3.2机械波的描述 同步练习 （word版含答案）

3.2机械波的描述同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．在波的传播方向上有相距2米的A、B两个质点，当A处于波峰位置时B刚好处于波谷位置，则这列波波长可能值为：（　　）
A．1米 B．2米 C．3米 D．4米
2．一列波在不同介质中传播时，保持不变的物理量是（　　）
A．波速 B．波长 C．振幅 D．频率
3．某列简谐横波在时刻的波形如图甲中实线所示，时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，则（　　）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．图乙是质点b的振动图像
C．从到这段时间内，质点a通过的路程为1.5m
D．时刻质点c沿y轴正向运动
4．如图所示，一根柔软的弹性绳右端固定在竖直墙壁上，左端自由，在绳上每隔0.25m标记一个点，分别记为A、B、C、D.......当用某一机械装置拉着绳子的端点A使其上下做简谐运动时，绳上便形成一列向右传播的简谐横波。若点A起振方向竖直向下，振幅为10cm，设竖直向上为正方向，经0.3s点A第一次达到正向最大位移处，此时点D恰好开始振动，忽略传播过程振幅的衰减，则关于这列波以下说法正确的是（　　）
A．波长为2m
B．传播速度为25m/s
C．从点A开始振动，经过0.8s点C只经历过一次波谷
试卷第1页，共3页
D．从点A开始振动，经过0.9s点G通过的路程为30cm
5．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则（　　）
A．声波频率不变，波长变小 B．声波频率变大，波长不变
C．声波频率变小，波长变大 D．声波频率不变，波长变大
6．在平静的水面上激起一列水波，使水面上漂浮的小树叶在3.0s内全振动了6次．当某小树叶刚开始第6次周期振动时，沿水波传播的方向与该小树叶相距1.0m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，则（ ）
A．此水波的周期为2.0s
B．此水波的波长为m
C．此水波的传播速度为0.40m/s
D．若振动的频率变大，则同样条件下波传播到1.0m远的另一小叶处所用时间将变短
7．下列关于机械波的说法正确的是（　　）
A．波速仅由波源决定 B．波速仅由介质决定
C．波长仅由介质决定 D．周期由振源和介质共同决定
8．声波在钢轨中传播的速度大于在空气中传播的速度。当声波由空气传到钢轨中时，下列说法中正确的是（　　）
A．频率变小，波长变大 B．频率变小，波长不变
C．频率不变，波长变大 D．频率不变，波长变小
9．一列简谐横波沿x轴方向传播，如图所示，实线为某时刻的波形，虚线为从该时刻起0.2s后的波形。下列判断正确的是（　　）
A．当波沿x轴负方向传播时，这列波的波速为
B．当波沿x轴正方向传播时，这列波的波速为
C．若波沿x轴负方向传播，则这列波的最大周期为0.53s
D．若这列波的波速为55m/s，则波的传播方向沿x轴正方向
10．一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5m，且小于一个波长，
如图甲所示，A、B两质点振动图象如图乙所示，由此可知（　　）
A．波中质点在一个周期内通过的路程为10cm
B．该简谐波的波长为4m
C．该简谐波的波速为0.5m/s
D．t=1.5s时A、B两质点的位移相同
11．如图一列绳波，当手振动的频率增加时，它的传播速度及其波长（ ）
A．速度不变，波长减小 B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长变大 D．速度增大，波长不变
12．一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
13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.2s时的波形分别如图中实线和虚线所示．已知该波的周期T>0.20s．下列说法正确的是
A．波速为0.80m/s
B．波长为0.08m
C．x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波峰
D．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长将变为0.32m
14．两艘航模船甲、乙停在静止的湖面上，它们之间的距离为10m，向湖面上掷去一石块，石块激起的一列水波沿甲、乙连线的方向传播，每条航模船每分钟上下振荡了15次，而且当甲船在最低点时，乙船在最高点，两船之间还有两个水波的最高点。由此可以得到水波的波速是（　　）
A．1 B．2.5 C．3.75 D．5
15．声音由冰传到水中时（　　）
A．频率不变 B．波长不变
C．频率变小 D．波长变长
二、填空题（共4题）
16．波长、频率与波速:如图邻近的两个______（或波谷）的距离叫作波长,波长用符号______来表示;波的频率是在1 s内有多少次______（或波谷）通过,频率用符号______来表示;波速是用来描述波传播______的物理量,波速用符号______来表示。
17．如图甲所小，位于惠州东南部的大亚湾有着延绵曲折的黄金海岸，这里有近百个千姿百态的岛屿，呈弯月状分布，被誉为“海上小桂林”。某同学和爸爸乘船在大亚湾游玩，该同学的船停在A点，爸爸的船停在B点如图乙所示，细心的同学发现：水波以的速率均匀地从A点向B点传播，A、B两点相距24m，第1个波峰经过A点至第20个波峰经过A点用时57s，把水波看成简谐横波，则波长为___________m；该同学和爸爸___________（选填“能”或“不能”）同时处于波谷。
18．某时刻一列机械波波形如图所示，与两质点相距1m，此时点速度方向沿轴向上，经过0.02s，质点第一次到达波峰。此波沿轴______（填“正”或“负”）方向传播，波的传播速度为m/s，经过0.04s，质点速度沿轴______（填“正”或“负”）方向。
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）
20．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅均为。图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处。求
（1）求两列波相遇的时刻。
（2）求后质点M运动的路程。
21．一列简谐波沿直线传播，A、B、C是直线上的三点，如图所示．某时刻波传到B点，A刚好位于波谷，已知波长大于3m小于5m，AB=5m，周期T=0.1s，振幅A=5cm．再经过0.5s，C第一次到达波谷，求：
（1）A、C相距距离；
（2）A点从开始振动到此时为止运动的总路程．
22．位于原点O的振源的振动图象如图所示，振源产生的波同时沿x轴正、负方向传播，t=0.55s时x轴上相距最远的两个相邻波峰间距离为l=7.2m．求：
（i）介质中波的传播速度；
（ii）x=-6m处的质点P何时到达波谷？
23．有人用下列方法测量声音的传播速率。如图所示，两只船相距14km，一只船上的实验员向水里放一口钟，当她敲钟时，船上的火药同时发光；另一只船上的实验员向水里放一个听音器，他看到火药发光后10s，听到了水下的钟声。请根据这些数据计算水中的声速。
参考答案：
1．D
2．D
3．D
4．D
5．D
6．C
7．B
8．C
9．D
10．C
11．A
12．B
13．D
14．A
15．A
16． 波峰 λ 波峰 f 快慢 c
17． 6 能
18． 负 正
19． 0.255 0.745 354 0.501
20．（1）0.375s；（2）32cm
21．(1)24m（2）1.25m
22．（i）24m/s （ii）t=(0.2n+0.35)s(n=0、1、2……)
23．1.4km/s
答案第1页，共2页