3.2机械波的描述基础巩固（Word版含答案）

3.2机械波的描述基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．一列简谐横波在介质中沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，则该简谐波的（　　）
A．波长为 1.0m
B．波长为 2.0m
C．振幅为 10.0cm
D．振幅为 20.0cm
2．一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点之间只有一个波峰，则该简谐波可能的波长为（ ）
A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m C．4 m、6 m和12m D．4 m、8 m和12 m
3．一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（10πt）cm。另一质点Q位于x = 4 m处。关于这列简谐波及Q点的运动，下列说法不正确的是（　　）
A．周期为0.4 s B．传播方向沿x轴正向
C．当t=0.5 s时，Q点正向上振动 D．经过2 s，P点的路程为4 m
4．如图所示，在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz，A、B为此波上的两质点，A点的平衡位置坐标x1＝0.1m，B点的平衡位置坐标x2＝0.4m。在t＝0时刻，A点位于其平衡位置上方最大位移处，则B点（　　）
A．在0.1s时位移为-4cm
B．在0.1s时的速度向下
C．在0.2s时位于最大位移处
D．在0.1s到0.2s时间内，加速度增大
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源的振动频率为0.5 Hz。在x轴上有相距4 m的两个质点，它们相继达到正向最大位移处的时间间隔为1 s，则这列波的波长、波速分别为（　　）
A．4m、4m/s B．4m、2m/s C．8m、4m/s D．8m、8m/s
6．如图所示为一列简谐波在t=0时刻的波形图，Q、P是波上的两质点，此刻质点P沿y轴负方向运动，且t=1s时第一次运动到波谷位置。则质点Q的振动方程为（　　）
A．y＝2sin（t＋）m B．y＝2sin（t－）m
C．y＝2sin（t－）m D．y＝2sin（t＋）m
7．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如下图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（ ）
A．A=1m f=5Hz
B．A=0.5 m f=5 Hz
C．A=0.5m f=2.5 Hz
D．A=1 m f=2.5 Hz
8．下述关于机械波的说法中，正确的是 （ ）
A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B．发生干涉现象时，介质中振动加强的质点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零
C．在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长
D．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大
9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x=2cm和x=16cm。某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为（　　）
A．0.08s B．0.12s C．0.14s D．0.16s
10．如图所示为一列简谐横波在t=0时的波形图,此时介质中的质点P沿y轴正方向运动,其振动周期为0.4 s则
A．波沿x轴负方向传播
B．波的传播速度为10 m/s
C．质点P的振幅为20 cm
D．质点P在一个周期内沿波传播方向移动了4 m
11．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）
A．频率变小，波长变大 B．波长变小，频率变大
C．频率不变，波长变大 D．频率不变，波长变小
12．下列关于机械波的认识,正确的是（ ）
A．有波源就一定会形成机械波
B．介质中各质点的振动频率与波源的振动频率相同
C．机械波向右传播时，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点振动
13．关于机械波，下列说法中正确的是：（　　）
A．机械波能够在真空中传播 B．机械波的波长只由介质决定
C．机械波的频率只由介质决定 D．产生机械波一定要有波源和介质
14．均匀介质中，各质点的平衡位置在一直线上，相邻两质点的距离均为s。如图甲所示，振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向竖直向上。经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形。这列波的振幅为A。下列说法正确的是（　　）
A．这列波的周期
B．这列波的波长
C．这列波的传播速度
D．质点1运动的路程为
15．一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm，关于这列简谐波，下列说法正确的是（　　）
A．振幅为20cm B．周期为4.0s
C．传播方向沿x轴负向 D．传播速度为10m/s
二、填空题（共4题）
16．如图，一列简谐横波沿x轴负方向传播．实线为t=0时的波形图，此时x=3.5m处质点的速度方向沿___________(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)；虚线为t'=0.2s时的波形图，该简谐振动的最大周期为________s；该波的传播最小速度为________m/s．
17．如图，平静的湖面上漂浮着两个小球A、B，湖面O点处有一波源在t＝0时开始上下振动。已知该波源的振动频率为2Hz，水波的传播速度约为0.5m/s，O、A、B在同一直线上。则距离波源3m处的小球A大约经过______s开始振动；距离波源4m处的小球B与小球A间最多能出现_____个波峰。
18．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，波上P、Q两质点的位移分别为yP=-5cm，yQ=5cm．已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5s，下列说法正确的是___________．
A．波速为4m/s
B．在t=0.375 s时刻，质点P在波峰
C．经过0.5s，质点P通过的路程为20cm
D．P、Q两质点在振动过程中任意时刻，加速度都相同
E．x=1m处质点的振动方程为
19．如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线。从三个图线可知，这三个物体振动的共同特点是具有_______性，三个物体中，最简单的振动是________的振动。图中心脏跳动的图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是0.5 cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8 cm/s。则此人的心率是________次/分。
三、综合题（共4题）
20．位于坐标原点的波源O发出的简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，A为x轴正方向上的一个点，A与O的距离为。当A从平衡位置开始向上振动时，O从平衡位置开始向下振动，已知波源自时开始振动的振动图象如图所示。
（1）波长最大为多大？
（2）波的可能传播速度为多大？
21．如图甲所示是一列沿＋x方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，已知波速v＝2m/s，质点PQ相距3.2m，求：
（1）在图乙中画出质点Q的振动图象（至少画出一个周期）；
（2）从t＝0到Q点第二次振动到波谷的这段时间内质点P通过的路程。
22．如图所示、一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别为t1=0s时与t2=2s时的波形图像，已知该波中各个质点的振动周期大于4s．求：
(ⅰ)该波的传播速度大小；
(ii)从t1=0s开始计时，写出x=1m处质点的振动方程．
23．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，当波传到时的M点开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为.试求：
（1）这列波的波长为多大？
（2）这列波的传波速度是多少？
（3）质点经过多少时间才第一次到达波峰
参考答案
1．B
2．C
3．A
4．A
5．C
6．B
7．C
8．B
9．C
10．B
11．D
12．B
13．D
14．C
15．D
16．轴正方向 0.8 5
17．6 4
18．ACE;
19．周期性 弹簧振子 67.5
20．（1）；（2）
21．
（1）由图甲读出该列波波长
根据
得该列波的传播周期为
由
可求出波从处质点传到Q的时间
且Q点的起振方向沿y轴负方向向下，故可画出Q点的振动图象如图所示
（2）从t=0到Q点第二次到达波谷所需时间
（或由Q点的振动图象得Q点在t=2.2s时第二次到达波谷）
在这2.2s内P质点经历
个周期，因而通过的路程为
s==0.22m
22．（(1) ；(2)
23．（1） （2） （3）质点经过时间才第一次到达波峰.