3.1波的形成和描述同步练习（word版含答案）

3.1波的形成和描述同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．一列简谐波某时刻的波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴负方向，则
A．这列波沿x轴正方向传播
B．当质点P位于最低点时，质点b一定到达x轴下方
C．当质点P位于最低点时，质点a一定到达平衡位置
D．当质点P位于最低点时，质点b一定到达平衡位置
2．一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图所示，已知波速为10m/s，则t＝0.1s时正确的波形应是图中的(　　)
A． B．
C． D．
3．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻波形图线，质点P在该时刻的速度为v，经过0.1s该质点的速度仍为v，再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，关于该波的传播下列叙述正确的是（）
A．若波沿x正方向传播，速度为10m/s
B．若波沿x负方向传播，速度为10m/s
C．若波沿x负方向传播，速度为20m/s
D．若波沿x正方向传播，速度为10m/s
4．关于波的传播和波上质点的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．质点做简谐振动，波传播速度按正弦规律变化
B．质点做匀速运动，波也匀速传播
C．质点做简谐振动，波传播的速度恒定
D．质点做简谐振动时速度变化和波传播速度变化一致
5．如图所示，一波长为8m的波以速度v沿x轴正方向前行，图是t=0时刻的波形图，A点恰好位于平衡位置，B点位于最低点，C是波的第三段上的一点。其中B距离它的平衡位置为2cm，规定朝向y轴正半轴为正方向，若在t=4s时，A点的位移为2cm，则下列说法正确的是（　　）
A．C点的加速度方向向上
B．A点此时的加速度最大
C．t=4s后，B点的位移为4cm
D．波速v的表达式是：
6．如图是一列频率为50Hz的机械波的图像，关于这列波，下列说法正确的是（ ）
A．波长是2m B．振幅是6cm C．周期是4s D．波速是200m/s
7．如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距为9m，c在波谷，该波的波速为2m/s。若此时a经平衡位置向上振动，则（　　）
A．此波向右传播 B．b点振动周期为3s
C．c点运动速度大小为2m/s D．此波在a、d两点之间传播需3s
8．空间有A和B两点，A点处有一做简谐振动的波源．当空间充满甲介质时，A处波源的振动经过0.5s传到B点，此后A、B两点的振动方向始终相反．当空间充满乙介质时，A处波源的振动经0.6s传到B点，此后A、B两点的振动方向始终相同。则该波在甲、乙两种介质中的传播速度之比和该波源做简谐振动的最小可能频率分别为（ ）
A．6: 5，5Hz B．6:5，10Hz
C．5:6，5Hz D．5:6，10Hz
9．B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz，下列说法不正确的是 （　　）
A．0-1.25×10-7 s内质点M运动的路程为2 mm
B．质点M开始振动的方向沿y轴正方向
C．超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/s
D．t=1.5×10-7 s时质点N恰好处于波谷
10．一列沿x轴传播的简谐横波，波速大小为10m/s．该波在某时刻的图象如图所示，此时刻质点P沿y轴正方向运动，从该时刻开始计时，下列说法正确的是( )　　
A．该波沿x轴负方向传播 B．此时刻质点P的速度为零
C．t=1s 时，质点P的位移为10 m D．t=1.5s 时，质点P的动能最大
11．关于横波和纵波，下列说法不正确的是（ ）
A．横波和纵波都能发生偏振现象
B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
D．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
12．一根粗细均匀的较长绳子，右侧固定。现使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形。下列说法中正确的是（　　）
A．S点的振动速度等于波的传播速度
B．S点的起始振动方向是向下的
C．该波的波长逐渐增大
D．该波的频率逐渐增大
13．一列简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s（小于一个周期）时刻的波形如图中的虚线所示，则
A．波一定向右传播
B．波的周期T=0.05s
C．波的传播速度可能为90m/s
D．0～0.2s内质点P通过的路程为一个振幅
14．简谐横波在同一均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形中质点a最早到达波谷的是（　　）
A． B．
C． D．
15．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2，分别位于x轴上x1＝0、x2＝10m处，在t＝0时刻同时从各自平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，周期均为T=1s，产生的机械波的传播速度均为v=4 m／s，振幅均为A＝2 cm．质点P位于x轴上xp＝4m处，设质点P从t＝0到t＝2.5s内通过的路程为L，在t＝3.25 s时刻的位置为y，则
A．L＝4 cm
B．L＝12 cm
C．y＝2 cm
D．y＝－2 cm
二、填空题（共4题）
16．图甲为一列简谐横波在t=0.15s时的波动图像，图乙为介质中平衡位置在x=2m处的M质点的振动图像。则这列波沿x轴______（填“正”或“负”）方向传播；从t=0到t=0.9s这段时间里，质点M所经过的路程为______m；t=0.20s时，位于x=1.5m处的质点的振动方向沿y轴______（填“正”或“负”）方向。
17．将一枚石子投入静水中，圆形波纹沿水面向外传播，t=0时刻，第一个波峰传到离石子入水处3m时，第6个波峰恰好位于石子入水处，则水波波长为____m。若水波传播速度为1.2 m/s，t=内，水面上离石子入水处9m的点____次经历波峰。
18．某横波在介质中沿x轴正方向传播，时刻，O点开始向Y轴正方向运动，经，O点第一次到达负方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示。则该时刻，平衡位置在处的N点沿y轴______选填“正”“负”方向运动；该横波的波速为________；在的时间内质点M通过的路程为_______m。
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）
20．一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标为-1 m和-9 m，波传播方向由右向左，已知t＝0.7 s时，P点第二次出现波峰。试估算：
（1）这列波的传播速度多大？
（2）从t＝0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？
（3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？
21．如图是一列简谐波在t =0时的波动图象，波的传播速度为2m/s，则从t=0到t=2.5s的时间内，质点M通过的路程是多少？t=2.5s时刻M点对平衡位置的位移是多少？
22．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形，虚线为时刻的波形。在时刻到时刻这段时间内，平衡位置在处的质点P共有两次到达波峰，求：
（1）若波沿x轴正向传播，波的传播速度为多少；若波沿x轴负方向传播，波的传播速度为多少；
（2）若波沿x轴正向传播，试写出质点P的振动方程（不要求写推导过程）。
23．图中的横波正在沿轴的正方向传播，波速为，分别画出经过和时刻的两个波形图。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．C
5．A
6．D
7．B
8．A
9．B
10．A
11．A
12．D
13．C
14．C
15．A
16． 负 3.6 正
17． 6
18． 负 3
19． 周期性 弹簧振子 67.5
20．（1）10 m/s；（2）1.1 s；（3）0.9 m
21．2.5m 零
22．（1），；（2）
23．
ls内波向前传播的距离为0.5×1m=0.5m，1s后故x=0.5m位置的原图中x=0位置的振动情况相同，因此作出以下图形如图1虚线
4s内波向前传播的距离为0.5×4m=2.0m，4s后故x=2.0m位置的原图中x=0位置的振动情况相同，因此图形与开始时是相同的，如图2
答案第1页，共2页