第3章 机械波 基础（word版含答案）

人教版高中物理选修1 第3章 机械波 基础
一、单项选择题（共14小题；共56分）
1. 在坐标原点的波源产生一列沿 轴正方向传播的简谐横波，波速 ，已知 时波刚好传播到 处，如图所示。在 处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是
A. 波源开始振动时方向沿 轴正方向
B. 从 开始经 ， 的质点运动的路程为
C. 接收器在 时才能接收到此波
D. 若波源向 轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为
2. 在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示，设向右为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是
A. 内 B. 内 C. 内 D. 内
3. 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
4. 一列简谐波沿 轴正向传播，某时刻的波形如图， 为介质中一质点，此时刻质点 的运动方向为
A. 轴正向 B. 轴负向 C. 轴正向 D. 轴负向
5. 【 西城二模 】如图所示为一列沿着 轴正方向传播的横波在 时刻的波形图。已知这列波的周期 。则
A. 这列波的波速
B. 在 时， 处的质点速度为零
C. 经过 ，这列波沿 轴正方向传播
D. 在 时， 处的质点的运动方向为 轴正方向
6. 利用发波水槽得到的水面波形如图甲乙所示，则
A. 图甲、乙均显示了波的干涉现象
B. 图甲、乙均显示了波的衍射现象
C. 图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
D. 图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
7. 一个人手持绳子一端上下抖动，绳子上产生波，若人抖动的频率加快，则
A. 波长变大 B. 波长不变 C. 波速变大 D. 波速不变
8. 医院有一种先进的检测技术——“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。这一技术主要体现了哪一种物理现象
A. 多普勒效应 B. 波的衍射 C. 波的干涉 D. 共振
9. 如图所示为一列沿 轴负方向传播的简谐横波，实线为 时刻的波形图，虚线为 时的波形图，波的周期 ，则
A. 波的周期为
B. 在 时， 点沿 轴正方向运动
C. 经过 ， 点经过的路程为
D. 在 时， 点到达波峰位置
10. 如图所示，实线为简谐波在 时刻的图象，虚线为简谐波又经 时间后的图象，则下列说法中正确的是
A. 这列简谐波一定沿 轴正向传播
B. 这列简谐波一定沿 轴负向传播
C. 实线上的质点 经 时间后位于虚线上 位置
D. 实线上的质点 经 时间后位于虚线上 位置
11. 在坐标原点的波源从 时刻开始向上做简谐振动，振动周期 ，在 时，波源突然停止运动，则 时波的图象是
A. B.
C. D.
12. 关于如图所示的波形，下列说法中错误的是
A. 此列波的振幅是
B. 处质点的位移是
C. 若质点 的速度沿 轴正方向，则质点 的速度也沿 轴正方向
D. 质点 的加速度沿 轴负方向，而 、 的加速度沿 轴正方向
13. 一列简谐横波在 时刻的波形如图 中的实线所示， 时刻的波形如图中虚线所示.若该波的周期 大于 ，则该波的传播速度可能是
A. B. C. D.
14. 一列简谐横波，在 时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点 的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是
A. ，向右传播 B. ，向右传播
C. ，向左传播 D. ，向左传播
二、填空题（共2小题；共8分）
15. 一列横波先后通过相距为 的 、 两点需时间 ，若这列波的频率为 ，则这列波的波长为 。
16. 如图所示为声波干涉演示仪的原理图。两个 形管 和 套在一起， 管两侧各有一个小孔。声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率 的波。当声波分别通过 、 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅 ；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅 。
三、解答题（共3小题；共39分）
17. 如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经过 后，其波形如图中虚线所示，求
（1）波沿 轴正方向传播时波的传播速度
（2）波沿 轴负方向传播时波的传播速度
18. 如图所示，一列沿 轴正方向传播的简谐横波，周期为 。图中实线表示 时刻的波形，虚线表示 时刻的波形，则：
（1）若 ，波的传播速度大小为多少
（2）若 ，波的周期为多少 写出在此条件下的平衡位置在 处的 质点的振动方程。
19. 如图所示，实线是一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时刻的波形曲线，虚线是这列简谐横波在 时刻的波形曲线，求：
（1） 处质点在一个周期内走过的路程 。
（2）波在一个周期内传播的距离 。
（3）波的波速 。
答案
第一部分
1. B
【解析】由图知， 处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下（ 轴负向），A错；由图知 ，，，而 ，所以 的质点 运动的路程为 ，B对；波由 处传到 处所需时间 ，C错；当波源向 轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为 ，D错。
2. D
【解析】据题意知向右为正方向，则物体的位移向左，位移应为负值，即时间段在 内；根据位移图象的斜率表示速度，可知速度向右，为正值，应在 内，故D正确，A、B、C错误。
3. 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。
4. C
【解析】根据波形平移法可知，将波向右微微平移，由图可知， 点应向上运动；即沿 轴的正方向。
5. D
6. D
7. D
【解析】介质不变，波速不变，当人抖动的频率加快时，波的频率增大，由 知此波的波长变小。故A、B、C错误，D正确。
8. A
9. D
10. D
【解析】经 时间后的波形可能是 时刻的波形向右平移（向右传播）得到的，也可能是向左平移（向左传播）得到的，根据题意无法判断，故 A、B 错误；
波上质点在平衡位置上、下振动，并不随波迁移，故 C 错误，D 正确。
11. C
【解析】在 时，波源突然停止运动，则 时波的图象是图C。
12. B
【解析】从波形上可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移，选项A正确，B错误。各质点加速度的方向总是指向平衡位置，选项D正确。由于 、 两质点在此时刻在同一“坡”上，根据“上下坡法”可以判断选项C正确。
13. B
【解析】，故：若波向右传播，则波传播的距离 ，则波速 ；若波向左传播，则波传播的距离 ，则波速 ，故正确选项为B.
14. B
第二部分
15.
16. 相同；减小；增大
【解析】由同一波源分成的两列波频率相同，这符合两列机械波干涉的条件，当两波的波程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱，当路程差等于波长的整数倍时，振动加强。
第三部分
17. （1）
【解析】由图知，波长为 ；
若沿 轴正方向传播，则时间为
波速
（2）
【解析】若沿 轴负方向传播，则时间为
波速
18. （1）
【解析】波传播的距离为 波的传播速度 ；
（2） ；
【解析】由图可知，，若 ，波传播的距离为
波的传播速度
波的周期为
质点的振动方程为 。
19. （1）
【解析】 处质点在一个周期内走过的路程 。
（2）
【解析】波在一个周期内传播的距离等于一个波长，则 。
（3） （）
【解析】已知波沿 轴正方向传播，则波速 （）。
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