3.2机械波的描述同步练习- 高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页3.2机械波的描述一、单选题1．关于机械波，下列说法正确的是（）A．波传播时各质点随着波的传播而迁移B．机械波的传播需要介质C．机械波的波速由波源决定D．机械波的传播过程中，各质点的运动方向一定和波传播方向垂直2．关于公式，下列说法正确的是（）A．只适用于横波B．对于机械波，由可知，若f增大，则波速v也增大C．由可知，波长为5m的声音比波长为10m的声音传播速度小D．、、f三个量中，同一列波经过不同介质时保持不变的只有f介质空气纯水盐水橡胶软木铜速度3321490153130～5048038003．下表给出30℃时，声波在不同介质中的传播速度．当声波由空气进入铜中时，下列说法正确的是（）A．频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大4．沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图如图所示，此时波传播到处的质点B，质点A恰好位于波谷位置。当时，质点A恰好第二次处于波峰位置，则以下判断正确的是（）

A．时刻，质点B沿轴正方向运动B．再经过一段时间，质点A会到达质点B处C．这列波的周期为D．这列波的波速为5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x=2cm和x=16cm。某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为（）

A．0.08s B．0.12s C．0.14s D．0.16s二、多选题6．取一条较长的软绳，用手握住一端（点）连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波．已知点完成一次全振动所用的时间为，某一时刻的波形如图所示，绳上、两点均处于平衡位置，下列说法正确的是（）

A．、两点振动方向相同 B．、两点的振动情况相反C．再经，点将运动到波峰位置 D．再经，点将运动到点位置7．关于机械波的波长，下列说法正确的是（）A．平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总是相同B．运动情况总是相同的两个质点相距一个波长C．在横波中，两个相邻的波峰间的距离等于一个波长D．机械振动在一个周期内传播的距离为一个波长8．列简谐横波，在t=0.2s时刻的波形如图甲所示，其中P1是位于x==3m处的质点，P2是位于x=10m处的质点，图乙为波中质点P1的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断（）A．该波沿x轴正方向传播B．从t=0时刻起到t=0.5s时刻，质点P1通过路程为10cmC．t=0.5s时刻质点P2处于位移cm沿负y方向振动状态D．质点P2做简谐运动的表达式为y=2sin（5πt+）cm9．一列简谐横波沿x轴正方向传播。如图所示是t=0时刻的波形图，且x=4.0m处质点刚好起振。若该波的周期为2s，下列说法中正确的是（）

A．从图示时刻起经过2s的时间，x=6.0m处的质点刚好起振B．该波6.0m处的质点，第一次到达波谷的时间为2.5sC．该波上的E、F两质点同时达到平衡位置和波峰位置D．该波x=1.0m处的质点从图示时刻起经过3.0s，通过12cm的路程E.该波的质点E从图示时刻起经过0.5s，通过（1+）cm的路程10．波源位于O点，从时刻开始振动在时刻的波形图如图所示。该时刻M点开始振动，N点坐标为。下列判断正确的是（）

A．简谐波的传播速度B．再过时间，M的运动路程为C．N点开始振动的时刻为D．M点位于波峰时，N点位于波谷E.M点正方向速度最大时，N点也正方向速度最大11．在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图所示，可以肯定的是（）

A．a波源的频率为b波源频率的2倍B．a波的波长为b波波长的2倍C．a、b两列波叠加能产生干涉D．通过同一狭缝，a波的衍射效果比b波明显12．图甲为某简谐横波在时刻的波形图像，乙图为在该波的传播方向上某质点的振动图像。下列说法中正确的是（）A．该波的波速为10B．该波一定沿x轴正方向传播C．若图乙是质点P的振动图像，那么，在时刻，质点Q的坐标为D．若图乙是质点Q的振动图像，那么，在时刻，质点P的坐标为E.时，质点P一定正在经过平衡位置13．如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s。在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动。t=0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，则（）A．该机械波在弹性介质中的传播速度为8m/sB．图中相邻质点间距离为0.5mC．当a点经过的路程为9cm时，h点经过的路程为12cmD．当b点在平衡位置向下振动时，c点位于平衡位置的上方三、填空题14．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2=0.3s时刻波的图像，该波波速为20m/s，该波的周期为___________s；该简谐波沿x轴__________（选填“正向”或“负向”）传播。15．某物体发出的声音在空气中的波长为，波速为，在海水中的波长为。（ⅰ）该波的频率为___________，在海水中的波速为___________。（ⅱ）若物体在海面上发出的声音经听到回声，则海水深为___________m。16．沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻（）的波形图如图所示，其波速。从图示时刻起，质点比质点___________（选填“先”或“后”）到达平衡位置；该波的周期___________；内，质点通过的路程___________。四、解答题17．一列机械波在x轴上传播，t=0时刻的波形图如图所示。已知图中M点此时的运动方向沿y轴负方向。波传播的波速为v=1cm/s。（1）确定波传播的方向；（2）求M点振动的振幅；（3）求此后M点回到平衡位置的时刻。

18．如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的完整波形图，质点P位于x轴上x=5m处。已知该简谐横波的传播速度大小v=1m/s。求：（1）请写出位于坐标原点的质点的位移y与时间t的关系式；（2）从t=0开始，到质点P的位移所经历的最短时间。19．如图是t=0时刻沿x轴传播的一列简谐横波的图象，质点P、Q相对平衡位置的位移相同．此后P质点回到平衡位置的最短时间为0.1s，Q质点回到平衡位置的最短时间为0.3s，求：（1）该简谐波的传播速度大小和方向；（2）质点P经过平衡位置的时刻．答案第=page99页，共=sectionpages11页答案第=page88页，共=sectionpages88页参考答案1．B【详解】A．波传播时各质点只在平衡位置附近运动，不会随波迁移，故A错误；B．机械波的传播需要介质，故B正确；C．对于机械波,波源决定了波动的频率和振幅；波长则与传播解质有关，因此波速是二者的乘积，因此波速不仅取决于波源而且与传播介质有关，故C错误；D．机械波的传播过程中，横波各质点的运动方向和波传播方向垂直，纵波各质点的运动方向和波传播方向平行，故D错误。故选B。2．D【详解】A．适用于一切波，A错误；BC．机械波的波速由介质决定，BC错误；D．同一列波在不同介质中传播频率不变，波速和波长改变，D正确。故选D。3．B【详解】波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入铜中时，频率不变，波速增大，则由公式知波长增大。故选B。4．C【详解】A．由波形图可知，t1=0时刻，质点B沿y轴负方向运动，选项A错误；B．机械波传播的过程中，质点只能在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，选项B错误；C．当t2=0.6s时，质点A恰好第二次处于波峰位置，可知1.5T=0.6s则这列波的周期为T=0.4s选项C正确；D．这列波的波速为选项D错误。故选C。5．C【详解】由题图可知，波长λ=20cm，速度v=λf=0.2×5m/s=1m/s质点A的运动状态传播16cm－2cm=14cm所需的最短时间为t=0.14s，即当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为0.14s。故选C。6．BC【详解】AB．根据波的传播规律，利用带动法可知，点在向下运动，点在向上运动，A错误，B正确；C．点在向上运动，再经，点将运动到波峰位置，C正确；D．质点只在平衡位置上下振动，不会随波迁移，D错误。故选BC。7．ACD【详解】A．平衡位置相距一个波长的两个质点位移总是相同，加速度也总是相同，速度也总是相同，A正确；B．运动情况总是相同的两个质点可能相距一个波长，也可能相距多个波长，B错误；C．在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于一个波长，C正确；D．机械振动在一个周期内传播的距离为一个波长，D正确。故选ACD。8．BD【详解】A．由P1的振动图象和波动图象可知，该波沿x轴负方向传播，A错误；B．由振动图象可知，质点的振动周期为0.4s，所以从t=0时刻起到t=0.5s时刻，质点P1运动的时间为，质点P1通过路程为B正确；CD．因为该简谐波沿x轴负方向传播，由质点的振动周期可得又P1的振动图象为y=2sin5πtcm由两质点的距离关系，可得，P2的振动图象为y=2sin（5πt+）cm故当t=0.5s时刻质点P2处于位移1cm沿负y方向振动状态，C错误，D正确。故选BD。9．BDE【详解】A．波速当横波从处传到处时，所用时间为故A错误；B．当处的波谷传到处时，该波处的质点第一次到达波谷，所用时间为故B正确；C．图示时刻，E质点经过到达平衡位置，F质点经过到达波峰位置，故C错误；D．3.0s时间为周期，则该波处的质点从图示时刻起历时3.0s通过的路程是，故D正确；E．质点E从图示时刻起经过，通过的路程为故E正确。故选BDE。10．ACD【详解】A质点O和M相距，波的传播时间为，则波速A正确；B．由图可知，该波的周期是，时间是1.5个周期，运动路程是B错误；C．M，N相距，传播时间是，N点开始振动的时刻为，C正确；DE．质点M，N相隔，波长是半波长的奇数倍，M点位于波峰时，N点位于波谷，M点正方向速度最大时，N点负方向速度最大，D正确，E错误。故选ACD。11．BD【详解】A．由两声源的振动图像可以看出，a波的周期是b波的2倍，由可知，a波源的频率为b波源频率的倍，A错误；B．因为波速相等（同一介质），由波速公式v＝可知，a波的波长等于b波波长的2倍，选项B正确；C．两列波相干的条件是频率必须相等，可知a、b两列波叠加不会产生稳定的干涉，选项C错误；D．波长越长，通过同一狭缝，a波的衍射效果比b波衍射效果越明显，选项D正确。故选BD。12．ADE【详解】A．由题图可知该波的波长为周期为所以波速为故A正确；B．根据题给条件无法判断波的传播方向，故B错误；C．若图乙是质点P的振动图像，则波沿x轴负方向传播，t=0时质点Q正沿y轴正方向运动，在时刻，质点Q运动了周期，坐标为（2，－4），故C错误；D．若图乙是质点Q的振动图像，则波沿x轴正方向传播，t=0时质点P正沿y轴正方向运动，在时刻，质点P运动了周期，坐标为（1，－4），故D正确；E．t=0.1s时，质点P运动了半个周期，无论波沿哪个方向传播，质点P一定正在经过平衡位置，故E正确。故选ADE。13．BC【详解】A．根据题意可知波的周期为0.2s，t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动，经过t=0.05s，e点第一到达最高点。t=0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，则知该质点的振动比e点落后一个周期，所以波长为λ=2m，波速为v=10m/s，A错误；B．由波的周期为0.2s，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动，可知相邻质点间的距离等于四分之一波长，可得相邻质点间的距离为B正确；C．质点a到波源的距离为一个波长，h质点到波源的距离为四分之三的波长，由于振动幅为3cm，所以当a点经过的路程为9cm时，即质点a振动了四分之三的周期，由对称性规律可知，质点h刚好振动一个周期，所以质点h的路程为4A=12cm，C正确；D．b、c两质点均在波源的左侧，波是由c向b传播的，所以当b点在平衡位置向下振动时，c点处于波谷，D错误。故选BC。14．0.4负向【详解】由波动图像得波长，周期虚线为时刻波的图像，0.3s波传播即波沿x轴负向传播15．3401530382.5【详解】（i）该波的频率为在海水中的波速为（ii）海水深度为16．先0.18【详解】经分析可知，图示时刻质点、都正在向轴负方向运动，故质点先到达平衡位置；由题图可知该波的波长，该波的周期，振幅，故内质点通过的路程17．（1）x轴正方向；（2）10cm；（3）【详解】（1）由题图可知M点在t=0时刻应位于波传播反向的上坡上，所以波沿x轴正方向传播。（2）由题图可知M点的振幅为10cm。（3）由题图可知波长为λ=20cm，则M点振动的周期为此后M点回到平衡位置的时刻为18．（1）；（2）4.25s【详解】（1）由图可知波的波长为，所以