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学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．火车的鸣笛声由空气传到铁轨中，则关于其频率和波长的变化情况，描述正确的是
A．频率不变，波长变短 B．频率不变，波长变长
C．频率变小，波长变长 D．频率变大，波长变短
2．下列关于简谐振动和简谐波的说法正确的是（　　）
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．横波在介质中的传播速度由波源决定
C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．介质中某一点的振动频率就是这列简谐波的频率
3．一列波从一种介质进入另一种介质时
A．波速频率和波长均不变 B．波速不变，频率和波长发生变化
C．频率不变，波速和波长发生变化 D．波速、频率和波长均发生变化
4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图所示．质点A的平衡位置离O点的距离为4m，t＝0.6s时质点A恰好第一次到达波峰．关于该简谐横波，下列说法正确的是
A．振幅为10cm
B．波长为6m
C．频率为2.5Hz
D．波速为5 m/s
5．如图所示，手抓住绳的一端上下振动，产生沿绳传播的机械波，增大手的振动频率，该波的（ ）
A．波速增大 B．波长增大 C．波速减小 D．波长减小
6．一列机械波从空气传入水中
A．速度不变 B．频率不变 C．波长不变 D．波长变短
7．如图，两种不同材料的弹性细绳在处连接，时刻开始从平衡位置向上抖动点，形成以点为波源向左和向右传播的简谐横波①和②，时点第二次到达波峰，此时绳上距离点处的质点第一次到达波峰，已知波②的传播速度为，间距离为，下列说法正确的是（　　）
A．点的振动周期为
B．波①的传播速度为
C．波②的波长为
D．点起振时，点处于平衡位置
8．一列简谐横波沿着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
9．机械运动在介质中传播形成机械波．下列说法正确的是（ ）
A．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止
B．在纵波中质点的振动方向总是垂直于播的传播方向
C．在横波中两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长
D．横波中振动质点不随波迁移，纵波中振动质点随波迁移
10．如图所示，一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴传播，某时刻波形如图中实线所示，经过时间波形如图中虚线所示，已知不超过半个周期。下列说法正确的是（　　）
A．该波的波长为2m
B．
C．波的传播方向沿x轴正方向
D．时间内x=1m处的质点运动的距离为0.1m
11．一列简谐波的图像如实线所示，当这列波进入到其它介质中时，该波的图象变成如虚线所示，则该波的波速和原来相比（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
12．一根绳子的右端固定在墙壁上，其左端的P点沿竖直方向振动产生一列横波。P点振动的周期为T，横波的波长为λ，当波刚刚传播到Q点时的波形如图所示，则（ ）
A．P点起振方向向下
B．此刻P点向下运动
C．P、Q两点间距离等于
D．波从P点传到Q点经历
13．一列简谐波在时刻第一次形成的波形如图所示，质点A、P、B、C、Q在x轴上的位置分别为、、、、。从此时开始，质点B到达波峰的时间比质点C早了。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，质点P向下振动
B．振源振动的频率为
C．该波的波速为
D．时，质点Q处于波峰位置
14．最近几年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的时期。地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（t＋0.4）s（图中虚线）两个时刻x轴上-3～3km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．该地震波的波长为3km
B．质点振动的最大周期为0.4s
C．该地震波最小波速为5km/s
D．从t时刻开始计时，x＝2.5km处的质点比x＝2km处的质点先回到平衡位置
15．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（　　 ）
A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置
B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定
C．简谐横波上某质点在一个周期内的路程为一个波长
D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长
二、填空题（共4题）
16．如图所示，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则它们之间的关系是f1＝__________f2，v1＝_________v2。
17．一列机械波在某一均匀介质中传播。如果将波源的振动频率调为原来的一半，而其他条件保持不变，则这列波在该介质中的传播速度___________（填“变大”“变小”或“不变”），波长变为原来的___________倍。
18．t=0时刻，x=0的质点开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t1=0.14s时刻波的图像如图所示，此时x=7m的质点A刚开始振动。这列波的传播速度v=________m/s；x=4m的质点B在0.14s内的路程s=________m。
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．石子投入湖中激起水波，使浮在水面上的叶子在6s内振动了9次，当叶子开始第6次振动时，沿传播方向与叶子相距10m的木片刚好开始振动，求：
（1）水波的波长．
（2）水波的波速．
21．一列沿－x方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm，P、Q两点的坐标分别为（－1，0）和（－9，0），已知t=0.9s时，P点第二次出现波谷。
（1）这列波的传播速度多大？
（2）从t=0时刻起，经过多长时间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？
22．如图甲所示，介质中振源O的振动图象如图乙所示，与O点在同一直线上有P、Q两个质点，P质点距离O点l1＝8m，Q质点距O点l2＝5m，振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为d＝0.8m。求：
（1）振源的振动方程yt；
（2）从振源振动开始计时，P质点第一次到达波谷时所需要的时间t；
（3）P质点第一次经过平衡位置向下运动时Q质点的位置。
23．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．D
5．D
6．B
7．D
8．C
9．C
10．D
11．A
12．A
13．D
14．C
15．D
16． 1 2
17． 不变 2
18． 50 0.15
19． 0.255 0.745 354 0.501
20．（1）2m （2）
21．（1）；（2）；（3）
22．（1）（m）；（2）4.3s；（3）Q点在正向的最大位移处
23．(1) ； (2) 3000m
答案第1页，共2页