2022年粤教版高中物理选择性必修第一册第三章机械波 课时练习题及章末检测含答案解析

第三章机械波

1、机械波的产生和传播........................................................1

2、机械波的描述..............................................................5

3、波传播的两类常见问题.....................................................11

4、机械波的传播现象.........................................................17

5、多普勒效应...............................................................22

章末综合检测................................................................26

1、机械波的产生和传播

1.以下对机械波的认识正确的是（）

A.形成机械波一定要有振源和介质

B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同

C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移

D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动

解析：选A振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确。简谐运动在介质

中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一

些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、

I）均错。

2.关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）

A.有机械波必有振动

B.有机械振动必有波

C.离波源远的质点振动较慢

D.波源停止振动时，介质中的波立即停止传播

解析：选A机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动。

但如果只有振动，而没有介质的传播，就不会有机械波的产生。因各质点的振动都是重复波源的

振动，不论距波源远近，振动的快慢都一样；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会立

即停止。

3.关于横波与纵波，下列说法中正确的是（）

A.质点上下振动形成的波是横波

B.质点水平振动形成的波是纵波

C.波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波

D.质点在水平面内振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波

解析：选C质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，而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，可知只有C项正确。

4.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分

析其原因是（）

A.大钟的回声

B.大钟在继续振动

C.人的听觉发生“暂留”的缘故

I）.大钟虽停止振动，但空气仍在振动

解析：选B停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，

它会再振动一段时间然后因为阻尼而停止，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因,

所以选项B正确。

5.（多选）如图所示，用手握住长绳的一端上下抖动，长绳形成了向前传播的一列波。如果

在长绳上某一位置做一个标记尸，在抖动过程中（）

A.尸左右摆动

B.夕上下摆动

C.2的频率与波源。的频率相同

D.产的速度与波的传播速度相同

解析：选BC。上下振动，波向右传播，B正确，A、D错误；。与波源0的频率相同，C正

确。

6.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到8点，由图可判断波源4点开

始的振动方向是（）

A.向左B.向右

C.向下D.向上

解析：选D由于波刚传到4点，所以4点此时的振动方向就是波源的起振方向，由题图根

据8点的振动总是重复相邻的前面质点的振动情况，可知8质点此时正向上振动，所以波源A点

刚开始的振动方向向上，选项D正确.

7.把闹钟悬放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，但如果将罩内空

气抽去，就听不到闹钟的铃声，重新向玻璃罩内注入空气，又听到了闹钟的铃声，这说明（）

A.声波是纵波

B.抽去罩内的空气后，闹钟不再运转了

C.声波是横波

D.声波不能在真空中传播

解析：选D声音是机械波，机械波的传播需要介质，声音可以在气体、液体和固体中传播,

将罩内空气抽去，就听不到闹钟的铃声，说明声音不能在真空中传播，D选项正确：根据题干信

息不能说明声波是纵波或是横波，A、C选项错误；闹钟的运转不需要空气，抽去空气后仍能正常

工作，B选项错误。

8.(多选)一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在

此时刻具有相同运动方向的是()

C.b和cD.6和d

解析：选BC根据波的传播特点，当波水平向右或水平向左传播时，a、b、c、d四点的运

动方向如图所示，由图可知a和d、6和。的运动方向相同，选项B、C正确。

9.已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1km/s和3.7km/s,在某地的

观测站中，记录了地震中的纵波和横波到达该地的时间差为5.4so

(1)求这个观测站距震中的距离。

(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？

解析：⑴根据纵、横波传到观测站的时间差，有&7：/-Q।/=5,4s,求出s=33.67

<3.7km/s9.1km/s

knio

(2)因纵波的传播速度快，先传到该观测站的是纵波，所以是左右晃动。

答案：(1)33.67km(2)左右晃动

10.如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于

水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动,

把振动从绳的左端传到右端。，=0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始

运动。下列判断正确的是()

左t....................................................................-右

1234567891011121314151617181920

A.£=/时，质点5的运动方向向下

B.:时，质点8的加速度方向向上

C.1=苧时，质点12的运动方向向上

D.片=7时，质点16开始运动

解析：选C根据质点起振方向与波源起振方向相同，确定质点的振动方向。质点5起振方

向与质点1相同，为竖直向上，故A错误：时，质点9开始振动，质点8位于平衡位置上

3T

方，振动的速度方向竖直向上，加速度竖直向下，故B错误；时，质点13开始振动，质点

12位于平衡位置上方，正在向上运动，故C正确；£=7时，质点16在平衡位置上方，已经运动

了，故D错误。

11.（多选）一次小张去公园游玩，他向一处平静的水面丢进一颗石子，激起一圈圈水波，小

张观察到，石子落点平静后，远处的水波依然在向更远扩散，下列说法正确的是（）

A.石子落点处的水振动后，引起相邻的水依次振动形成了水波

B.石子落点处的水迁移到了远处，所以远处的水波可以继续传播

C.波源停止振动后，水波仍旧可以传播

D.波源停止振动后，远处的水由于获得了能量，所以还可以振动

解析：选ACD石子落点处的水振动后，由于质点间相互作用，所以引起相邻的水依次振动

形成了水波，故A正确；质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，故B错误；机械波传播的是

机械振动的形式、能量，所以波源停止振动后，水波仍旧可以传播，随波传到的地方，质点还可

以振动，故C、D正确。

12.（多选）一般高层建筑物在底层与岩石之间建有支柱，如图所示,地震时产生的纵波和横

波是造成建筑物损坏的主要原因，为了避免在地震时建筑物损坏，可在建造时采取适当的措施，

下列做法中比较合理的是（）

A.减小支柱的长度

B.增加建筑物的高度

C.在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块

D.在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫

解析：选CD分析横波与纵波的特点，横波的特点是质点振动方向与传播方向相互垂直，而

纵波的特点是质点振动方向与传播方向共线，因此地震时会使建筑物产生上下和水平晃动。为了

避免在地震时建筑物损坏，可在建造时采取适当的措施来减小水平与上下晃动，因此在建筑物底

层与支柱间嵌入高弹性橡胶块或在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫，来减缓水平与上

下晃动，从而起到降低损失的作用，选项A、B错误，C、D正确。

13.如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、3•/?等质点这一时刻的速

度方向。

解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点

的振动是前面质点振动的重复，比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状

态总是滞后于前面的质点，故各质点的速度方向如图所示。

答案：见解析图

2、机械波的描述

1.简谐横波某时刻的波形如图所示，夕为介质中的一个质点，以下说法正确的是（）

A.若波沿x轴正方向传播，则尸质点此时刻速度沿x轴正方向

B.若波沿x轴正方向传播，则夕质点此时刻加速度沿y轴正方向

C.再过［个周期，质点〃的位移为负值

D.经过一个周期，质点，通过的路程为44

解析：选D横波中，质点振动方向与波的传播方向应垂直，故A错；质点加速度的方向一

定指向平衡位置，故B错；由于不知道波的传播方向，则无法判断［个周期后质点尸的位置，故C

错；经过一个周期，质点尸通过的路程为s=44故【）正确。

2.如图为一列简谐波在/=0时刻的图像，已知质点尸将比质点0后回到平衡位置，则下列

说法中正确的是（）

A.波一定沿才轴正方向传播

B.质点。与质点户的运动方向相反

C.质点〃的速度正在增大

D.质点力的加速度正在减小

解析：选A因尸点比0点后回到平衡位置，可知?点向+y方向振动，。点向一旷方向振动,

可判断波向+x方向传播，即尸点远离平衡位置，速度正在减小，0点靠近平衡位置，速度正在

增大；不点与。点均向一，方向运动，力点正远离平衡位置，位移增大，加速度增大。故A正确。

A.此列波的振幅是0.1m

B.x=15cm处质点的位移是0.1m

C.若质点力的速度沿y轴正方向，则质点8的速度也沿y轴正方向

D.质点/的加速度沿y轴负方向，而质点从。的加速度沿y轴正方向

解析：选ACD从波的图像上可以直接读出振幅为0.1m,x=l5cm处质点离开平衡位置的

kx

位移为-0.1m,A正确，B错误；各质点加速度的方向总是指向平衡位置，大小为a=一一,D

m

正确；由于力、8两质点在此时刻都在同一“坡”上，根据“上下坡”法可以判断C正确。

4.下表给出30c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（）

介质空气纯水盐水橡胶软木铜铁

波速(m/s)3321490153130〜5048038004900

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

解析：选B波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入铜中时，频率f不变，波速”曾

大，则由公式-4f知波长增大。故选项B正确。

5.一列简谐横波在£=0时刻的波形如图中的实线所示，£=0.02s时刻的波形如图中虚线

所示。若该波的周期7大于0.02s,则该波的传播速度可能是（）

A.2m/sB.3m/s

C.4m/sD.5m/s

解析：选B若波向右传播，则波传播的距离M=0.02m,则波速/=5=累m/s=lm/s；

若波向左传播，则波传播的距离照=（）.06m,则波速m/s=3m/s,故正确选项为B。

1/U・U4

6.平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随

波上下运动。测得两小木块每分钟都上下振动30次。甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有

一个波峰，这列水面波（）

A.频率是30HzB.波长是3m

C.波速是1m/sD.周期是0.1s

解析：选C由题意知甲、乙两小木块间的距离x=31n=54，故波长4=2m。又知两小木

块都是每分钟振动30次，故周期7=2s,频率/'=0.5Hz,则波速m/s,故选项C正

确。

7.一列波源在x=0处的简谐波，沿x轴止方向传播，周期为0.02s,&时刻的波形如图所

示。此时x=12cm处的质点尸恰好开始振动。贝1」（）

A.质点尸开始振动时的方向沿y轴正方向

B.波源开始振动时的方向沿y轴负方向

C.此后一个周期内，质点。通过的路程为8cm

D.这列波的波速为400m/s

解析：选B根据质点的振动方向与波的传播方向的关系知，质点尸处于上坡，向下振动，A

错误：波传到质点。时向下振动，故波源开始振动时的方向沿/轴负方向，B正确：一个周期内

质点〃通过的路程为41=4X5cm=20cm,故C错误；波速片［=甘|m/s=4m/s,故D错

1•U乙

8.一列简谐横波在x轴上传播，波的振动周期为0.4so已知£=0时刻的波形图如图所示,

图中必处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出£=0.1s时的波形图。

|y/cm

5\10A72025%/cm

P

解析：经过0.1s,各质点振动了3北根据特殊点法可以判断，P质点回到平衡位置，"质点

运动到波峰。波形图如图所示。

P/15\Q

5/1020\25/30x/cm

答案：见解析图

9.（多选）在均匀介质中坐标原点。处有一波源做简谐运动，其表达式为y=5sin仔，m,它

在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图像如图所

示，贝M）

-3

-5

A.此后再经6s该波传播到*=24m处

B.W点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向

C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向

D.此后必点第一次到达/=-3m处所需时间是2s

解析：选AB由波源振动表达式可知3=5，而3=等，所以7=4s,由波形图知乂=8m,

波速r=—=2m/s,At=12m,故A项正确；经过=3s,波向前传播的距离为

△/=『・△，=6m,画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，时点振动方向沿y

轴正方向，B项正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波

源起振方向沿y轴正方向，C项错误；此时也点在y=3m处且沿y轴负方向振动，第一次到达y

=-3m处所用时间小于/故D项错误。

y/m

10.（多选）如图所示，S是x轴上的上、下振动的波源，振动频率为10Hz。激起的横波沿x

轴左右传播，波速为20m/so质点从8到S的距离分别为照=36.8m,照=17.2m,且都已经

开始振动。若此时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻（）

B_____________A

S

A.8位于x轴上方,运动方向向下

B.4位于x轴下方，运动方向向上

C.4位于x轴上方，运动方向向上

D.力位于x轴下方,运动方向向下

解析：选AD由可得人=，=*m=2m,&=17.2m=8,人去整84，留,，

3

8的振动状态应与跟波源S相距的夕相同（如图所示），由此可判断8点在x轴上方，运动方

D

向向下；Xi=36.8m=18|^,去整183留|4。由于%〈Qg】，所以力点在x轴下方，运

动方向向下，故A、D正确。

11.一列简谐横波沿x轴正方向传播，1=0时刻的波形如图所示，介质中质点只。分别位于

1=2m、x=4m处，从£=0时刻开始计时，£=15s时质点0刚好第4次到达波峰。

（1）求波速；

（2）写出质点〃做简谐运动的表叁式（不要求推导过程）o

解析：（1）设简谐横波的波速为匕波长为人，周期为7,由图像知，4=4m。由题意知，

3

=3升，①

A三

又v=—②

联立①②式，代入数据得r=lm/s,7=4s。

(2)质点尸做简谐运动的表达式为

y=0.2sin(0.5n£)m。

答案：(1)1m/s(2)y=0.2sin(0.5n^)m

12.一列简谐横波在x轴上传播，波速为50m/s,已知£=0时刻的波形图如图(a)所示，图

中"处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将£=0.5s时的波形图像画在图(b)上

(至少要画出一个波长)。

、y/cm

IIIIII

2f—1--!—­!—f-

n—«—II«—I।—I।—I«—I।—>

_o_5klQil5l20;25j30'_/m

iiiiiix

IIIIII

图(b)

解析：不论是用平移法还是特殊点法作波形图，都必须先求出△£=£-0=0.5s与周期T

•c却辛万,420八,Af0.51

的倍数关系，六；=而s=0.4s,亍=百=叮。

“舍整(数)、留分(数)"，只要考虑孑后的波形即可。根据"点的振动方向可知此波是沿x轴

负方向传播。若用平移法，和波沿x轴负方向传播微；若用特殊点法，/内特殊点在垂直于x轴

的方向上运动路程等于振幅4

答案：如图所示

3、波传播的两类常见问题

1.（多选）取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的两个图像，则图线上从夕两点的运

动方向是（）

A.力点向下B.力点向上

C.8点向下D.8点向上

解析：选AC题图甲表示的是波的图像，由于波沿/轴负方向传播.所以图中质点力的振动

方向向下，A正确，B错误；题图乙表示的是振动图像，在图中8所对应的时刻质点应当向下运

动（因为下一时刻位移为负值），C正确，D错误。

2.一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是£=0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图

像，则该质点的x坐标值合理的是（）

A.0.5mB.1.5m

C.2.5mD.3.5m

解析：选C由振动图像可知，£=0时刻质点位移在-0.2^0.1m之间，振动方向向下;

由波动图像可知，质点在*=2m与x=3m之间，选项C正确。

3.一列简谐横波沿直线传播.某时刻该列波TF好经过平衡位置的两质点相距6m.月这两质

点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为（）

A.4m、6m和81nB.6m、8m和12m

C.4m>6m.?n12mD.4m、8m和12nl

解析：选C根据题意，有以下三种情况符合要求：

A

①ab=6m,即可}=6m,3=12m；

②cd=6m,即A2=6m；

3

③e/*=6m,即5人=6m,九=4m。

故C正确，A、B、D错误。

4.一列简谐波在「时刻的波形如图所示，此时刻质点步的运动方向向上，经过时间A£后的

波形如图中虚线所示，若振源周期为7,贝h）

A.At一定为B.A£可能片7

33

C.A£一定为D.At可能为

44

3

解析:选D由波形图及V点的振动方向可知,此波向左传播，故△1=〃升彳7（〃=0,1,2,…）,

所以D正确。

5.在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距SOm的小树叶力和〃发生振动，

当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a

的位移第一次变为0。则该波的波速可能是（）

A.1.5m/sB.2m/s

C.3m/sD.6m/s

解析：选C由树叶a的振动可知振动周期7=4s；6m是半波长的奇数倍，6m=（〃+0.5）

4(/7=0,1,2,3,,,,)o

6

A〃+0.5

则波速为v=3=--m/s(/?=0,1,2,3,…），通过计算，当/?=0时，r=3m/s,〃=1

时，v=\m/s,故C正确，A、D错误。

6.（多选）一列简谐横波在£=0时刻的波形图如图甲所示，夕是介质中的一个质点，图乙是

质点尸的振动图像。下列说法正确的是（）

A.该波的振幅为8cmB.该波的波速为2m/s

C.质点〃的振动周期为1sD.该波沿＞轴负方向运动

解析：选BD由题图乙可知，振幅力=4cm,周期7=2s,故A、C错误；由题图甲可得：

A4

波长4=4m,则波速：/=方=5m/s=2m/s,故B1E确：由图乙可得£=0时，质点尸向上振

14

动，由“上坡下，下坡上”可知该波沿x轴负方向运动，故D正确。

7.(多选)在波的传播方向上有力、4两点，相距1.8m,它们两点的振动图像如图所示，则

波的传播速度的大小可能是(

A.18m/s

C.6m/sD.3.6m/s

解析：选ACD由振动图像可看出：7=0.2s,A.8两点距离为半波长的奇数倍，即Ax=

4367I18

(27?+1)­=1.8m(〃=0,1,2,…)，所以久=~,,m(77=0,1,2,…)，由片下,得v=m/s(/?

Z，〃十1I，〃十1

=0,1,2,­••),将〃=0,1,2,…代入得A、C、D选项正确。

8.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，外。两质点的横坐标分别为筋=2m和刈=6

m,图乙为质点。从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是()

A.该波沿+x方向传播，波速为1m/s

B.质点a经4s振动通过的路程为4m

C.此时刻质点a的速度沿+y方向

D.质点a在t=2s时速度为0

解析：选D由题图乙可知，简谐横波的周期7=8s,且£=0时质点6沿+y方向运动，根

据振动和波动的关系，波沿一x方向传播，质点a沿一y方向运动，选项A、C错误；质点a经过

4s振动通过的路程s=：・41=1m,选项B错误；质点a在，=2s=3J,处于负向最大位移处,

速度为0,选项D正确。

9.如图所示，甲为某一列波在£=L0s时的图像，乙为参与该波动的尸质点的振动图像。

乙

(1)说出两图中44'的意义？

(2)求该波波速心

(3)画出再经过3.5s时的波形图。

(4)求再经过3.5s时，质点的路程s和位移。

解析：(1)甲图中14表示月质点的振幅或L0s时力质点的位移大小为0.2m,方向为负。

乙图中44表示尸质点的振幅，也是产质点在0.25s时位移大小为0.2m,方向为负。

(2)由甲图得波长4=4m,由乙图得周期T=\.0s,波速v=—=\m/s1,

(3)经过3.5s波的传播距离：t=3.5X4m=14m=(3+1j4,只需将波形向x轴

负向平移£4=2m即可，如图所示。

(4)因为〃=-y=3.5,路程s=44〃=4X0.2X3.5m=2.8m0由波的重复性可知,经历时

间为周期的整数倍时，位移不变，质点尸从题图示时刻经刎位移为零，所以再经过3.5s时质

点〃的位移仍为零。

答案：见解析

10.(2019•天津高考)(多选)一列简谐横波沿X轴传播，已知"轴上汨=1m和照=7m处

质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是()

A.7m/s

C.1.2m/sD.1m/s

解析：选BC由振动图像可知周期7=4s,零时刻石处质点在平衡位置且向下振动，而照

处质点在正的最大位移处。

①若波沿x轴正向传播，其波形如图所示，加处质点的平衡位置可能在4或4或A…

则波长有：彳2—小=(〃+?4(〃=0,1,2,…)

照一小

A46

得波速表达式|/=-7=-T~=A-i-im/s(〃=O,1,2,…)

I14/7十1

当〃=0时，r=6m/s,当〃=1时，v=l.2m/s,C正确。

②若波沿x轴负向传播，其波形如图所示。

则有加一汨=(〃+胃/(〃=0,1,2,…)

彳2一小

/?+1

-446,

得v——z-z~=~~„m/s(/?=0,1,2,,,•)

114〃十3

当〃=0时，v=2m/s,当〃=1时，v^O.86m/s,B正确。

11.(多选)如图所示，一列简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1s的两个

时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是()

C.1.05m/sD.1.15m/s

解析：选BC由题图可知波长为：4=60cm。若波沿x轴正方向传播，1s内传播的距离

为：M/〃=0,1,2,…，波速为：ri=-y=(0.6/?4-0.15)m/s/?=0,1,2,•••,当〃=1

时，力=0.75m/s,故B正确；若波沿x轴负方向传播，1s内传播的距离为：照=(〃+胃4〃

=0,1,2,…，波速为：物=^=(0.6〃+0.45)m/sn=0,1,2,…，当〃=1时，电=1.05m/s,

故C正确。

12.(多选)一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有力、8两点。在，时刻力、8两点间形

成如图(a)所示波形，在(£+3s)时刻力、6两点间形成如图(b)所示波形，已知力、8两点间距离

£=9m,则以下说法中正确的是()

A.若周期大于4s,波传播方向可能向右

B.若周期为4s,波传播方向一定向右

C.若波速为8.5m/s,波传播方向一定向左

D.该波波速的最小值可能为0.5m/s

3、I?

〃+公方(/?=0,1,2,3,…)，T--TTs；若波向左传

(TJjIU

播，3s=(〃+[)&(〃=0,1,2,3,…)，冕s。当7=4s时，由G〃是整数，只有普通项

符合要求，此时〃=0,波向右传播，7)<4s,若周期大于4s,波传播方向一定向左，A错误，

B正确；由题图知波长4=6m,若波速为8.5m/s,波传播的距离为x=M=8.5X3m=25.5m

=吊人根据波形的平移，波一定向左传播，C正确；波传播的最小距离为向左传播1.5m,波

x\5

速可能的最小值为r=-=_Z_m/s=0.5m/s,D正确。

EJ

13.一列简谐横波的波形如图所示，实线表示％=0时刻的波形图，虚线表示£2=0.05s时

刻的波形图，求：

(1)该简谐横波的振幅与波长各为多少？

⑵若27>七一力>7,波速可能为多大？(7为周期)

解析：(1)根据波的图像可以求出：

振幅力=5cm；波长为/=8m<>

⑵若波向X轴正方向传播，从公=0至ij&=0.05s,由题图可知七一公=(7+〃。〃=0,1,2,…

解得周期：，=亦二S,77=0,1,2,-

〃十b

因2T>t?-T,

所以：〃=1,7~।s=0.04s,

NonU十bn

波速：r=-y=200m/s；

若波向A•轴负方向传播，从力=0到七=0.05s,

3

由题图可知%—九=不7+/?北方=0,1,2,•••

解得周期：T=s,〃=0,1,2,…

十15

因为27＞叁-t、＞T,

所以：n=[tr=-L-s=±Sf

波速:r=y=280m/so

答案：（1）5cm8m

（2）若波向x轴正方向（向右）传潘，波速为200m/s；若波向x轴负方向（向左）传播，波速为

280m/s

4、机械波的传播现象

1.（多选）下列说法中正确的是（）

A.入射波的波长和反射波的波长相等

B.入射波的波长大于折射波的波长

C.入射波的波长小于折射波的波长

D.入射波和折射波频率相同

解析：选AD不论波反射还是折射，波的频率均不变，在反射现象中，由于介质相同，反射

波与入射波波速相同，由4=1口，波长相同，故A、D正确；在折射现象中，介质不同，则波长

改变，由于未知两介质的情况，入射波与折射波的波长大小关系无法判断，故B、C错误。

2.两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波（如图甲），在相遇的某一时亥U（如图乙）

两列波“消失”，此时图中a、6质点的振动方向是（）

Q\

甲乙

A.a向上，b向下B.a向下，6向上

C.a、b都静止D.a、6都向上

解析：选B根据振动与传播方向关系知，两列波在&点引起的振动方向均向下，在6点引

起的振动方向均向上，故B正确。

3.（多选）下列说法正确的是（）

A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短

B.波发生反射时，频率、波长、波速均不变

C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化

D.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化

解析：选BC波发生反射时是在同一介质中，频率、波长、波速均不变，选项A错误，B正

确；波发生折射时，介质改变，故波速发生变化，但频率由波源决定，波的频率不变，由=4F

可知波长也发生变化，选项C正确，D错误。

4.如图，〃为桥墩，力为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片力

静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（）

A0

P

A.提高波源频率

B.降低波源频率

C.增加波源距桥墩的距离

D.减小波源距桥墩的距离

解析：选B叶片力静止不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，即水波衍射现象不明显，

而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片力动起来只能减小桥墩

的尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，降低波源频率会增大波长，提高波源频率会减小波

长，故A错误，B正确：改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，故C、D错误。

5.如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象。已知波在介质I、II的波长

之比为二1in篡，波在介质I中的波速为h波在介质H中的波速为⑶则H：性为（）

sin45

A.1：^2B.^2：1

D.A/2:乖

解析：选C由，=4尸得上=T=s：n警=电故选项C正确。

vzA2sin45

6.（多选）两列完全相同的机械波在某时刻的叠加情况如图所示，图中的实线和虚线分别表示

波峰和波谷，此时（）

A.a、〃连线中点振动加强

B.a、力连线中点速度为0

C.a、b、c、d四点速度均为0

D.再经过9周期c、d两点振动仍然减弱

解析：选ACDa点是波谷与波谷相遇点，b点是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波

谷相遇点，则a、6两点是振动加强的，且a、b连线上也是振动加强的，乐力两点连线中点未达

到波峰或波谷，故速度不为0,故A、C正确，B错误；c、d两点处于波谷与波峰相遇处，再经过

g周期。、d两点振动仍然减弱，故D正确。

7.（多选）图甲为一列横波在1=0时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点尸的振动图

像，下列说法正确的是（）

A.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.25Hz

B.若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m大很多

C.再过0.5s,。点的动能最大

D.波沿*轴正方向传播

解析：选CD由题图乙可知该波的频率为1Hz,由波的干涉条件可知选项A错误；由题图

甲可知该波的波长4=4m,所以选项B错误；再过0.5s尸点处于平衡位置，动能最大，选项C

正确；由甲、乙图像可判断选项D正确。

8.（多选）某同学注意到手机摄喙头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位

置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相

位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境

噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波，则（）

、环境噪声

口,

'降噪孔

O降噪O声波QQO

A.降噪过程实际上是声波发生了干涉

B.降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音

C.降噪声波与环境噪声的传播速度相等

D.户点经过一个周期传播的距离为一个波长

解析：选AC分析题意可知，降噪过程实际上是声波发生了干涉，降噪声波与环境声波波长

相等、波速相等、频率相同，由于两列声波等幅反相，使噪声振动减弱，A选项正确；降噪过程

不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，B选项错误；机械波传

播的速度由介质决定，则知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，C选项正确；机械波在传播过

程中，介质中的质点不会随波移动，D选项错误。

9.如图是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰,

虚线表示波谷。a为虚线交点，6为实线交点，c为&与。连线的中点。

(1)从图示时刻开始，经过£周期，a、b、。各点分别处于什么位置？

(2)从图示时刻开始，经过宁周期，a、b、。各点又分别处于什么位置？

解析：(1)由题图可知，此刻乐6点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加

呢点；而c点处于加强区域，所以c点也是加况点，a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和“

此刻&点在波谷，。点在波峰，c点在平衡位置，经1周期后，a点在波峰,b点在波谷，。点仍在

平衡位置。

3

(2)经过彳周期，a点在平衡位置，将向波谷方向振动；b点在平衡位置，将向波峰方向振动;

c点为反。的中点，所以此刻。点在波峰位置。

答案：(l)a点在波峰，b点在波谷，。点在平衡位置

(2)a点在平衡位置，力点在平衡位置，。点在波峰

10.甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a,距离墙均为、「必当甲开了一枪后，乙

在时间£后听到第一声枪响，则乙明到第二声枪响的时间为()

A.听不到B.甲开枪立后

C.甲开枪21后D.甲开枪誓亚-后

解析：选C乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故2=?0甲、乙

二人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图

中力C和曲所示，由几何关系可得曲=2a,故第二声枪响传到乙的耳中的时间为e=生土电

V

4a

=—=24,故C正确。

v

乙B

43a-'

11.(多选)如图所示，在X轴上有两个沿竖直方向振动的波源S、S(图中未画出)，在两波源

之间有&、6两个点，二者间距为2m。已知a点振动始终减弱且振幅为2cm,。点振动始终加强

且振幅为8cm,观察发现A点连续出现两次波峰间隔时间为2s,假设小〃之间没有振动加强

点和减弱点。则下列判断正确的是()