3.2机械波的描述基础巩固（word 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）
1．一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此刻平衡位置位于处的质点正沿轴负方向运动，且经过第一次回到平衡位置。则该波的传播速度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．一列简谐横波沿x轴正向传播，某时刻的图像如右图所示，坐标为(3，0)的质点经过周期后该质点的坐标是(　　)
A．(3，-2) B．(4，0)
C．(4，-2) D．(3，2)
3．如图所示，橡皮绳的端点O上下振动，已知O点的振动频率为.当O点完成一次全振动时，振动从O点恰传到P点，测得间相距，橡皮绳上离P点处有一Q点，振动从P点传到Q点的过程中，波的传播速度和P点完成全振动的次数分别是.
A．，40次 B．，20次 C．，8次 D．，20次
4．湖面上停着两条小船,它们相距．一列水波正在湖面上沿连线由向传播,每条小船每分钟上下浮动20次．当船位于波峰时, 船在平衡位置向下振动,两船之间还有一个波峰．则水波的波速为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=14m，已知振动周期T=4s。则（　　）
A．该波波速为2.5m/s B．t=0时刻，质点a沿y轴负方向振动
C．0~3s，质点a运动的路程为6m D．再经过2s，质点b开始振动
6．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1 =0，t2 =0.5s(周期T>0.5s)时的波形，能正确反映t3= 15.5s时波形的是图中的（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示为一列沿长绳传播的横波，当手抖动的频率变小时，横波的（ ）
A．速度不变，波长减小 B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长增大 D．速度增大，波长不变
8．如图所示，坐标原点处有一波源，波源起振方向为-y方向．当波传到x=1m处的质点P开始计时，在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形（其余波形未画出），此时x=4m的M点刚好在波谷．则（ ）
A．t=0.3s时在x=2m处的质点处于平衡位置且向+y方向运动
B．P点开始振动的方向沿y 轴正方向
C．当M点开始振动时，P点正好在波谷
D．这列波的传播速度是7.5m/s
9．一列声波由空气进入水中，声波的（　　）
A．频率变大，波长变长 B．频率不变，波长变长
C．速度变慢，波长变短 D．速度不变，波长变短
10．两列简谐横波，波速大小均为20m/s，图为某时刻两列波的波动图象，一列波沿着x轴向右传播（实线所示），另一列沿着x轴向左传播（虚线所示），下列说法正确的是 ( )
A．两列波的频率均为5.0Hz
B．两列波在b、d点处振动加强，在a、c点振动减弱
C．图示所示时刻b、d点处的质点速度为0，a、c点处质点速度最大
D．经过0.1s，a处质点在波谷，c处质点在波峰
11．沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图如图所示，此时波传播到处的质点B，质点A恰好位于波谷位置。当时，质点A恰好第二次处于波峰位置，则以下判断正确的是（　　）
A．时刻，质点B沿轴正方向运动
B．再经过一段时间，质点A会到达质点B处
C．这列波的周期为
D．这列波的波速为
12．有甲乙两个波源，在甲波源振动50次的时间内，乙波源振动了60次，它们发出的机械波在同一种媒质中传播时，波长之比为（　　）
A．6:5 B．5:6 C．12:60 D．6:1
13．关于公式，下列说法正确的是（ ）
A．只适用于横波
B．对于机械波，由可知，若f增大，则波速v也增大
C．由可知，波长为5m的声音比波长为10m的声音传播速度小
D．、、f三个量中，同一列波经过不同介质时保持不变的只有f
14．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1＝0时的波形图．经过t2＝0.1s，Q点振动状态传到P点，则（ ）
A．这列波的波速为40cm/s
B．t2时刻Q点加速度沿y轴的正方向
C．t2时刻P点正在平衡位置且向y轴的负方向运动
D．t2时刻Q点正在波谷位置，速度沿y轴的正方向
15．如图所示，在一条直线上两个振动源A、B相距6m，振动频率相等．t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲图，B为乙图．若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3s时相遇，则（ ）
A．两列波的波长都是4m
B．在0.3s至0.5s这段时间内，中点C静止
C．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点
D．t2=0.7s时刻B点恰在波峰
二、填空题（共4题）
16．判断下列说法的正误。
（1）波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况。（____）
（2）从波的图像可以知道各质点振动的振幅。（____）
（3）在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长。（____）
（4）在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长。（____）（5）波的频率由介质决定。（____）
（6）根据可知，机械波的波长越长，波速越大。（____）
17．一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.0m的两点，从波到达其中一点开始计时，4s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向为___________（选填“由A向B”或“由B向A”），周期为___________s，波速为___________ m/s。
18．利用声波的干涉现象测出某种声波在空气中传播时的波长是0.68m，又知该声波的频率是500Hz，这种声波在空气中的传播速度是_____m/s
19．在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器内部的底面积为，高为。在容器顶部镶嵌一个利用超声波测距离的传感器，该传感器测量时，默认超声波在空气中的传播速度为。
(1)若传感器竖直向下发出超声波与接收到反射波的时间间隔为，可知容器内液面到顶部的距离为________，容器内液体的体积为_________；
(2)研究小组在实验中发现，传感器测量液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，并获得下表中的数据。
温度 5 20 35 50
超声波速度 324 333 342 351 360
根据表中的数据可以判断，在环境温度为时超声波速度_________，若传感器测得液面距顶部的高度为，则实际液面距顶部的高度为_________。（结果保留三位有效数字）
三、综合题（共4题）
20．取一根轻绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平自然伸直状态．从绳的左端点开始用彩笔每隔0.25 m标记一个点，依次记为A、B、C、D…如图所示．现用振动装置拉着绳的左端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1 s第一次达到正向最大位移，此时F点恰好开始起振，则：
①绳中形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大？
②从A点开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？
21．资料记載，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上；由于其传播速度在深海区与浅海区不同，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小振幅增大，掀起米高的拍岸巨浪，有时最先到达的海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。
（1）在深海区有一海啸波（忽略海深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是后首次出现的波形图。已知波沿轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离万公里，求海啸波到浅海区的时间；
（2）第一小问中的海啸波进入浅海区后的波形（忽略海深度变化引起的波形变化）变为如图乙所示，若浅海区到达海岸的水平距离为，求该海啸波从进入浅海区到波谷最先到达海岸的时间。
22．位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=40m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处，部分波形图如图甲所示．根据以上条件求：
（1）波长λ和周期T；
（2）从图示时刻开始计时，x=2019m处的质点第一次到达波峰需要多长时间？
（3）在图乙中画出t=1.25s时，从波源到x=10m处所有质点形成的波形．
23．一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么，求：
（1）该波的传播方向；
（2）质点P的振动周期；
（3）图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程.
参考答案
1．B
2．D
3．B
4．A
5．D
6．D
7．B
8．A
9．B
10．C
11．C
12．A
13．D
14．B
15．A
16．正确 正确 错误 正确 错误 错误
17．由B向A 0.4 1.25
18．340
19．0.255 0.745 354 0.501
20．(1)横波。因为质点振动方向与波的传播方向垂直，12.5m/s；(2)0.48s
21．（1）15h；（2）3300s
22．（1）8m ，0.2s （2）50.2s
23．（1）沿-x方向传播；（2）1.2s；（3）