2022年高考物理机械波练习题及答案 .pdf

“机械波”练习题1. 如图所示，一列横波沿x 轴传播， t0时刻波的图象如图中实线所示. 经 t = 0.2 s，波的图象如图中虚线所示. 已知其波长为2m，则下述说法中正确的是（B）A .若波向右传播，则波的周期可能大于2s B. 若波向左传播，则波的周期可能大于0.2s C. 若波向左传播，则波的波速可能小于9m/s D.若波速是19m/s，则波向右传播2. 如图所示，波源S从平衡位置y=0 开始振动，运动方向竖直向上( y 轴的正方向 )，振动周期T=0.01s，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s，经过一段时间后， P、Q 两点开始振动，已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m. 若以 Q 点开始振动的时刻作为计时的零点， 则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述S、P、Q 三点振动情况的是（AD ）A .甲为 Q 点的振动图象B. 乙为振源 S点的振动图象C. 丙为 P 点的振动图象D. 丁为 P 点的振动图象3. 一列横波在x 轴上传播， ts与 t+o.4 s 在 x 轴上 -3m3m 的区间内的波形如图中同一条图线所示，由图可知该波最大速度为10m/ s质点振动周期的最大值为0.4 s在 t+o.2 s 时， x=3m 的质点位移为零若波沿x 轴正方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上上述说法中正确的是（B ）A .B.C.D. 4. 如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s 时刻的波形图，若已知振源在坐标原点 O 处，波速为2m/ s，则（D ）A .振源 O 开始振动时的方向沿y 轴正方向B. P 点振幅比Q 点振幅小C. 再经过 t=4s，质点 P 将向右移动8mD.再经过 t=4s，质点 Q 通过的路程是0.4m5. 振源 O 起振方向沿 +y 方向，从振源O 起振时开始计时，经t=0.9 s，x 轴上 0 至 12m范围第一次出现图示简谐波，则（BC）A .此列波的波速约为13.3 m/ s B. t=0.9 s 时， x 轴上 6m 处的质点振动方向向下C. 波的周期一定是0.4 sD.波的周期snT146. 3(n 可取 0，1，2，3 ) 6. 如图所示，一简谐横波在x 轴上传播，轴上a、b 两点相距12m. t=0 时 a 点为波峰， b点为波谷； t=0.5 s时 a 点为波谷， b 点为波峰，则下列判断只正确的是（B）A. 波一定沿x 轴正方向传播B. 波长可能是8mC. 周期可能是0.5 s左0.2m 右P S Q yx甲OT 2Tyx丙OT 2Tyx乙OT 2Tyx丁OT 2Tx/m y/cm 8 10 6 2 4 12 x/m y/cm 52 3 1 4 -55768Px/m y/m -12 3 1 -2-3a 0 b x 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页D. 波速一定是24m/ s 解析 :由波的周期性可知:)21(12nm（n=0，1， 2，3，）Tks)21(5. 0（n=0，1，2，3）波的传播方向不确定. 由式得 : mn1224，当 n=1 时， =8m.由式得skT121，T0.5 s 由公式Tv知波速不确定 . 故正确选项为B. 7. 一简谐横波在图中x 轴上传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的波形图，已知t2- t1=1.0 s. 由图判断下列哪一个波速是不可能的（ D）A.1 m/s B.3 m/s C.5 m/s D. 10m/s解析 : 据图可知波长=4m，因为不知道波的传播方向，因此有两种可能，所以波的周期: snT1441或snT3442（n=0，1，2，3，）则波速smnTv/) 14(11，（ n=0，1，2，3，），可能值为1，5， 9，smnTv/)34(22，（ n=0，1，2，3，），可能值为3，7， 11，则波速不可能为10m/s，故正确选项为D.8. 一列横波的波形如图所示，实线表示t1=0 时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s 时刻的波形图，求：(1) 若 2T t2-t1T，波速可能为多大？（T 为周期）(2) 若 T t2-t1，并且波速为3600m/s，则波向哪个方向传播？解:(1) 由图象可知：若波向右传播，则在t=0.005s 内波传播的距离为x=10m，则波速smsmtxv/2000/005.0101若 波 向 左 传 播 ， 则 在 t=0.005s内 波 传 播 的 距 离 为 x=14m ， 则 波 速smsmtxv/2800/005.0142(2) 由图象可知 : 波长 =8m 在 t=0.005s 内波传播的距离为x=vt=36000.005 m=18m5 5 O 2 4 6 8 10 12 x/my/cmx/my/cmO 12345-1-2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页则412818x，所以波向右传播. 9. 如图所示，在双曲线191622yx的两个焦点1F和2F上放置两个频率相同的波源，它们激起的波的波长为4cm.就图中 A、B、C、D 四个质点的振动，下面说法中正确的是（B ）A .若 A、B 振动加强，则C、D 振动一定减弱B. 若 A、B 振动加强，则C、D 一定振动加强C. A 、B、C、D 一定振动加强D.A、B、C、D 一定振动减弱10. 如图所示，声源S和观察者 A 都沿 x 轴正方向运动，相对于地面的速度分别为vS和vA，空气中声音传播的速率为vP，设 vSvP，vAvP，空气相对于地面没有流动. (1) 若声源相继发出两个声音信号，时间间隔为t. 请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔t；(2) 利用 (1) 的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率和声源放出的声波频率间的关系式 . 解:(1) 设声源发出第一个声音信号时声源与观察者间的距离为 L，第一个声音信号放出后经过t1的时间被观察者接收到，则: vPt1 vAt1 = L设第二个声音信号发出后经过t2的时间被观察者接收到，则: vPt2 vAt2 = L - (vS - vA)t则观察者接收到这两个声音信号的时间间隔t=( t +t2 ) - t1由式得:tvvvvtAPSP(2) 设声源放出的声波的周期和频率分别为T 和 f，观察者接收到的声音的周期和频率分别为 T和 f，则 :SPAPvvvvttTT. 所以，fvvvvfTTfSPAP. 11. 如图所示，有四列简谐波同时沿x 轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v 和 4v，a、b 是 x 轴上所给定的两点，且ab=l. 在 t 时刻 a、b 两点间的4 列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a 点出现波峰的先后顺序依次是图BDCA ；频率由高到低的先后顺序依次是DBCA .12. 在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示，振动从质点1 开始向右传播，质点1 开始运动时的速度方向向上，经过时间t，前13 个质点第一次形成如图乙所示的波形，关于这列波的周期和波速下列说法正确的是（BD ）A. 这列波的周期为T=2t/3 B. 这列波的周期为T=t/2 C. 这列波的传播速度v=12s/ tD. 这列波的传播速度v=16s/ t13. 一列沿 x 轴正方向传播的机械波，周期为0.50 s.某一时刻，离开平衡位置的位移都y/cm x/cm O F1F2A B C D S vSA x vAAxvabBx2vabCx3vabDx4vab1甲23456789 10 11 12 13乙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页相等的各质元依次为P1、P2、P3、 . 已知 P1和 P2之间的距离为20cm，P2和 P3之间的距离为 80cm，则 P1的振动传到P2所需的时间为（C）A. 0.50sB. 0.13s C. 0.10s D. 0.20s 14. 一列简谐波沿x 轴的正方向传播，在t=0 时刻的波形图如图所示，已知这列波的P点至少再经过0.3 s 才能到达波峰处，则以下说法正确的是（D）这列波的波长是5m这列波的波速是10m/ s质点 Q 要经过 0.7 s 才能第一次到达波峰处质点 Q 到达波峰处时质点P 也恰好到达波峰处A. 只有、对B. 只有、对C. 只有、对D. 只有、对15. 如图所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200m/s，下列说法中不正确的是（ A）A . 图示时刻质点b 的加速度正在减小B. 从图示时刻开始，经过0.01s，质点 a 通过的路程为 0.4m C. 若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为50Hz D. 若发生明显衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定小于4m 16. 如图 3 所示，振源S在垂直于x 轴的方向振动，并形成沿x 轴正、负方向传播的横波，波的频率为50Hz，波速为 20m/s，x 轴上有 P、Q 两点， SP2.9m，SQ2.7m，经过足够长的时间以后，当质点S正通过平衡位置向上振动时（A）图 3 A质点 P 正处于波谷B质点 Q 正处于波谷C质点 P、Q 都处于波峰D质点 P、Q 都处于平衡位置17. 如图所示，在xOy 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为 2.5HZ在 t=0 时刻（ P、Q 两点均已振动）P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则距 P 点为 0.2m 的 Q 点（ BC）A. 在 0.1s 时的位移是4cm B. 在 0.1s 时的速度最大C. 在 0.1s 时的速度方向向上D. 在 0 到 0.1s时间内的路程是8cm 18. 一简谐横波正沿x 轴的正方向在弹性绳上传播，振源的周期为0 .4 s，波的振幅为0.4 m在 t0时刻波形如图所示，则在t0+0.3 s 时（ BD）A. 质点 P 正处于波谷B. 质点 Q 正经过平衡位置向上运动C. 质点 Q 通过的总路程为1.2 m D. 质点 M 正处于波谷19. 如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图. 若此时质元P 正处于加速运动过程中，则此时 ( D)y/cm O 1 3 5 9 x/m ?0 y/cm x/m a b 20 201 3 5 Oy/m Qx/m PN精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页A. 质元 Q 和质元 N 均处于加速运动过程中B. 质元 Q 和质元 N 均处于减速运动过程中C. 质元 Q 处于加速运动过程中，质元N 处于减速运动过程中D. 质元 Q 处于减速运动过程中，质元N 处于加速运动过程中20. 如图所示，是一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t 时刻的图象。已知x 轴上 3cm处的质点P 在t=t/-t=0.35s 内通过的路程位14cm. 则（ D）A. 波速一定是0.4m/s B. 在t 内波的传播距离位14cm C. 波长为 15cm D. 在 t/时刻 P 点的振动方向为y 轴正方向21. 下图中给出某一时刻t 的平面简谐波的图象和x= 1.0m 处的质元的振动图象，关于这列波的波速v、传播方向和时刻t 可能是（ D）A. v=1.0m/s，t= 0 B. v=1.0m/s，t= 6s C. t= 0，波向 x 正方向传播D. t= 5s，波向 x 正方向传播22. 图 1 是 t=1.0s 时沿 x 轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v=1.0m/s. 对于x=1.0m 处的质元的振动图象可能是下面图2、图 3 中中的（A）ABCD23. 波速均为v=1.2m/s 的甲、乙两列简谐横波都沿x 轴正方向传播，某时刻两列波的图象分别如图所示， 其中 P、 Q 处的质点均处于波峰。关于这两列波， 下列说法中正确的是（C）A. 如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图样B. 甲波的周期大于乙波的周期C. 甲波中 P处质点比M 处质点先回到平衡位置D. 从图示时刻开始，经过1.0s，P、Q 质点通过的路程均为1.2m 24. 一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传播方向有相距为L 的 P、Q 两质点，如下图所示，某时刻P、Q 两质点都处于平衡位置，且P、Q 间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动成为这个波峰点，则t 的可能值有（ C）A1 个B2 个C3 个D4 个25. 一列简谐波横波在沿x 轴正方向上传播，传播速度为10m/ s. 当波传到 x=5m 处的质点 P 时，波形如图所示. 则下列判断正确的是（C）A .这列波的周期为0.5 sB. 再经过 0.4 s，质点 P 第一次回到平衡位置C. 再经过 0.7 s，x=9m 处的质点Q 到达波峰处D.质点 Q 到达波峰时，质点P 恰好到达波谷处26. 一列沿 x 轴正向传播的简谐波，在 x1=2.0m 和 x2=12m 处的两质点的振动图象分别如图中的实线和虚线所示. 根据图对简谐波的波长和波速有如下一些判断：波长可能等于4.0m 波长可能等于10m 3 6 9 12 15 18 21 y/cm x/cm 2 -2 O y/cm x/m 4 42 -2 -4 O6 12 y/cm t/s 4 42 -2 -4 O6 12 1 1 t x=1.0m y/cm t= 1.0s x/m O4 2 -2 -4 6 12 图 1 图 2 y/cm t= 1.0s t/s O4 2 -2 -4 6 12 y/cm t= 1.0s t/s O4 2 -2 -4 6 12 图 3 1 x/m O10 -10 PM1 2 3 4 甲2 4 6 8 x/m O10 -10 Q乙P Q v y/m x/m 246810P Q v 0.2-0.2O y/cm t/s 5 -5 2 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页最大波速等于1.0m/s 最大波速等于5.0m/s 以上判断正确的是（D）A和B和C和D 和27. 一列横波在x 轴上传播， ts 与 t+o.4 s 在 x 轴上 -3 m3m 的区间内的波形如图中同一条图线所示，由图可知该波最大速度为10m/ s质点振动周期的最大值为0.4 s在 t+o.2 s 时， x=3m 的质点位移为零若波沿x 轴正方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上上述说法中正确的是（B）A .B.C.D. 28. 如图所示， 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2 m和 x=1.2 m 处，两列波的速度均为v=0.4 m/ s，两列波的振幅均为A=2cm. 图示为 t=0 时刻两列波的图象 ( 传播方向如图所示) ，此刻平衡位置处于x=0.2 m 和 x=0.8 m 的 P、Q 两质点刚开始振动 .质点 M 的平衡位置处于x=0.5 m 处，关于各质点运动情况判断正确的是( A)A. t=1s 时刻，质点M 的位移为 -4 cmB. t=1s 时刻，质点M 的位移为4cm C. t=0.75 s 时刻，质点P、Q 都运动到M 点D.质点 P、Q 的起振方向都沿y 轴方向29. 如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s 时刻的波形图， 若已知振源在坐标原点 O 处，波速为2m/ s，则（ D）A .振源 O 开始振动时的方向沿y 轴正方向B. P 点振幅比Q 点振幅小C. 再经过 t=4s，质点 P 将向右移动8mD.再经过 t=4s，质点 Q 通过的路程是0.4m30. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声. 干涉型消声器的结构及气流运行如图所示. 产生的波长为的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a 处时， 分成两束相干波，它们分别通过r1和 r2的路程， 再在 b 处相遇， 即可达到削弱噪声的目的 . 若 r = r2 - r1，则 r 等于（ C）A .波长的整数倍B. 波长的奇数倍C. 半波长2的奇数倍D.半波长2的偶数倍31. 下列说法中错误的是（B）A .质子和电子在一定条件下也能表现出波动性B. 横波、纵波都能发生偏振现象C. 光盘记录信息的密度很高，是利用了激光的平行度好的特点D.声波和电磁波都能发生多普勒效应y/cm x/m P0.2 2 - 2 0.6 -0.2 0.8 0.4 MQ v 1.0 1.2 v x/m y/cm 52 3 1 4 -55768Px/m y/m -12 3 1 -2-3a b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页32. 一简谐横波沿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（AD）A. 由波形图可知该波的波长B. 由波形图可知该波的周期C. 经 1/4 周期后质元P 运动到 Q D. 经 1/4 周期后质元R 的速度变为零33. 一列简谐横波在x 轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c 为三个质元， a 正向上运动 .由此可知（ AC）A. 该波沿 x 轴正方向传播B. C 正向上运动C. 该时刻以后，b 比 c 先到达平衡位置D. 该时刻以后，b 比 c 先到达离平衡位置最远处34. 一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0. 当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处位置及运动情况是（ A）A. 在其平衡位置下方且向上运动B. 在其平衡位置下方且向下运动C. 在其平衡位置上方且向上运动D. 在其平衡位置上方且向下运动35 图中实线和虚线分别是x 轴上传播的一列简谐横波在t= 0 和 t= 0.03s 时刻的波形图，x=1.2m 处的质点在t=0.03s 时刻向 y 轴正方向运动，则( A)A. 该波的频率可能是125HZ B. 该波的波速可能是10m/s C. t= 0 时 x=1.4m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向D. 各质点在0.03s 内随波迁移0.9m 36. A、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=TA时间（ TA为波 A 的周期），两波再次出现如图波形，则两波的波速之比vAvB可能是（ABC ）A13 B12 C21 D31 37. 如图所示， 实线表示两个相干波源S1、 S2发出的波的波峰位置，则图中的_点为振动加强点的位置. 图中的_点为振动减弱点的位置.答案 : b，a38. 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，t=0 时刻的波形如图1 中实线所示， t=0.2s 时刻的波形如图1 中的虚线所示，则（C）A. 质点 P 的运动方向向右B. 波的周期可能为0.27s C. 波的频率可能为1.25Hz D. 波的传播速度可能为20m/s y O x/cm 123456P Q a b c x y/cm x/m O10 123456y/cm x/m O5 -5 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 vA avB aS1 S2 by/m x/m 图 1 O P 6 12 18 24 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页