高中沪科版 (2019)3.2 机械波的描述达标测试

3.2机械波的描述同步练习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．如图是一长软细绳，用手握住其一端上下抖动形成的某一时刻的部分波形，绳上a、b两点位置如图所示，相距l。假设抖动频率不变，不考虑能量损失，根据上述信息能确定以下物理量值的是（　　）

A．波长 B．波速 C．周期 D．振幅

2．一列简谐横波沿x轴正向传播，某时刻的图像如右图所示，坐标为(3，0)的质点经过周期后该质点的坐标是(　　)

A．(3，-2) B．(4，0)

C．(4，-2) D．(3，2)

3．如图所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，波中P点在此刻向上振动，P点的振动周期是2秒，那么对于此列波，下列说法正确的是（　　）

A．该波的传播速度为v=25cm/s

B．该波沿x轴向左传播

C．该波的波长为2m

D．该波的频率为2Hz

4．海上作业和军事领域中，在雷达无法使用的时候，经常通过解析海上浮标的位置信号来粗略地定位船舶和潜艇。设某海域内常态下海浪表面波长为，延海浪传播方向有、、三个间距150m的浮标，常态下浮标上下浮动周期为，而当某小型潜艇经过时，系统检测到浮标发生异常浮动，后和后又相继检测到、浮标发生了异常浮动，则下列说法正确的是（　　）

A．浮标随海水波浪方向向前移动

B．浮标区域常态下海水波浪速度为

C．根据数据可推测小型潜艇行驶速度约为

D．常态下浮标到达最高点时，浮标处在海平面位置

5．如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图像，这列波的传播速度为0.25m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示。那么这列波的传播方向与这段时间内质点P（x＝0.1 m处）所通过的路程是（　　）

A．向左，10 cm B．向右，30 cm

C．向左，50 cm D．向右，50 cm

6．简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（　　）

A．振幅越大，则波传播的速度越快

B．振幅越大，则波传播的速度越慢

C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长

D．波源振动的频率越高，则该波的波长必然越短

7．振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x轴上沿正负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示．图中所示的各个质点中，振动情况始终与原点的左方的质点P的振动情况相反的是( )

A．a点 B．b点 C．c点 D．d点

8．一列横波沿直线传播，S、P是该直线上相距1.2m的两点，从波刚好到达其中一点时开始计时，已知4s内S点完成8次全振动，P点完成10次全振动，则该波的传播方向及波速v分别为（ ）

A．，方向由S向P B．，方向由P向S

C． ，方向由P向S D．，方向由S向P

9．一列简谐横波沿直线AB传播，已知A、B两质点平衡位置间的距离是3m，且在某一时刻，A、B两质点的位移均为零，A、B之间只有一个波峰，则这列横波的波长不可能是（　　）

A．3m B．6m C．2m D．4m

10．如图所示为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图像，波速为1cm/s，此时P点沿方向运动，关于图上x=0.3cm处的Q点的说法正确的是（　　）

A．t＝0时，速度方向沿方向

B．t＝0.1s时，速度最大

C．t＝0.1s时，加速度方向沿方向

D．t＝0.3s时，加速度为零

11．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧。舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。在xy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。在时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P为0.2米的Q点（　　）

A．在0.1秒时加速度最大 B．在0.1秒时的速度最大

C．在0.1秒时的速度向下 D．在0到0.1秒时间内的路程是8cm

12．沿轴正方向传播的一列简谐横波在时刻的波形如图所示，为介质中的一个质点，该波的传播速度为，则时（       ）

A．质点对平衡位置的位移为负值

B．质点的速度方向与对平衡位置的位移方向相同

C．质点的加速度方向与速度方向相反

D．质点的加速度方向为方向

13．如图所示，在不同粗细的绳上1、2、3、…20各相邻两质点间距离均是1 m．当t=0时，质点1开始向上振动，经0.1 s第一次达到最大位移，质点3恰好开始振动．则以下结论正确的是（    ）

A．波的周期是2.5 s

B．t=0.4s时质点5达到平衡位置

C．质点全部振动起来后，当质点1在最高点处时质点12一定在最低点处

D．t= 0.9s时质点20从平衡位置开始向上振动

14．一频率为的振源做简谐运动时形成的水波如图所示。已知该波的波速为，到振源的距离为和处分别有一片可看成质点的小树叶和，则下列说法正确的是________。

A．两片树叶的起振方向相反 B．水波的波长为

C．的起振时刻比的晚半个周期 D．当在波谷时，恰好到波峰

15．关于机械波，下列说法正确的是（　　）

A．波传播时各质点随着波的传播而迁移

B．机械波的传播需要介质

C．机械波的波速由波源决定

D．机械波的传播过程中，各质点的运动方向一定和波传播方向垂直

二、填空题（共4题）

16．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速均为，振幅相同，某时刻的波形图如图所示。则甲、乙两列波的频率之比为______，再经过，平衡位置在处的质点振动方向为______（选填“向上”或者“向下”）。

17．如图所示为一列横波在某时刻的波形图，该波的波长为___________m；若该波的振动周期为2s，则波速为___________m/s。

18．如图所示，相距2m的M、N是均匀介质中轴(水平)上的两个质点，一列简谐横波以大小为1m／s的波速沿轴正方向传播，在t=0时恰好到达质点M处，此时质点M由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时质点M第一次到达最高点，则该波的波长为_______m；当t=_____s时，质点N第一次到达最高点．

19．图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。

（1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。

（2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。

三、综合题（共4题）

20．如图，一列简谐横波沿x轴方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．求：

(1)该简谐波的周期

(2)该简谐波的波速

21．坐标原点处的波源在时开始沿y轴负向振动，时它正好第二次到达波谷，如图所示为时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。求：

（1）这列波的传播速度；

（2）原点处的质点在t1~t2时间内通过的路程。

22．如图所示，图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。试求：

（1）该简谐横波的传播方向；

（2）该简谐横波的波速为多少；

（3）比较t=0.1s时质点Q与质点P的加速度的大小；

（4）当质点Q处于波谷时，其右方与其平衡位置相距9m的质点的位置及运动方向。

23．一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于x=2 m、x=4 m处．从t=0时刻开始计时,当t=15 s时质点Q刚好第4次到达波峰．

(1)求波速．

(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．

(3)做出质点P的振动图像（至少画出一个周期）

参考答案：

1．A

2．D

3．B

4．B

5．C

6．D

7．A

8．C

9．D

10．C

11．B

12．D

13．B

14．B

15．B

16．     2∶3     向上

17．     4     2

18．     4     5

19．     多     4m/s

20．(1)该简谐波的周期或     (2)该简谐波的波速或

21．（1）；（2）

22．（1）沿x轴正方向传播；（2）10m/s；（3）aQ﹤aP；（4）与Q相距2λ，因此处于平衡位置且向下运动

23．

（1）波速为1m/s；

（2）点P做简谐运动的表达式为．

（3）振动图象如图所示；