第3章 专题 振动和波的综合问题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章 专题 振动和波的综合问题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 163.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-14 13:07:23 | ||
图片预览
文档简介
人教版高中物理选修一 第3章 专题 振动和波的综合问题
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 关于机械波，下列说法不正确的是
A. 机械波的频率和波源的频率相同
B. 机械波传递的是振动形式，介质没有迁移
C. 在真空中也能传播机械波
D. 机械波在传递振动的同时，也在传递能量和信息
二、双项选择题（共7小题；共28分）
2. 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此绳上 、 、 、 、 、 六个质点
A. 它们的振幅相同
B. 质点 和 的速度方向相同
C. 质点 和 的速度方向相同
D. 从此时刻算起，质点 比 先回到平衡位置
3. 如图所示，有一列沿 轴传播的简谐横波， 与 处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。则这列波的
A. 波长一定是 B. 周期一定是
C. 振幅一定是 D. 传播速度一定是
4. 如图所示是一列简谐横波在 时刻的波形图，此时 点沿 轴的正方向运动，已知波的传播速度为 。则下列说法中正确的是
A. 波长为
B. 波沿 轴正方向传播
C. 经过 质点 沿 轴移动
D. 经过任意时间质点 和 的振动情况总是相同的
5. 一列简谐横波沿 轴正方向传播，波源在坐标原点，波速 ，已知在 时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到 处。下列说法中正确的是
A. 这列波的振幅为
B. 这列波的周期为
C. 这列波的波长为
D. 后，质点 运动到质点 现在所处的位置
6. 如图所示，为一列横波的图象，在此时刻，质点 的振动速度为 ；经过 ， 的振动速度仍为 ；再经过 ， 的振动方向改变，速度大小还是 ，从而可以断定
A. 若波向左传播，波速最小为
B. 若波向左传播，波速最小为
C. 若波向右传播，波速最小为
D. 若波向右传播，波速最小为
7. 一列波源在 处的简谐波，沿 轴正方向传播，周期为 ， 时刻的波形如图所示.此时 处的质点 恰好开始振动.则
A. 质点 开始振动时的方向沿 轴正方向
B. 波源开始振动时的方向沿 轴负方向
C. 此后一个周期内，质点 通过的路程为
D. 这列波的波速为
8. 一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列结论正确的是
A. 质点的振动频率为
B. 在 内质点通过的路程是
C. 在第 末，质点的速度为零，加速度最大
D. 在 和 两时刻质点的加速度方向和速度方向都相同
三、多项选择题（共3小题；共12分）
9. 如图，一列沿 轴正方向传播的简谐横波，振幅为 ，波速为 ，在波的传播方向上两质点 ， 的平衡位置相距 （小于一个波长），当质点 在波峰位置时，质点 在 轴下方与 轴相距 的位置，则
A. 此波的周期可能为
B. 此波的周期可能为
C. 从此时刻起经过 ， 点可能在波谷位置
D. 从此时刻起经过 ， 点可能在波峰位置
10. 图甲为一列简谐横波在 时的波形图，图乙为介质中平衡位置在 处的质点 的振动图象， 是平衡位置为 的质点。下列说法正确的是
A. 波速为
B. 波的传播方向向左
C. 时间内 向 轴负方向运动
D. 当 时 恰好回到平衡位置
11. 如图甲为一列简谐横波在 时刻的波形图， 是平衡位置 处的质点，图乙是质点 的振动图象，则
A. 时，质点 的速度为零
B. 时，质点 的速度最大且沿 轴负方向
C. 从 到 ，该波沿 轴负方向传播了
D. 从 到 ，质点 通过的路程为
四、解答题（共1小题；共13分）
12. 一列横波在 轴上传播，在 时刻波形如图中实线所示， 时刻波形如图中虚线所示：
（1）这列波的波速是多少
（2）若有另一列波能与这列波发生稳定干涉，则另一列波的最小频率是多少
答案
第一部分
1. C
【解析】机械波的频率和波源的频率相同，选项A正确，不符合题意；
机械波传递的是振动形式，介质没有迁移，选项B正确，不符合题意；
机械波的传播需要介质，在真空中不能传播机械波，选项C错误，符合题意；
机械波在传递振动的同时，也在传递能量和信息，选项D正确，不符合题意。
第二部分
2. A， D
3. B， C
【解析】由图可知波的振幅、周期和质点振动的振幅、周期相同，分别为 和 ，因此选项B、C正确；
再根据 与 处的两个质点的振动图象可知两质点振动时间相差 ，距离相差 ，因此波长是一系列解，选项A错误；
根据 可得，波速也应该是一系列解，故选项D错误。
4. B， D
【解析】波的图象可知，波长为 ，选项A错误；
由 点沿 轴的正方向运动，可知波沿 轴正方向传播，选项B正确；
质点 在平衡位置附近上下振动，不沿 轴移动，选项C错误；
质点 和 相距一个波长，经过任意时间质点 和 的振动情况总是相同的，选项D正确。
5. A， C
【解析】由简谐波图象可知，振幅为 ，波长为 ，故AC正确；由 可知，，故B错误；质点只在自己的位置上下振动，不会沿 轴运动，故不能到达 点，故D错误。
6. B， D
7. B， D
【解析】质点 开始振动时的方向沿 轴负方向，则波源开始振动时的方向也沿 轴负方向，选项A错误，B正确；
此后一个周期内，质点 通过的路程为 个振幅，为 ，选项C错误；
这列波的波长为 ，波速 ，选项D正确.
8. B， C
第三部分
9. A， C， D
10. A， C， D
11. B， C， D
【解析】AB.由图乙可知 时， 点在平衡位置，且之后向下振动，故在 时，质点 有向 轴负方向的最大速度，故B正确，A错误；
C.由图乙可知 时， 点在平衡位置，且之后向下振动，由同侧法可判断出波沿着 轴负方向传播，由图可知，波长为 ，周期 ，则 ，可得从 到 ，该波沿 轴负方向传播 ，故C正确；
D.从 到 即 ，质点 在 时在平衡位置，则质点 运动的路程为 ，故D正确；
故选BCD。
第四部分
12. （1）
【解析】若波向右传播，由图象知在 内波向右传播的距离为：
，其中 ，，，
波速为：，其中 ，，，
若波向左传播，由图象知在 内，波向左传播的距离为：
，其中 ，，，
波速为：，其中 ，，，
（2）
【解析】根据 ，波长一定时，波速越小，频率越小，最小波速为 ，故最小频率为：
发生稳定干涉的条件是两列波频率相同，故另一列波的最小频率是 。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 关于机械波，下列说法不正确的是
A. 机械波的频率和波源的频率相同
B. 机械波传递的是振动形式，介质没有迁移
C. 在真空中也能传播机械波
D. 机械波在传递振动的同时，也在传递能量和信息
二、双项选择题（共7小题；共28分）
2. 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此绳上 、 、 、 、 、 六个质点
A. 它们的振幅相同
B. 质点 和 的速度方向相同
C. 质点 和 的速度方向相同
D. 从此时刻算起，质点 比 先回到平衡位置
3. 如图所示，有一列沿 轴传播的简谐横波， 与 处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。则这列波的
A. 波长一定是 B. 周期一定是
C. 振幅一定是 D. 传播速度一定是
4. 如图所示是一列简谐横波在 时刻的波形图，此时 点沿 轴的正方向运动，已知波的传播速度为 。则下列说法中正确的是
A. 波长为
B. 波沿 轴正方向传播
C. 经过 质点 沿 轴移动
D. 经过任意时间质点 和 的振动情况总是相同的
5. 一列简谐横波沿 轴正方向传播，波源在坐标原点，波速 ，已知在 时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到 处。下列说法中正确的是
A. 这列波的振幅为
B. 这列波的周期为
C. 这列波的波长为
D. 后，质点 运动到质点 现在所处的位置
6. 如图所示，为一列横波的图象，在此时刻，质点 的振动速度为 ；经过 ， 的振动速度仍为 ；再经过 ， 的振动方向改变，速度大小还是 ，从而可以断定
A. 若波向左传播，波速最小为
B. 若波向左传播，波速最小为
C. 若波向右传播，波速最小为
D. 若波向右传播，波速最小为
7. 一列波源在 处的简谐波，沿 轴正方向传播，周期为 ， 时刻的波形如图所示.此时 处的质点 恰好开始振动.则
A. 质点 开始振动时的方向沿 轴正方向
B. 波源开始振动时的方向沿 轴负方向
C. 此后一个周期内，质点 通过的路程为
D. 这列波的波速为
8. 一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列结论正确的是
A. 质点的振动频率为
B. 在 内质点通过的路程是
C. 在第 末，质点的速度为零，加速度最大
D. 在 和 两时刻质点的加速度方向和速度方向都相同
三、多项选择题（共3小题；共12分）
9. 如图，一列沿 轴正方向传播的简谐横波，振幅为 ，波速为 ，在波的传播方向上两质点 ， 的平衡位置相距 （小于一个波长），当质点 在波峰位置时，质点 在 轴下方与 轴相距 的位置，则
A. 此波的周期可能为
B. 此波的周期可能为
C. 从此时刻起经过 ， 点可能在波谷位置
D. 从此时刻起经过 ， 点可能在波峰位置
10. 图甲为一列简谐横波在 时的波形图，图乙为介质中平衡位置在 处的质点 的振动图象， 是平衡位置为 的质点。下列说法正确的是
A. 波速为
B. 波的传播方向向左
C. 时间内 向 轴负方向运动
D. 当 时 恰好回到平衡位置
11. 如图甲为一列简谐横波在 时刻的波形图， 是平衡位置 处的质点，图乙是质点 的振动图象，则
A. 时，质点 的速度为零
B. 时，质点 的速度最大且沿 轴负方向
C. 从 到 ，该波沿 轴负方向传播了
D. 从 到 ，质点 通过的路程为
四、解答题（共1小题；共13分）
12. 一列横波在 轴上传播，在 时刻波形如图中实线所示， 时刻波形如图中虚线所示：
（1）这列波的波速是多少
（2）若有另一列波能与这列波发生稳定干涉，则另一列波的最小频率是多少
答案
第一部分
1. C
【解析】机械波的频率和波源的频率相同，选项A正确，不符合题意；
机械波传递的是振动形式，介质没有迁移，选项B正确，不符合题意；
机械波的传播需要介质，在真空中不能传播机械波，选项C错误，符合题意；
机械波在传递振动的同时，也在传递能量和信息，选项D正确，不符合题意。
第二部分
2. A， D
3. B， C
【解析】由图可知波的振幅、周期和质点振动的振幅、周期相同，分别为 和 ，因此选项B、C正确；
再根据 与 处的两个质点的振动图象可知两质点振动时间相差 ，距离相差 ，因此波长是一系列解，选项A错误；
根据 可得，波速也应该是一系列解，故选项D错误。
4. B， D
【解析】波的图象可知，波长为 ，选项A错误；
由 点沿 轴的正方向运动，可知波沿 轴正方向传播，选项B正确；
质点 在平衡位置附近上下振动，不沿 轴移动，选项C错误；
质点 和 相距一个波长，经过任意时间质点 和 的振动情况总是相同的，选项D正确。
5. A， C
【解析】由简谐波图象可知，振幅为 ，波长为 ，故AC正确；由 可知，，故B错误；质点只在自己的位置上下振动，不会沿 轴运动，故不能到达 点，故D错误。
6. B， D
7. B， D
【解析】质点 开始振动时的方向沿 轴负方向，则波源开始振动时的方向也沿 轴负方向，选项A错误，B正确；
此后一个周期内，质点 通过的路程为 个振幅，为 ，选项C错误；
这列波的波长为 ，波速 ，选项D正确.
8. B， C
第三部分
9. A， C， D
10. A， C， D
11. B， C， D
【解析】AB.由图乙可知 时， 点在平衡位置，且之后向下振动，故在 时，质点 有向 轴负方向的最大速度，故B正确，A错误；
C.由图乙可知 时， 点在平衡位置，且之后向下振动，由同侧法可判断出波沿着 轴负方向传播，由图可知，波长为 ，周期 ，则 ，可得从 到 ，该波沿 轴负方向传播 ，故C正确；
D.从 到 即 ，质点 在 时在平衡位置，则质点 运动的路程为 ，故D正确；
故选BCD。
第四部分
12. （1）
【解析】若波向右传播，由图象知在 内波向右传播的距离为：
，其中 ，，，
波速为：，其中 ，，，
若波向左传播，由图象知在 内，波向左传播的距离为：
，其中 ，，，
波速为：，其中 ，，，
（2）
【解析】根据 ，波长一定时，波速越小，频率越小，最小波速为 ，故最小频率为：
发生稳定干涉的条件是两列波频率相同，故另一列波的最小频率是 。
第1页（共1 页）