(人教版)武汉市高中物理选修一第三章《机械波》测试题(包含答案解析)

C．此时刻质点C速度方向沿y轴负向致D．此时刻质点D的加速度方向与速度方向一B．t=0时，质点P沿y轴负方向运动C．t=0时，质点Q的加速度为零D．t=1s时，质点Q的加速度为零M粗糙斜面上的金属球在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动M实线为某时刻的波形图，若此时质点向上运动，则经一短时间后波动图如虚线所示A．始终保持在平衡位置上方C．始终是振动减弱点D．既不是始终加强也不是始终减弱5．(0分)[ID：127659]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0.35s时，质点Q距平衡位置的距离等于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向6．(0分)[ID：127654]图为一列简谐横波在t0.10s时的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法中错误的是（）A．t=0.15s时，Q点的加速度达到正向最大D．从t=0.10时到t=0.25s时，点P通过的路程为30cmA．A、C两点是振动减弱点C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cmD．t=0.05s，E点离开平衡位置2cmA．Q点比P点晚半个周期开始振动A．这列波沿x轴正方向传播B．这列波的传播速度为2m/sA．与A、B两点的振动方向一定相同B．与A、B两点的振动方向一定相反A．波速为3m/sD．质点B在t0.6s时沿y轴负方向运动A．在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向B．质点Q简谐运动的表达式为x=10sinπ2t(cm)C．从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4mD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm二、填空题13．(0分)[ID：127782]一振动片以某一频率做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上的a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为L，ce连线垂直ab连线，bc连线上的d点到c的距3LL离为，ce连线与ad连线相交于f点，如图所示。已知两波源发出的波的波长为。则84d点是振动______，f点是振动______。（均选填“加强点”或“减弱点”）x。试回答下列问题：cmcm(2)x0.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为__。xt0s17．(0分)[ID：127744]一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质元Q恰在平衡位置19．(0分)[ID：127721]一列简谐横波在一均匀介质中传播，图甲是介质中质点P的振动图像。当质点P开始振动时计时开始，t=0.15s的波形如图乙所示，Q为介质中的另一质点。则该波的波速为______m/s；质点P、Q平衡位之间的距离为____________cm。1（2）若波速为55m/s，求质点M在t1时刻的振动方向；（2.0，0）。已知乙的周期T=0.4s，求：乙（ii）质点Q（2.4，0）的位移y=+20cm的时刻t。x26．(0分)[ID：127838]一列简谐横波沿轴正方向传播，在t0时刻波形如图所示，此0时波刚好传到x3m处。求：x1m处质点振动的位移随时间变化的表达(1)若该波速为6m/s，从图示时刻起时，写出式；xt(2)若该波的波速为6m/s，经过时间，在轴上区间内波形与时刻正好相【参考答案】2016-2017年度第*次考试试卷参考答案**科目模拟测试一、选择题1．D2．A3．B4．D5．C6．D7．A8．D9．C10．D11．B12．A二、填空题13．加强点加强点14．15．16．17．30m/s18．1819．4m/s14cm20．018三、解答题21．22．23．24．25．26．2016-2017年度第*次考试试卷参考解析【参考解析】**科目模拟测试一、选择题

1．D解析：DABC．由于前面质点振动带动后面质点振动，可知波向x轴负方向传播，此时刻质点B速度方向沿y轴正向运动，质点C速度方向沿y轴正向运动，ABC错误；D．此刻质点D向沿y轴负向运动，而加速度方向总是指向平衡位置也沿着y轴负方向，D正确。故选D。2．A解析：A=8m，根据波速公式可得A．由波形图可知，波长v=8=4m/sT2所以A正确；B．由于“上下坡法则”，可知质点P沿y轴正方向运动，则B错误；C．t=0时，质点Q处于波峰，其加速度最大，所以C错误；D．t=1s时，质点Q运动到波谷处，其加速度最大，所以D错误；故选A。3．B解析：BMA．粗糙斜面上的金属球在弹簧的作用下运动，由于斜面的摩擦阻力总是与球的速度方向相反，所以球的振幅会越来越小，最终停止运动，所以该运动不是简谐运动，故A错误；mxlB．单摆的摆长为，摆球的质量为、位移为、摆角为，则回复力的大小为Fmgsinmgxl故B正确；C．由波形图可知质点A、C之间的距离等于简谐波的半个波长，故C错误；MD．实线为某时刻的波形图，此若时质点向上运动，则波向左传播，则经一较长时间3T（大于4）后波动图如虚线所示，故D错误。故选B。4．D解析：D从波形图看，两列波波长不同，而在同一种介质中机械波的传播速度是一样的，根据fv可知两列波的频率不一样，不能产生稳定的干涉图样，所以A位置既不是始终加强也不是始终减弱，故选D。5．C解析：C31A．由波形图和质点P的振动图像可知，波沿x轴正向传播，因为T=0.2s，则0.35s=T，4则由图，经过0.35s时，质点P到达正向最大位置，质点Q在平衡位置以下还没有到达最低点，可知质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故A错误；B．此时P向下运动，Q点向上运动．经过t0.25s11T时，P点到达波谷，Q点到达4平衡位置上方，但未到波峰，质点Q的加速度小于质点P的加速度．故B错误；C．因波沿x轴的正方向传播，4m，则波速v20m/sT则经过0.15s，波传播距离x=vt=3m故C正确；D．因为t0.1s1T，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故D错误。2故选C。6．D解析：DA．由图乙所示可知，t0.15s时质点Q在负向最大位置处，此时Q的加速度沿正方向且最大，故A正确；B．由乙图得到该波的周期为T0.2st0.10s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向，可知该波沿x轴负方向传播，t0.10s到t0.15s经历时间为t0.05s1T4则t0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向，故B正确；C．由甲图得到该波的波长8m故波速为v40m/sT从t0.10s到t0.25s，该波沿x轴负方向传播的距离xvt400.15m6m故C正确；D．从t0.10s到t0.25s，经历时间t0.15s3T434质点P通过的路程不等于4A30cm，故D错误；说法中错误的故选D7．A解析：AA．由图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇，所以是减弱的，故A正确；C．同理可知，B、D两点是振动加强点，且高度差为4A=8cm故C错误；BD．水波运行的周期T0.4s=2sv0.2T当t=0.05s=4时，两波的波峰传过来，E处于波峰x=2A=4cm故E是加强点，故BD错误。故选A。8．D解析：DA．根据vf可知，波长v40m0.4mf100又PQ0.6m1.5故Q点比P点晚1.5个周期开始振动，A错误；BC．P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当Q点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当Q通过平衡位置时，P点也通过平衡位置，但两者运动方向相反，D正确。故选D。9．C解析：CA．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为v4m/s20m/sT0.2故B错误；TC．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于4平衡位置上方，速度方向沿y轴负方向振动，则加速度方向沿y轴负方向，两者方向相同，故C正确；D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程s≠A=10cm故D错误。故选C。10．D解析：D波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关；设某时刻绳子形成如图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同(向上)如图。CAA由图可知：若、B为1、2两点时，其中点向下运动，与、B两点的振动方向相CAA反；若、B为1、3两点时，其中点向上运动，与、B两点的振动方向相同；A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析相符，故D正确。11．B解析：BA.根据图象可知，波长λ=4m，沿x轴正方向传播的简谐横波，A点此时向上振动，当x=1m的振动传到x=1.8m时，A点第一次到达波峰，而t=0.6s时质点A恰好第二次到达波4TT，联立解得：v=8m/s，T=0.5s，故A错误；1.81峰，则0.6T，而v＝vB.频率f=1/T＝2Hz，故B正确；11115C.0.6s=1T＜1T，而B点在1T内的路程为s=14×A＝4××5＝25cm，所以质点B54444在0～0.6s内路程小于25cm，故C错误；11D.根据图象可知，B在t=0时刻在波谷处向上振动，则0.6s=1T＜1T时在平衡位置下方54沿y轴正方向运动，故D错误．12．A解析：A由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过3T/4，质点P在平衡位置以下向上振动，即速22＝＝＝10rad/s，则质点Q简谐运动的表达度方向沿y轴正方向，故A正确．T0.20式为y=10sin10πt（cm），故B错误．根据图象可以看出波在向左传播，故C错误．由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过3/4个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误．故选A．二、填空题13．加强点加强点解析：加强点加强点[1]由题意可知dbcbcd5L8在三角形acd中，根据余弦定理可得ac2cd22accdcos60ad2解得7adL8d点到两波源的波程差为ΔsaddbL4d故d点振动加强点。[2]因为三角形abc为等边三角形，且f位于其一条高上，所以f点到两波源的波程差为0，故f点振动加强点。14．6n1n1.2.33730[1]从图中可以看出波长λ=12m，经过△t=2s波向左移动的距离xn5312n2m,n1、2、3则波速vxt6n1n1、2、3[2]若波的周期为T，则12vn1.2.3..T=λ=6n1s()因为T＞，所以n=1，则T=2.4s；波动方程为△txx2xyAsin.20.2sin0.2sin6λ12当x5m时，y0.1m；波向左传播，A点向下振动，经过t2s，A点到达波峰，此过程中A点运动的路程s3A0.1m0.7m1剩下的2=tt't3.6s2s1.6sT31A振动的路程s24A8m3152则质点A经过t'3.2s，所经过的路程为837s0.7mmm15．1530x5cos2t(1)[1]根据图象可知该波的波长为2mT2s1sv21s则振动的周期为，角速度22T振幅A5cm。x0.5mt0处的质点在时刻处于正向最大位移处，所以x0.5m处的质点做简谐运动的表达式为x5cos2t(cm)(2)[2]经过4.5s4.5T，所以x0.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为s4.54A90cm16．6.0m3.0s1.5mx由图可知，波向轴正方向传播，根据同侧法，P点将向上振动，此时P位置为振幅的一tT半，设振动周期为，则P到达波峰用时t1T0.5s32解得T3.0s根据vT得vT2m/s3s6m在0~4s3s43s内，前内质点P运动了一个周期，经过了个振幅，则前内质点P通过的路程y4A40.3m1.2m1另剩下t1s1T,则质点从0.15m处到达波峰，再从波峰回到0.15m1s处，最后内质点32P通过的路程y0.150.150.3m2故在0~4s这段时间内质点P通过的路程为yyy1.2m0.3m1.5m17．30m/s12解析：30m/sy0.2cos(2.5t)[1]质元Q恰在平衡位置且向上振动．再过0.2s，质点Q第一次到达波峰，可知，波的周期为T4t0.8s该波的传播速度为v24m/s30m/sT0.8[2]由图可知，质点P的振动位移随时间变化的关系式为yAcos(t)0.2cos(2t)0.2cos(2.5t)18．18T解析：1.8[1][2]设水波的波长为，由题2.540m得16m则波速为v4m/sT由题意得振幅时间A0.2mt9s21T4此时起9s内乙运动的路程为s8AA9A1.8m19．4m/s14cm解析：4m/s14cm=40cm=0.4m，则波速为[1]由图甲可知，周期T=1.0s，由图乙可知波长v0.4m/s=0.4m/sT1.0[2]由图甲可知，t=0.15s时质点P向下振动，由图乙可知，波向右传播，波在0.15s内传播的距离为xvt0.06m6cm结合甲乙可知，t=0.15s时，经过P点波向右传播了6cm，则PQ间距是14cm20．018解析：01.8(1)由图可知λ=2m；根据平移法可知t2.5snT1T（n=0，1，2，3…）4所以周期T104n1s（n=0，1，2，3…）据题意波的周期1s＜T＜1.8s，所以n=2，则10Ts9由波速公式v102m/s1.8m/sT9三、解答题21．（1）v=5m/s；（2）沿y轴负方向；（3）向x轴正方向传播，v=45m/s（1）由图可知波长λ=4m，波向x轴正方向传播且T＞0.2s由图可知10.2s=T4则T=0.8s据v＝，代入数据得Tv=5m/s（2）若波速为55m/s，据v＝，可知T4T=s5511则0.2s=T，可知波向x轴负方向传播，则质点M在t1时刻的振动方向沿y轴负方向；4（3）由图可知振幅A=0.2m，在t1到t2的时间内M通过的路程为1.8m=9A，即90.2s=T44故波向x轴正方向传播，且T=s45据v＝代入数据得Tv=45m/s22．（1）1.2n+0.3（m）（n=0，1，2……）；（2）0.4s；（3）向左（1）根据波形图可知波长为=1.2m1若波向左传播，在△t=0.3s，波传播的最小距离为=0.3m4根据传播的周期性和振动的重复性，则可能的路程为sn1.2n0.3(m)，（n=0，1，2…）41（2）若波向右传播，波传播的距离为3sn1.2n0.9(m)24则3△t=0.3=nT+T4可得1.2T=4n3（n=0，1，2……）当n=0时Tmax=0.4s（3）由波的传播速度v，可得:T若波向左传播1.2v4n1(m/s)1.214n1代入波速25m/s，解得n=6满足n为自然数.若波向右传播1.2v4n3(m/s)1.224n3代入波速25m/s，解得11n=2不符合条件.综合可得波速为25m/s时该波的传播方向左。23．x（i）t0.1s；（ii）t=0.4k（其中k=1、2、3……）v0（i）由图可知，乙波的波长为乙=1.6m，由于两列波均在同一种介质中传播，所以波速v相同，即v乙1.64m/sT0.4乙乙波先到达P点则△x=2.0m－l.6m=0.4mxt0.1sv0（ii）甲波的波长=0.8m，当质点Q的位移等于20cm时，两列波的波峰同时出现在Q甲点，由图可知，甲波的波峰平移到Q点的传播距离可能为x2.40.8mn1.60.8n甲甲其中n=0、1、2、3……，所用时间为tx甲v乙波的波峰平移到Q点的传播距离可能为xk1.6k乙乙其中k=1、2、3……，所用时间为可得tx乙v2k=2+n可见，当k=1，n=0时，△t=0.4s，当k=2，n=2时，△t=0.8s，当k=3，n=4时，△t=1.2s，依次类推可知这些时刻t为t=0.4k（其中k=1、2、3……）24．5m/s；7m/s151由题知，每只船每分钟上下浮动15次，则每秒振动604次，则波的频率为f1Hz4该水波的