2022春物理粤教版（2019）选择性必修第一册第3章 机械波课习题（word版含答案）

2022春物理粤教版（2019）选择性必修第一册第3章 机械波课习题含答案
粤教版（2019）选择性必修第一册第3章 机械波
一、选择题。
1、一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是(　　)
A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率
B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率
C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率
D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率
2、(多选)机械波传播的是(　　)
A．介质中的质点　　B．质点的运动形式 C．能量 D．信息
3、下表给出30℃时，声波在不同介质中的传播速度．当声波由空气进入铜中时，
下列说法正确的是（　　）
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜
速度 332 1490 1531 30～50 480 3800
A．频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大
C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大
4、科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为(　　)
A．月球太冷，声音传播太慢
B．月球上没有空气，声音无法传播
C．宇航员不适应月球，声音太轻
D．月球上太嘈杂，声音听不清楚
5、1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道帝散步时，发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化，人们把这种现象叫作多普勒效应。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上方，向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。在测速的同时测速仪把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打印在照片上。下列说法正确的是(　　)
A．当车辆驶向监视器时，监视器发射的超声波频率变大
B．当车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射时小
C．车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射时大得越多
D．超声波能发生多普勒效应，光波也能发生多普勒效应
6、一简谐横波沿x轴方向传播，已知t＝0.1 s时的波形如图甲所示，图乙是x＝4 m处的质点的振动图像，则下列说法不正确的是(　　)
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．该简谐横波的波速为10 m/s
C．在t＝0.5 s时，x＝2 m处的质点到达平衡位置，沿y轴负方向运动
D．经过t＝0.4 s，x＝2 m处的质点经过的路程为40 m
7、（双选）如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播，图中虚线表示两个波面。t＝0时，离O点5 m的A点开始振动；t＝1 s时，离O点10 m的B点也开始振动。此时A点第五次回到平衡位置，则(　　)
A．波的周期为0.4 s
B．波的波长为2 m
C．波速为5 m/s
D．t＝1 s时，AB连线上有4个点处于最大位移
8、关于横波和纵波，下列说法中正确的是(　　)
A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C．形成纵波的质点随波一起迁移
D．形成横波的质点只在平衡位置附近振动，不会随波一起迁移
9、一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x=2cm和x=16cm。某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为（　　）
A．0.08s B．0.12s C．0.14s D．0.16s
10、如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O，某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如从衍射的角度来考虑，则会听到(　　)
A．声音变响，男声比女声更响
B．声音变响，女声比男声更响
C．声音变弱，男声比女声更弱
D．声音变弱，女声比男声更弱
11、轮船在进港途中的x t图像如图1所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图2中的哪一个(　　)
12、（双选）对于介质中正在传播的一列机械波，下列说法正确的是(　　)
A．传播速度等于波中某质点的振动速度
B．某质点一个周期内走过的路程等于波长
C．波的周期等于波源振动的周期
D．波在一个周期内传播的距离等于波长
二、填空含实验题。
13、如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2=0.3s时刻波的图像，该波波速为20m/s，该波的周期为___________s；该简谐波沿x轴__________（选填“正向”或“负向”）传播。
14、21世纪初某年的5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震。已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4.5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9.9 km/s；面波(L波)，vL＜vS。面波在浅源地震中破坏力最大。
(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图甲所示)，地震发生时最先明显振动的是________(选填“A”或“B”)。
(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：a为________波，b为________波，c为________波。(均填“S”“P”或“L”)
(3)若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，则地震台距震源约为________km。
三、解答题。
15、两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情境如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷。a为虚线交点，b为实线交点，c为a与b连线的中点。
(1)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点分别处于什么位置？
(2)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点又分别处于什么位置？
16、（计算类题）如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？
17、（计算题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如图所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。
2022春物理粤教版（2019）选择性必修第一册第3章 机械波课习题含答案
粤教版（2019）选择性必修第一册第3章 机械波
一、选择题。
1、一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是(　　)
A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率
B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率
C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率
D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率
【答案】D　
2、(多选)机械波传播的是(　　)
A．介质中的质点　　B．质点的运动形式
C．能量 D．信息
【答案】BCD　
3、下表给出30℃时，声波在不同介质中的传播速度．当声波由空气进入铜中时，
下列说法正确的是（　　）
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜
速度 332 1490 1531 30～50 480 3800
A．频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大
C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大
【答案】B
4、科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为(　　)
A．月球太冷，声音传播太慢
B．月球上没有空气，声音无法传播
C．宇航员不适应月球，声音太轻
D．月球上太嘈杂，声音听不清楚
【答案】B　
5、1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道帝散步时，发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化，人们把这种现象叫作多普勒效应。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上方，向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。在测速的同时测速仪把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打印在照片上。下列说法正确的是(　　)
A．当车辆驶向监视器时，监视器发射的超声波频率变大
B．当车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射时小
C．车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射时大得越多
D．超声波能发生多普勒效应，光波也能发生多普勒效应
【答案】D　
6、一简谐横波沿x轴方向传播，已知t＝0.1 s时的波形如图甲所示，图乙是x＝4 m处的质点的振动图像，则下列说法不正确的是(　　)
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．该简谐横波的波速为10 m/s
C．在t＝0.5 s时，x＝2 m处的质点到达平衡位置，沿y轴负方向运动
D．经过t＝0.4 s，x＝2 m处的质点经过的路程为40 m
【答案】D　
7、（双选）如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播，图中虚线表示两个波面。t＝0时，离O点5 m的A点开始振动；t＝1 s时，离O点10 m的B点也开始振动。此时A点第五次回到平衡位置，则(　　)
A．波的周期为0.4 s
B．波的波长为2 m
C．波速为5 m/s
D．t＝1 s时，AB连线上有4个点处于最大位移
【答案】AB　
8、关于横波和纵波，下列说法中正确的是(　　)
A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C．形成纵波的质点随波一起迁移
D．形成横波的质点只在平衡位置附近振动，不会随波一起迁移
【答案】D　
9、一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x=2cm和x=16cm。某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为（　　）
A．0.08s B．0.12s C．0.14s D．0.16s
【答案】C
10、如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O，某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如从衍射的角度来考虑，则会听到(　　)
A．声音变响，男声比女声更响
B．声音变响，女声比男声更响
C．声音变弱，男声比女声更弱
D．声音变弱，女声比男声更弱
【答案】D　
11、轮船在进港途中的x t图像如图1所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图2中的哪一个(　　)
【答案】A　
12、（双选）对于介质中正在传播的一列机械波，下列说法正确的是(　　)
A．传播速度等于波中某质点的振动速度
B．某质点一个周期内走过的路程等于波长
C．波的周期等于波源振动的周期
D．波在一个周期内传播的距离等于波长
【答案】CD　
二、填空含实验题。
13、如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2=0.3s时刻波的图像，该波波速为20m/s，该波的周期为___________s；该简谐波沿x轴__________（选填“正向”或“负向”）传播。
【答案】0.4 负向
14、21世纪初某年的5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震。已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4.5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9.9 km/s；面波(L波)，vL＜vS。面波在浅源地震中破坏力最大。
(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图甲所示)，地震发生时最先明显振动的是________(选填“A”或“B”)。
(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：a为________波，b为________波，c为________波。(均填“S”“P”或“L”)
(3)若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，则地震台距震源约为________km。
【答案】(1)B　 (2)P　S　L　 (3)62.7
【解析】(1)因为纵波的传播速度最大，而B摆反映的是纵波，故B摆最先振动。
(2)因为纵波的传播速度最大，所以先记录的a是纵波(P波)。同理，b是横波(S波)，c是面波(L波)。
(3)设地震台距震源的距离为x，则－＝t，
解得x＝，
代入数值解得x＝62.7 km。
三、解答题。
15、两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情境如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷。a为虚线交点，b为实线交点，c为a与b连线的中点。
(1)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点分别处于什么位置？
(2)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点又分别处于什么位置？
【答案】(1)a在波峰，b在波谷，c在平衡位置
(2)a在平衡位置，b在平衡位置，c在波峰
【解析】(1)由题图可知，此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c点处于加强区域，所以c点也是加强点，a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和。此刻a点在波谷，b点在波峰，c点在平衡位置，经周期后，a点在波峰，b点在波谷，c点仍在平衡位置。
(2)经过周期，a点在平衡位置，将向波谷振动；b点在平衡位置，将向波峰振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰位置。
16、（计算类题）如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？
【答案】19个　
【解析】观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观察者接收到的频率。波源不动，则1 s内，观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个、即他只接收到19个完全波。
17、（计算题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如图所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。
【答案】2 m/s　0.8 m
【解析】由题图可知，周期T＝0.4 s
波沿x轴正方向传播，由于波长大于0.6 m，结合题图可知，波从A点到B点的传播时间Δt＝0.3 s
波速v＝，代入数据得v＝2 m/s
波长λ＝vT，代入数据得λ＝0.8 m。