物理粤教版 (2019)第三节 机械波的传播现象精品课后复习题

这是一份物理粤教版 (2019)第三节 机械波的传播现象精品课后复习题，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题


1.以下关于波的说法中正确的是 （ ）


A. 干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象


B. 因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比相差不大，所以声波很容易产生衍射现象


C. 声波是横波


D. 纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动


2.如图所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图，已知这列波的周期T=2.0s．下列说法正确的是（ ）





A. 这列波的波速v=2.0m/s


B. 在t=0时，x=0.5m处的质点速度为零


C. 经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播0.8m


D. 在t=0.3s时，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向


3.下列说法正确的是（ ）


A. 拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃表面折射光的影响


B. 相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的


C. 医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速，这一技术应用了多普勒效应


D. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线


4.如图所示是一列沿 x 轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为 20m/s ．则（ ）





A. 波长为2m，周期为0.1s B. 波长为4m，周期为5s


C. 波长为2m，周期为10s D. 波长为4m，周期为0.2s


5.某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5cm，振动周期为0. 4s，振动在介质中沿x轴正向传播，波速为lm/s。若质点由平衡位置O开始向+y方向振动，经0. 2s时立即停止振动，则振源停止振动后经0. 2s时的波形是（ ）


A. B.


C. D.


6.如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图. 质点c在t=3s时第1次到达波峰，此时质点e恰好在平衡位置且向下运动，则下列说法正确的是（ ）





A. 这列波的波速为2m/s，频率为0.25Hz B. 这列波向右传播


C. t=0.4s时b质点恰好回到平衡位置 D. t=3s时质点d向上运动


7.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，若已知波源在坐标原点O处，波速为2m/s，P、Q分别是平衡位置为4m和7m处的两质点，则（ ）





A. 此时刻质点P的速度最小 B. P点振幅比Q点振幅小


C. 此时刻质点Q的加速度最大 D. 从此时刻开始计时，质点Q的位移表达式为y=-5sinπt


8.水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个波源。这两列波相遇后，在它们重叠的区域形成如图所示的图样。下列说法中正确的是（ ）





A. 这是水波的衍射现象 B. 这两个波源的振动频率相同


C. 加强区和减弱区在水面上的位置会发生变化 D. 这是水波特有的现象，其它波没有此类现象


9.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。则下列说法中正确的是（ ）





A. 简谐横波的波速为20m/s


B. 简谐横波沿x轴负方向传播


C. t=0.1s时质点Q的加速度小于质点P的加速度


D. 当质点Q处于波谷时，与其平衡位置相距9m的质点一定处于平衡位置且向上运动


10.图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况， 实线表示波峰，虚线表示波谷．M是该时刻波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一．以下说法中错误的是（ ）





A. 质点M的振动始终是加强的 B. 质点M的振幅最大


C. 质点M的位移始终最大 D. 质点M的位移有时为0


11.关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是（ ）


A. 有机械振动必有机械波


B. 有机械波必有机械振动


C. 在波的传播中，振动质点随波的传播发生迁移


D. 在波的传播中，若振源停止振动，波的传播会立即停止


12.一列向左传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，该波源的振动周期为2s。则下列说法正确的是（ ）





A. 该波的波速为1m/s


B. x=2m处的质点P经过1s后到达了坐标原点


C. t=0.8s时刻，x=2m处的质点P向y轴负方向振动


D. t=1.0s时刻，x=2m处的质点P向y轴正方向振动


二、填空题


13.“只闻其声，不见其人”这是声波的________现象；北京天坛的回音壁是利用声波的________现象。


14.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图1所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=________m．


15.如图所示，一列简谐波沿 x 轴传播，实线为 t=0 时刻的波形图，此时 P 质点向 y 轴负方向振动；虚线为 0.02s （小于 1 个周期）时的波形图。根据以上信息可确定该波沿 x 轴________（填“正或“负”）方向传播，波速为________ m/s ；该波遇到频率为________ Hz 的另一列简谐横波时会发生干涉现象。





16.某广播电台发射的电磁波的波长是500m，它的频率是________ Hz．


三、综合题


17.一根张紧的水平弹性长绳上有a、b 两点，相距 14.0m，一列简谐横波沿此绳向右由a向b 传播。若 a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动。经过1.0s 时，a 点的位移为零且向下运动，b 点的位移恰达到负最大，求：


（1）这列简谐横波的波长 λ 的一切可能值；


（2）这列简谐横波的波速 v 的一切可能值。


18.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿x轴相向传播,t=0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10m/s,求:





（1）甲、乙两列波的频率各是多少


（2）第几秒末两列波相遇?相遇时C、D两点间有哪些点位移最大


19.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻的波形图如图甲所示。从t1=0时刻算起，在t2=0.6s时刻，x=90cm处的A点刚好第三次出现波峰。





（1）求波源的振动周期T；


（2）求这列波在t1到t2这段时间内向前传播的距离Δx；


（3）在图乙中画出t2时刻的波形图（至少画出一个波长）。


20.波源处于坐标原点的一列简谐波同时向左右两侧传播，在 t=0 时刻波形如图甲所示。坐标 x=3m 处的P点的振动图像如图乙所示。求：





（1）画出简谐波传到 x=12m 时的完整波形图；


（2）简谐波的波速，并写出P点的振动方程；


（3）处于 x=-10m 的M点到达波谷的可能时间，及此时间内波源振动的路程。


答案解析


一、单选题


1.【答案】 B


【解析】频率相同、相位恒定的两列波相遇才能产生稳定的干涉现象，A不符合题意；由衍射条件知，B符合题意；声波是纵波，C不符合题意；波的传播过程中，不论横波和纵波，质点并不随波发生迁移，D不符合题意。


故答案为：B


2.【答案】 D


【解析】A．由于波的波长为1m，周期为2.0s，故这列波的波速v= 1m2.0s =0.5m/s，A不符合题意；


B．由于x=0.5m处的质点处于平衡位置，故该质点的速度最大，B不符合题意；


C．经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播一个波长，即1m，C不符合题意；


D．在t=0.3s时，x=0.5m处的质点正在沿y轴正方向运动，还没到达最高点，D符合题意．


故答案为：D.


3.【答案】 C


【解析】反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗里的物体时或拍摄水面上的物体时，往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光进入照相机头，A不符合题意；根据狭义相对论，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，B不符合题意；向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速，这一技术应用了多普勒效应，C符合题意；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用X射线的穿透本领，D不符合题意。


故答案为：C


4.【答案】 D


【解析】由波形图可知，波长λ=4m；周期 T=λv=420s=0.2s ，


故答案为：D.


5.【答案】 A


【解析】因为质点振动的振动周期为0.4s，经0.2s形成半个波长，因为质点由平衡位置0开始向+y方向振动，则各质点起振方向沿+y方向，波形移动的距离x=vt=0.2m．A符合题意，B、C、D不符合题意．


故答案为：A．


6.【答案】 C


【解析】A、B、当质点c第一次到达波峰时，质点e恰好在平衡位置在向下运动，根据“上下坡法”中的“上坡向下“，可得波是向左传播的，质点c经过 34T 会第一次到达波峰，故 34T=3s ,T=4s;由λ=4m, v=λT=1m/s , f=1T=0.25Hz ,A，B不符合题意；


C、根据波形匀速移动 v=1m/s ，故波形从c移动到b点刚好b在平衡位置， t=Δxv=2-1.61s=0.4s ，C符合题意；


D、 t=3s=34T 时，c在波峰，e在平衡位置，D点正在平衡位置上方，根据“上下坡法”中的“上坡向下“可判断出质点d向下运动，D不符合题意；


故答案为：C.


7.【答案】 C


【解析】A．图示时刻，P点恰好经过平衡位置，因此速度最大，A不符合题意；


B．P点振幅和Q点振幅都是5cm，B不符合题意；


C．图示时刻，Q点恰好在负的最大位移处，加速度为正向最大值，C符合题意；


D．由图可知，波长 λ=4m


振动周期 T=λv=2s


从此时刻开始计时，质点Q的位移表达式为 y=5sin(2πTt-π2)=5sin(πt-π2)


D不符合题意。


故答案为：C。


8.【答案】 B


【解析】A．这是水波的干涉现象，A不符合题意；


B．形成稳定的干涉图案时，两列波的频率一定相同，B符合题意；


C．加强区和减弱区在水面上的位置是固定的，不会发生变化，C不符合题意；


D．干涉现象是波所特有的现象，只要是波，就一定能产生干涉现象，D不符合题意。


故答案为：B。


9.【答案】 C


【解析】A．由图甲得波长为4m，由图乙得周期为0.4s，依据 v=λT


可得波速为10m/s，A不符合题意；


B．由图可知t=0时质点P的振动方向沿y轴负方向，故简谐横波沿x轴正方向传播，B不符合题意；


C．t=0.1s时质点运动了四分之一周期，质点Q离开平衡位置的位移小于质点P离开平衡位置的位移，故质点Q的加速度小于质点P的加速度，C符合题意；


D．当质点Q处于波谷时，与其平衡位置相距9m的质点与Q相距 214λ ，处于平衡位置且向下运动，D不符合题意。


故答案为：C。


10.【答案】 C


【解析】M点是波峰与波峰叠加，是振动加强点，振幅最大，但是加强点不是始终处于波峰位置，位移不是始终最大，位移会随时间的变化而变化，有时为0，ABD符合题意，C不符合题意．


故答案为：C


11.【答案】 B


【解析】AB．机械波的产生条件是机械振动在介质中的传播，二者条件同时具备，所以没有机械振动就没有机械波；有机械波必有机械振动，A不符合题意，B符合题意；


C．在机械波形成的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波一起迁移，传播的是振动形式和能量，C不符合题意；


D．当波源停止振动，波的传播方向上介质中的质点做阻尼振动，所以波的传播不会立即停止，D不符合题意。


故答案为：B。


12.【答案】 C


【解析】A．根据波形图可知该波的波长为λ=4m，则波速 v=λT=42m/s=2m/s


A不符合题意；


B．x=2m处的质点P经过1s又回到平衡位置，不会随波迁移到坐标原点，B不符合题意；


C．t=0时刻P向上振动，t=0.5s时达到最高点，在t=1s时返回平衡位置，所以在t=0.8s时刻，P向y轴负方向振动，C符合题意；


D．t=1.0s时刻，x=2m处的质点P刚好回到平衡位置向y轴负方向振动，D不符合题意。


故答案为：C。


二、填空题


13.【答案】 衍射；反射


【解析】“只闻其声，不见其人”这是声波的衍射现象；驰名中外的北京天坛里的回音壁，三音石，圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果。


14.【答案】﹣0.5sin20πtm


【解析】解：由图读出波长λ=1m，振幅为0.5m，由v= λT 得周期为： T= λv=110=0.1s


根据ω= 2πT 得：ω= 2π0.1=20π


所以把此时刻作为零时刻，质点A的振动的方向向下，所以振动方程为：y=﹣0.5cs20πt（m）


故答案为：﹣0.5sin20πtm


15.【答案】正；0.5；6.25


【解析】


根据 t=0 时刻，P质点向y轴负方向振动，根据走坡法可得：波向右传播，即向x轴正方向传播；根据波向右传播，由两时刻的波形图可得：波速 v=1cm0.02s=0.5m/s ；周期 T=λv= ，故频率 f=1T=10.16Hz=6.25Hz ，所以该波遇到的频率为6.25Hz的另一列波会发生干涉现象．


16.【答案】6×105


【解析】解：根据c=λf得，f= cλ = 3×108500 Hz=6×105Hz，


故答案为：6×105 ．


三、综合题


17.【答案】 （1）解：一列简谐横波沿此绳向右由a向b 传播。若 a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动。故 34λ+nλ=xab=14m


得到波长 λ=4xab4n+3=564n+3(n=0,1,2…)


（2）解：经过1.0s 时，a 点的位移为零且向下运动，b 点的位移恰达到负最大 t=1.0s=(k+14)T


得到周期 T=44k+1s(k=0,1,2…)


则波速 v=λT=14(4k+1)4n+3(k=0,1,2…)


【解析】（1）结合波的传播方向和质点a的振动情况求解波长与ab两点的关系，列方程求解波长的可能值；


（2）同理。结合a、b两点的振动情况求解可能的周期，结合第一问求解的波长，相除即为波速。


18.【答案】 （1）解：由题图知：λ=4m，又因v=10m/s，所以由v=λf得 f=vλ=104Hz=2.5Hz


故甲、乙两列波的频率均为2.5Hz


（2）解：设经t时刻两波相遇，则 2vt=4m


所以 t= 42×10 s=0.2s


又因 T=1f=12.5s=0.4s ，故波分别向前传播 λ2 相遇．


此时两列波的图象如图中的虚线所示．





CD间有x=5m和x=7m处的点位移最大


【解析】（1）求解波的频率，利用波速除以波长即可；


（2）两个波叠加，波峰和波峰相遇时该点的振幅最大，结合波速求解即可。


19.【答案】 （1）解：质点 A 第三次出现在波峰，则 T2+2T=0.6s


解得 T=0.24s


（2）解：波速为 v=λT=120×10-20.24m/s=5m/s


传播距离为 Δx=v(t2-t1)=5×0.6m=3m


（3）解：波形图如图





【解析】（1）利用振动时间可以求出周期的大小；


（2）利用波长和周期可以求出波速的大小；结合传播时间可以求出传播的距离；


（3）利用质点的振动方向和周期、振幅可以画出对应的波形图。


20.【答案】 （1）解：波形图如下：





（2）解：由甲、乙两个图像可知，P点振动 1.5s 到达平衡位置过程，波向前传播了 3m


设波传播速度v、波传播的周期T，由 v=xt


得 v=2m/s


由 T=λv


P点的振动方程 y=Asin(2πTt+φ)


t=0 时 y=22cm,t=1.5s 时， y=0


得 22=Asinφ


0=Asin(2πT×1.5+φ)


则P点的振动方程 y=4sin(π2t+π4)cm


（3）解：M点第一次到达波谷的时间 t0 ，由 t0=xv


根据波传播的周期性可知，M到达波谷的时间可能为 t=nT+t0=(4n+2)s n=0,1,2,3……


在此时间内波源振动的路程为 S=tT⋅4A


得 S=(16n+8)cm n=0,1,2,3……


【解析】（1）利用波的平移可以画出简谐波传到x=12m的波形图；


（2）利用质点P最初的位置到平衡位置的距离及回到平衡位置的时间可以求出传播的速度；利用波长和速度可以求出传播的周期，利用P点的振幅、周期、相位可以求出P点的振动方程；


（3）利用M点回到波谷的时间，结合周期和振幅的大小可以求出质点P运动的路程。