粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 机械波的描述复习练习题

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 机械波的描述复习练习题，共18页。试卷主要包含了2机械波的描述 课后练习，0m/s，5m，5 m/s等内容，欢迎下载使用。

1．在波的传播方向上有相距2米的A、B两个质点，当A处于波峰位置时B刚好处于波谷位置，则这列波波长可能值为：（ ）
A．1米B．2米C．3米D．4米
2．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形图如实线所示，此时起经，第一次出现如虚线所示的波形图。已知波长为，则下列说法中正确的是（ ）
A．若波向右传播，则该波的周期为
B．若波向左传播，则该波的周期为
C．距离波源越远的质点振动频率越小
D．波峰位置处质点的加速度小于平衡位置处质点的加速度
3．如图所示为海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波（视为横波）沿海而传播，在波的传播方向上相距的两处分别有甲、乙两浮标，两浮标随波上下运动。当甲运动到波峰时，乙恰好运动到波谷，此时甲、乙之间只有一个波峰。观察到甲从第1次到达波峰与第11次到达波峰的时间间隔为，则该水波（ ）
A．振幅为B．波长为C．频率为D．波速为
4．一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则（ ）
A．这列波沿x轴负方向传播
B．质点a此时动能最大，加速度最小
C．再经过一个周期，质点P运动到x=6m处
D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置
5．如图所示，在某均匀介质中的一条直线上有两个振源A、B，相距6m，C点在A、B的中间位置。t=0时，A、B以相同的频率开始振动，且都只振动一个周期，振幅也相同，图甲为A的振动图像，乙为B的振动图像，t1=0.3s时，A产生的向右传播的波与B产生的向左传播的波在C点相遇，则下列说法正确的是（ ）
A．两列波的频率都是0.2Hz
B．两列波在A、B间的传播速度大小为12m/s
C．两列波的波长都是4m
D．t2=0.7s时，B经过平衡位置且振动方向向下
6．高二年级某同学在天鹅湖中投入一颗小石块激起一列水波，该同学发现湖中有两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶之间还有2个波峰，用手机测量两树叶间水面距离是5m，再通过手机计时发现两树叶在1min内都上下振动了120次。则下列说法正确的是（ ）
A．该列水波的波速是4.0m/s
B．该列水波的频率是120Hz
C．该列水波的波长是2.5m
D．两片树叶的振动方向有可能相同
7．如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz。现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同的振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说不正确的是（ ）
A．由振源P产生的波先到达弹簧处
B．由振源Q产生的波后到弹簧处
C．两列波可能形成干涉
D．由振源Q产生的波的波速接近4m/s
8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为。某时刻波形如图所示，两质点a、b的平衡位置的横坐标分别为，。则下列说法错误的是（ ）
A．此时质点a的振动速度比质点b的振动速度大
B．质点a的起振时间比质点b的起振时间早1s
C．平衡位置的横坐标处的质点（图中未画出）与质点a的振动情况总是相同
D．质点b的振动周期为4s
9．如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下（沿y轴方向）振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.2s后，沿波的传播方向上距S为3m的P点开始振动，若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．波源S最初是向下振动的
B．该简谐波的波速为1.5 m/s
C．该波的波长为0.6m
D．该波通过宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期。下列说法正确的是（ ）
A．波速为0.40
B．的质点在时位于波谷
C．的质点在时位于波谷
D．若此波传入另一介质中其波速变为0.80，则它在该介质中的波长为0.32m
11．一列沿x轴正方向传播的简谐横波的x-y-t图像如图所示，图中曲线①②③均为正弦曲线，其中曲线①在xy平面内，曲线②所在的平面平行于xy平面，曲线③在yt平面内，则（ ）
A．曲线①的振幅为2cm
B．波的传播速度为4cm/s
C．曲线③为0m处质点的振动图像
D．t=1s时6m处质点沿y轴负方向运动
12．一列沿x轴传播的简谐横波，波速为m/s，实线、虚线分别为、两个时刻的波形图（）。已知平衡位置坐标为m的质点P，在时刻正向着加速度变大的方向振动，设，下列判断正确的是（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．时刻质点P振动的加速度沿y轴负方向
C．从开始计时，经0.375s质点P第一次回到平衡位置
D．可能为1.25s
13．如图所示，沿水平x轴方向放置一根弹性轻绳，轻绳两端的坐标分别为x=0和x=12m，x轴上各点为弹性轻绳各个质点振动的平衡位置，现使轻绳上x=0与x=12m两端处的质点同时开始沿着竖直方向上下做简谐运动，一段时间后形成沿x轴方向相向传播的甲、乙两列简谐波，已知两列波在绳中的传播速度为1m/s，两列波振动的振幅都为A，在t=0时刻形成的波形如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两列波波源振动的频率之比为1︰2
B．t=5s时刻，x=5m处质点处于平衡位置
C．两列波波源的起振方向相反
D．在t=0到t=4s时间内，x=7m处质点运动的路程为4A
14．A、B两波源在同一均匀介质中分别产生沿x轴正方向和负方向的简谐横波，其中A波源位于O点，B波源在x轴正半轴某处，两波源的起振方向和振幅均相同。某时刻A波波形如图所示，此时A波源已经振动了0.3s，刚好传播到x=9cm处。B波源比A波源早振动0.1s, B波波形未画出，此时B波刚好传到x=3cm处。下列说法正确的是（ ）
A．两波的波速均为0.3m/s
B．B波源在x=12cm处
C．O点在之后的0.1s内通过的路程为10cm
D．若B波波源频率为7.5Hz，x=9cm处的质点的位移不能达到10cm
15．一列简谐横波在时刻的波形如图所示，已知时刻质点的速度为，经过它的速度与第一次相同，再经过它的速度与第二次相同。
（1）判断波的传播方向并计算波的周期；
（2）若波源的振动始终持续，计算的质点运动到波峰的时刻。
16．一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。设向上为正，经时间t1（小于一个周期），此时质点M向下运动，其位移仍为0.02m，求t1。
17．O、P是两简谐波的波源，其坐标值分别为xO=0、xP=11.5m，激发的两列横波甲、乙沿x轴相向传播，t=0时的波形如图所示，此时P质点尚未开始振动。t1=0.6s时，甲、乙两列横波分别传到8.0m和9.5m处，且P恰好振动了一个周期。已知两列波的波速相同且波幅均为20cm，求：
（1）P质点开始振动的时刻；
（2）O、P间质点最早出现位移为-40cm的时刻。
18．如图a所示，一简谐横波沿A、B两点的连线上传播，A、B两点相距5.5m，已知A、B之间的距离小于一个波长，其振动图像如图b所示，实线为A点的振动图像虚线为B点的振动图像。
（1）若该波向右传播，求波长；
（2）若该波向左传播，求波速。
19．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅均为。图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处。求
（1）求两列波相遇的时刻。
（2）求后质点M运动的路程。
20．如图1所示，O、P为某均匀介质中平衡位置相距d=1m的两质点，一列简谐横波从O点向P点传播，图2，图3分别为O、P两质点的振动图象，求：
（1）质点P的振动方程；
（2）该简谐横波的传播速度大小。
参考答案
1．D
【详解】
根据题意可知，A处于波峰位置时，B刚好处于波谷位置，则AB间距离与波长的关系为：
， (n=0，1，2，3…)
A．如果波长为1m，则n没有对应的整数，故A错误；
B．如果波长为2m，则n没有对应的整数，故B错误；
C．如果波长为3m，则n没有对应的整数，故C错误；
D．如果波长为4m，则n=0，故D正确；
故选D。
2．B
【详解】
A．若波向右传播，则波速为
则该波的周期为
故A错误；
B．若波向左传播，则波速为
则该波的周期为
故B正确；
C．波上任意处的质点振动频率都和波源振动频率相同，故C错误；
D．质点做简谐运动中，离平衡位置越远，回复力越大，则加速度越大，故波峰位置处质点的加速度大于平衡位置处质点的加速度，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．根据题给条件无法得知浮标离开平衡位置的最大距离，故A错误；
B．设波长为λ，则由题意可知
解得λ=3m，故B正确；
C．设周期为T，则由题意可知
解得T=2s，所以频率为
故C错误；
D．波速为
故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．由题意根据波形与振动方向的关系可推知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．质点a此时位于平衡位置，动能最大，加速度最小，故B正确；
C．质点P只是在平衡位置附近做往复振动，不会沿波的传播方向移动，故C错误；
D．质点P和质点b的平衡位置相差一个波长，当质点P运动到最低点时，质点b恰好也运动到最低点，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．由题图可知，两列波的周期均为T=0.2s，所以两列波的频率均为
故A错误；
B．两列波在同种介质中传播，波速大小相同，设为v，由题意可得
2vt1=xAB
解得v=10m/s，故B错误；
C．两列波的波长均为
故C错误；
D．由题意
由题图乙可知t2时刻，B经过平衡位置且振动方向向下，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
B．两树叶在1min内都上下振动了120次，则树叶的振动周期为
树叶振动的频率为
该列水波的频率是2Hz，所以B错误；
C．当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶之间还有2个波峰，用手机测量两树叶间水面距离是5m，则有
解得
则该列水波的波长是2m，所以C错误；
D．两片树叶的振动方向有相反，所以D错误；
A．根据
则该列水波的波速是4.0m/s，所以A正确；
故选A。
7．C
【详解】
AB．由“上下坡”法可知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达振动系统的是P波，故振源P离振动系统较近，故AB正确，不符合题意；
C．产生干涉的条件是两列波的频率相等，而P、Q的频率不相等，故不会形成干涉，故C错误，符合题意；
D．Q晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的频率接近2HZ，故波速接近
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
A．质点a离平衡位置比b远，所以此时质点a的速度比b的速度小，故A错误，符合题意；
B．质点a的振动形式传到b所用的时间为
即质点a的起振时间比质点b的起振时间早1s，故B正确，不符合题意；
C．由图能直接读出波长λ=8m，x=10.5m处的质点与a质点相距一个波长，步调总是一致，振动情况总是相同，故C正确，不符合题意；
D．由图能直接读出波长λ=8m，由公式得
质点b的振动周期为4s，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．AD
【详解】
A. 由振动图像可知，波源S最初是向下振动的，故A正确；
B. 该简谐波的波速为
故B错误；
C. 该波的波长为
故C错误；
D. 波长大于宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象，故D正确。
故选AD。
10．ABD
【详解】
A．因周期T>0.20s，故波在Δt=0.20s内传播的距离小于波长，由图像可知传播距离Δx=0.08m，故波速
v==0.40m/s
A正确；
B．由图像可知波长=0.16m；
得，波的周期
根据振动与波动的关系知t=0时，x=0.08m的质点沿y轴正方向振动
故此时该质点位于波谷，B正确；
C．因为
此时x=0.08m的质点在x轴上方沿y轴负方向振动，C错误；
D．若此波传入另一介质中，周期不变，根据
得波速变为0.80m/s时波长为
D正确。
故选ABD。
11．ACD
【详解】
A．由这列波的波动图像曲线①可知，波的波峰为2cm，所以，可以得出曲线①中质点的振幅为2cm；故A正确；
B．由这列波的波动图像可知，波的波长为4cm/s，而质点的振动周期为2s，根据波的传播速度与波长和振动周期的关系，可知传播速度为2cm/s；故B错误；
C．由于曲线③中的质点从平衡位置向y轴负方向运动，又因为这列波沿x轴正方向传播，可得，曲线③为0m处质点的振动图像，故C正确；
D．当时间t=1s时，由0m处质点的振动图像可知，其向y轴正方向运动，由波动图像可以看出，6m处质点运动方向与其相反，所以6m处质点向y轴负方向运动，故D正确；
故选ACD。
12．BC
【详解】
A．因为质点P在时刻正向着加速度变大的方向振动，即质点P向上振动，根据“上坡下，下坡上”可判断该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．因为在时刻质点P的位移为正，所以此时刻质点P振动的加速度沿y轴负方向，故B正确；
C．质点P第一次回到平衡位置所用的时间为
故C正确；
D．因为波沿x轴正方向传播，所以到时间内波传播的距离为
根据
其中，n为正整数，所以不可能为1.25s，故D错误。
故选BC。
13．AB
【详解】
A．由图可知，甲的波长为4m，乙的波长为2m。根据公式，有
代入数据，得
故A正确；
B． t=5s时刻，甲传播距离为
可知，甲波的影响是使x=5m处质点处于平衡位置且向下振动。t=5s时刻，乙传播距离为
可知，乙波的影响是使x=5m处质点处于平衡位置且向上振动。根据波的叠加原理，可知
x=5m处质点处于平衡位置，故B正确；
C．根据波的传播方向，可以判断两列波波源的起振方向相同，均为向上振动，故C错误；
D．t=4s时，甲波还未到达x=7m处，乙波在t=3s时，到达x=7m处，在在t=0到t=4s时间内，x=7m处质点运动的路程为2A，故D错误。
故选AB。
14．ACD
【详解】
A．因为A波源已经振动了0.3s，刚好传播到x=9cm处，可知波速
波速只与介质有关，则两波的波速均为0.3m/s，选项A正确；
B．因为B波源比A波源早振动0.1s，则振动0.4s传播的距离为12cm，此时B波刚好传到x=3cm处，则B波源在x=15cm处，选项B错误；
C．波的周期
O点在之后的0.1s内通过的路程为2A=10cm，选项C正确；
D．因A波振动频率为5Hz，若B波波源频率为7.5Hz，则x=9cm处的质点的振动不可能是加强点，则振动位移不能达到2A=10cm，选项D正确。
故选ACD。
15．（1）向轴正向传播，1.2s；（2）
【详解】
（1）设从时刻到第一次速度相同经历的时间为，第一次与第二次速度相同经历的时间为，若波向左传播，则，与题意不符，故波向轴正向传播
波向轴正向传播，则
周期
（2）时刻，处的质点开始振动，设振动传到处时间为，由图可知波长，则波速
的质点运动到波峰的时刻
16．
【详解】
由波形图象知，波长为λ=4m，又波长、波速和周期关系为
联立得该波的周期为
由已知条件知从t=0时刻起，质点M做简谐振动的位移表达式为
经时间t1（小于一个周期），M点的位移仍为0.02m，运动方向向下，可解得
17．（1）0.4s；（2）见解析
【分析】
考查波的振动。
【详解】
（1）两列波的波速相同，波速为
由图像得甲波的波长m，
，
P质点开始振动的时刻为
t1-T2=0.4s
（2）①若P质点开始沿+y方向振动，t1=0.6s时，位于波谷的两质点x甲=7m和x乙=11m的坐标之差x=4m，位移出现-40m的时刻为
②若P质点开始沿-y方向振动，t1=0.6s时，位于波谷的两质点x甲′=7m和x乙′=10m坐标之差△x′=3m，位移出现-40m的时刻为
18．（1）6m；（2）66m/s
【详解】
（1）从题图b中可知振动周期为T=1.0s，则
由
5=10sin（2πt0）
解得
则根据题意可得A、B两点之间的距离为
则
（2）由（1）同理可知
则
得机械波的最大速度为
19．（1）0.375s；（2）32cm
【详解】
(1)两列简谐波相遇在PQ的中点M，则，设两列波经时间为t相遇，则得
(2)两列波经，相遇在PQ的中点M，所以M点在时开始振动。两列波的周期
两列波同时到达M点，即两列波在M点的振动加强，即M点的振幅为
时，M点振动了，即2T，
根据简谐运动的周期性，M点运动的路程
20．（1）；（2）（n=0，1，2，3，……）
【详解】
（1）由题知，质点P的振动周期为
T=0.4s
则
所以振动方程为
（2）设该简谐横波的波长为，由分析知
（n=0，1，2，3，……）
所以该简谐横波的传播速度大小
（n=0，1，2，3，……）