3.3机械波案例分析基础巩固（word版含答案）

3.3机械波案例分析基础巩固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）
1．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x=0处质点的振动图像如图所示，则该波在时刻的波形曲线为（　　）
A． B．
C． D．
2．一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的O点上下振动。以竖直向上为正方向，波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期结束时在介质中形成的波形图是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示是一列简谐横波在时刻的波形图，已知这列波沿轴正方向传播，波速为，P是离原点为的一个介质质点，则在时刻，质点P的（ ）
A．速度和加速度都沿方向
B．速度沿方向，加速度沿方向
C．速度和加速度都正在增大
D．速度和加速度都正在减小
4．图（a）为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点，图（b）为质点Q的振动图象。下列说法正确的是_________。
A．此简谐波沿x轴正方向传播
B．此简谐波的波速大小为20m/s
C．从t=0.1s到t=0.125s，质点P通过的路程为5cm
D．t=0时刻，质点P振动方向沿y轴向下
5．一列向右传播的简谐横波t0=0时刻的波形如图所示，波速v=5m/s，从t=5s时刻开始扫描质点A的振动图象如图所示，其中最符合实际的是（　　）
A． B．
C． D．
6．一列沿x正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（ ）
A．t=0.3s，波向前传播了3m，质点B将到达质点C的位置
B．t=0.05s，质点A的速度方向向上
C．t=0到t=0.6s时间内，B质点的平均速度大小为10m/s
D．产生这列波的波源的起振方向是向上的
7．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且沿y轴负方向振动，再过0.6s质点Q第一次到达波峰，则下列说法正确的是（ ）
A．此波沿x轴正方向传播，且传播速度为60m/s
B．1s末质点P的位移为-0.2m
C．质点P的位移随时间变化的关系为
D．0-0.9s时间内质点Q通过的路程为
8．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，从此刻起横坐标位于x＝6m处的质点P在最短时间内到达波峰历时0.6s。图中质点M的横坐标x=2.25m。下列说法正确的是（　　）
A．该波的波速为7.5m/s
B．0～0.6s内质点P的路程为4.5m
C．0.4s末质点M的振动方向沿y轴正方向
D．0～0.2s内质点M的路程为10cm
9．一列简谐横波沿x轴负方向传播。如图所示为时的波形图，此时质点A在波谷处。若时，质点A第一次到达正的最大位移处，则
A．这列波的周期为
B．这列波的波速为
C．时，质点A动能最小且加速度为零
D．时，处的质点在平衡位置，且沿y轴正向运动
10．图甲所示为一列简谐波t=21s时的波的图像，P、Q是波上平衡位置分别在x=200cm和x=212.5cm处的两个质点，图乙是P点的振动图像，则从t＝21s起（ ）
A．Q点比P点先达到波峰
B．再经过1.5s，质点Q所走的路程为0.6m
C．再经过1.5s波，沿x轴正方向传播了75m
D．在经过2.5s时，质点Q的速度大于质点P的速度
11．如图所示，表示横波在某一时刻的图像，其波速是8m/s，则下列说法中正确的是（　　）
A．该波的周期为2s
B．该波的振幅是5m
C．从这一刻开始经过1.75s，质点a向右移动的距离为14m
D．从这一时刻开始经过1.75s，质点a经过的路程是70cm
12．B超检测仪可以通过探头发送和接收超声波信号，经过电子电路和计算机的处理形成图像。下图为仪器检测到发送和接收的超声波图像，其中实线为沿x轴正方向发送的超声波，虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度为1200 m/s，则下列说法中正确的是（　　）
A．根据题意可知此超声波的频率为1.2×105 Hz
B．图中质点B在此后的内运动的路程为0.12m
C．图中质点A此时沿y轴正方向运动
D．图中质点A、B两点加速度大小相等方向相反
13．波源为S。振动频率为2.5Hz的简谐横渡以1m/s的速度向左传播，波在传播过程中将经过距波源S左边0.4m的P点。波源起振0.3s后，波源S处的质点位于平衡位置上方最大位移处，若取该时刻为计时的起点，以下描述P点的振动图象正确的是（　　）
A． B．
C． D．
14．一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m。以下判断正确的是(　　)
A．波长为1.2m
B．波源起振方向沿y轴负方向
C．波速大小为0.4m/s
D．质点A的动能在t=4s时最大
15．一列简谐横波沿x轴传播，时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知（ ）
A．此波沿x轴正方向传播
B．此波的传播速度为50m/s
C．从时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1m
D．在时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向
二、填空题（共4题）
16．图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则P，Q两点先到达波谷的是_____（选填“P”或“Q”），Q点的振动方程为_____．
17．一列横波在某时刻的波形如图所示，已知波沿x轴正方向传播，且波速为，则：
（1）该波的周期为_______s；
（2）在处的质点此时刻的速度方向为_________.
18．图甲是一列简谐横波在t0=0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置在x1=1m、x2=12m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是_____
A．波速大小为6m/s
B．波沿x轴正方向传播
C．t1=11s时质点Q沿y轴负向运动
D．质点P、Q振动速度的方向不可能相同
E. 质点P简谐运动的表达式为y=0.10sin（πt+π/6）m
19．从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则__________________．
A．波源的振动周期为1.2s
B．波源的起振方向向下
C．波速为8m/s
D．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大
E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m
三、综合题（共4题）
20．如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点第一次形成的波形图，已知波源O在t=0时开始从平衡位置沿x轴负方向振动，求：
（1）波源的振动周期；
（2）从t＝0开始至y＝5.4m的质点第二次到达波峰的这段时间内，波源O通过的路程。
21．如图所示为一列简谐横波沿-x方向传播在t=0时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s时，M点第二次出现波峰．
①这列波的传播速度多大
②从t=0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰
③当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少
22．图甲为一简谐横波在t=1.0s时的图像，图乙为x=4m处的质点P的振动图像。试求∶
(1)该波的波速为多少？方向如何？
(2)再经过3.5s时，质点P的位移大小；在此3.5s时间内质点P通过的路程。
23．（1）如图所示为一皮带传动装置，请在图中标出皮带上质点的线速度方向和质点的加速度方向。
（2）一列机械波向左传播，画出这一时刻点的位移；点的速度方向。
参考答案
1．A
2．D
3．A
4．D
5．D
6．B
7．D
8．A
9．D
10．D
11．D
12．C
13．B
14．A
15．D
16．P， y＝10sin10πt（cm）．
17．0.4 沿y轴的正方向
18．ACE
19．ABE
20．（1）1.2s；（2）1.72m
21．①20m/s
②0.55s
③0.4m
22．（1）2m/s，向x轴正方向传播；（2）0.2m；1.4m
23．
（1）线速度的方向沿着圆周的切线方向，向心加速度的方向指向圆心，如图所示：
（2）机械波向左传播，则波谷要向左移动，所以该时刻质点B正在向下振动，如图所示：