人教版高中物理选修1 第3章 机械波(word版含答案)

人教版高中物理选修1 第3章 机械波
一、单项选择题（共8小题；）
1. 下列关于机械波的说法正确的是
A. 物体做机械振动，一定产生机械波
B. 如果有机械波，一定有机械振动
C. 如果振源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
D. 机械波是机械振动在介质中的传播过程，它传播的是振动形式
2. 下列关于波的说法中，正确的是
A. 次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象
B. 海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦躁不安，这是因为次声波传播速度比超声波快
C. 当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D. 发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化
3. 在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到
A. 黑白相间的直条纹 B. 黑白相间的弧形条纹
C. 彩色的直条纹 D. 彩色弧形条纹
4. 声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是
A. 同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B. 声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C. 声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
D. 人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉
5. 如图（甲）所示，两列相同的波相向传播，当它们相遇时，图（乙）中可能的波形是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
6. 如图所示为一列简谐横波在 时刻的图象，质点 的振动方程为 ，以下说法正确的是
A. 该波沿 轴正方向传播
B. 经过 ，质点 的位移为
C. 从 时刻起，质点 比质点 先回到平衡位置
D. 质点 在 和 的加速度大小之比为
7. 如图所示， 是足够长的水池边， 和 是池中水面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波的波长均为 ， 、 连线垂直 于 ， 处与 、 分别相距 和 ，则 处的振动情况是
A. 振动始终加强 B. 振动始终减弱 C. 振动时强时弱 D. 无法判断
8. 如图所示是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是
A. 点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱
B. 点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
C. 点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强
D. 点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
二、双项选择题（共3小题；）
9. 如图中的实线表示 时刻波的图象，虚线表示 时刻波的图象，T为振动周期， 则 可能为
A. B. C. D.
10. 空间同一水平面内有 ，， 三点，，，。， 两点处有振动情况完全相同的波源，振动频率为 ，产生的波波速为 ，下列说法正确的是
A. 两列波的波长为 B. 振动减弱点的位移总是为零
C. 振动加强点的位移总是最大 D. 点为振动加强点
11. 如图所示为一列波速为 、向右传播的简谐横波的图象，由图象可知
A. 波的质点的振幅为 ，周期为
B. 质点 ， 的位移总是相同的
C. 质点 ， 平衡位置间距离等于一个波 长
D. 质点 的加速度为 方向，质点 的加速度为 方向
三、多项选择题（共1小题；）
12. 以 轴上某质点作为波源，形成简谐横波沿 轴传播，经过足够长的时间， 处的 质点与 处的 质点都已经开始振动，以某一时刻为 ，则 质点与 质点的振动图象分别如图中实线和虚线所示，则下列说法正确的是
A. 若波源在 处，波速可能为
B. 若波源在 处，波速可能为
C. 若波源在 处，波长可能为
D. 若波源在 处，波长可能为
四、解答题（共6小题；）
13. 如图所示为一列横波某时刻的波形图，已知波沿 轴负方向传播，波速为 ，试求：
（1）该波的振幅、波长、周期；
（2）从这一刻起质点 经过多长时间第一次到达波峰位置
14. 一声波在空气中的波长为 ，速度为 ，当折射进入另一种介质时，波长变为 ，求：
（1）声波在这种介质中的频率；
（2）声波在这种介质中的传播速度.
15. 一列简谐横波沿 轴正方向传播， 时刻的波形如图所示.经 时间质点 第一次到达波峰位置，求：
（1）波的传播速度大小；
（2）质点 第一次出现波峰的时刻.
16. 如图所示，波源位于图中 点， 、 、 三点位于同一条直线上， 点产生的横波可沿直线传到 、 两点。已知 。
（1）若 点左、右两侧为不同介质，向左、向右传播的波同时传到 、 两点，则向左、向右传播的两列波的波长之比为多少
（2）若 点左、右两侧为同种介质， 点比 点先起振 时间， 、 两点起振后振动方向始终相反，则波源的周期为多少
17. 资料记载，海啸波是重力长波，波长可达 公里以上；它的传播速度等于重力加速度 与海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大，掀起 米高的拍岸巨浪，有时最先到达海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。
（1）在深海区有一海啸波（忽略海水深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是 后首次出现的波形图。已知波沿 轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离 万公里，求海啸波到达浅海区的时间 。
（2）在浅海区有一海啸波（忽略海水深度变化引起的波形变化）如图乙，海啸波从浅海区到海岸的水平距离为 ，写出该海啸波波源的振动方程和波谷最先到达海岸的时间。
18. 一列简谐横波在 时的波形图如图所示。介质中 处的质点 沿 轴方向做简谐运动的表达式为 。
（1）由所给信息确定这列波的周期 、振幅 与波长 ；
（2）求出这列波的波速 ；
（3）试判定这列波的传播方向。
答案
第一部分
1. B
【解析】要产生机械波，既要有机械振动又要有传播波的介质，只有机械振动如果没有传播波的介质不会形成机械波，故A错误；机械振动的传播形成机械波，如果有机械波一定有机械振动，故B正确；机械振动的传播形成机械波，如果振源停止振动，波会在介质中继续传播不会立即停止，故C错误；机械波是机械振动在介质中的传播过程，它传播的是振动形式，同时传递了能量，故D错误；故选：B。
2. A
3. C
【解析】白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，成为彩色直条纹。
4. C
5. B
6. D
【解析】A 错、由质点 的振动方程为 知， 时刻，质点 向 轴负方向振动，由此可知此列波沿 轴负方向传播；
B 错、由质点 的振动方程知，振动周期与波的传播周期相等均为 ，故经过 ，也即经过 ，质点 回到平衡位置；
C错、 时刻 质点向上振动，回到平衡位置需要的时间大于 ，故 先回到平衡位置；
D对、由 知，加速度之比即为位移之比，将 和 代入质点 的振动方程可求得，两时刻的加速度之比为 。
7. B
【解析】 点距两个波源 、 的距离差 ，由于水波的波长为 ，故 ，由此可知 点是振动减弱点，且始终振动减弱，故选项B正确。
8. C
【解析】两列波在 、 两点 、 连线上）引起的振动始终同相，振动始终加强，两列波在 、 两点引起的振动始终反相，振动始终减弱。
第二部分
9. A， C
10. B， D
11. A， D
第三部分
12. A， C， D
第四部分
13. （1） ；波长 ； 秒
（2） 再经过四分之三周期到达波峰， 秒
14. （1）
【解析】声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由 得 .
（2）
【解析】因频率不变，有 ，得：。
15. （1）
【解析】设质点振动周期为 ，因 第一次到波峰的时间为 ，故
由图可知 ，则波速 。
（2）
【解析】质点 与相邻波峰间距离为 ，则质点 第一次出现在波峰的时刻 。
16. （1）
【解析】向左、向右传播的波同时传到 、 两点，则由 可知
向左、向右传播的波周期相同，根据 可得
（2）
【解析】因 、 两点起振后的振动方向始终相反，则 、 两点到波源 的距离之差为半波长的奇数倍
联立解得 。
17. （1）
【解析】由题图甲得
由于波沿 轴正方向传播，有
波速
联立①②③④式解得
（2） ；
【解析】由题图乙得波的振幅 ，波长 ，
由②式得波的周期
又
波源的振动方程 ，
解得
海啸波在浅海区的传播速度
波谷最先到达海岸时位移与时间的关系式 ，
解得波谷最先到达海岸的时间 。
18. （1） ；；
【解析】由波形图可知 ，
由振动方程可知 。
（2）
【解析】根据波速公式得 。
（3） 波沿 轴负方向传播
【解析】根据振动方程可知，下一时刻质点 沿 轴正方向振动，所以该波沿 轴负方向传播。
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