高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第1节 波的形成和描述测试题

3.1波的形成和描述基础训练2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共14题）

1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。则以下说法中正确的是（　　）

A．质点P的振幅为0.05m

B．波的频率可能为7.5Hz

C．波的传播速度可能为50m/s

D．在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动

2．一列横波向右传播，某时刻介质中质点A的位置如图。则质点A的运动方向是（　　）

A．向上 B．向下 C．向左 D．向右

3．如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波的图像．绳上有九个质点，下列说法错误的是（　　）

A．具有相同的位移

B．位移相同，位移方向相反

C．振幅相同

D．振幅相同

4．下列关于机械波说法正确的是

A．有机械振动必有机械波

B．沿竖直方向振动的波必是横波

C．波的传播过程一定有能量传递

D．质点随波的传播而迁移

5．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

6．图(甲)为一列横波在t=0时波的图像，图(乙)为该波中x=4 m处质点P的振动图像．下列说法正确的是（　　）

A．波速为5m/s B．波速为6m/s

C．波沿x轴正方向传播 D．波沿x轴负方向传播

7．一列简谐波在t时刻的波形如图所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间t的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则（　　）

A．t一定为

B．t可能为

C．t一定为

D．t可能为

8．已知声波在空气中传播速度为，在两悬崖、B之间距为处的点鸣枪，听到最初两声回音时间间隔，则两悬崖间距离为（　　）

A． B． C． D．

9．质点O为波源，激发的简谐横波沿x轴正方向传播。T=0时，由平衡位置开始振动；3.0s时，波传到x=1.2m处，波形图如图所示。质点M的平衡位置在0.3m、质点N位置在0.9m处，则（　　）

A．t=0时，质点O向y轴正方向运动

B．3.0s后，质点M、N可能同时回到平衡位置

C．3.0s后，每当yM=0时，yN的大小一定是0.1m

D．3.5s时，质点M、N的加速度方向相同

10．如图所示，一列简谐横波向右传播，波长为 0.40m ，P、Q 两质点的平衡位置相距 0.7m。当 P 运动到上方最大位移处时，Q 的运动情况是（　　）

A．运动到上方最大位移处 B．运动到下方最大位移处

C．运动到平衡位置，且速度方向向下 D．运动到平衡位置，且速度方向向上

11．一质点以坐标原点O为中心位置在y轴方向上做简谐运动，其振动图象如图甲所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为。时此质点开始振动，经过后此质点立即停止运动，再经过后的波形图是图乙中的（振动和波形图中质点的位移都规定向上为正）（　　）

A． B．

C． D．

12．一列简谐波沿x轴正方向传播，O为波源且t=0时刻开始沿y轴正方向起振．如图所示为t=0.3s时x=0至x=4m范围内的波形图，虚线右侧的波形图未画出，已知图示时刻x=2m处的质点第二次到达波峰，则（    ）

A．这列波的周期为0.15s

B．t=0.3s时x=2m处的质点加速度正向最大

C．t=0.8s时x=16m处的质点经过平衡位置向上运动

D．t=0.3s时x=34m处的质点的位置坐标为（10m，-10m）

13．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，A．b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是

A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s

B．质点a经过4s振动的路程为4m

C．此时刻质点a的速度沿+y方向

D．质点a在t=2s时速度为零

14．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s时的波形（已知波的周期T>0.5s），则能正确反映t3=5.5s时波形的图是（　　）

A． B．

C． D．

二、填空题（共4题）

15．如图所示，一列简谐横波沿轴传播，实线和虚线分别为时刻和时刻波的图像，该波波速为，该波的周期为___________；该简谐波沿轴__________（选填“正向”或“负向”）传播。

16．一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.3 s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为____ m/s，质点O第一次出现在波峰的时刻为____ s。

17．甲、乙两列简谐机械横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，在时刻两列波的部分波形如图所示，甲波恰好传播到质点，乙波恰好传播到质点。已知甲波的周期，则乙波的周期为_______s，质点第一次到达最大位移的时刻为______s。

18．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）

19．如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两质点平衡位置间距离L=8m，质点b在a的右侧。一列简谐横波沿此长绳向右传播，振幅为A。在t=0时刻，质点a处于波峰位置，质点b处于平衡位置且向下运动。经过Δt=0.5s，质点a处于平衡位置且向上运动。

（i）若这一列简谐波的周期T>Δt，求波可能的传播速度；

（ii）若这一列简谐波的周期T<Δt，推导质点b可能的振动方程。

20．某均匀介质中有相距18m的P、Q两质点，一列简谐横波沿PQ方向传播，质点上下振动，当P质点在波峰时，Q质点刚好通过平衡位置向上运动。已知P质点的振动图象如图所示，该波波长大于6m。求：

（1）该波可能的传播速度？

（2）以最小的波速计算，从波传到P质点开始计时，经过3s时间内Q质点通过的路程。

21．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=0时刻的波形图像如图所示，从该时刻起经过Δt=0.3s，质点M到达波峰。求∶

（1）此简谐横波的传播速度的大小；

（2）在Δt=0.3s的时间内质点M运动的路程。

22．如图所示，一列简谐波在x轴上传播，波速为50m/s。已知时刻的波形图像如图甲所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将时的波形图像画在图乙上（至少要画出一个波长）。

参考答案

1．C

2．A

3．A

4．C

5．D

6．D

7．D

8．C

9．A

10．C

11．B

12．C

13．D

14．B

15．0.4    负向   

16．    0.9   

17．0.8    0.4   

18．4    正    10   

19．（i）（n=0，1，2……）（ii）（k=1，2，3……）

20．（1）180m/s；36m/s；20m/s；（2）1.05m

21．

（1）由图可知，波长为4m，经过Δt=0.3s，质点M到达波峰，若波向右传播，传播的距离为

Δx1=nλ+3m=4n+3m

则此简谐横波的传播速度为

（n=0，1，2，3……）

若波向左传播，传播的距离为

Δx2=nλ+1m=4n+1m

则此简谐横波的传播速度为

（n=0，1，2，3……）

（2）若波向右传播，在Δt=0.3s的时间内质点M运动的路程为

s1=（4n+3）A=80n+60cm（n=0，1，2，3……）

若波向左传播，在Δt=0.3s的时间内质点M运动的路程为

s2=（4n+1）A=80n+20cm（n=0，1，2，3……）

22．

由图甲可知，简谐波的波长，所以周期

，

此时波形与时刻波形相同，根据同侧法可知，波沿x轴负方向传播，根据波形的平移法可知，将时刻的波形向左平移得到时的波形图像，如图所示。