第三章机械波章末综合练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章机械波章末综合练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 05:59:30 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 第三章 机械波 章末综合练
一、单选题
1．如图所示，是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处在平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是（ ）
A．sa＝sb
B．sa>sb
C．saD．以上三种情况都有可能
2．如图甲所示，时，一小船停在海面上的点，一块浮木漂在纵坐标的点，其后小船的振动图像如图乙所示，可知（ ）
A．浮木比小船早振动0.7s
B．水波波速为
C．末，浮木向下运动
D．若该水波传播过程遇到宽度为0.4m的障碍物，不会观察到明显的衍射现象
3．男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为、、和、、，它们之间的关系是 （ ）
A．，， B． ，，
C．，， D．以上说法都不正确
4．男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为f1、λ1、v1和f2、λ2、v2，它们之间的关系是（ ）
A．f1>f2，λ1>λ2，v1>v2 B．f1C．f1>f2，λ1<λ2，v1=v2 D．以上说法都不正确
5．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波速为4m/s。P、Q是介质中平衡位置分别处在m和m的两个质点，某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的振幅为4cm B．这列波的周期为8s
C．此时质点P的加速度为0 D．此时质点Q沿y轴正方向运动
6．如图所示，波源O1、O2以相同的频率垂直纸面振动激发出横波在纸面内沿着各个方向传播，A、B、C三点在O1、O2连线的中垂线上，t＝0时刻O1、O2同时沿相同方向开始振动，经过4s的时间，与O1相距6m的A点开始振动，此后A点每分钟上下振动10次，且当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，则下列说法正确的是（ ）
A．波源O1激发的横波波长为9m B．波源O1激发的横波波长为18m
C．O1与B之间的距离为12m D．t＝12s时C点开始振动
7．关于图片中的物理现象，描述不正确的是（ ）
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
8．如图，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是t2=（t1+1）s时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（ ）
A．该波的周期可能为
B．该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生
C．质点M在t1时刻沿y轴负方向运动
D．若波的周期为s，质点M在t1到t2时间内运动的路程为3m
9．下列关于波的说法，正确的是（ ）
A．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
B．当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低
C．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
D．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射
10．一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b质点在x轴上的平衡位置分别为、，下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波的传播速度为
C．时，a、b两点的速度和加速度均等大反向
D．从到质点a的路程为
11．如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（ ）
A．此机械波的波长是2m
B．此机械波的传播速度为10m/s
C．t=0.2s时，机械波恰好传至B处
D．在t=0至t=0.85s这段时间内，C质点运动的路程为12cm
12．下列说法正确的是（ ）
A．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象
B．多普勒现象发生的原因是因为波源振动的频率发生了变化
C．只有当光的入射角大于或者等于临界角时，才能发生全反射
D．当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，则该点的位移永远不可能为零
二、填空题
13．如图是在发波水槽中观察两波源 S1、S2在水槽中形成的水面波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。从图中可以判断，波源______形成的水面波波长较大；为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源______的频率调小。（均选填“S1”或“S2”）
14．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。
15．如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s，t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处。则当两列波在空间中发生干涉时，x=0处为振动的___________点（选填“加强”或“减弱”）；t=1s时，x=0处的质点位移为___________cm。
16．如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t = 0时的波形图，虚线为t = 0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，则波速为______m/s。t = 2 s时，x = 3 m处的质点所处的位置在______。
17．如图甲，位于坐标原点O的波源在t= 0时刻开始振动，其振动图像如图乙所示产生的横波分别沿x轴正、负方向传播，P ，Q分别为x轴上横坐标为x1=6.25 m和x2=-0.25 m的两质点，t=0.05 s时刻质点Q开始振动，则该列波的波长为______m;质点P第1次到达波谷时，质点Q已通过的路程s=_______cm.
三、解答题
18．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻0~25m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.3s 该部分波形图如图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点0的距离为12.5m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5m。
（1）求该简谐横波的波速。
（2）当波速取最小值时，求质点A的振动方程。
19．水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为v=，式中h为水的深度，g为重力加速度。如图甲所示是某水域的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，O点处于两部分水面分界线上，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点。t=0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波（可看作是简谐横波）。t=2.5s时O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水波振幅为A=5cm，水深hB=0.90m，OM间距离为4.0m，ON间距离为3.0m，g=10m/s2。求：
（1）A区域的水深hA；
（2）N点在t=3s时的振动方向及它在t=0至t=3s时间内的位移。
20．如图甲所示，为某一列简谐波在时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，求：
（1）波的周期、波长和波速大小；
（2）P质点经历1.8s后的位移和运动的路程。
21．一列简谐橫波沿x轴传播，时刻的波形图如图甲所示，此时质点B刚开始振动。图乙表示处的质点A的振动图像。
(1)写出质点A的位移y随时间t变化的关系式；
(2)求质点A从到时间内通过的路程s；
(3)求从时刻开始，经多长时间位于处的质点C（图中未画出）通过的路程为0.4m？
22．已知在x=0处的质点O在沿y轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。t=0s时质点O开始振动，当t1=1s时波刚好传到质点A处，形成了如图所示的波形，此时质点P的位移为2.5cm。求：
（1）再经过多长时间x=20m处的质点振动后第一次回到平衡位置；
（2）从质点A开始振动到x=5m处的质点开始振动过程中质点P通过的路程。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
因各个质点均做受迫振动，重复波源的振动，故振动频率、周期、振幅相同，而a正处于正向最大位移处，此时速度为零，在时间内，向平衡位置运动，速度由零逐渐增大，但达不到最大速度；b正在从平衡位置向上运动，此时具有最大速度，在时间内，它向正方向最大位移处运动，速度逐渐减小，故b的平均速度比a的大。a、b两个质点所通过的路程的关系是sa故选C。
2．C
【解析】
【详解】
A．由上下坡法，可以判断波向x轴正方向传播，所以浮木比小船晚振动，故A错误；
B．由题意波速为
故B错误；
C．因为时浮木漂在纵坐标的点，即此时已经从平衡位置振动了，又因为
所以末，浮木向下运动，故C正确；
D．因为波长为1.2m，所以该水波传播过程遇到宽度为0.4m的障碍物时，即障碍物的尺寸小于波长，则会观察到明显的衍射现象，故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同；音调高即频率高，故；再由，因相同，所以。即
，，
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
AB．由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同，AB错误；
CD．音调高即频率高，故f1>f2；由
v=λf
因v相同，所以λ1<λ2，C正确，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．振幅等于y的最大值，故这列波的振幅
故A错误；
B．由图可知，波长
由波速公式
解得周期
故B错误；
C．此时质点P位于正向最大位移处，加速度最大，故C错误；
D．简谐机械横波沿x轴负方向传播，由波形平移法得知，此时质点Q沿y轴正方向运动，故D正确。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
AB．波的传播速度
由题意得，振动的周期
波长
故A正确，B错误；
C．当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，所以O1与B之间的距离
故C错误；
D．O1与C之间的距离
波传到C点用时
故D错误。
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
A．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A错误；
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C正确；
D．丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D正确。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
A．波沿x轴负方向传播，则
（0、1、2、3……）
从而得到周期
（0、1、2、3……）
周期可能为，A正确；
B．因该波的波长为4m，则该波遇到尺度为10m的障碍物时无明显衍射现象，但衍射依然存在，B错误；
C．波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在时刻沿y轴负方向运动，C正确；
D．若波的周期为，从到时间内，质点M运动的路程为，D正确；
此题选择不正确的选项，故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其振幅最大，但位移不是始终保持最大；同理振动减弱区域的点，其振幅最小，但其位移不是始终保持最小；所以振动加强区域的质点的位移不一定大于振动减弱区域质点的位移，A错误；
B．由多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接受到的波的频率比波源频率低，B正确；
C．两列频率相同的波叠加时会出现稳定的干涉图样，两列频率不同的波叠加时不能形成稳定的干涉图样，C错误；
D．波发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多；但如果障碍物或孔的尺寸比波长大，就不能发生明显的衍射现象，D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，时刻质点速度向上，由波形平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图知
，
则波速为
B错误；
C．a、b质点在x轴上的平衡位置分别为，，则
可知a、b相距半个波长，故此两点为反相点，a、b两点的速度和加速度均等大反向，C正确；
D．从1.0s到1.5s，质点a经过个周期，经过的路程，D错误；
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
A．由图甲可知波峰到波谷的距离为1m，故波的波长为
故A正确，不符合题意；
B．图乙为质点的振动图象则
T = 0.2s
根据波速计算公式有
v = = 10m/s
故B正确，不符合题意；
C．因为t=0时刻平面内只有一圈波谷，而此时O也处于波峰，由此可以判断波的起振方向向上且波刚开始传播时O处于平衡位置，由此可以判断波传播了1.25个波长，用时0.25s，t=0时刻波刚好传播到2.5m处，则机械波恰好传至B处的时间点为
故C错误，符合题意；
D．质点到波源的距离为
波传播到C点所用的时间为
由图像可知波的振幅为
故从到过程中，质点运动的路程为
故D正确，不符合题意。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
A. 发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多，A错误；
B. 多普勒现象的发生是波源与观察者有相对运动时，观测者接受到波源的频率发生变化，而波源的频率不变，B错误；
C. 发生全反射的条件是光的入射角大于或者等于临界角，C正确；
D. 两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，该点始终处于加强，但位移有时最大，有时为零，D错误；
故选C。
13． S2 S1
【解析】
【详解】
[1]由图可知，波源S2形成的水面波波长较大；
[2]在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据
由图知，波源S1的波长小，故波源S1的频率较大，所以为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源S1的频率调小。
14． 6 能
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，波的周期
由波长公式可得
[2]由于AB的距离恰好为波长的4倍，所以该同学和爸爸能同时处于波谷
15． 加强 0
【解析】
【详解】
[1]由图可知，两列波的波长均为
处的质点到两列波的前端的路程差为
因两列波的起振方向相反，所以处质点为振动加强点；
[2]两列波的周期均为
乙波传到处的时间
所以时刚好传到处，处于平衡位置，甲波传到处的时间
则时，处质点振动的时间
也处于平衡位置，所以，x=0处的质点位移为0.
16． 6 波谷位置
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由图所示，波长λ=4m，据周期T＞0.5s可得：波的传播距离△x＜λ，由图可得
△x=3m
故波速
周期
t = 2 s时，经过3个周期，所以x = 3 m处的质点所处的位置在波谷位置。
17． 2 75
【解析】
【详解】
[1]因为时Q点刚好起振，所以振动从O传到Q的时间为，则波速为
由图乙可知波的周期为
又
联立解得
[2]设质点P第一次到波谷时刻为，则
此时质点Q已振动的时间为
质点Q通过的路程为
18．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）由波形图可知，波长
波沿x轴正方向传播，则
其中
解得
则波速
（2） 时，波速最小，此时
则
质点A的振动方程
质点A在零时刻向下振，可知
故质点A的振动方程
19．（1）0.40m；（2）向上振动，0
【解析】
【详解】
（1）对O点的振动分析，可得
则
T=2s
对M点的振动分析，知A区域水波波长
λA=OM=4m
则有
vA==2m/s
由v=，代入数据求得
hA=0.40m
（2）由v=，代入数据求得
vB=3m/s
则
λB=vBT=6m
波传到N点的时间
所以t=3s时，N点刚好完成一个全振动，可知其在平衡位置向上振动，位移为0。
20．（1），，；（2）0m，
【解析】
【详解】
（1）根据振动图像可以判断，P质点在时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x轴正向传播；由题图甲知
由题图乙知
则
（2）由于
所以
波形重复4次再沿x轴推进个波长，P质点的位移为0cm，路程
21．(1) ；(2) ；(3)
【解析】
【详解】
(1)根据振动方程
根据题意
解得
(2) 时
质点A从到时间内通过的路程s
(3)根据题意
22．（1）t=10s；（2）
【解析】
【详解】
（1）当t1=1s时波刚好传到质点A处，根据波速的计算公式有
x=20m处的质点振动后第一次回到平衡位置相当于x=0处振动传到x=20m处所用时间，有
解得
t=10s
（2）当t1=1s时波刚好传到质点A处，传播了半个波长，则质点O振动了半个周期，所以
T=2s
从A刚开始振动计时，质点P的振动方程为
当t=0时
y0=2.5cm
x=5m的质点开始振动时经过的时间
代入质点P的振动方程得
可见P点运动路程为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处在平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是（ ）
A．sa＝sb
B．sa>sb
C．sa
2．如图甲所示，时，一小船停在海面上的点，一块浮木漂在纵坐标的点，其后小船的振动图像如图乙所示，可知（ ）
A．浮木比小船早振动0.7s
B．水波波速为
C．末，浮木向下运动
D．若该水波传播过程遇到宽度为0.4m的障碍物，不会观察到明显的衍射现象
3．男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为、、和、、，它们之间的关系是 （ ）
A．，， B． ，，
C．，， D．以上说法都不正确
4．男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为f1、λ1、v1和f2、λ2、v2，它们之间的关系是（ ）
A．f1>f2，λ1>λ2，v1>v2 B．f1
5．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波速为4m/s。P、Q是介质中平衡位置分别处在m和m的两个质点，某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的振幅为4cm B．这列波的周期为8s
C．此时质点P的加速度为0 D．此时质点Q沿y轴正方向运动
6．如图所示，波源O1、O2以相同的频率垂直纸面振动激发出横波在纸面内沿着各个方向传播，A、B、C三点在O1、O2连线的中垂线上，t＝0时刻O1、O2同时沿相同方向开始振动，经过4s的时间，与O1相距6m的A点开始振动，此后A点每分钟上下振动10次，且当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，则下列说法正确的是（ ）
A．波源O1激发的横波波长为9m B．波源O1激发的横波波长为18m
C．O1与B之间的距离为12m D．t＝12s时C点开始振动
7．关于图片中的物理现象，描述不正确的是（ ）
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
8．如图，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是t2=（t1+1）s时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（ ）
A．该波的周期可能为
B．该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生
C．质点M在t1时刻沿y轴负方向运动
D．若波的周期为s，质点M在t1到t2时间内运动的路程为3m
9．下列关于波的说法，正确的是（ ）
A．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
B．当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低
C．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
D．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射
10．一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b质点在x轴上的平衡位置分别为、，下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波的传播速度为
C．时，a、b两点的速度和加速度均等大反向
D．从到质点a的路程为
11．如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（ ）
A．此机械波的波长是2m
B．此机械波的传播速度为10m/s
C．t=0.2s时，机械波恰好传至B处
D．在t=0至t=0.85s这段时间内，C质点运动的路程为12cm
12．下列说法正确的是（ ）
A．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象
B．多普勒现象发生的原因是因为波源振动的频率发生了变化
C．只有当光的入射角大于或者等于临界角时，才能发生全反射
D．当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，则该点的位移永远不可能为零
二、填空题
13．如图是在发波水槽中观察两波源 S1、S2在水槽中形成的水面波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。从图中可以判断，波源______形成的水面波波长较大；为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源______的频率调小。（均选填“S1”或“S2”）
14．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。
15．如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s，t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处。则当两列波在空间中发生干涉时，x=0处为振动的___________点（选填“加强”或“减弱”）；t=1s时，x=0处的质点位移为___________cm。
16．如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t = 0时的波形图，虚线为t = 0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，则波速为______m/s。t = 2 s时，x = 3 m处的质点所处的位置在______。
17．如图甲，位于坐标原点O的波源在t= 0时刻开始振动，其振动图像如图乙所示产生的横波分别沿x轴正、负方向传播，P ，Q分别为x轴上横坐标为x1=6.25 m和x2=-0.25 m的两质点，t=0.05 s时刻质点Q开始振动，则该列波的波长为______m;质点P第1次到达波谷时，质点Q已通过的路程s=_______cm.
三、解答题
18．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻0~25m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.3s 该部分波形图如图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点0的距离为12.5m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5m。
（1）求该简谐横波的波速。
（2）当波速取最小值时，求质点A的振动方程。
19．水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为v=，式中h为水的深度，g为重力加速度。如图甲所示是某水域的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，O点处于两部分水面分界线上，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点。t=0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波（可看作是简谐横波）。t=2.5s时O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水波振幅为A=5cm，水深hB=0.90m，OM间距离为4.0m，ON间距离为3.0m，g=10m/s2。求：
（1）A区域的水深hA；
（2）N点在t=3s时的振动方向及它在t=0至t=3s时间内的位移。
20．如图甲所示，为某一列简谐波在时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，求：
（1）波的周期、波长和波速大小；
（2）P质点经历1.8s后的位移和运动的路程。
21．一列简谐橫波沿x轴传播，时刻的波形图如图甲所示，此时质点B刚开始振动。图乙表示处的质点A的振动图像。
(1)写出质点A的位移y随时间t变化的关系式；
(2)求质点A从到时间内通过的路程s；
(3)求从时刻开始，经多长时间位于处的质点C（图中未画出）通过的路程为0.4m？
22．已知在x=0处的质点O在沿y轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。t=0s时质点O开始振动，当t1=1s时波刚好传到质点A处，形成了如图所示的波形，此时质点P的位移为2.5cm。求：
（1）再经过多长时间x=20m处的质点振动后第一次回到平衡位置；
（2）从质点A开始振动到x=5m处的质点开始振动过程中质点P通过的路程。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
因各个质点均做受迫振动，重复波源的振动，故振动频率、周期、振幅相同，而a正处于正向最大位移处，此时速度为零，在时间内，向平衡位置运动，速度由零逐渐增大，但达不到最大速度；b正在从平衡位置向上运动，此时具有最大速度，在时间内，它向正方向最大位移处运动，速度逐渐减小，故b的平均速度比a的大。a、b两个质点所通过的路程的关系是sa
2．C
【解析】
【详解】
A．由上下坡法，可以判断波向x轴正方向传播，所以浮木比小船晚振动，故A错误；
B．由题意波速为
故B错误；
C．因为时浮木漂在纵坐标的点，即此时已经从平衡位置振动了，又因为
所以末，浮木向下运动，故C正确；
D．因为波长为1.2m，所以该水波传播过程遇到宽度为0.4m的障碍物时，即障碍物的尺寸小于波长，则会观察到明显的衍射现象，故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同；音调高即频率高，故；再由，因相同，所以。即
，，
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
AB．由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同，AB错误；
CD．音调高即频率高，故f1>f2；由
v=λf
因v相同，所以λ1<λ2，C正确，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．振幅等于y的最大值，故这列波的振幅
故A错误；
B．由图可知，波长
由波速公式
解得周期
故B错误；
C．此时质点P位于正向最大位移处，加速度最大，故C错误；
D．简谐机械横波沿x轴负方向传播，由波形平移法得知，此时质点Q沿y轴正方向运动，故D正确。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
AB．波的传播速度
由题意得，振动的周期
波长
故A正确，B错误；
C．当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，所以O1与B之间的距离
故C错误；
D．O1与C之间的距离
波传到C点用时
故D错误。
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
A．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A错误；
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C正确；
D．丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D正确。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
A．波沿x轴负方向传播，则
（0、1、2、3……）
从而得到周期
（0、1、2、3……）
周期可能为，A正确；
B．因该波的波长为4m，则该波遇到尺度为10m的障碍物时无明显衍射现象，但衍射依然存在，B错误；
C．波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在时刻沿y轴负方向运动，C正确；
D．若波的周期为，从到时间内，质点M运动的路程为，D正确；
此题选择不正确的选项，故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其振幅最大，但位移不是始终保持最大；同理振动减弱区域的点，其振幅最小，但其位移不是始终保持最小；所以振动加强区域的质点的位移不一定大于振动减弱区域质点的位移，A错误；
B．由多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接受到的波的频率比波源频率低，B正确；
C．两列频率相同的波叠加时会出现稳定的干涉图样，两列频率不同的波叠加时不能形成稳定的干涉图样，C错误；
D．波发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多；但如果障碍物或孔的尺寸比波长大，就不能发生明显的衍射现象，D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，时刻质点速度向上，由波形平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图知
，
则波速为
B错误；
C．a、b质点在x轴上的平衡位置分别为，，则
可知a、b相距半个波长，故此两点为反相点，a、b两点的速度和加速度均等大反向，C正确；
D．从1.0s到1.5s，质点a经过个周期，经过的路程，D错误；
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
A．由图甲可知波峰到波谷的距离为1m，故波的波长为
故A正确，不符合题意；
B．图乙为质点的振动图象则
T = 0.2s
根据波速计算公式有
v = = 10m/s
故B正确，不符合题意；
C．因为t=0时刻平面内只有一圈波谷，而此时O也处于波峰，由此可以判断波的起振方向向上且波刚开始传播时O处于平衡位置，由此可以判断波传播了1.25个波长，用时0.25s，t=0时刻波刚好传播到2.5m处，则机械波恰好传至B处的时间点为
故C错误，符合题意；
D．质点到波源的距离为
波传播到C点所用的时间为
由图像可知波的振幅为
故从到过程中，质点运动的路程为
故D正确，不符合题意。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
A. 发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多，A错误；
B. 多普勒现象的发生是波源与观察者有相对运动时，观测者接受到波源的频率发生变化，而波源的频率不变，B错误；
C. 发生全反射的条件是光的入射角大于或者等于临界角，C正确；
D. 两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，该点始终处于加强，但位移有时最大，有时为零，D错误；
故选C。
13． S2 S1
【解析】
【详解】
[1]由图可知，波源S2形成的水面波波长较大；
[2]在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据
由图知，波源S1的波长小，故波源S1的频率较大，所以为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源S1的频率调小。
14． 6 能
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，波的周期
由波长公式可得
[2]由于AB的距离恰好为波长的4倍，所以该同学和爸爸能同时处于波谷
15． 加强 0
【解析】
【详解】
[1]由图可知，两列波的波长均为
处的质点到两列波的前端的路程差为
因两列波的起振方向相反，所以处质点为振动加强点；
[2]两列波的周期均为
乙波传到处的时间
所以时刚好传到处，处于平衡位置，甲波传到处的时间
则时，处质点振动的时间
也处于平衡位置，所以，x=0处的质点位移为0.
16． 6 波谷位置
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由图所示，波长λ=4m，据周期T＞0.5s可得：波的传播距离△x＜λ，由图可得
△x=3m
故波速
周期
t = 2 s时，经过3个周期，所以x = 3 m处的质点所处的位置在波谷位置。
17． 2 75
【解析】
【详解】
[1]因为时Q点刚好起振，所以振动从O传到Q的时间为，则波速为
由图乙可知波的周期为
又
联立解得
[2]设质点P第一次到波谷时刻为，则
此时质点Q已振动的时间为
质点Q通过的路程为
18．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）由波形图可知，波长
波沿x轴正方向传播，则
其中
解得
则波速
（2） 时，波速最小，此时
则
质点A的振动方程
质点A在零时刻向下振，可知
故质点A的振动方程
19．（1）0.40m；（2）向上振动，0
【解析】
【详解】
（1）对O点的振动分析，可得
则
T=2s
对M点的振动分析，知A区域水波波长
λA=OM=4m
则有
vA==2m/s
由v=，代入数据求得
hA=0.40m
（2）由v=，代入数据求得
vB=3m/s
则
λB=vBT=6m
波传到N点的时间
所以t=3s时，N点刚好完成一个全振动，可知其在平衡位置向上振动，位移为0。
20．（1），，；（2）0m，
【解析】
【详解】
（1）根据振动图像可以判断，P质点在时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x轴正向传播；由题图甲知
由题图乙知
则
（2）由于
所以
波形重复4次再沿x轴推进个波长，P质点的位移为0cm，路程
21．(1) ；(2) ；(3)
【解析】
【详解】
(1)根据振动方程
根据题意
解得
(2) 时
质点A从到时间内通过的路程s
(3)根据题意
22．（1）t=10s；（2）
【解析】
【详解】
（1）当t1=1s时波刚好传到质点A处，根据波速的计算公式有
x=20m处的质点振动后第一次回到平衡位置相当于x=0处振动传到x=20m处所用时间，有
解得
t=10s
（2）当t1=1s时波刚好传到质点A处，传播了半个波长，则质点O振动了半个周期，所以
T=2s
从A刚开始振动计时，质点P的振动方程为
当t=0时
y0=2.5cm
x=5m的质点开始振动时经过的时间
代入质点P的振动方程得
可见P点运动路程为
答案第1页，共2页
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