3.3机械波案例分析 同步练习（Word版含答案）

3.3机械波案例分析同步练习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）
1．一列简谐横波沿直线传播，以波源O为平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O与A的平衡位置相距1.2 m，以下判断正确的是（　　）
A．波长为1.2 m
B．波源起振方向沿y轴正方向
C．波速大小为0.3 m/s
D．质点A的动能在t=4 s时最大
2．简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，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，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知波沿着x 轴的正方向传播，关于波上的三个质点K、L、M，下列说法中正确的是（　　）
A．此时K 的运动方向为 y 轴正方向
B．此时L 的速度最大
C．M质点将最先回到平衡位置
D．M质点将最先到达正向最大位移处
4．一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图所示，在该时刻某质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为(　 　)
A．
B．(λ，－A)
C．(λ，A)
D．
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t=0时的波形如图所示。此时（　　）
A．质点a速度方向沿y轴负方向 B．质点b沿x轴正方向迁移了1m
C．质点c的加速度为负 D．质点d的位移为-5cm
6．如图甲为某简谐机械横波在时刻波的图像，乙图为波的传播方向上某质点的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．该波的波速是1 m/s
B．若乙是质点P的振动图像，则时刻，质点Q的坐标为
C．该波一定沿x轴正方向传播
D．若乙是质点Q的振动图像，则时刻，质点P的坐标为
7．一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则以下说法正确的是（ ）
A．该波由a传播到b可能历时11 s B．该波的波长可能是8.4 m
C．该波的波速可能是3.5 m/s D．该波的振幅是20 cm
8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．波长为5cm B．波的周期为4 s
C．经周期后质点P运动到Q点 D．经周期后质点P的速度变为零
9．沿x轴从左向右有M、P、N三个质点（N点未出）在同一介质中，位于坐标原点O处的P质点在外力作用下在竖直方向做简谐运动，形成沿x轴双向传播的简谐波。t=0时刻波形如图所示，其中M点再经过1s时间（小于一个周期），位移仍与t=0时相同，但振动方向相反。N点与M点平衡位置距离为d（设波长为，），且振动方向总相反。下列说法正确的是（　　）
A．此时P点加速度为零 B．此时M点的振动方向竖直向下
C．N点平衡位置坐标为xN=10cm D．此简谐波在x轴上的传播速度为4cm/s
10．一列简谐横波在时刻的波形曲线如图1所示，其中质点M、N在x轴上且坐标分别为、，质点M的振动图象如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波沿x轴正向传播 B．该简谐横波的频率为
C．该简谐横波传播速度大小为 D．质点N的振动方程为
11．某一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，、是传播方向上相距的两质点，波先传到，当波传到开始计时，、两质点的振动图像如图所示。则（　　）
A．质点开始振动的方向沿轴负方向 B．该波从传到的时间可能为
C．该波的传播速度可能为 D．该波的波长可能为
12．一列简谐横波沿x轴传播，相距2.0m的两个质元的振动图象分别为图示中的实线和虚线，已知该波的波长m，则以下说法正确的是（ ）
A．该波上质元振动的振幅为4.0cm
B．该波上质元振动的周期为0.25s
C．该波的波长一定为8.0m
D．该波的波速可能为m/s
13．一列简谐横波沿轴正方向传播，某时刻部分波形如图所示，质点、的平衡位置横坐标分别为、，此时质点已振动了。以点开始振动为计时起点，波速小于，下列说法正确的是（　　）
A．图示时刻波可能未传到质点
B．时刻，质点不可能第一次到达波峰
C．在到时间内，质点的速度大小逐渐增大
D．波的传播速度可能为
14．如图所示A、B是两列波在同一种介质中传播时在某时刻某范围的波形图，通过对两列波的图像提供的信息分析后可以得出以下结论( )
A．A、B两列波的波长之比是3:2；
B．A、B两列波的波速之比是2: 1；
C．A、B两列波的频率之比是1: 2；
D．A波源起振时先向下运动，B波源起振时先向上运动．
15．一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10 m/s，在t=0时的波形图如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．此时x=1.25 m处的质点正在做加速度增大的加速运动
B．x=0处的质点再经过0.05 s时间可运动到波峰位置
C．x=0.7 m处的质点比x=0.6 m处的质点先运动到波峰的位置
D．x=1 m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y=0.4sin（10πt）（m）
二、填空题（共4题）
16．一列简谐横波沿直线从向传播，且，零时刻点在平衡位置向下运动，点在最低点，则这列波的波长为____，若点经过第一次回到最高点，则这列波传播的最大速度为__。
17．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时波恰好传播到A点处（x＝6 m）．起振后A处质点在8 s时间内的运动路程是16m，则该列波的波速是______m/s；位于x＝18 m处的质点在t＝________s时刻将第一次到达波谷位置．
18．如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波t =0时的图线用实线表示。t=1s时其图线用虚线表示，已知该简谐横波的波长为2m。
(1)若该波向x轴正方向传播，其最小波速是_________m/s；
(2)若该波向x轴负方向传播，其最大周期为_________s（结果用分数表示）；
(3)若波速为20.25m/s，则此波向x轴_________（选填“正方向”或“负方向”）传播。
19．在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A振动的周期是________s；时，质点A的运动沿轴的_________方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是_____cm
三、综合题（共4题）
20．一列简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0时刻的波形如图(a)所示，在x轴上x=16m处的质点的振动图像如图(b)所示
(1)求波的振幅、波长和频率；
(2)判断波的传播方向并求传播速度大小．
21．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别表示在t1=0和t2=0.06s时刻的波形图，已知在t1=0时刻，=1.5m处的质点向y轴正方向运动．
（1）判断该波的传播方向；
（2）求该波的最小频率；
（3）若3T22．如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图像，此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t2=0.7s时质点M恰好第二次到达y轴正方向最大位移处，试求：
①该波的传播方向；
②该波的波速
③从t1=0至t3=1s时间内质点M经过的路程．
23．（1）如图所示为一皮带传动装置，请在图中标出皮带上质点的线速度方向和质点的加速度方向。
（2）一列机械波向左传播，画出这一时刻点的位移；点的速度方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．B
5．C
6．B
7．B
8．D
9．C
10．C
11．D
12．D
13．A
14．C
15．B
16．
17． 1； 15
18． 0.25 正方向
19． 4 正 10
20．(1)；16m；2.5Hz； (2)波的传播方向沿x轴负方向；40m/s.
21．①波向右传播；②12.5Hz ③75m/s
22．①波沿x轴负方向传播 ② 0.5m/s ③40cm
23．
（1）线速度的方向沿着圆周的切线方向，向心加速度的方向指向圆心，如图所示：
（2）机械波向左传播，则波谷要向左移动，所以该时刻质点B正在向下振动，如图所示：
答案第1页，共2页