第三章 机械波 本章复习提升（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 机械波 本章复习提升（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 190.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-20 15:14:42 | ||
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文档简介
第三章 本章复习提升
一、单选题
1．在教室外的走廊上虽看不见教师，却能听到教室里教师的讲话声，这一现象是声波的（ ）
A．反射 B．折射 C．干涉 D．衍射
2．由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，波源振动的频率为20Hz。已知介质中P质点位于波源S的右侧，SP=0.8m，P到S的距离不超过两个波长。Q（图中未画出）质点位于波源S的左侧，P、Q和S的平衡位置在一条直线上。t=0时波源开始振动的方向如图所示，当P第一次到达波峰时，波源S也恰好到达波峰，Q恰好第二次到达波谷，下列说法正确的是（ ）
A．机械波在介质中的波速为8m/s
B．机械波的波长为0.8m
C．Q点到波源S的距离为0.6m
D．P与Q同时通过平衡位置，且振动方向相同
3．一列沿着绳子向右传播的波，在传播方向上有 A、B 两点，它们的振动方向相同，C 是A、B的中点，则 C 点的振动（ ）
A．与 A、B 两点的振动方向一定相同
B．与 A、B两点的振动方向一定相反
C．与 A 点的振动方向相同，与 B 点的振动方向相反
D．可能与 A、B两点的振动方向相同，也可能与A、B两点的振动方向相反
4．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1=4 cm，S2的振幅A2=3 cm，则下列说法正确的是（ ）
A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在任何时刻的高度差为14 cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为1 cm
二、多选题
5．如图所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为，形成的机械波的波速都是10 m/s。介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m。则（ ）
A．波的周期为0.1 s
B．波的波长为2 m
C．P点一定是振动加强点
D．P点可能是振动减弱点
6．如图所示，a、b两列沿x轴传播的简谐横波，0时刻的波形如图所示，两列波传播的速度大小均为v=2m/s．a波的振幅为2cm，沿x轴正向传播，b波的振幅为1cm，沿x轴负向传播，下列说法中正确的是（ ）
A．横波a的周期为2s
B．x=1m处的质点的振幅为1cm
C．t=0.5s时刻，x=2m处的质点位移为﹣3cm
D．t=0.5s时刻，x=1m处的质点向y轴负方向振动
E．t=1.0s时刻，x=2m处的质点位移大小等于3cm
7．在学到“机械振动与机械波”时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点，让你从物理学的角度来看，你认为他们谁说的对（ ）
小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波。
小王说：军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过铁桥时要减速，也是同样的道理。
小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的。
小赵说：树叶在水面上下振动说明，机械波并不向外传递介质。
A．小张说的对 B．小王说的对
C．小李说的对 D．小赵说的对
8．有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz，介质质点沿竖直方向振动。当绳上的质点P到达其平衡位置且向下振动时，在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点。由此可知波速和传播方向可能是（ ）
A．8 m/s，向右传播 B．8 m/s，向左传播 C．24 m/s，向右传播 D．24 m/s，向左传播
三、填空题
9．一阵风吹过麦地，形成一片麦浪滚滚的现象，这滚滚的麦浪_____机械波；大型团体操中，人群按照口令，轮流起立蹲下形成的“人浪”_____机械波．（填“是”或者“不是”）
10．波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播．某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”）， 在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm．
四、解答题
11．一列沿方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示，且波恰好传播到处，已知波的传播速率为。求：
（1）振源的振动周期；
（2）时，波向前传播到轴上的位置；
（3）处的质点，从开始振动至时经过的路程。
12．均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t = 1s时刻，所有波峰、波谷的波面分布如图1所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（2，20）处的质点P处于波峰。质点P的振动图象如图2所示，z轴正方向竖直向上。求：
（1）该波的传播速度大小；
（2）坐标（0，40）处的质点第一次处于波谷的时刻；
（3）坐标（10，0）处的质点的振动方程。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
“闻其声不见其人”这一现象是声波的衍射现象。
故选D。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据题意可知，P与S相距一个或两个波长，因为SP=0.8m，所以波长可能为
或
t=0时刻S振动方向向上，Q恰好第二次到达波谷，Q质点振动的时间为
所以SP间的距离有两个波长，即，可得波速为
故A正确，B错误；
C．由上分析可得
若SQ为，则 SP间将超过两个波长，所以
故C错误；
D．由以上分析可知QP相差两个半波长，所以P与Q同时通过平衡位置，且振动方向相反，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关；设某时刻绳子形成如图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同(向上)如图．
由图可知：若、为1、2两点时，其中点向下运动，与、两点的振动方向相反；若、为1、3两点时，其中点向上运动，与、两点的振动方向相同；
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析相符，故D正确．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．质点D是谷谷相遇点，则是振动加强点，选项A错误；
B．质点A是峰峰相遇点，是振动加强点，而D点也是振动加强点，在该时刻的高度差为2(A1+A2)=14 cm，任意时刻不一定。选项B错误；
C．质点B、C是振动减弱点，则再过半个周期，质点B、C还是振动减弱点，选项C错误；
D．质点C的振幅为A=A1-A2=1 cm，选项D正确。
故选D。
5．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．设简谐波的波速为v，周期为T，由题意知
A正确；
B．根据可得
B错误；
CD．根据题意可知，P点到A、B两个波源的路程差
所以P点一定为振动加强点，C正确，D错误。
故选AC。
6．ABD
【解析】
【详解】
A．由图可得两波波长均为m，故两波的周期均为s，故A正确；
B．若以x=0, x=4m处等效看作波源，两列波振动情况相反，x=1 m处的质点为振动减弱点 ，其振幅为，故B正确；
C．t=0.5s时刻，根据波的传播方向及波速可得：a波波峰，b波波峰传播到x=2m处，故x=2m处质点的位移为2cm+1cm=3cm，故C错误；
D．t=0.5s时刻，根据波的传播方向及波速可得：a、b波平衡位置传播到x=1m处，且a波向下振动，b波向上振动，根据两波振幅可得：x=1m处质点向下振动，故D正确；
E．t=1s时刻，根据波的传播方向及波速可得：a、b波平衡位置传播到x=2m处，故x=2m处质点的位移为0，故E错误。
故选ABD．
7．ABD
【解析】
【详解】
A．固体可以传递机械波，且传递机械波最快，故A正确；
B．军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，使振幅最大，导致桥损坏，同样火车过铁桥时也要限速，也是这个道理，故B正确；
C．小李说法不对，可以这样想，一年四季哪个季节都有风，如果是因为风，那春夏季也会响，所以小李的说法错误。另外其实冬天天气冷，物体会比较“硬”更容易振动发声，而夏天物体比较“软”，不容易振动发出声，试想你拿一个石头分别敲在地板上和敲在棉花上，发出的响度是不同的，故C错误；
D．树叶在水面上下振动，只是在它的平衡位置附近振动，并没有随波迁移，故D正确。
故选ABD。
8．BC
【解析】
【分析】
本题中既没有明确波的传播方向，又没有明确波长的大小范围，故存在多种可能性。
【详解】
AC．当波向右传播时，其波形图如图所示
此时P、Q两点平衡位置间的距离满足
则波长
波速
当时
当时
故C正确，A错误；
BD．当波向左传播时，其波形图如图所示
此时P、Q两点平衡位置间的距离满足
则波长
波速
当时
当时
故B正确，D错误。
故选BC。
9． 不是 不是
【解析】
【详解】
[1]当物体的某一部分发生振动时，其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来，物质本身没有相应的大块的移动，所以麦子的运动形成的不是机械波．
[2] 轮流起立蹲下形成的“人浪”表演中是由于演员有节奏的起立和下蹲形成的，没有振动形式的传播和带动，所以形成的不是机械波．
10． 加强 减弱 2
【解析】
【详解】
两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为．
11．（1）0.5s；（2）23m；（3）1.8m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由波形图知，波长，振源的振动周期与波的传播周期相等，则振源的周期为
（2）时刻波已传播到处，经过时间波传播距离
则时，波向前传播到x轴上的位置为
（3）所求质点的路程
12．（1）5m/s；（2）6s；（3）z = 2sin(t + )（cm）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题知图1中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，则有
= 10m
图2为质点P的振动图象则
T = 4s
根据波速计算公式有
v = = 5m/s
（2）由图1可知当波谷传到坐标（0，40）处的质点时，走过的位移为
x = 30m
则需要的时间为
t = = 6s
（3）由图2知
T = 4s，A = 2cm
则可写出坐标（10，0）处的质点的振动表达式为
z = 2sin(t + φ)（cm）
由于坐标（10，0）处的质点t = 1s时z = - 2，代入上式有
z = 2sin(t + )（cm）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在教室外的走廊上虽看不见教师，却能听到教室里教师的讲话声，这一现象是声波的（ ）
A．反射 B．折射 C．干涉 D．衍射
2．由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，波源振动的频率为20Hz。已知介质中P质点位于波源S的右侧，SP=0.8m，P到S的距离不超过两个波长。Q（图中未画出）质点位于波源S的左侧，P、Q和S的平衡位置在一条直线上。t=0时波源开始振动的方向如图所示，当P第一次到达波峰时，波源S也恰好到达波峰，Q恰好第二次到达波谷，下列说法正确的是（ ）
A．机械波在介质中的波速为8m/s
B．机械波的波长为0.8m
C．Q点到波源S的距离为0.6m
D．P与Q同时通过平衡位置，且振动方向相同
3．一列沿着绳子向右传播的波，在传播方向上有 A、B 两点，它们的振动方向相同，C 是A、B的中点，则 C 点的振动（ ）
A．与 A、B 两点的振动方向一定相同
B．与 A、B两点的振动方向一定相反
C．与 A 点的振动方向相同，与 B 点的振动方向相反
D．可能与 A、B两点的振动方向相同，也可能与A、B两点的振动方向相反
4．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1=4 cm，S2的振幅A2=3 cm，则下列说法正确的是（ ）
A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在任何时刻的高度差为14 cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为1 cm
二、多选题
5．如图所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为，形成的机械波的波速都是10 m/s。介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m。则（ ）
A．波的周期为0.1 s
B．波的波长为2 m
C．P点一定是振动加强点
D．P点可能是振动减弱点
6．如图所示，a、b两列沿x轴传播的简谐横波，0时刻的波形如图所示，两列波传播的速度大小均为v=2m/s．a波的振幅为2cm，沿x轴正向传播，b波的振幅为1cm，沿x轴负向传播，下列说法中正确的是（ ）
A．横波a的周期为2s
B．x=1m处的质点的振幅为1cm
C．t=0.5s时刻，x=2m处的质点位移为﹣3cm
D．t=0.5s时刻，x=1m处的质点向y轴负方向振动
E．t=1.0s时刻，x=2m处的质点位移大小等于3cm
7．在学到“机械振动与机械波”时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点，让你从物理学的角度来看，你认为他们谁说的对（ ）
小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波。
小王说：军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过铁桥时要减速，也是同样的道理。
小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的。
小赵说：树叶在水面上下振动说明，机械波并不向外传递介质。
A．小张说的对 B．小王说的对
C．小李说的对 D．小赵说的对
8．有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz，介质质点沿竖直方向振动。当绳上的质点P到达其平衡位置且向下振动时，在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点。由此可知波速和传播方向可能是（ ）
A．8 m/s，向右传播 B．8 m/s，向左传播 C．24 m/s，向右传播 D．24 m/s，向左传播
三、填空题
9．一阵风吹过麦地，形成一片麦浪滚滚的现象，这滚滚的麦浪_____机械波；大型团体操中，人群按照口令，轮流起立蹲下形成的“人浪”_____机械波．（填“是”或者“不是”）
10．波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播．某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”）， 在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm．
四、解答题
11．一列沿方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示，且波恰好传播到处，已知波的传播速率为。求：
（1）振源的振动周期；
（2）时，波向前传播到轴上的位置；
（3）处的质点，从开始振动至时经过的路程。
12．均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t = 1s时刻，所有波峰、波谷的波面分布如图1所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（2，20）处的质点P处于波峰。质点P的振动图象如图2所示，z轴正方向竖直向上。求：
（1）该波的传播速度大小；
（2）坐标（0，40）处的质点第一次处于波谷的时刻；
（3）坐标（10，0）处的质点的振动方程。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
“闻其声不见其人”这一现象是声波的衍射现象。
故选D。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据题意可知，P与S相距一个或两个波长，因为SP=0.8m，所以波长可能为
或
t=0时刻S振动方向向上，Q恰好第二次到达波谷，Q质点振动的时间为
所以SP间的距离有两个波长，即，可得波速为
故A正确，B错误；
C．由上分析可得
若SQ为，则 SP间将超过两个波长，所以
故C错误；
D．由以上分析可知QP相差两个半波长，所以P与Q同时通过平衡位置，且振动方向相反，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关；设某时刻绳子形成如图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同(向上)如图．
由图可知：若、为1、2两点时，其中点向下运动，与、两点的振动方向相反；若、为1、3两点时，其中点向上运动，与、两点的振动方向相同；
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析相符，故D正确．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．质点D是谷谷相遇点，则是振动加强点，选项A错误；
B．质点A是峰峰相遇点，是振动加强点，而D点也是振动加强点，在该时刻的高度差为2(A1+A2)=14 cm，任意时刻不一定。选项B错误；
C．质点B、C是振动减弱点，则再过半个周期，质点B、C还是振动减弱点，选项C错误；
D．质点C的振幅为A=A1-A2=1 cm，选项D正确。
故选D。
5．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．设简谐波的波速为v，周期为T，由题意知
A正确；
B．根据可得
B错误；
CD．根据题意可知，P点到A、B两个波源的路程差
所以P点一定为振动加强点，C正确，D错误。
故选AC。
6．ABD
【解析】
【详解】
A．由图可得两波波长均为m，故两波的周期均为s，故A正确；
B．若以x=0, x=4m处等效看作波源，两列波振动情况相反，x=1 m处的质点为振动减弱点 ，其振幅为，故B正确；
C．t=0.5s时刻，根据波的传播方向及波速可得：a波波峰，b波波峰传播到x=2m处，故x=2m处质点的位移为2cm+1cm=3cm，故C错误；
D．t=0.5s时刻，根据波的传播方向及波速可得：a、b波平衡位置传播到x=1m处，且a波向下振动，b波向上振动，根据两波振幅可得：x=1m处质点向下振动，故D正确；
E．t=1s时刻，根据波的传播方向及波速可得：a、b波平衡位置传播到x=2m处，故x=2m处质点的位移为0，故E错误。
故选ABD．
7．ABD
【解析】
【详解】
A．固体可以传递机械波，且传递机械波最快，故A正确；
B．军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，使振幅最大，导致桥损坏，同样火车过铁桥时也要限速，也是这个道理，故B正确；
C．小李说法不对，可以这样想，一年四季哪个季节都有风，如果是因为风，那春夏季也会响，所以小李的说法错误。另外其实冬天天气冷，物体会比较“硬”更容易振动发声，而夏天物体比较“软”，不容易振动发出声，试想你拿一个石头分别敲在地板上和敲在棉花上，发出的响度是不同的，故C错误；
D．树叶在水面上下振动，只是在它的平衡位置附近振动，并没有随波迁移，故D正确。
故选ABD。
8．BC
【解析】
【分析】
本题中既没有明确波的传播方向，又没有明确波长的大小范围，故存在多种可能性。
【详解】
AC．当波向右传播时，其波形图如图所示
此时P、Q两点平衡位置间的距离满足
则波长
波速
当时
当时
故C正确，A错误；
BD．当波向左传播时，其波形图如图所示
此时P、Q两点平衡位置间的距离满足
则波长
波速
当时
当时
故B正确，D错误。
故选BC。
9． 不是 不是
【解析】
【详解】
[1]当物体的某一部分发生振动时，其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来，物质本身没有相应的大块的移动，所以麦子的运动形成的不是机械波．
[2] 轮流起立蹲下形成的“人浪”表演中是由于演员有节奏的起立和下蹲形成的，没有振动形式的传播和带动，所以形成的不是机械波．
10． 加强 减弱 2
【解析】
【详解】
两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为．
11．（1）0.5s；（2）23m；（3）1.8m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由波形图知，波长，振源的振动周期与波的传播周期相等，则振源的周期为
（2）时刻波已传播到处，经过时间波传播距离
则时，波向前传播到x轴上的位置为
（3）所求质点的路程
12．（1）5m/s；（2）6s；（3）z = 2sin(t + )（cm）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题知图1中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，则有
= 10m
图2为质点P的振动图象则
T = 4s
根据波速计算公式有
v = = 5m/s
（2）由图1可知当波谷传到坐标（0，40）处的质点时，走过的位移为
x = 30m
则需要的时间为
t = = 6s
（3）由图2知
T = 4s，A = 2cm
则可写出坐标（10，0）处的质点的振动表达式为
z = 2sin(t + φ)（cm）
由于坐标（10，0）处的质点t = 1s时z = - 2，代入上式有
z = 2sin(t + )（cm）
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