第三章机械波 章末综合练（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 第三章机械波 章末综合练（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-16 00:50:39 | ||
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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．某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，AC、BD是挡板，AB是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是（ ）
A．不能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离不相等
C．如果将孔AB扩大，仍可能观察到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，仍能观察到明显的衍射现象
2．关于机械波的现象的描述，说法正确的是（ ）
A．质点振动方向总是垂直于波的传播方向
B．声波从空气进人水中传播，波长变小
C．两列波的干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
D．发生明显衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小
3．下面关于横波、纵波的说法中正确的是 （ ）
A．同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B．由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同，故横波、纵波不可能沿同一方向传播
C．横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等
D．只要存在介质，不管是固体、液体或气体，均可传播横波和纵波
4．甲、乙两名同学分别坐在两条船里，同学甲在船上每隔1s敲响一下水里的钟，且在他敲响第一下的瞬间同时敲响放在船上的另一个钟；当乙同学听到从水里传来的第3声钟响的同时，听到从空气中传来的声音，已知声音在空气中传播的速度为340m/s，声音在水里传播的速度为1400m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．两船相距约为2505m
B．两船相距约为1020m
C．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，则甲船速度一定大于乙船速度
D．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，则甲船速度一定小于乙船速度
5．一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为12m，B、C两质点平衡位置的间距为4.5m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）
A．0.5m/s B．5m/s
C．7.5m/s D．12.5m/s
6．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则（ ）
A．1cmB．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向
C．Q处的质点此时正在波峰位置
D．Q处的质点此时运动到P处
7．B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz，下列说法不正确的是（ ）
A．0~1.25×10-7s内质点M运动的路程为2 mm
B．质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7s
C．超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/s
D．t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷
8．某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示，这列简谐波在时的波形图如图乙所示，则（ ）
A．s时刻，质点a经平衡位置向下运动
B．在0～1 s时间内，质点a的位移始终在增大
C．这列波沿x轴负方向传播，波速为
D．这列波沿x轴负方向传播，波速为
9．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图（a）是t=1s时的波形图，图（b）是波中某质点振动位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间作为起点）。则图（b）可能是图（a）中哪个质点的振动图线（ ）
A．x=0处的质点 B．x=1m处的质点
C．x=2m处的质点 D．x=3m处的质点
10．一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时的波动图像如图甲所示，P、Q分别是平衡位置在1m和0.5m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法错误的是（ ）
A．再经过0.25s，质点Q运动的路程小于2cm
B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象
C．该波的传播速率为4m/s
D．t=0.5s质点Q的位移为1cm
11．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.4 m/s。t = 0时恰好传播到如图位置。则两列波相遇的时刻以及相遇位置质点的起始振动方向分别为（ ）
A．1.5 s，沿y轴向下 B．1.5 s，沿y轴向上 C．0.75 s，沿y轴向上 D．0.75 s，沿y轴向下
12．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向竖直向下
B．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置
C．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的一半的位置
D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置
二、填空题
13．图甲为一列简谐横波在t=2.5s时刻的波形图，P是平衡位置在x=2m处的质点，图乙为质点P的振动图像，可知该简谐横波沿x轴___________（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为___________m/s。
14．一简谐横波沿x轴传播，在时刻的波形如图甲所示，图乙为平衡位置在处的质点P的振动图像。该波沿x轴______（选填“正”或“负”）方向传播；该波的波速大小为______。
15．如图所示，在一根轻绳上有相距0.80m的A、B两振源，C点距B点0.30m，图甲、乙分别为A、B两振源的振动图像，时刻分别同时从图中的A、B两点开始相向传播，并在时恰好相遇。C点为振动________（填“加强”或“减弱”）点，内C点通过的路程为________m。
16．一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，O、P、Q是该波在传播方向上的三个质点，O、P平衡位置的距离为6m，P、Q平衡位置的距离为15m。该波从P传播到Q的时间为5s，O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置，则这列波的波速为__________m/s，最大周期为__________s，O、P的振动方向__________（选填“一定”或“不一定”）相同。
17．一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图中实线为时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。各质点振动周期大于为实线上的一质点，则质点P在时刻的速度方向为_______，这列波的传播速度为________。
三、解答题
18．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图（a）所示，一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形。则该波：
（1）波长和振动周期为多少？
（2）波速为多少？
（3）经过4个周期，第9个质点经过的路程和位移是多少？
19．如图所示，某介质中有一质点P从其中心位置开始做振幅A=0.3m的简谐振动，M是P在振动过程中经过的位置，MP=0.15m。已知P开始振动后第一次经过M点的时间t =0.1s，P的振动在介质中激起一列沿PQ方向传播的简谐波，PQ⊥PM。当质点P在上方最大位移处时，Q正通过平衡位置向下运动，PQ 之间的距离x=0.6m。求：
①质点振动周期的可能值；
②质点P激起的简谐波的最大传播速度；
20．如图所示，数字式声波发生装置可经调整发出特定频率的声波，现有固有频率为的音叉，发声装置发出的声波，音叉明显振动，已知此时声波速度。若音叉放置较远距离仍可以保证效果，按照前述调整发出该频率的声波，从声源振动开始计时，经过，音叉某点发生了16次全振动，则声源到该点距离为多少？此声波的波长多少？
21．一列简谐横波在介质中沿x轴传播，图甲是t=0.2s时的波形图，图线与y轴的交点纵坐标为-0.25cm，图线与x轴的两个交点间距为6.00cm。图中标出介质中的两个质点M、N，质点M此时位于平衡位置。图乙是质点N的振动图像。
（1）说明波的传播方向并求出波的传播速度；
（2）求质点N平衡位置的横坐标。
22．在图甲所示坐标系中，一弹性轻绳沿x轴水平放置，绳左端位于坐标原点，沿y轴振动，在x轴上形成一沿轴传播的简谐横波。测得波源的振动传到x1=1.0m的A质点用时。
（1）求绳波的波速大小。
（2）图乙为绳上x1=1.0m、x2=3.0m处的A、B两质点在一段时间内的振动图像，求波源振动频率的可能值。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，故A错误；
B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B错误；
C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据
知波长增大，仍能观察到明显的衍射现象，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A.纵波的传播过程质点振动方向与波的传播方向共线,A错误
B.声波从空气进人水中传播,频率不变,波速变大,波长变长,B错误;
C.两列波的干涉现象中，振动加强点振动加强不是位移一直最大,位移可以为0,C错误;
D.发生明显,D正确衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小;
故选D。
3．A
【详解】
A．同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波，如地震波，A正确。
B．虽然横波与纵波的振动方向与波传播方向的关系不同，但并不妨碍两者沿同一方向传播，B错误。
C．在同一介质中，横波和纵波的传播速度一般不同，如地震波中纵波比横波传播得快，C错误。
D．机械波中横波可以在固体内传播，不可以在液体和气体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，D错误。
故选A。
4．A
【详解】
AB．由题意可得
=+2Δt
即
m/s=m/s+2×1s
解得
x≈2505m
故A正确，B错误；
CD．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s时，根据多普勒效应规律可知，若向右运动，则甲船速度大于乙船速度，若向左运动，则甲船速度小于乙船速度，故CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
由波形图可知波长，波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为，根据波形平移法可得
（，，……）
或
（，，……）
解得
（，，……）
或
（，，……）
由波速
解得
（，，……）
或
（，，……）
当时，或
当时，或
……
可知选项C可能，ABD不可能。
故选C。
6．B
【详解】
Q点振动状态传到P点时的图像如图虚线所示
A．此时1cmBC．Q处的质点位于波谷处，位移为负，则此时的加速度沿y轴的正方向，故B正确，C错误；
D．质点只上下振动，不随波迁移，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．由题可知，质点M运动的路程为
A正确，不符合题意；
BC．超声波在血管中的传播速度为
根据传播方向可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向。当坐标为 的质点的振动形式传到M点时，质点M第一次位移为0.2mm，此时波向前传播
所用时间
B错误，符合题意；C正确，不符合题意；
D．质点N第一次到达波谷的时间为
D正确，不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】
A．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向上运动，A错误；
B．由质点a的振动图可知，在0～1 s时间内，质点a的位移先增大，后减小，B错误；
CD．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向下运动，结合简谐波在时的波形图，由“同侧法”可以判断波的传播方向，如图所示
由此可知该简谐波沿x轴负方向传播，结合图像可知，简谐波的波长和波源的振动周期分别为
则简谐波的波速为
C正确，D错误。
故选C。
9．A
【详解】
当t=1s时，由图（b）振动图线可知，质点在t=1s时处于平衡位置，正要沿y轴负方向运动，由图（a）波动图线向x轴负方向传播，可判断x=0处和x=4m处的质点在平衡位置，且正沿y轴负方向运动。
故选A。
10．D
【详解】
A．由乙图知，t=0.5s的质点P，经过平衡位置，振动方向竖直向上，向最大位移处振动，说明波沿x轴正方向传播，则Q在0.5s时向正最大位移处移动，则经过0.25s即四分之一周期，路程小于2cm，故A正确，不符合题意；
B．由图甲可知该波波长是4m，若该波在传播过程中遇到尺寸为3m的障碍物，障碍物尺寸小于波长，故会发生明显的衍射现象，故B正确，不符合题意；
C．由图甲可知该波波长是4m，由图乙可知周期为1.0s，根据
4m/s
故C正确，不符合题意。
D．在t=0.5s时质点Q位移
故D错误，符合题意。
故选D。
11．D
【详解】
两列简谐波的波前相距由
得
即两列波运动到0.5m处，根据波的传播方向和质点的振动方向的关系，可得，此处的质点振动方向均向下，即沿y轴向下。
故选D。
12．D
【详解】
A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，故A错误；
B．振动从波源传播到P点的时间
所以振动还未传播到P点，故B错误；
C．振动从波源传播到P点的时间
，
则
故C错误；
D．振动从波源传播到P点的时间
，
则
故D正确。
故选D。
13． 负 （0.67，0.7等也可得分）
【详解】
[1]由图乙振动图像可知，质点P向下振动，结合图甲可知该简谐横波沿x轴负方向传播；
[2]由图甲可知波长为，由图可知乙周期为，故该简谐横波传播速度为
14． 正 4
【详解】
[1]由振动图像可知t=1s时质点P向下振动，则由波形图可知波沿x轴正向传播；
[2]波速
15． 减弱 0.20
【详解】
[1]由题意知，两列波时恰好相遇，由于波速相等，时间相等，所以相遇在AB连线中点，则波速为
则波长
C到两振源的距离差为
由于A、B振动步调相反，所以C是振动减弱点。
[2]A和B的波传到C点所用时间分别为t1、t2表示，则
，
2.5s后C点不再振动，所以实际振动时间发生在1.5s至2.5s（等于1个周期），由B传来的波造成，所以4.0s内C点通过的路程为
s=4A=4×0.05cm=0.20m
16． 3 2 一定
【详解】
[1]这列波的波速为
[2]根据可知λ最大时，T有最大值，又因为P、Q平衡位置的距离为O、P平衡位置距离的2.5倍，且O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置，所以λ的最大值为O、P平衡位置距离，则最大周期为
[3]因为P、Q平衡位置的距离为O、P平衡位置距离的2.5倍，且O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置，所以O、P平衡位置的距离一定为波长的正整数倍，因此O、P的振动方向一定相同。
17． 向下 14
【详解】
[1]由上下坡法，即上坡下、下坡上，此时P点处于上坡，则速度方向为向下。
[2]因为各质点振动周期大于0.5s，则0.5s内传播的距离为7m，所以波速为
18．（1）； （2） （3）；
【详解】
（1）由图像可知，质点1、9是相邻的且振动情况总相同的两个质点，它们的平衡位置之间的距离为一个波长
t＝0时到达质点1，且质点1起振方向向下，说明波中各质点的起振方向均向下，在Δt后由图像可知质点9的振动方向向上，说明它已经振动了，因此
即
（2）波速
（3）经过4个周期，第9个质点经过的路程
第9个质点经过的位移
19．①12s或；②
【详解】
①质点初始时刻从中心位置开始振动，振幅
质点振动位移为
或
分别对应初始时刻向上或向下运动的情况。质点开始振动后经过M点时
代入上式．考虑到第一次经过M点，相位取大于0的最小值
或
结合，可计算出周期
或
②经分析，中心位置和Q点之间最少有3/4个波长，此时波长最大，满足
可解出
取（1）中初始时刻质点向下振动的情况（周期较小），可得到简谐波最大传播速度
20．
【详解】
根据公式得声波波长
根据得
16次全振动时间
声源到该点距离
21．（1）x轴负方向传播，12cm/s；（2）3.4cm
【详解】
（1）根据图乙可知，t=0.2s时质点N向上振动，根据同侧法，则波沿x轴负方向传播
根据图乙可知， ，根据图甲可知， ，则波速
（2）设质点M、N平衡位置的x坐标分别是 、 根据图甲可知， 处
因此
由图乙可知，在 时N点处于平衡位置，经过，其振动状态向x轴负方向传播到M处，可得M、N 间平衡位置距离
质点N平衡位置的横坐标
22．（1）5m/s；（2）
【详解】
（1）波源的振动传到x1=1.0m的A质点用时，则波速大小
（2）由图发现，x1=1.0m、x2=3.0m处的A、B两质点振动情况总是相反，故两质点间的距离为半倍波长的奇数倍，有
解得
波源振动频率
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，AC、BD是挡板，AB是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是（ ）
A．不能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离不相等
C．如果将孔AB扩大，仍可能观察到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，仍能观察到明显的衍射现象
2．关于机械波的现象的描述，说法正确的是（ ）
A．质点振动方向总是垂直于波的传播方向
B．声波从空气进人水中传播，波长变小
C．两列波的干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
D．发生明显衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小
3．下面关于横波、纵波的说法中正确的是 （ ）
A．同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B．由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同，故横波、纵波不可能沿同一方向传播
C．横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等
D．只要存在介质，不管是固体、液体或气体，均可传播横波和纵波
4．甲、乙两名同学分别坐在两条船里，同学甲在船上每隔1s敲响一下水里的钟，且在他敲响第一下的瞬间同时敲响放在船上的另一个钟；当乙同学听到从水里传来的第3声钟响的同时，听到从空气中传来的声音，已知声音在空气中传播的速度为340m/s，声音在水里传播的速度为1400m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．两船相距约为2505m
B．两船相距约为1020m
C．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，则甲船速度一定大于乙船速度
D．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，则甲船速度一定小于乙船速度
5．一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为12m，B、C两质点平衡位置的间距为4.5m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）
A．0.5m/s B．5m/s
C．7.5m/s D．12.5m/s
6．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则（ ）
A．1cm
C．Q处的质点此时正在波峰位置
D．Q处的质点此时运动到P处
7．B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz，下列说法不正确的是（ ）
A．0~1.25×10-7s内质点M运动的路程为2 mm
B．质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7s
C．超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/s
D．t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷
8．某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示，这列简谐波在时的波形图如图乙所示，则（ ）
A．s时刻，质点a经平衡位置向下运动
B．在0～1 s时间内，质点a的位移始终在增大
C．这列波沿x轴负方向传播，波速为
D．这列波沿x轴负方向传播，波速为
9．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图（a）是t=1s时的波形图，图（b）是波中某质点振动位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间作为起点）。则图（b）可能是图（a）中哪个质点的振动图线（ ）
A．x=0处的质点 B．x=1m处的质点
C．x=2m处的质点 D．x=3m处的质点
10．一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时的波动图像如图甲所示，P、Q分别是平衡位置在1m和0.5m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法错误的是（ ）
A．再经过0.25s，质点Q运动的路程小于2cm
B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象
C．该波的传播速率为4m/s
D．t=0.5s质点Q的位移为1cm
11．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.4 m/s。t = 0时恰好传播到如图位置。则两列波相遇的时刻以及相遇位置质点的起始振动方向分别为（ ）
A．1.5 s，沿y轴向下 B．1.5 s，沿y轴向上 C．0.75 s，沿y轴向上 D．0.75 s，沿y轴向下
12．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向竖直向下
B．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置
C．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的一半的位置
D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置
二、填空题
13．图甲为一列简谐横波在t=2.5s时刻的波形图，P是平衡位置在x=2m处的质点，图乙为质点P的振动图像，可知该简谐横波沿x轴___________（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为___________m/s。
14．一简谐横波沿x轴传播，在时刻的波形如图甲所示，图乙为平衡位置在处的质点P的振动图像。该波沿x轴______（选填“正”或“负”）方向传播；该波的波速大小为______。
15．如图所示，在一根轻绳上有相距0.80m的A、B两振源，C点距B点0.30m，图甲、乙分别为A、B两振源的振动图像，时刻分别同时从图中的A、B两点开始相向传播，并在时恰好相遇。C点为振动________（填“加强”或“减弱”）点，内C点通过的路程为________m。
16．一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，O、P、Q是该波在传播方向上的三个质点，O、P平衡位置的距离为6m，P、Q平衡位置的距离为15m。该波从P传播到Q的时间为5s，O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置，则这列波的波速为__________m/s，最大周期为__________s，O、P的振动方向__________（选填“一定”或“不一定”）相同。
17．一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图中实线为时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。各质点振动周期大于为实线上的一质点，则质点P在时刻的速度方向为_______，这列波的传播速度为________。
三、解答题
18．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图（a）所示，一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形。则该波：
（1）波长和振动周期为多少？
（2）波速为多少？
（3）经过4个周期，第9个质点经过的路程和位移是多少？
19．如图所示，某介质中有一质点P从其中心位置开始做振幅A=0.3m的简谐振动，M是P在振动过程中经过的位置，MP=0.15m。已知P开始振动后第一次经过M点的时间t =0.1s，P的振动在介质中激起一列沿PQ方向传播的简谐波，PQ⊥PM。当质点P在上方最大位移处时，Q正通过平衡位置向下运动，PQ 之间的距离x=0.6m。求：
①质点振动周期的可能值；
②质点P激起的简谐波的最大传播速度；
20．如图所示，数字式声波发生装置可经调整发出特定频率的声波，现有固有频率为的音叉，发声装置发出的声波，音叉明显振动，已知此时声波速度。若音叉放置较远距离仍可以保证效果，按照前述调整发出该频率的声波，从声源振动开始计时，经过，音叉某点发生了16次全振动，则声源到该点距离为多少？此声波的波长多少？
21．一列简谐横波在介质中沿x轴传播，图甲是t=0.2s时的波形图，图线与y轴的交点纵坐标为-0.25cm，图线与x轴的两个交点间距为6.00cm。图中标出介质中的两个质点M、N，质点M此时位于平衡位置。图乙是质点N的振动图像。
（1）说明波的传播方向并求出波的传播速度；
（2）求质点N平衡位置的横坐标。
22．在图甲所示坐标系中，一弹性轻绳沿x轴水平放置，绳左端位于坐标原点，沿y轴振动，在x轴上形成一沿轴传播的简谐横波。测得波源的振动传到x1=1.0m的A质点用时。
（1）求绳波的波速大小。
（2）图乙为绳上x1=1.0m、x2=3.0m处的A、B两质点在一段时间内的振动图像，求波源振动频率的可能值。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，故A错误；
B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B错误；
C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据
知波长增大，仍能观察到明显的衍射现象，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A.纵波的传播过程质点振动方向与波的传播方向共线,A错误
B.声波从空气进人水中传播,频率不变,波速变大,波长变长,B错误;
C.两列波的干涉现象中，振动加强点振动加强不是位移一直最大,位移可以为0,C错误;
D.发生明显,D正确衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小;
故选D。
3．A
【详解】
A．同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波，如地震波，A正确。
B．虽然横波与纵波的振动方向与波传播方向的关系不同，但并不妨碍两者沿同一方向传播，B错误。
C．在同一介质中，横波和纵波的传播速度一般不同，如地震波中纵波比横波传播得快，C错误。
D．机械波中横波可以在固体内传播，不可以在液体和气体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，D错误。
故选A。
4．A
【详解】
AB．由题意可得
=+2Δt
即
m/s=m/s+2×1s
解得
x≈2505m
故A正确，B错误；
CD．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s时，根据多普勒效应规律可知，若向右运动，则甲船速度大于乙船速度，若向左运动，则甲船速度小于乙船速度，故CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
由波形图可知波长，波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为，根据波形平移法可得
（，，……）
或
（，，……）
解得
（，，……）
或
（，，……）
由波速
解得
（，，……）
或
（，，……）
当时，或
当时，或
……
可知选项C可能，ABD不可能。
故选C。
6．B
【详解】
Q点振动状态传到P点时的图像如图虚线所示
A．此时1cm
D．质点只上下振动，不随波迁移，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．由题可知，质点M运动的路程为
A正确，不符合题意；
BC．超声波在血管中的传播速度为
根据传播方向可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向。当坐标为 的质点的振动形式传到M点时，质点M第一次位移为0.2mm，此时波向前传播
所用时间
B错误，符合题意；C正确，不符合题意；
D．质点N第一次到达波谷的时间为
D正确，不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】
A．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向上运动，A错误；
B．由质点a的振动图可知，在0～1 s时间内，质点a的位移先增大，后减小，B错误；
CD．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向下运动，结合简谐波在时的波形图，由“同侧法”可以判断波的传播方向，如图所示
由此可知该简谐波沿x轴负方向传播，结合图像可知，简谐波的波长和波源的振动周期分别为
则简谐波的波速为
C正确，D错误。
故选C。
9．A
【详解】
当t=1s时，由图（b）振动图线可知，质点在t=1s时处于平衡位置，正要沿y轴负方向运动，由图（a）波动图线向x轴负方向传播，可判断x=0处和x=4m处的质点在平衡位置，且正沿y轴负方向运动。
故选A。
10．D
【详解】
A．由乙图知，t=0.5s的质点P，经过平衡位置，振动方向竖直向上，向最大位移处振动，说明波沿x轴正方向传播，则Q在0.5s时向正最大位移处移动，则经过0.25s即四分之一周期，路程小于2cm，故A正确，不符合题意；
B．由图甲可知该波波长是4m，若该波在传播过程中遇到尺寸为3m的障碍物，障碍物尺寸小于波长，故会发生明显的衍射现象，故B正确，不符合题意；
C．由图甲可知该波波长是4m，由图乙可知周期为1.0s，根据
4m/s
故C正确，不符合题意。
D．在t=0.5s时质点Q位移
故D错误，符合题意。
故选D。
11．D
【详解】
两列简谐波的波前相距由
得
即两列波运动到0.5m处，根据波的传播方向和质点的振动方向的关系，可得，此处的质点振动方向均向下，即沿y轴向下。
故选D。
12．D
【详解】
A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，故A错误；
B．振动从波源传播到P点的时间
所以振动还未传播到P点，故B错误；
C．振动从波源传播到P点的时间
，
则
故C错误；
D．振动从波源传播到P点的时间
，
则
故D正确。
故选D。
13． 负 （0.67，0.7等也可得分）
【详解】
[1]由图乙振动图像可知，质点P向下振动，结合图甲可知该简谐横波沿x轴负方向传播；
[2]由图甲可知波长为，由图可知乙周期为，故该简谐横波传播速度为
14． 正 4
【详解】
[1]由振动图像可知t=1s时质点P向下振动，则由波形图可知波沿x轴正向传播；
[2]波速
15． 减弱 0.20
【详解】
[1]由题意知，两列波时恰好相遇，由于波速相等，时间相等，所以相遇在AB连线中点，则波速为
则波长
C到两振源的距离差为
由于A、B振动步调相反，所以C是振动减弱点。
[2]A和B的波传到C点所用时间分别为t1、t2表示，则
，
2.5s后C点不再振动，所以实际振动时间发生在1.5s至2.5s（等于1个周期），由B传来的波造成，所以4.0s内C点通过的路程为
s=4A=4×0.05cm=0.20m
16． 3 2 一定
【详解】
[1]这列波的波速为
[2]根据可知λ最大时，T有最大值，又因为P、Q平衡位置的距离为O、P平衡位置距离的2.5倍，且O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置，所以λ的最大值为O、P平衡位置距离，则最大周期为
[3]因为P、Q平衡位置的距离为O、P平衡位置距离的2.5倍，且O、P、Q三个质点始终同时经过平衡位置，所以O、P平衡位置的距离一定为波长的正整数倍，因此O、P的振动方向一定相同。
17． 向下 14
【详解】
[1]由上下坡法，即上坡下、下坡上，此时P点处于上坡，则速度方向为向下。
[2]因为各质点振动周期大于0.5s，则0.5s内传播的距离为7m，所以波速为
18．（1）； （2） （3）；
【详解】
（1）由图像可知，质点1、9是相邻的且振动情况总相同的两个质点，它们的平衡位置之间的距离为一个波长
t＝0时到达质点1，且质点1起振方向向下，说明波中各质点的起振方向均向下，在Δt后由图像可知质点9的振动方向向上，说明它已经振动了，因此
即
（2）波速
（3）经过4个周期，第9个质点经过的路程
第9个质点经过的位移
19．①12s或；②
【详解】
①质点初始时刻从中心位置开始振动，振幅
质点振动位移为
或
分别对应初始时刻向上或向下运动的情况。质点开始振动后经过M点时
代入上式．考虑到第一次经过M点，相位取大于0的最小值
或
结合，可计算出周期
或
②经分析，中心位置和Q点之间最少有3/4个波长，此时波长最大，满足
可解出
取（1）中初始时刻质点向下振动的情况（周期较小），可得到简谐波最大传播速度
20．
【详解】
根据公式得声波波长
根据得
16次全振动时间
声源到该点距离
21．（1）x轴负方向传播，12cm/s；（2）3.4cm
【详解】
（1）根据图乙可知，t=0.2s时质点N向上振动，根据同侧法，则波沿x轴负方向传播
根据图乙可知， ，根据图甲可知， ，则波速
（2）设质点M、N平衡位置的x坐标分别是 、 根据图甲可知， 处
因此
由图乙可知，在 时N点处于平衡位置，经过，其振动状态向x轴负方向传播到M处，可得M、N 间平衡位置距离
质点N平衡位置的横坐标
22．（1）5m/s；（2）
【详解】
（1）波源的振动传到x1=1.0m的A质点用时，则波速大小
（2）由图发现，x1=1.0m、x2=3.0m处的A、B两质点振动情况总是相反，故两质点间的距离为半倍波长的奇数倍，有
解得
波源振动频率
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