上，E的速度方向向下，速

15、度大小相等，故D错误故选：B由波动图象能直接读出位移关系由波的传播方向确定出各质点的振动方向根据加速度与位置的关系分析C、F的加速度关系简谐波是一种理想的模型，在位移相同时，速度大小一定相等，但速度方向不一定相同，质点的速度方向可由波形平移法分析6. 解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据， 解得：x=36km故选：D纵波的速度快，纵波先到根据求出震源距地震仪的距离解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到属于容易题7. 解：A、由图可知，B振动较早，说明波是由B传到A的，故A错误；B、波传到A用时0.3s，则波速v=0.5m/s，故B正确；C、由图可知，波的周期为0.4s，则波长

16、=vT=0.5×0.4=0.2m，故C错误；D、频率f=2.5Hz，故D错误故选：B根据两点振动的先后顺序可明确波的传播方向，再根据速度公式可求得波的速度，根据波长、波速以及周期的关系可求得波长，根据周期和频率关系可求得频率本题考查对波动图象的认识，要注意明确由x-t图象可以直接确定振幅和周期，但要结合速度、波长与周期的关系确定波长8. 解：根据图象可知该波的周期为2s，振幅为0.05mA、在波传播过程中，各质点在自已的平衡位置附近振动，并不随波传播故A错误；B、由图可知，t=0.5s时，质点a的位移为-0.05m故B错误；C、已知波速为v=1m/s，则波长：=vT=1×2

17、=2m；由图可知，在t=1s时刻a位于平衡位置而且振动的方向向上，而在t=1s时b的位移为0.05m，位于正的最大位移处，可知若波沿x轴正向传播，则b与a之间的距离为：（n+）（n=0，1，2，3），可能为：xb=1.5m，3.5m不可能为0.5m故C错误；D、结合C的分析可知，若波沿x轴负向传播，则b与a之间的距离为：xb=（n+）（n=0，1，2，3），可能为：xb=0.5m，2.5m故D正确故选：D由图得出周期与振幅；根据波长和频率求出波速，通过上下坡法得出x=1m处的质点的振动方向，从而求出经过时间t后的位置本题考查了波的图象、振动和波动的关系，能根据波形图判断质点的振动方向，难度不大

18、，属于基础题9. 解：由图，四个波形的波长分别为：1=s，2=s，4=2s 四个波的周期分别为：T1=，T2=，T3=，= 由于波都是向左传播，图示时刻M点的振动方向分别为：向下，向上，向上，向下；M点第一次出现波谷的时间分别是：t1=，t2=， 可见，t2最大故选：B根据波形确定波长，求出周期，再研究M点出现波谷的时间，再比较M点出现波谷的先后本题要根据波形确定MN间的距离与波长的关系和时间与周期的关系，是学习波动知识的基本功10. 解：A、由图乙知，t=3s时图象切线的斜率为正值，说明质点P此时正沿y轴正方向振动，故A错误。B、由图乙知，t=3s时质点P的位移为0，正通过平衡位置，速度最大

19、，故B错误。C、由图甲知，简谐横波沿x轴正方向传播，x=4cm处的质点正通过平衡位置向上，与质点P在t=3s时的状态相同，所以质点P的平衡位置坐标可能是x=4cm，故C正确。D、由甲读出波长=4cm，由图乙读出周期T=4s，则该波的波速v=1cm/s。故D错误。故选：C。根据振动图象切线的斜率等于速度，分析质点P在t=3s的速度大小和方向运用波形平移法判断甲图上质点的状态，从而确定质点P可能的位置分别读出波长和周期，即可求得波速本题考查基本的读图能力，由波动图象读出波长，由波的传播方向判断质点的振动方向，由振动图象读出周期，判断质点的振动方向等等都是基本功，要加强训练，熟练掌握11. 解：A、

20、由于f1f2，故两列波在相遇区域不会发生干涉现象故A错误B、两列波传播速度大小相同由图可知，实线波的波长1=4m，虚线波的波长2=6m，由v=f可知，实线波和虚线波的频率之比为f1：f2=2：1=3：2故B正确C、两列简谐横波在平衡位置为x=6m处，振动加强，速度是两者之和，所以不可能为零故C错误；D、两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点是振动加强的，此刻各自位移都大于10cm，合位移大于20cm，故D正确；故选：BD在均匀介质中两列波的波速相同，由v=f得：波长与频率成反比，从而得出频率之比两列波频率时才能发生干涉某时刻两列波的平衡位置正好在x=0处重合，两列波的平衡位置的另一重合处

21、到x=0处的距离应该是两列波的波长整数倍解决本题时要抓住在同一介质中传播的同一类波波速相等，知道干涉的条件和波的叠加原理要知道波形图是反应某时刻各质点的位置，而振动图则是反应某质点在各时刻的位置12. 解：A、两个波源的振动步调一致，图中AD到两个波源路程差为零，是振动加强点，而BC是波峰与波谷相遇，是振动减弱点，故A错误；B、图示时刻，质点A的位移为+3cm+2cm=+5cm，质点D的位移为-3cm-2cm=-5cm，故质点A、D在该时刻的高度差为10cm，故B正确；C、振动的干涉图象是稳定的，AD一直是振动加强点，而BC一直是振动减弱点，故C错误；D、质点C是振动减弱点，振幅为3cm-2c

22、m=1cm，故D正确；E、质点C是振动减弱点，此刻在上方最大位移处，故质点C此刻以后将向下振动，故E正确；故选：BDE 几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和；频率相同的两列同性质的波相遇产生稳定干涉图象，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的是振动加强点；而波峰与波谷相遇是振动减弱点本题考查波的干涉，波的干涉中，某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差r（1）当两波源振动步调一致时：若r=n（n=0，1，2，），则振动加强；若r=（2n+1）（n=

23、0，1，2，），则振动减弱（2）当两波源振动步调相反时：若r=（2n+1）（n=0，1，2，），则振动加强；若r=n（n=0，1，2，），则振动减弱13. 解：根据多普勒效应，当声源和观测者向相运动时，观测者接受的频率高于声源；当声源和观测者背相运动时，观测者接受的频率低于声源把速度方向标出来，A点有接近的趋势，频率变大；C点有远离的趋势，频率变小；B、D点速度方向垂直，频率不变故AB正确，CD错误；故选：AB 两个声信号从声源传播到观察者的过程，由于频率发生变化，导致速度也变化，所以时间也会变化；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多普勒效应是波特有的现象，在传播时

24、可当作质点来处理14. 解：A、简谐横波向右传播，由波形平移法知，各点的起振方向为竖直向上t=0.9s时，P点第三次到达波峰，即有（2+）T=0.9s，T=0.4s，波长为 =2m所以波速v=5m/s，故A错误B、t=1.4s相当于3.5个周期，每个周期路程为4A=20cm，所以经过1.4s质点P运动的路程为S =3.5×4A=14×5cm=70cm，故B正确C、经过t=0.5s波传到Q，经过2.75T即再经过1.1s后Q第三次到达波谷，所以t=1.6s时，x=4.5m处的质点Q第三次到达波谷故C正确D、要发生干涉现象，另外一列波的频率一定相同，即f=2.5Hz，故D正确故选：BCD简谐横波向右传播过程中，介质中质点做简谐运动，根据波传播方向判断出质点