高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波综合与测试精品同步达标检测题

2022-2023年高二物理同步单元AB卷

第三单元 机械波（A卷）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上的x1=0、x2=16m处，质点P位于x轴上的x3=4m处．t=0时刻，两波源同时由平衡位置开始向上振动，振动周期T=0.1s，传播速度均为v=80m/s．波源S1的振幅A1=3cm，波源S2的振幅A2=4cm．则从t=0到t=0.35s时间内质点P通过的路程为（  ）

A．98cm B．14cm C．56cm D．68cm

2．一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形图如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，则该波的传播方向、波速以及Q点的运动情况分别是（　　）

A．沿x轴负方向，15m/s，Q点正在沿y轴正方向运动

B．沿x轴正方向，15m/s，Q点正在沿y轴负方向运动

C．沿x轴负方向，30m/s，Q点正在沿y轴正方向运动

D．沿x轴正方向，30m/s，Q点正在沿y轴负方向运动

3．关于横波和纵波，下列说法正确的是（　　）

A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反

B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同

C．形成纵波的质点，随波一起迁移

D．形成纵波的质点不随波迁移

4．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点），则乙图可能是甲图中哪个质点的振动图象（　　）

A．x=0处的质点

B．x＝lm处的质点

C．x＝2m处的质点

D．x＝3m处的质点

5．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，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。时，质点P恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是（　　）

A．这列波的周期为0.5s

B．这列波的传播速度为6m/s

C．时，质点Q将位于波峰位置

D．质点Q在0~0.9s内的路程为18cm

6．一列波长大于 1m 的横波沿着 x 轴正方向传播，处在 x1=1m 和 x2=2m 的两质点 A、B 的振动图像如图所示。由此可知（　　）

A．波长为m

B．波速为 1m/s

C．3s 末 A、B 两质点的位移相同

D．1s 末 A 质点的振动速度大于 B 质点的振动速度

7．图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A．从t=0时刻开始计时P点的振动方程为

B．从t=0时刻开始计时，P、Q两点在时位移相同

C．在t=1.0s时刻，设波已经传播过x=-100m处，那么在t=1.8s时，的R点在处于平衡位置下方在向上振动

D．从t=0.10s到t=0.225s，质点P通过的路程为

8．一列简谐横波沿轴正方向传播，在时刻与两个时刻，轴上区间的波形完全相同，如图所示。图中、两质点在时刻位移均为振幅的一半，下列说法中正确的是（　　）

A．该波的波速可能为

B．时刻，处的质点位移一定是

C．从时刻起，处的质点比处的质点先回到平衡位置

D．从时刻起，在质点第一次到达平衡位置时，质点恰好到达波峰

9．一根拉紧的水平弹性绳上的、两质点的平衡位置间的距离为，质点在质点的右侧，一列简谐横波沿此弹性绳向右传播。时质点的位移达到正向最大，质点的位移恰好为零，且向下运动；时质点第一次回到平衡位置。若该波的波长大于，则下列说法正确的是（　　）

A．这列简谐横波的波长为 B．这列简谐横波的波速为

C．时，质点在波谷 D．时，质点在波谷

10．声波在空气中的传播速度为，在钢铁中的传播速度为。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为，若该波在空气中的波长为，则下列说法中正确的是（　　）

A．桥的长度约为 B．桥的长度约为

C．该波在钢铁中的波长为 D．该波在钢铁中的波长为

二、非选择题（共6小题，共60分）

11．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于x=0位置，t=0时刻波源开始振动，t=1.5s时刻的波形如图所示，此时该波刚好传到x=3m处，求：

(1)该波的波长、频率和波速？

(2)此后再经过多长时间x=6m处的质点第一次出现在波谷位置？

12．如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4m，若S1、S2振动频率均为5Hz，两列波的波速均为10m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R=BS1为半径画圆。

(1)该波的波长为多少？

(2)在S1、S2连线上振动加强的点有几个，它们距S1的距离为多少？

(3)在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？

13．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.2s时刻的波形如下图中实线所示，t＝0.5s时刻的波形如图中虚线所示，则：

(1)如果波向x轴负方向传播，求该波的周期T

(2)如果周期T＞0.3s，且t＝0时刻，x＝2m处的质点正处在波谷，求这列波传播的方向？传播的速度为多少？

(3)在(2)问的条件下，发现从t＝0时刻开始，波传播3s后，＝2m处的质点运动的路程为3m，求该质点的振幅A为多少？

14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为v＝6.0m/s，在t＝0时刻波形图如图所示，质点P的位移为10cm，求：

(1)P质点的振动周期；

(2)从t＝0时刻(图示时刻起)，经多长时间P质点才第一次达到波峰；

(3)指出在t＝1.1s时刻，质点P的振动方向。

15．两列简谐横波分别沿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。图所示是两列波在0时刻的图象，此刻介质中平衡位置在和处的P、Q两质元刚开始振动。质元的平衡位置位于处。

(1)求两列波相遇的时刻；

(2)求到这段时间内质元运动的路程。

16．某介质中形成一列简谐波，在时刻，区间内的波形如图中的实线所示。

(1)若波沿轴正方向传播，时刻恰好传到点，且再经过，处的点第一次到达正的最大位移处，求该列波的周期；

(2)若该列波的周期如(1)所求，且沿轴负方向传播，求波形变成如图中虚线所示所需的时间。