高中物理第1节 波的形成和描述测试题

3.1波的形成和描述基础巩固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15题）

1．一列简谐横波沿轴传播，波长为，周期为，时刻的波形如右图所示，此时质点正沿轴正方向运动，则处的质点的振动图像是下列四张图中的（       ）

A． B．

C． D．

2．一列波沿方向传播，其振幅为A，波长，某一时刻波的图像如图所示，在该时刻，某一质点的坐标为，经过四分之一周期后，该质点的坐标为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻波形图线，质点P在该时刻的速度为v，经过0.1s该质点的速度仍为v，再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，关于该波的传播下列叙述正确的是（）

A．若波沿x正方向传播，速度为10m/s

B．若波沿x负方向传播，速度为10m/s

C．若波沿x负方向传播，速度为20m/s

D．若波沿x正方向传播，速度为10m/s

4．某列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，若该横波沿x轴正方向传播，且波速v=4m/s，则x=8m处的质点的振动图象是下列图象中的（ ）

A． B． C． D．

5．一列沿x轴负方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s，某时刻波形如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．这列波的周期为2s

B．这列波的振幅为4cm

C．此时x=4m处质点的速度为零

D．此时x=4m处质点沿y轴正方向运动

6．如图所示，一列简谐横波向右传播，两质点的平衡位置相距时刻P点运动到平衡位置上方最大位移处，此时Q点正好位于平衡位置且运动方向向上．时P点第一次回到平衡位置，以下说法正确的是（　　）

A．这列波的波长一定是

B．这列波的波速一定是

C．这列波周期一定是

D．时Q点将运动到平衡位置下方最大位移处

7．手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图，绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L，t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是（　　）

A．该简谐波是纵波

B．该简谐波的最大波长为2L

C．时，P在平衡位置上方

D．时，P的速度方向竖直向上

8．如图，左边为竖直弹簧振动系统，振子连接一根水平很长的软绳，沿绳方向取x轴。振子从平衡位置O以某一初速度向A端开始运动，经t=1s，x=5m处的绳开始振动，若振子振动频率为10Hz，则下列说法正确的是（　　）

A．此绳波的周期为4s

B．绳上各质点都沿x轴方向运动，因此绳波为横波

C．绳上产生的波的传播速度决定于弹簧振子振动的频率

D．绳波波长为0.5m

9．图甲为一列简谐横波在时的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。则（　　）

A．时，质点P距平衡位置的距离小于质点Q距平衡位置的距离

B．时，质点P的速度小于质点Q的速度

C．时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

D．内，波沿x轴的负方向传播了

10．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.4 m/s。t = 0时恰好传播到如图位置。则两列波相遇的时刻以及相遇位置质点的起始振动方向分别为（　　）

A．1.5 s，沿y轴向下 B．1.5 s，沿y轴向上 C．0.75 s，沿y轴向上 D．0.75 s，沿y轴向下

11．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像，图乙为参与波动的质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（　　）

A．该波的传播速度为3m/s

B．该波沿x轴正方向传播

C．0-2s时间内，质点P沿x轴向左运动了4m

D．0-2s时间内，质点P的位移为零，运动的路程为5cm

12．如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点A、B、C、D、E、F，均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点A，质点A开始由平衡位置向上运动，t=1s时质点A第一次到达最高点，则在4s＜t＜5s这段时间内（　　）

A．质点A的速度逐渐增大

B．质点F的速度逐渐增大

C．质点C的加速度逐渐增大

D．质点D的加速度逐渐增大

13．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将振动传导至袖子上，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一列水袖上的简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.40s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T＞0.40s，下列说法正确的是（　　）

A．波长为0.08m

B．波速为0.40m/s

C．x=0.08m的质点在t=2.20s时具有沿+y方向的最大加速度

D．x=0.08m的质点在t=2.20s时具有沿-y方向的最大加速度

14．如图所示，因波源S周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现A、2A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q分别是x=2d和x=4d位置处的两个质点，下列说法正确的是（　　）

A．波源S的起振方向为y正方向

B．机械波的波速在不断变化

C．当机械波刚好传到x=1ld位置处时，P点和Q点经过的路程相等

D．当机械波刚好传到x=8d位置处时，P、Q均在平衡位置且速度方向相同

15．在某一均匀介质中，由波源O发出的简谐横波沿x轴正、负方向传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5cm/s，下列说法正确的是（     ）

A．波的频率与波源的频率无关 B．此时P、Q两质点振动方向相同

C．再经过0.5s，波恰好传到坐标为(－5cm,0)的位置 D．该波为横波，频率为3Hz

二、填空题（共4题）

16．地震发生时会产生两种主要的地震波--横波和纵波，这两种波的传播速度和破坏力如表格所示．2018年11月26日07时57分25秒，台湾海峡发生6.2级地震，福建地震局的观测系统首先捕捉到______波（选填“横”或“纵”），于07时57分52秒发布了地震预警信息；距离地震中心140km的厦门市民在手机上收到预警信息后再过______s才会有强烈的震感．

17．一列简谐横波的波速，在时刻的波形如图所示，在该时刻质点A振动的速度方向沿y轴负方向。

（1）这列波沿x轴的__________（填“正”或“负”）方向传播；质点A的振动周期__________s。

（2）从此刻起，在0.9s内质点B运动的位移为__________cm。

18．如图是一列简谐波在时的波形，波恰好传播到处。已知从至内，质点P三次出现在波峰位置，且在时，P点刚好处在波峰位置，则P点的振动周期是___________s；经过___________s，处的质点Q第二次到达波谷。

19．如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线。从三个图线可知，这三个物体振动的共同特点是具有_______性，三个物体中，最简单的振动是________的振动。图中心脏跳动的图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是0.5 cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8 cm/s。则此人的心率是________次/分。

三、综合题（共4题）

20．一列简谐横波在时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴负方向传播，在时，质点P刚好出现第二次波峰，求：

（1）此波的周期T及波速v；

（2）前3s内，质点Q的路程。

21．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图（此时振动刚传到处），质点P为介质中的一质点，此时质点P的纵坐标，再经过，质点P由图示位置第一次到达波谷，质点Q为介质中平衡位置在处的质点，求：

（1）平衡位置在处的质点的振动方程；

（2）从时刻起再经过多长时间质点Q第二次经过平衡位置向y轴负方向运动?

22．如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t=0时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图．

①若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度．

②若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期．

③若波速是25m/s，求t=0时刻P点的运动方向．

23．图中表示某一时刻的波形图，已知波速为0.5m/s，波沿着x轴的正方向传播，画出经过7s后的波形曲线。

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．D

5．A

6．C

7．C

8．D

9．C

10．D

11．D

12．C

13．C

14．C

15．B

16．     纵     8

17．     正     0.4     1

18．     0.4     1.0

19．     周期性     弹簧振子     67.5

20．（1），；（2）

21．（1）；（2）0.09s

22．(1) (2) (3)沿y轴负方向．

23．