第三章 机械波 单元测试题1（解析版）- 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.doc

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1、第三章 机械波 单元测试题1（解析版）一、选择题（共48分）1如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，a、b、c为介质中的三个质点，图乙表示该波处a质点的振动图像，下列说法正确的是（）A该波沿x轴正向传播B时，质点c处于波谷位置C时，质点b振动的速度方向与回复力方向相同D质点c的位移随时间变化的关系式2假期里小明在家里利用手机观看某科幻电影，为了急于了解后续情节，他开启了倍速播放模式如图所示，与原速播放相比，音调发生变化，开启倍速播放后，手机发出的声音（）A频率降低B频率升高C传播速度增大D波长变长3关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A一个振动，如果回复力与偏离平衡位置的位

2、移的平方成正比而且方向与位移相反，就能判定它是简谐运动B如果测出单摆的摆长l、周期T，作出lT2图像，图像的斜率就等于重力加速度g的大小C做受迫振动的物体其频率由物体本身决定D游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质时频率并不改变4在日本近海某次地震引发的海啸，造成了重大的人员伤亡。海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪。下列说法中正确的是（）A波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止B地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波C地震波和海啸都只有纵波D地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强5如图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波

3、，在相遇的某一时刻“突然”消失。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，则关于这三个质点的情况下列说法中不正确的是（）A此时质点a、b、c的位移都为零B此时质点a的振动速度不为零且方向向下C此时质点c的振动速度不为零且方向向下D此时质点b的振动速度为零6一列简谐横波在t=0.2s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中的两个质点，它们的平衡位置分别为x=1m和x=3.5m，质点P的振动图像如图乙所示，则（）A该简谐波沿x轴正方向传播Bt=0.775s时，质点P、Q的加速度相同Ct=0.28s时，质点P、Q的速度方向相反Dt=0.4s到t=1.1s内，质点Q的路程为7cm7如图所示，一

4、列简谐横波向右传播，波长为 0.40m ，P、Q 两质点的平衡位置相距 0.7m。当 P 运动到上方最大位移处时，Q 的运动情况是（） A运动到上方最大位移处B运动到下方最大位移处C运动到平衡位置，且速度方向向下D运动到平衡位置，且速度方向向上8一列沿轴传播的简谐波，波速为，某时刻的波形图象如图所示。此时处的质点具有正向最大速度，则再过4.5s，下列说法正确的是()A处质点具有正向最大加速度B处质点具有负向最大速度Cx=0m处质点沿x轴移动到了x=18m处Dx=6m处质点通过的路程为20cm9下列说法正确的是（）A单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关B做简谐运动的质点，

5、经过平衡位置时，速度可能不同C在波的干涉现象中，振动减弱的质点的位移一定为零D狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的10如图所示为时刻的波形图，波的传播方向平行于x轴。质点A位于处，质点B位于处。时，质点B第一次出现在波峰位置；时，质点A第一次出现在波峰位置。则（）A波速为1m/sB波的周期为4sC波沿x轴正方向传播D时，质点A的振动速度小于质点B的振动速度11如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左，则此时刻有（）A各质点的位移都为5 cmBx2 m处的质点速度沿y轴正方向Cx4 m处的质点加速度方向沿y轴正方向Dx8 m处的质点速度为正的最大值12在同一均

6、匀介质中，位于处的振源P和处的振源Q分别发出甲、乙两列简谐横波。甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播。时刻甲、乙两列波分别到达和处，两列波的波形图如图所示。已知甲波的频率为，则（）A乙波的传播速度为B处质点的起振方向是y轴负方向C时，平衡位置位于处的质点位移为D0到，处的质点运动的路程为二、解答题（共52分）13某横波在介质中沿x轴传播，图甲为t0.25 s时的波形图，图乙为P点（x1.5 m处的质点）的振动图像，（1）求P质点2.0s内运动的路程S和位移x；（2）求该波的波速和P质点在0.5s时的速度；（3）写出该波的传播方向和质点N在t1.0 s时的运动方向；（4）试画出t0.75

7、s时的波形图。14如图所示，在同一均匀介质中有和两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，与之间相距，若的振动频率均为，两列波的波速均为点为和连线的中点，今以点为圆心，以为半径画圆(1)该波的波长为多少？(2)在连线上振动加强的点（和除外）有几个？(3)在该圆周上（和两波源除外）共有几个振动加强的点？思路点拨由干涉现象中振动加强点的条件判断振动加强点的个数。15如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x2m处的质点P，以此时刻为计时起点的振动图像。Q点是平衡位置在x0.5m处的一个质点。（1）此波的周期，波长；（2）算出波速大小，判断波的传播方向；（3）求Q

8、点从此时刻开始运动到平衡位置的时间。16一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上距离为的a、b两质点的振动图像。试求出这列波的波长与波速。参考答案1D【详解】A由图乙可知时刻，a点振动方向向上，故该波沿x轴负向传播，故A错误；B由图甲可知时，质点C已经通过波谷上振，质点C在时到达波谷，故B错误；C时，质点b振动的速度方向向下，回复力方向向上，两者方向相反，故C错误；D质点c的位移随时间变化的关系式故D正确。故选D。2B【详解】开启倍速播放后，手机发出的声音频率升高，因为介质不变，则声音的传播速度不变，根据则波长变短。故选B。3D【详解】A一个振动，如果回复力与偏离平衡位置的位移成正比而

9、且方向与位移相反，就能判定它是简谐运动，A错误；B根据可得则如果测出单摆的摆长l、周期T，做出lT2图像，图像的斜率就等于，B错误；C做受迫振动的物体其频率由驱动力的频率决定，C错误；D游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变，D正确；故选D。4B【详解】AB地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波，当波源停止振动时，海啸和地震波的传播都不会立即停止，A错误B正确；C地震波既有横波，也有纵波，C错误；D地震波和海啸具有能量，随着传播将越来越弱，D错误。故选B。5C【详解】A两列波相遇时，质点同时参与了两列波的振动，位移等于两列波引起位移的

10、矢量和所以a、b、c质点的位移都为零，A正确，不符合题意；B向右传播的波引起a质点的振动方向向下，向左传播的波引起a质点的振动方向向下，所以此时a振动速度不为零，方向向下，B正确，不符合题意；C向右传播的波引起c质点的振动方向向上，向左传播的波引起a质点的振动方向向上，所以c质点振动的速度不为零，方向向上，C错误，符合题意；D两列波引起b质点振动的速度都为零，所以质点b振动速度为零，D正确，不符合题意故选C。6B【详解】A由题图乙可知，当t=0.2s时，质点P正从平衡位置向y轴负方向运动，根据质点振动方向与波的传播方向的关系可知，该波一定沿x轴负方向传播，A错误；Bt=0.775s时，质点P、

11、Q各振动了0.575s，质点P正从平衡位置向y轴负方向运动，质点Q开始向上振动，经过相同的时间0.575s时振动到关于平衡位置对称的位置，即质点P、Q的加速度相同，B正确；Ct=0.28s时，质点P、Q各振动了0.08s，小于四分之一周期，质点P正从平衡位置向y轴负方向运动，经过 向下振动，质点Q开始向上振动，经过 也向下振动，C错误；Dt=0.4s到t=1.1s内，即质点Q振动了 ，质点Q的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在路程不是D错误。故选B。7C【详解】P、Q两质点平衡位置相距0.7m，即相距当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到平衡位置，由于该波向右传播，可知Q向下振

12、动，故C正确，ABD错误。故选C。8AB【详解】图示时刻x=8m处的质点具有正向最大速度，质点正经过平衡位置向上，由“上下坡法”可知，该波向x轴负方向传播，根据可得则有所以再经过4.5s，则波向x轴负方向传播了的时间。则有A图示时刻x=4m处质点速度向下，再经过4.5s，处于波谷，位移为负向最大，则具有正向最大加速度，故A正确；B图示时刻x=2m处质点位于波峰，再经过4.5s，处于平衡位置向下，具有负向最大速度，故B正确；C质点只在平衡位置附近振动，并不沿x轴移动，故C错误；D再经过4.5s，x=6m处质点，处于平衡位置，通过的路程为S=24A+A=18cm故D错误。故选AB。9BD【详解】A

13、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期等于驱动力周期，与单摆的固有周期无关，而单摆的固有周期与单摆的摆长有关，故A错误；B做简谐运动的质点，经过平衡位置时，速度大小相同，方向可能不同，故B正确；C在波的干涉现象中，若两波源的振幅不同，则减弱的质点也在平衡位置上下做简谐振动，位移不是一直为零，故C错误；D根据狭义相对论理论可得，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D正确。故选BD。10ABD【详解】AB据t=2s时，质点B第一次出现在波峰位置，即半个周期为2s，故周期为4s；从波形图得到波长为4m；故波速为故A B正确；C周期为4s，故此时质点A第一次出现在波峰位置，故t=0时

14、刻质点A向-y方向振动，结合波形平移法得到波形向左平移，故C错误；D，质点A到达最大位移处，速度为零；质点B到达平衡位置，速度最大，故t=1s时，质点A的振动速度小于质点B的振动速度，故D正确。故选ABD。11CD【详解】A图示时刻，各质点的位移各不相同，只有x=12m处质点的位移为5m。故A错误；B根据波的传播方向和波的图像可以得出，此时刻x2 m处的质点速度方向沿y轴负方向，故B错误；Cx4 m 处的质点此时处于负向最大位移处，加速度方向沿y轴正方向，故C正确；Dx8 m处的质点位于平衡位置，速度方向沿y轴正方向，所以速度为正的最大值，故D正确。故选CD。12AD【详解】A因在同一均匀介质

15、中，则甲、乙两波波速相同，由波形图可知，则有故A正确；B由于两列波波速相同，则同时到达处质点，根据同侧法可知，处质点的起振方向是y轴正方向，故B错误；C时，两波传播距离均为则平衡位置位于处的质点位移为故C错误；D由于两波波速、波长相等，则两波周期也相同，均为乙波传到处的质点用时为则在乙波传到处的质点前，质点振动恰好一个周期，运动的路程为在0.5s0.75s内，两波叠加，振动加强，振动半个周期，运动的路程为则在00.75s，处的质点运动的路程为故D正确。故选AD。13（1），；（2），；（3）沿x轴正方向，向y轴正方向运动；（4）【详解】（1）由甲、乙两图可知，振幅、周期、波长,则P质点2.0s

16、内正好运动一个周期，则路程、位移分别为，（2）由波速公式由乙图可知，P质点在0.5s时处于正向最大位移处， （3）t=0.25s时，P点振动方向向上，由波形平移法该波可知沿轴正方向传播甲图为t=0.25s时的波形图，到t=1.0s时要再经过的时间为即t=1.0s时，质点N处于轴下方，并正在向y轴正方向运动（4）t0.75s时的波形图是从图甲的波形图再经过半个周期14(1)；(2)三个；(3)六个【详解】(1)由公式得(2)设为连线上的振动加强点，则其中，由于，由此解得或即在连线上除外，还有点和另外两个振动加强点，设它们分别为，如图所示(3)三点为振动加强的点，过三点作三条振动加强线（表示三个振

17、动加强区域）交于圆周上六个点，如图所示，显然这六个点也为振动加强点，故圆周上（除外）共有六个振动加强点。15（1）T=0.2S，波长4m；（2）波速为20m/s，沿x轴正方向传播；（3）Q点从此时刻开始运动到平衡位置的时间为(0.025+0.1n)s，n0、1、2【详解】（1）由图甲知波长=4m，由图乙知周期T=0.2s。（2）波速由乙图可知，t=0时刻质点P的速度向下，由波形的平移法可知，该波向x轴正方向传播。（3）Q点从此时刻开始向上振动，到达平衡位置时间根据振动的周期性，运动到平衡位置的时间 n0、1、216见解析【详解】若波由a向b传播，因为在0时刻，质点a位于平衡位置向下振动，质点b位于波峰，那么有则波长有所以该速若波由b向a传播，因为在0时刻，质点a位于平衡位置向下振动，质点b位于波峰，那么有则波长又有所以波速