3.3机械波的传播现象同步训练(Word版含答案)

3.3机械波的传播现象
一、选择题（共15题）
1．甲、乙两列完全相同的横波，分别从波源A、B两点沿直线Ox相向传播，t=0时的图像如图所示，若两列波的波速均为1m/s，则（　　）
A．t=0.2 s时，F点的位移最大 B．t=0.2 s时，E、F、G三点的位移最大
C．t=0.5 s时，F点的位移最大 D．t=0.5 s时，F点的位移最小
2．A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图甲、乙所示，经过时间t（t小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速、之比不可能的是
A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．3:1
3．一列简谐横波沿x轴传播，甲、乙两图分别为该波在t=0时的波动图像和该波中x=1m处质点S的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．波速为1m/s B．经过2s，质点S沿传播方向移动1m
C．波沿x轴负方向传播 D．t=6s时，质点S恰好通过平衡位置向下运动
4．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速v=0.8m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．这列波的波长是10cm
B．这列波的周期是0.175s
C．这列波一定沿x轴负方向传播的
D．每经过一个周期介质中的x=4cm处质点就沿x轴移动的距离等于一个波长
5．如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，M为介质中的一个质点，若该波以20m/s的速度沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　）
A．在t=0时刻，质点M向上振动
B．经过0.25s，质点M通过的路程为10cm
C．在t=0.25s时，质点M的速度方向与加速度方向相同
D．在t=0.25s时，质点M的加速度方向沿y轴正方向
6．一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．该波的频率逐渐增大
C．此时S点向下运动
D．S点的起始振动方向是向下的
7．一列简谐横波t=0.4时刻的波形如图（甲）所示，甲图中x=15m 处质点A的振动图像如图（乙）所示．则 （ ）
A．这列波沿x轴正方向传播．
B．这列波的波速是20m/s
C．再过0.2s质点A将迁移到x= 20 m处
D．质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m
8．如图所示,已知一简谐横波的频率小于5Hz,横波在一条线上传播，某时刻的波形如图中实线所示,经过t=0.2s后波形如图中的虚线所示,则它的波速可能是（　　）
A．32.5m/s
B．37.5m/s
C．62.5m/s
D．87.5m/s
9．图a为一列简谐横波在时的波形图，图b为介质中平衡位置在处的质点的振动图象。下列说法正确的是（　　）
A．波传播的波速为
B．横波沿轴正方向传播
C．此时质点沿轴负方向运动
D．在任意内运动的路程均为
10．如图所示，实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，则下列说法正确的是（　　）
A．这列波的波长是
B．这列波的周期是
C．这列波可能是沿轴正方向传播的
D．时，处的质点速度沿轴负方向
11．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，其波速为10m/s，P点坐标为（-2m，0），Q点坐标为（1m，0），则下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两个质点有可能某个时刻速度方向相同
B．再经过0.2s时间N质点将开始向下振动
C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为5HZ
D．该波只有遇到尺寸小于2m的物体才能发生衍射
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
13．一列简谐横波沿x轴传播，其振幅为4cm，在x轴上有坐标分别为x = 1 m和x = 3 m的两质点a、b，t = 0时刻，a、b的位移均为+2 cm，且a点振动方向沿y轴负方向，b点振动方向与a点相反．若波长λ > 4 m，则以下说法正确的是下列说法正确的是__________
A．该波沿+x方向传播
B．a、b两质点的振动方向始终相反
C．当a质点速度最大时，b质点的加速度最大
D．当b质点的位移为+4cm时，a质点的位移为负值
E．某时刻a、b两质点的振动方向有可能相同
14．如图，甲为一列沿x轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形．图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象．则（ 　 ）
A．波传播的速度为40m/s
B．波沿x轴正方向传播
C．t=0.25s，质点a的位移沿y轴负方向
D．t=0.25s，x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向
15．图甲为一列简谐横波在t=0.10s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（ ）
A．t=0.10s时，质点Q的速度方向向上
B．该波沿x轴的负方向传播
C．该波的传播速度为40m/s
D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30 cm
二、填空题
16．如图所示为一列沿x轴传播的横波在t=0时刻的波形图，此时质点A沿y轴负方向振动，则该波的传播方向为__________；若波的传播速度v=20 m/s，则质点A在1 s内通过的路程为__________m．
17．一列简谐横波沿轴负方向传播，如图所示，其中图甲是时的波形图，图乙是该波中某振动质点的位移随时间变化的图像（两图用同时刻作为起点）。
(1)图乙可能是图甲中哪个质点的振动图像_________（填正确选项即可）；若该波沿轴正方向传播，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图像___________（填正确选项即可）
A．处的质点 B．处的质点
C．处的质点 D．处的质点
(2)画出处的质点的振动图像( )。
18．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s，请回答下列问题：
（1）从图示时刻起再经过________s，质点B第一次处于波峰；
（2）写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm。
19．如图所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，已知波的传播速度。试回答下列问题：
(1)写出处的质点做简谐运动的表达式：__；
(2)处质点在内通过的路程为__。
三、综合题
20．如图所示是一列频率为10Hz、沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，此时平衡位置位于x=6.0m处的质点恰好开始振动，质点P的位移为10cm。求：
（1）质点P平衡位置的坐标和这列波传播速度的大小。
（2）t=0.15s时，平衡位置位于x=7.0m处质点的位置及0~0.15s内该质点运动的总路程。
21．一列横波沿x轴传播，图中实线表示某时刻的波形，虚线表示从该时刻起0.005 s后的波形．
①如果周期大于0.005 s，则当波向右传播时，波速为多大？
②如果周期小于0.005 s，则当波速为6 000 m/s时，求波的传播方向．
22．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播。时波传到处的质点B点，其波形如图甲所示，A质点的振动情况如图乙所示，求：
（1）在简谐横波从B质点传到C质点的过中A质点运动的路程；
（2）从时开始C质点经过多长时间位移第一次为。
23．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时的波形图如图甲所示。图乙为介质中质点A的振动图像。
(1)求波的传播方向及波速；
(2)t=0.1s时，波刚好传播到坐标原点O，质点B平衡位置的坐标xB=－2.5m(图中未画出)，求质点B处于波峰位置的时刻。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
AB．t=0.2 s时，波传播的距离为
x1=vt=0.2m
两列波都传到F点，此时两列波单独引起F点的振动方向均向下，但位移为0，E、G两点位移最大，AB错误；
CD．t=0.5 s时，波传播的距离
x2=vt=0.5m
两列波的波峰同时传到F点，F点的位移最大，D错误，C正确。
故选C。
2．D
【详解】
由图甲得
得
由图乙得
经过时间t（t小于A波的周期TA），A波从甲到丙得
得
B波从乙到丁得
得
则
联立得
当n=1、2、3时，比值分别为1:1、1:2、1:3，故D正确，ABC错误。
故选D。
3．D
【详解】
A．由甲图读出波长=2m，由乙图读出周期T=4s，则波速为
，
选项A错误；
B．质点不会随波迁移，只会在平衡位置附近振动，选项B错误；
C．由乙图振动图像上t=0时刻读出S点的速度方向沿y轴正方向，则由波动图像判断出波沿x轴正方向传播，选项C错误；
D．因
，
故质点S在t=6s的位置与在t=2s的位置相同，即质点S恰好通过平衡位置向下运动，选项D正确。
故选D。
4．C
【详解】
AB．从图中可知，故波的周期为
选项AB错误；
C．经过0.2s即经过周期，经过一个周期知道回到原位置，即只看经过周期的振动情况即可，根据波形的平移法可得知，该波x轴负方向传播，故C正确；
D．波在传播过程中，波上的质点只在平衡位置附近上下振动，不随波传播，D错误；
故选C。
5．D
【详解】
A．根据“上坡上，下坡下”可知，时刻，质点M向下振动，故A错误；
B．根据题图可知，波长为，故周期
经过一个周期质点M通过的路程为，又因为质点向平衡位置运动时速度越来越大，故自题图所示时刻在（即）时间内通过的路程大于振幅，故经过，质点通过的路程大于，B错误；
CD．在t=0.25s时质点M到达平衡位置下方，此时正在向下振动，而加速度的方向指向平衡位置，即沿y轴正方向，故C错误，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．波在传播过程中，质点做雷简谐振动，振动速度是变化的，而波的传播速度则与质点的振动速度无关的，故A错误；
B．因为
同一介质传播速度不变，波长减小，则频率增大，故B正确；
C．根据“下坡上，上坡下”可知此时S点向上运动，故C错误；
D．由图可知，此时波还未到达最有端，右图可知S点的起始运动状态应该是向上的，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】
A、由振动图象乙知时刻质点向下振动，则根据波形平移法可知该波沿轴正方向传播，故选项A正确；
B、由图甲读出波长为，由振动图象乙读出波的周期为，则波速为，故选项B错误；
C、简谐横波沿轴正方向传播，质点只上下振动，不向前迁移，故选项C错误；
D、质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，周期，则，若质点初始位置在平衡位置或最大位移处，则它在1s内的路程应为，若质点初始位置不在平衡位置或最大位移处，1s内所通过的路程不是0.4m，故选项D错误．
8．B
【详解】
根据
频率小于5Hz，则
可知波传播的时间t=0.2s小于一个周期，传播的距离不到一个波长，波长
若波向左传播，传播的距离为
则波速为
若波向右传播，传播的距离为
则波速为
故选B。
9．A
【详解】
A．波传播的波速为
选项A正确；
B．时刻质点Q向下振动，可知横波沿轴负方向传播，选项B错误；
C．根据“同侧法”可知，此时质点沿轴正方向运动，选项C错误；
D．，则若Q点是从平衡位置或者波峰或波谷位置开始计时，则在0.15s内运动的路程为30cm，否则就不是30cm，选项D错误；
故选A。
10．D
【详解】
A．根据图像可得波长，故A错误；
B．因为，所以周期
故B错误；
C．经过即经过，只看经过的振动情况即可，根据波形的平移法可得知，该波沿轴负方向传播，故C错误；
D．由于该波向左传播，所以根据振动和波动关系可知时刻，处的质点的速度沿轴负方向，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．波同时向两侧传播，根据对称性可知，此时点（-2m，0）与其对称点（2m，0）运动方向相同，而（2m，0）点与（1m，0）点相距半个波长，所以、两个质点速度方向总相反，故A错误；
B．由图可知，到波的前沿的距离为2m，波传播到的时间
由图知波长
周期为
波传到点时，点向上运动，所以质点将开始向下振动的时间为
故B错误；
C．该波的频率为
所以能与该波发生干涉的横波的频率一定为5Hz，故C正确；
D．由图知波长，该波如果遇到2m的障碍物，则能发生明显的衍射现象，故D错误；
故选C。
12．C
【详解】
A．根据图象读出波长 λ=12mm=1.2×10-2m，由v=λf得频率为
故A错误；
B．质点B振动的周期为 T==8×10-6s，质点B只会上下振动，因为，所以质点B在1×10-4s内运动的路程为
S=12.5×4A=12.5×4×0.004m=0.2m
故B错误；
C．实线波向右传播，则图中质点A此时沿y轴正方向运动，选项C正确；
D．质点A、B两点都在平衡位置上方位移相同的地方，所以加速度大小相等方向相同，故D错误；
故选C。
13．ADE
【详解】
A．由题意可知a、b的位移均为+2cm，且a点振动方向沿y轴负方向，b点振动方向与a点相反，波长λ＞4m，根据波的平移法则可知该波沿+x方向传播，故A正确；
BC．因为，所以a、b两质点的振动方向不始终相反，当a质点速度最大时，b质点的加速度不是最大,故BC错误；
D．根据振动规律和特点，可知b质点的位移为+4cm时，a质点振动到负位移处，故D正确；
E．因为，所以某时刻a、b两质点的振动方向有可能相同，故E正确
故选ADE。
14．CD
【详解】
A．由甲图知，波长为4m；由乙图知，周期为0.2s，则波速
故A错误；
B．由乙图知，t=0.1s时刻，质点a向上运动，在甲图上，由波形的平移可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；
C．由乙图知，t=0.25s时，质点a的位移为负值，则位移沿y轴负方向，故C正确；
D．t=0.25s即在经过时，x=4m处的质点b到达波峰，位移沿y轴正方向，则加速度沿y轴负方向，故D正确。
故选CD。
15．BC
【详解】
AB．据题意，甲图是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，从乙图可知质点Q在t=0.10s时刻处于平衡位置向下振动，则甲图中的横波正在向左传播，故A错误，B正确；
C．该波传播速度为：
故C正确；
D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P经过了四分之三周期，此时质点P正处于从-10cm向O运动的过程中，它所走过的路程小于30cm，故D错误。
故选BC。
16． -x（或向左） 1
【详解】
根据“上下坡”法可知，由于质点A沿y轴负方向振动，所以波向左传播，由图可知，，根据公式，解得T=0.2s，质点A在1s即5个周期通过的路程为20A=1m．
17． A C
【详解】
(1)当时，由题图乙可知，此时该质点在平衡位置，正要沿轴负方向运动，由于该波沿轴负方向传播，由题图甲知此时处的质点在平衡位置，且正沿轴负方向运动．若该波沿轴正方向传播，由题图甲可知，时处的质点在平衡位置，且正沿轴负方向运动；
(3)在时，处的质点在正向最大位移处，可得振动图像如图所示
18． 0.5
【详解】
（1）根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m处的质点处于波峰位置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时
（2）由图知质点A在t=0时刻处于平衡位置且向下振动，由题图可得
所以，质点A的振动方程为
19． 90
【详解】
(1)根据图象可知该波的波长为
则振动的周期为，角速度
振幅。处的质点在时刻处于正向最大位移处，所以处的质点做简谐运动的表达式为
(2)经过，所以处质点在内通过的路程为
20．（1）m；40m/s；（2）波峰处；100cm
【详解】
（1）根据数学知识可知，P点的横坐标为
xp=（4.0+）=m
由题意知波的频率f=10Hz，波长λ=4.0m，根据波长、波速和频率的关系可求波速为
=40m/s
（2）波沿x轴正方向传播，根据波的传播特点可判定x=6.0m处的质点此时正在平衡位置向y轴正方向运动，故可知波源开始的振动情况为在平衡位置向y轴正方向运动t=0时，平衡位置在x=6.0m处的质点刚开始振动，波传播到平衡位置在x=7.0m处的时间
=0.025s
由题知波的周期
=0.1s
可知x=7.0m处质点在t=0.15s时运动的时间为
可见该质点运动了5个四分之一周期，在t=0.15s时位于波峰处
平衡位置在x=7.0m处质点在0~0.15s时运动的总路程
S=5A=100cm
21．(1) (2)波向左传播
【详解】
①如果周期大于0.005s，波在0.005s内传播的距离小于一个波长．如果波向右传播，从图上看传播的距离为2m，由此可得波速为：
v右=△x/△t=2/0.005m/s=400m/s；
②由图知波长λ=8m.，当波速为6000m/s时，波在0.005s内传播的距离为：
△x=v△t=6000m/s×0.005s=30m=λ，
所以波向左传播．
22．（1）；（2）
【详解】
(1)根据图像计算波速
波形从，所用时间
质点A振动了则质点A振动的路程
(2)此时处质点的波形传递至C点距离为
用时
23．(1)沿x轴负方向，v=0.5m/s；(2)t=（5.15+0.2n）s（n=0，1，2，3，……）
【详解】
(1)由乙图可知质点A在t=0.1s时由平衡位置向下振动，则质点A前面的质点在平衡位置下方，所以波的传播方向为沿x轴负方向
由甲图可知波长
m
由乙图可知周期为
T=0.2s
则波速为
(2)波从O点传播到B点所需时间
质点B第一次离开平衡位置是向上运动的，到波峰位置所需时间为
（n=0，1，2，3，……）
所以质点B处于波峰位置的时刻
代入数据得
答案第1页，共2页