高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 机械波的描述课时练习

3.2机械波的描述基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列说法正确的是（　　）

A．当机械波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是波长

B．传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅

C．由波在均匀介质中的传播速度公式v=λf可知，频率越高，波速越大

D．在波的传播方向上，相距半波长的整数倍的两质点的振动情况完全相同

2．一列声波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2 ，若λ1 ＝2λ2，则该声波在两种介质中的频率之比和波速之比分别为（　　）

A．2∶1，1∶1 B．1∶2，1∶4 C．1∶1，2∶1 D．1∶1，1∶2

3．下列说法正确的是（　　）

A．机械波的频率与波源无关

B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定

C．声波是一种横波

D．形成纵波的质点，随波一起迁移

4．下列关于机械波的说法中，正确的是（　　）

A．在简谐波中，各质点的振动步调完全相同

B．简谐横波向右传播时，介质中的各个质点也向右移动

C．一列简谐横波在介质中传播，各质点的振动频率各不相同

D．简谐横波向左传播时，介质中左边质点的振动总比相邻的右边质点的振动滞后一些

5．S为一列简谐横波的波源，其振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为10m和30m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。以下说法不正确的是（　　）

A．这列波的周期为0.8s

B．这列波的波长为16m

C．这列波的波速为20m/s

D．当B点离开平衡位置的位移为-10cm时，A点处于波峰位置

6．一列波沿绳子传播，绳上有相距3m的P点和Q点，它们的振动图线如图所示．其中实线为P点的图线，虚线为Q点的图线，则该列波的波长和波速的可能值为（　　）

A．6m，20m/s B．6m，12m/s C．2m，10m/s D．2m，12m/s

7．在地震中产生的地震波既有横波也有纵波，假设某次地震中，震源在地面上A点正下方，地面上B点与A点距离为100 km，地震波中纵波波速为6.4 km/s，横波波速为3.2 km/s，地震波频率为10 Hz，位于A点的观察者在接收到纵波2 s后才接收到横波，则以下说法中错误的是（　　）

A．震源距离A点深度为12.8 km

B．位于B点的观察者先感觉到左右晃动，后感觉到上下振动

C．纵波的波长大于横波的波长

D．位于B点的观察者接收到纵波比接收到横波也要早2 s

8．如图所示，因波源S周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现A、2A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q分别是x=2d和x=4d位置处的两个质点，下列说法正确的是（　　）

A．波源S的振动频率始终保持不变

B．机械波的波速在不断变化

C．当机械波刚好传到x=11d位置处时，P点和Q点经过的路程相等

D．任一时刻，质点P和质点Q的速度方向相同

9．在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零．则该波的波速可能是

A．1.5m/s

B．2m/s

C．3m/s

D．6m/s

10．如图所示的各点之间的距离均是，当时，点开始向上振动，经达到最大位移，此时波传播到点，则以下结论中正确的是(    )

A．波的传播速度是，周期是

B．波的频率是，波长是

C．再经，波传播到了点，此时点达最大位移

D．波从1时刻传播到点时，其历时，质点达到最大位移

11．简谐横波沿水平方向由质点a向质点b传播，波速为4m/s，两质点平衡位置间的距离为2m，时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，则下列时刻中b可能第一次处在波峰位置的是（　　）

A． B． C． D．

12．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（　　）

A．波的传播速度即波源的振动速度

B．物体作机械振动，一定产生机械波

C．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止

D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定

13．在t=0时刻一木块在静水面O处开始上下振动，形成各个方向传播的水波．t=1s时，如图所示，水波向西刚好传播到M点（图中只画了东、西方向，其他方向未画出），O、M间的距离为2m，波形的最低点N与原静水的竖直距离为15cm，以下分析正确的是（   ）

A．t=1s时，O点的运动方向向下

B．该水波的波长为2m

C．M点与N点振动后，在某时刻速度不可能相同

D．t=1.25s时刻M点和N点处于同一水平线上

14．一列简谐波的图像如实线所示，当这列波进入到其它介质中时，该波的图象变成如虚线所示，则该波的波速和原来相比（　　）

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定

15．图甲是一列简谐横波传播到x=5m的M点时的波形图，图乙是质点N（x=3m）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x=10m处的质点，下列说法正确的是（　　）

A．经过3s，点移动到x=8m处

B．当点开始振动时，点位于波谷

C．在t=2s时，质点P的速度为零，加速度也为零

D．从此时刻到质点Q第一次到达波峰的过程中，N点通过的路程为60cm

二、填空题（共4题）

16．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，在t时刻的波形如实线所示，经过t=3s，其波形如虚线所示。已知图中的两个波峰的平衡位置x1与x2相距1m，该波的周期为T，且2T<t<4T。则可能的最小波速为_________m/s，最小周期为_________s。

17．如图所示，a、b、c、d…为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m．若某时刻向右传播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过0.2s d质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置（已知质点振幅为2cm，ad沿传播方向上的距离小于一个波长）．则该简谐横波在介质中的波速可能值为_______m/s，此时质点j的位移可能为________cm．

18．国庆期间，小明一家驾车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛4s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。

（1）人们利用声音的反射做成了回声测距系统，运用该系统______（填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，原因是__________________。

（2）小明听到回声时距离高山多远______？

19．从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则__________________．

A．波源的振动周期为1.2s

B．波源的起振方向向下

C．波速为8m/s

D．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大

E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m

三、综合题（共4题）

20．一列频率为5Hz的简谐横波沿x轴正方向传播， M、N是介质中平衡位置分别位于x=3m和x=19m的两个质点。时刻的波形如图所示，此时M点恰好开始振动。求：

（1）该波的传播速度；

（2）当t=s时，M点的位移；

（3）再经过1.95s， N点通过的路程以及位移。

21．一列沿着x轴负方向传播的简谐横波，在t1=0．05s时的波形如图所示，其中M、P两质点的平衡位置坐标分别为xM=1．0m、xP=1．2m．已知该波中任何一个质点经过8cm的路程所用的时间均为0．5s，求：

（1）质点M的振动周期和简谐运动方程；

（2）质点P回到平衡位置的时刻．

22．如图所示，在坐标原点O处有一做简谐运动的波源，其周期T=0.4s。振幅A= 10cm。t=0时刻波源从平衡位置沿y轴负方向开始振动,产生一列沿x轴正方向传播的横波。已知当这列波刚传播到质点P（12m, 0）时，波源恰好位于波峰位置。求:

I．质点P开始振动后经∆t=0. 7s时P的位移；

II．这列波的波速大小；

Ⅲ．若这列波的波速为8m/s,请写出以t= 1.8s时刻为新的计时起点时质点P的振动方程。

23．如图所示，波源S在竖直方向做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为cm，产生的波向+x方向传播，波速v=8m/s，P，Q是分别位于波源右侧介质中的两质点，质点Q到波源的距离是质点P到波源距离的4倍，从t=0时开始计时，当波源第一次到达波谷时，波刚好传到P点。求：

（1）波长；

（2）从t=0时开始计时到质点Q第一次出现波峰，波源通过的路程。

参考答案

1．B

2．C

3．B

4．D

5．D

6．C

7．D

8．C

9．C

10．D

11．B

12．D

13．D

14．A

15．D

16．5       

17．3或2   0

18．不能    声音的传播需要介质，太空是真空，不能传播声音    640m   

19．ABE

20．（1）10m/s；（2）2.5cm；（3）35cm；-5cm

21．（1）T=0．2s，y=Acost=0．8cos10πt（cm）

（2）t =（0．1n+0．13）s （n = 0，1，2，…）

22．Ⅰ. ，方向沿y轴正方向；

Ⅱ． ；

Ⅲ．

23．（1）3.2m；（2）1.3m