沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.3 机械波案例分析综合训练题

3.3机械波案例分析同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图为某质点的振动图象，下列判断正确的是（　　）

A．质点的振幅为10cm B．质点的周期为4s

C．t=4s时质点P的速度为0 D．t=7s时质点Q的加速度为0

2．图示是一列简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中x＝4 m处质点沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝5sin4πt(cm)．关于这列波，下列说法正确的是(          )

A．波长为5 m

B．波速为8 m/s，再经过个周期，x＝4 m处质点位于波谷

C．波沿x轴正方向传播

D．再经过半个周期，x＝4 m处质点沿波的传播方向移动2 m

3．图甲为一列简谐横波在t=0.1 s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质点，Q是平衡位置在x=4 cm处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则

A．波的传播速度为20 m/s

B．波的传播方向沿x轴负方向

C．t=0.4 s时刻，质点P的速度大小最大，方向y轴正方向

D．t=0.7 s时刻，质点Q的速度大小最大，方向y轴负方向

4．如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。则下列说法正确的是（   ）

A．波速可能为30m/s

B．最大周期为0.4s

C．到的时间内，处的质点沿着x轴移动了1m

D．时，处的质点正在向上振动

5．一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的（　　）是

A．该波沿x轴负方向传播

B．图乙可能为Q点的振动图像

C．t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动

D．该波的波速为80m/s

6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，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．则以下判断正确的是

A．这列波的周期为0.5s

B．再经过0.4s，质点P第一次回到平衡位置

C．再经过0.7s，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

7．位于坐标原点的波源产生的简谐横波在时的波形如图所示，此时波刚好传播到处，则（　　）

A．波源的起振方向沿y轴正方向 B．该波的传播速度大小为3m/s

C．时P点的位移为10cm D．波源的振动方程为

8．如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图，此刻图中P点速度沿y轴正方向，t=2s时刻，图中Q点刚好在x轴上。则下列说法正确的是（　　）

A．该机械波沿x轴正方向传播

B．该机械波周期不可能是

C．无论周期是多少，当Q点在x轴时，P点一定离x轴最远

D．P点振幅是10cm

9．如下图所示。甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P 的振动图像，则下列判断正确的是（            ）

A．该波的传播速率为4 cm/s

B．该波的传播方向沿x 轴正方向

C．经过0.5 s 时间，质点P 运动的路程为0.4m

D．平衡位置x=1.5 m 处的质点在t=0s到t=2.25s 时间内的路程为

10．如图所示，在一条直线上两个振源A、B相距4m，振动频率相等，从t0=0时刻A、B开始动，且都只振动一个周期，振幅相等，甲为A的振动图像，乙为B的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.4s时刻在AB中点C相遇，则（　　）

A．两列波在A、B间的传播速度均为10m/s

B．两列波的波长都是1m

C．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点

D．t2=0.9s时刻B点经过平衡位置且振动方向向上

11．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，M、N两质点的横坐标分别为xM=2m和xN=6m，质点N从该时刻开始计时的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是 （　　）

A．该波沿x轴负方向传播，波速为0.75m/s

B．质点N在t=4s时速度为零

C．质点N在2～4s时间内的位移为零

D．质点M在t=4s时到达平衡位置，且向上运动

12．如图（a）所示为一列简谐横波在t=6s时的波形图，图（b）是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（ ）

A．v=25cm/s，向左传播 B．v=50cm/s，向左传播

C．v=25cm/s，向右传播 D．v=50cm/s，向右传播

13．在均匀介质中有一列简谐横波，以的速度沿轴负方向传播，在时刻的波形如图所示，则质点的振动图像为（　　）

A． B．

C． D．

14．如图所示，一列横波在x轴上沿x轴方向传播，实线表示t=0时刻的波形图，虚线是t=2s时刻的波形图，下列说法正确的是（　　）

A．质点的振动周期一定是8s

B．该波的波速可能是1m/s

C．t=0时刻，x=4m处的质点振动方向一定向上

D．t=4s时刻，x=6m处的质点可能位于平衡位置

15．一列横波在t=0时刻的波形如图甲所示，M、N是介质中的两个质点，图乙是质点M的振动图像，则（　　）

A．该波沿x轴正方向传播

B．该波的波速为1m/s

C．质点M与N的速度总相同

D．质点M与N的速率总相同

二、填空题（共4题）

16．如图甲所示为一列简谐波沿x轴传播在=0时刻的波形，图乙为x=1m处质点的振动图象，则此可以判断，此列波沿x轴___________（填“正：”或“负”)方向传播，波速为_________m/s，从t=0时刻开始，x=2.16m处的质点到平衡位置所需要的最短时间为___________s．

17．如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波t =0时的图线用实线表示。t=1s时其图线用虚线表示，已知该简谐横波的波长为2m。

(1)若该波向x轴正方向传播，其最小波速是_________m/s；

(2)若该波向x轴负方向传播，其最大周期为_________s（结果用分数表示）；

(3)若波速为20.25m/s，则此波向x轴_________（选填“正方向”或“负方向”）传播。

18．一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形图， t=2.4s时刻第一次出现虚线所示的波形图．则该波的波速为_______m/s；t=4s时，x=2m处的介质点的位移为_______cm．

19．在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A振动的周期是________s；时，质点A的运动沿轴的_________方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是_____cm

三、综合题（共4题）

20．如图所示，波原O的振动频率为，它振动一个周期，在弹性绳上形成的横波传到D点，且每波峰向右移动，试求：

（1）该波的波长和波速．

（2）用箭头标出图中P、O、B、D四个质点在图示时刻的速度方向．

（3）画出经后的波的图象在原图上作图并标出P、D点坐标．

21．如图所示，实线为t1 = 0时刻的图象，虚线为t2 = 0.1s时刻的波形．

试求：

（1）若波的传播方向为+x方向，波速多大？

（2）若波的传播方向为-x方向，波速多大？

（3）若波速为450m／s，波沿什么方向传播？

22．如图所示,实线为简谐波在t时刻的波形图,虚线为波在(t+0.01)s时刻的波形图,若波速为100m／s.

(1)指出简谐波的传播方向

(2)x=1m处的质点在此0.01s内的位移多大?方向如何?

23．一质点沿x轴做简谐运动，其振动图像如图所示，试在图中标出A、C、F对应时刻的速度方向，在B、D、E对应时刻的加速度方向.

(      )

参考答案：

1．B

2．B

3．D

4．B

5．C

6．C

7．C

8．C

9．C

10．B

11．D

12．B

13．C

14．B

15．D

16．     正     1     0.16

17．     0.25          正方向

18．     1.25     5

19．     4     正     10

20．（1）4m,100m/s（2）如图；（3）如图；

21．（1）v右=50（4n+1）m/s (n=0、1、2、…….)；

（2）v左=50（4n+3）m/s   (n=0、1、2、…….)；

（3）+x方向传播

22．（1）波向右传播

（2）0.05m，方向向上

23．