人教版高中物理选修一 第3章 机械波 复习提升（word版含答案）

人教版高中物理选修一 第3章 机械波 复习提升
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为 。质点 开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播。经过时间 ，前 个质点第一次形成如图乙所示的波形。关于该波的周期与波长的说法正确的是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
2. 两个振幅相同的波源 、 在水槽中形成如图所示的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则
A. 在两波相遇的区域中会产生干涉现象
B. 点此时位移最大
C. 点的振动始终加强
D. 点的振动始终减弱
3. 某人站在地面某处，一架飞机以恒定速度沿水平方向由远及近从人的头顶上方飞过，则人听到的飞机发出的声音的频率
A. 越来越低 B. 越来越高 C. 先变高后变低 D. 先变低后变高
4. 图（）为一列波在 时的波形图，图（）是平衡位置在 处的质点的振动图象， 是平衡位置为 处的质点，则
A. 波的传播方向向右
B. 波速为
C. 时间内， 运动的路程为
D. 时间内， 向 轴负方向运动
5. 如图所示为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时刻的波形， 、 两个质点的平衡位置分别位于 和 处。 时，质点 恰好第二次位于波峰位置。则
A. 这列波的周期为
B. 这列波的传播速度为
C. 时，质点 将位于波峰位置
D. 质点 在 内通过的路程为
6. 在某一均匀介质中，由波源 发出的简谐横波沿 轴正、负方向传播，某时刻的波形如图所示，其波速为 ，下列说法正确的是
A. 波的频率与波源的频率无关
B. 此时 、 两质点的振动方向相同
C. 再经过 ，波恰好传到坐标为 的位置
D. 该波为横波，频率为
7. 一列简谐横波，在 时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点 的振动图象，则根据甲、乙两图判断不正确的是
A. 此时刻， 质点在平衡位置向下运动
B. 该波的传播速度为
C. 从 时刻起，经过时间 ，质点 通过的路程为
D. 在振动过程中， 、 的位移大小总是相等的
二、双项选择题（共1小题；共4分）
8. 一机械波相隔 时间的两个波形曲线分别为图中实线和虚线所示，波速为 ，那么 的值可能是
A. B. C. D.
三、多项选择题（共2小题；共8分）
9. 一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有 、 两点。在 时刻 、 两点间形成如图甲所示波形，在 时刻 、 两点间形成如图乙所示波形，已知 、 两点的平衡位置间距离 ，则以下说法中正确的是
A. 若波的周期为 ，波一定向右传播
B. 若波的周期大于 ，波可能向右传播
C. 若波速为 ，波一定向左传播
D. 该波的传播速度可能的最小值为
10. 如图所示， 、 是同一介质中在同一直线上的两点，相距 。现有一波源发出的一列简谐横波经过 、 两点，某时刻发现 点恰经过平衡位置向下振动时， 点恰好到达波峰位置，并测得 后 点恰好第二次到达波谷位置。则这列波的波速的可能值为
A. B. C. D.
四、填空题（共1小题；共4分）
11. 如图所示，在 轴上有 、 、 三点， 是上、下振动的波源，振动的频率为 。激起的简谐横波沿 轴向左、右传播，波速为 。质点 、 到 的距离为 ，且都已经开始振动。若某时刻波源 正通过平衡位置向下振动，则该时刻质点 的运动方向 ，质点 的运动方向 （均填“向上”或“向下”）
五、解答题（共1小题；共13分）
12. 一列简谐横波的波源在图中的坐标原点 处，经过 ，振动从 点向右传播 ， 点离 点的距离是 。求：
（1） 点起振时的速度方向如何
（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点 第一次到达波峰 结果保留一位小数
答案
第一部分
1. D
【解析】根据振动的周期性和波的传播特点可知，此时质点 的运动方向竖直向下，而波源的起振方向竖直向上，所以质点 已经振动了二分之一周期，设周期为 ，则 ，得 ；相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长，由题意知波长为 。故选D。
2. B
【解析】两列水波在水中传播的波速相等，从图中可以看出两列水波的波长不同，根据 ，可知两列水波的频率不同，而只有两列波的频率相同时才可能发生干涉现象，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉现象，不会出现振动始终加强点和减弱点，A、C、D均错误；
在 点此时波峰与波峰叠加， 点的位移为这两列波引起位移的矢量和，则 点此时位移最大，B正确。
3. A
【解析】当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对人的速度为 ， 越来越大，则 越来越小，故人听到飞机发出的声音的频率越来越低，但总是 。当飞机远离人时，将飞机的速度分解，如图乙所示，飞机相对人的速度 ， 越来越小，则 越来越大，即人听到飞机发出的声音的频率越来越低，且总是 。综上可知，在飞机飞过头顶的过程中，人听到的飞机发出的声音的频率是越来越低的，即A项正确。
4. A
【解析】从图（）振动图象中可知在 时， 处的质点振动方向沿 轴负方向，根据同侧法可知波向右传播，故A正确；
由图（）可知该简谐横波波长为 ，由图（）知周期为 ，则波速为 ，故B错误；
由图（）可知 时，质点 在波峰位置，即将向 轴负方向运动，，可知 时间内即半个周期内， 沿 轴从负的最大位移处运动到了正的最大位移处，沿 轴正方向运动，通过的路程为 个振幅，即 ，故C 、D错误。
5. D
【解析】简谐横波沿 轴正方向传播，由同侧法可知， 时刻质点 经平衡位置向上运动，则质点 第二次到达波峰需经 ，则 ，故A错误；
该波的波长为 ，则波速 ，故B错误；
时刻 点通过平衡位置向下运动，故 时，质点 通过平衡位置向上运动，故C错误；
因 ，且质点 在 时位于平衡位置，故质点 在 内通过的路程为 ，故D正确。
6. B
【解析】波的频率由波源的振动频率决定，故A错误；
根据对称性可以知道，此时 、 两质点的运动方向相同，故B正确；
由题图知波长 ，周期为 ，经过时间 ，波传到坐标为 、 的位置，故C错误；
该波的频率为 ，故D错误。
7. A
【解析】根据图乙可知， 时刻质点 在平衡位置向下运动，根据平移法可知，波向 轴负方向传播， 质点在平衡位置向上运动，A错误；该波的周期 ，波长 ，波速 ，B正确；从 时刻起，经过时间 ，即经过 ，质点 通过的路程为 ，C正确；因为 、 两质点的平衡位置相距半个波长，所以振动过程中两质点的位移大小总是相等的，D正确。
第二部分
8. A， C
【解析】由图读出波长为 ，由波速公式 得周期 。若波沿 轴正方向传播，则 （），当 时，；当 时，。若波沿 轴负方向传播，则 （），当 时，；当 时，。由于 只能取整数，故 不可能为 和 。由以上分析可知，A、C正确，B、D错误。
第三部分
9. A， C， D
【解析】若波向右传播，则 ，，B错误；若波向左传播，则 ， 可知 ，当 ， 时，波向右传播，故A正确；由题图知波长 ，若波速为 ，波在 内传播的距离为 ，根据波形的平移可知，波一定向左传播，故C正确；波在 内传播的最小距离为 ，波速的最小值为 ，故D正确。
10. A， B， D
【解析】若波由 向 传播，设其波长为 ，则 ，故 ，根据题意有 ，解得 ，又 ，可得波速为 ，当 时，，当 时，；若波由 向 传播，设其波长为 ，则 ，故 ，根据题意有 ，解得 ，又 ，可得波速为 ，将 分别代入，可得当 时，。综上可得 不可能为 ，故C错误，A、B、D正确。
第四部分
11. 向上；向上
【解析】 是波源，激起的简谐横波沿 轴向左、右传播，由 ，可得 ，，即质点 的振动状态跟与波源 相距 的质点 的振动状态相同（如图所示）。
由此可判断 在 轴下方，运动方向向上。 质点的平衡位置与 质点的平衡位置关于波源 对称，由对称性可知， 的运动情况与 相同，运动方向向上。
第五部分
12. （1） 沿 轴负方向
【解析】振动从 点向右传播， 处质点的振动方向沿 轴负方向，则 点起振时的速度方向沿 轴负方向。
（2）
【解析】经过 ，振动从 点向右传播 ，得到波速 ；
处的振动状态传到 点时波传播的距离 ，则质点 第一次到达波峰所经过的时间 。
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