第=page99頁，共=sectionpages1616頁人教版選必1第三章機械波單元測試（能力提升）一、單選題1.如圖甲所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置在同一條直線上，相鄰兩點間距離為d。質(zhì)點1開始振動時速度方向豎直向上，振動由此開始向右傳播。經(jīng)過時間t，前13個質(zhì)點第一次形成如圖乙所示的波形。關(guān)于該波的周期與波長的說法正確的是

(

)

A.23t、9d B.23t、8d C.t22.一列簡諧橫波，在t=1?s時刻的波形如圖甲所示，圖乙為波中質(zhì)點P1的振動圖像，則根據(jù)甲、乙兩圖判斷不正確的是

(

)A.此時刻，P??2質(zhì)點在平衡位置向下運動

B.該波的傳播速度為6?m/s

C.從t=0時刻起，經(jīng)過時間Δt=3?s，質(zhì)點3.兩個振幅相同的波源S1、S2在水槽中形成如圖所示的波形，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，則

(

)

A.在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 B.a點此時位移最大

C.a點的振動始終加強 D.a點的振動始終減弱4.某人站在地面上某處，一架飛機由遠而近從人的頭頂上方勻速飛過，則人聽到飛機發(fā)出聲音的頻率(

)A.越來越低 B.越來越高 C.先變高后變低 D.先變低后變高5.如圖(a)為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖(b)為介質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖像，PA.波速為0.5m/s B.波的傳播方向向左

C.0～2s時間內(nèi)，P運動的路程為8cm 6.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形，P、Q兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于x=3.5?m和x=6.5?m處。t=0.5A.這列波的周期為0.5?s

B.這列波的傳播速度為6?m/s

C.t=0.6?s時，質(zhì)點Q7.在某一均勻介質(zhì)中，由波源O發(fā)出的簡諧橫波沿x軸正、負方向傳播，某時刻的波形如圖所示，其波速為5?cm/s，下列說法正確的是

(

)A.波的頻率與波源的頻率無關(guān)

B.此時P、Q兩質(zhì)點振動方向相同

C.再經(jīng)過0.5?s，波恰好傳到坐標為(-5?8.兩列簡諧橫波在同種介質(zhì)中沿x軸相向傳播。如圖為某時刻兩列波的波形圖，波形與x軸的交點a、b、c、d、e是五個等間距的點，此時兩列波在c點相遇，則(

)

A.兩列波頻率不同

B.此時b處質(zhì)點振動方向向下

C.兩列波相遇過程中，a、c、e均為振動加強點

D.兩列波相遇過程中，a、b、c、d、e均為振動減弱點9.如圖，在某介質(zhì)中建立坐標系，位于x=-6m的波源P產(chǎn)生的簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，t=0時刻開始振動，t=3A.波源P的起振方向向上

B.0～8s時間內(nèi)，平衡位置位于x=-1m的質(zhì)點所走過的路程為12cm

C.若一觀察者從x=2m處沿x軸負方向勻速運動，觀察者接受到的此波頻率小于波源頻率

10.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播。圖甲是t=1s時的波形圖像，P、Q為波傳播方向上的兩個質(zhì)點，此時yP=10cm;圖乙是質(zhì)點Q的振動圖像，且xA.該波沿x軸正方向傳播

B.該波通過3.5m的障礙物時，不會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

C.質(zhì)點P再經(jīng)過0.25s通過的路程為10cm

D.t=4s11.“稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片．”圖甲所示為青蛙通過振動鳴囊產(chǎn)生水面波動，其周期性振動在水面形成機械波．某時刻波形可抽象為沿x軸傳播的簡諧橫波(如圖乙)，取青蛙位置為坐標原點O，P為波陣面上某一點．已知波速v=4?m/sA.該時刻P點的振動方向向上

B.該青蛙鼓囊鳴叫的頻率為0.5?Hz

C.水面上大小為6?cm12.波源O垂直于紙面做簡諧運動，其在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生的橫波在t=0.10s時的波形如圖甲所示，實線表示波峰，虛線表示波谷，波源O及質(zhì)點P、質(zhì)點QA.該波的波速為25cm/s

B.圖乙可能為質(zhì)點M的振動圖像

C.t=0.20s時質(zhì)點P的位置與t=0時質(zhì)點Q的位置相同13.如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為t1=0時刻和t2時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x1=1.0m和x2=4.0A.波沿x軸負方向傳播

B.波的傳播速度為20m/s

C.t2時刻不可能為0.05s

二、多選題14.一機械波相隔t時間的兩個波形曲線分別為圖中實線和虛線所示，波速為1?m/s，那么t

的值可能是

(

)A.1?s B.2?s C.15.一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點。在t時刻A、B兩點間形成如圖甲所示波形，在(t+3?s)時刻A、B兩點間形成如圖乙所示波形，已知A、B兩點平衡位置間距離a=9?A.若周期為4?s，波一定向右傳播 B.若周期大于4?s，波可能向右傳播

C.若波速為8.5?16.如圖所示，A、B是同一介質(zhì)中在同一直線上的兩點，相距14?m?，F(xiàn)有一波源發(fā)出的一列簡諧橫波經(jīng)過A、B兩點，某時刻發(fā)現(xiàn)A點恰經(jīng)過平衡位置向下振動時，B點恰好到達波峰位置，并測得6?s后B點恰好第二次到達波谷位置。則這列波的波速的可能值為

(

)A.2.8?m/s B.2.0?m17.P、Q為x軸上相距為10?m的兩個波源，P點在坐標原點，在t=0時兩波源同時開始振動，如圖甲所示為波源P的振動圖像，圖乙為波源Q在t=1?sA.兩波源形成機械波的波速為2?m/s

B.波源Q在t=0時的起振方向沿y軸負方向

C.波源Q在t=0時的起振方向沿y軸正方向18.亞運會藝術(shù)體操比賽中中國隊選手某段動作過程中彩帶的運動可簡化為沿x軸方向傳播的簡諧橫波，這列簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示。平衡位置的坐標x?=1m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sinA.該波沿x軸負方向傳播

B.該波的傳播速度為10m/s

C.t=0時，平衡位置的坐標x=43m處的質(zhì)點位移為三、填空題19.如圖所示，在x軸上有S、A、B三點，S是上、下振動的波源，振動的頻率為10?Hz。激起的簡諧橫波沿x軸向左、右傳播，波速為40?m/s。質(zhì)點A、B到S的距離為xA=xB=38.4?m，且都已經(jīng)開始振動。若某時刻波源S正通過平衡位置向下振動，則該時刻質(zhì)點A的運動方向

，質(zhì)點B的運動方向

。(四、計算題20.一列簡諧橫波的波源在圖中的坐標原點O處，經(jīng)過0.4?s，振動從O點向右傳播20?cm，P點離O(1)P(2)該波從原點向右傳播時開始計時，經(jīng)多長時間質(zhì)點P第一次到達波峰？(結(jié)果保留一位小數(shù))21.波源S產(chǎn)生的振動在均勻介質(zhì)中沿平面?zhèn)鞑?，垂直平面放置一足夠長的擋板，擋板上開有兩小孔A、B，AB=15m，A、B兩孔到波源的距離相等，在擋板前方有一點C，線段AC與擋板垂直，且足夠長，過波源沿平行AB方向建立x軸，取某點為坐標原點(未畫出)，垂直紙面向外為正方向建立y軸(未畫出)，如圖(a)所示。某時刻開始計時，圖(b)中實線a為t=0時刻的部分波形，第一次出現(xiàn)虛線b所示波形的時刻是(1)這列波的傳播速度和質(zhì)點P的振動方程;(2)線段AC上振動加強點到A的距離。22.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為0.4m/s，波源的振幅均為2cm。如圖為0時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x=0.2m(1)求兩列波相遇的時刻；(2)M(3)求1.5s

內(nèi)x=0.723.一列橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線a為t=0時刻的波形曲線，虛線b為0.25s(1)由圖中讀出波的振幅和波長。(2)若該列波向右傳播且周期大于0.25s(3)若該列波波速為44m/s，求x=1m答案和解析1.【答案】D

【解析】根據(jù)振動的周期性和波的傳播特點可知，此時質(zhì)點13的運動方向豎直向下，而波源的起振方向豎直向上，所以質(zhì)點13已經(jīng)振動了二分之一周期，設(shè)周期為T，則t=3T2+T2=2T，得T=2.【答案】A

【解析】根據(jù)圖乙可知，t=1?s時刻質(zhì)點P1在平衡位置向下運動，根據(jù)平移法可知，波向x軸負方向傳播，P2質(zhì)點在平衡位置向上運動，A錯誤；

該波的周期T=4?s，波長λ=24?m，波速v=λT=6m/s，B正確；

從t=0時刻起，經(jīng)過時間Δt3.【答案】B

【解析】ACD.兩列水波在水中傳播的波速相等，從圖中可以看出兩列水波的波長不同，根據(jù)v=λf，可知兩列水波的頻率不同，而只有兩列波的頻率相同時才可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，所以在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，不會出現(xiàn)振動始終加強點和減弱點，A、C、D均錯誤；

B.在a點此時波峰與波峰疊加，a點的位移為這兩列波引起位移的矢量和，則a4.【答案】A

【解析】當飛機飛近人時，將飛機的速度分解，如圖甲所示，飛機相對人的速度為v1=vcosα，α越來越大，則v1越來越小，即人聽到飛機聲音的頻率越來越低，但總是f聽>f源．

當飛機遠離人時，將飛機的速度分解，如圖乙所示，飛機相對人的速度為v3=vcosα5.【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖像可知：該波的波長λ=2m，周期T=4s，故波速

B.從圖(b)中可知：

x=1.5m處的質(zhì)點在t=2s時，其在平衡位置沿

y軸負向運動，在圖(aC.0～2s時間內(nèi)，P運動的路程sD.0～2s時間內(nèi)，P從正向最大位移處運動到負向最大位移處，即沿y故選D。6.【答案】D

【解析】簡諧橫波沿x軸正方向傳播，由同側(cè)法可知，t=0時刻質(zhì)點P經(jīng)平衡位置向上運動，則質(zhì)點P第二次到達波峰需經(jīng)t=54T=0.5s，則T=0.4?s，故A錯誤；

該波的波長為λ=2?m，則波速v=λT=20.4m/s=5m/s，故B錯誤；

t=0時刻Q7.【答案】B

【解析】波的頻率由波源的振動頻率決定，故A錯誤；

根據(jù)對稱性可以知道，此時P(-2?cm,0)、Q(2?cm,0)兩質(zhì)點振動方向相同，故B正確；

由題圖知波長λ=2?cm，周期為T=8.【答案】D

【解析】A、結(jié)合題意可知波長、介質(zhì)均相同，即兩列波的波速、周期、頻率均相同，故A錯誤；

B、根據(jù)“上坡下，下坡上”的原則，

此時b處質(zhì)點振動方向向上，故B錯誤；

C、再過1個周期兩列波相遇過程中，a、c、e振動方向相反，均為振動減弱點，故C錯誤；

D、再過1個周期兩列波相遇過程中，a、b、c、d、e振動方向相反，均為振動減弱點，故D正確。

故選：D。9.【答案】B

【解析】由圖可知，x=-3m處的質(zhì)點起振方向向下，任何一點的起振方向均與波源起振方向相同，故波源P起振方向向下，A錯誤;

0～3s內(nèi)波傳播距離為3m，所以波速為1m/s，波再傳播2m到達x=-1m，即需2s，故在t=5s時刻到達x=-1m處，則0～810.【答案】D

【解析】A.由圖乙可知t=1s時，處質(zhì)點Q向下振動，根據(jù)“同側(cè)法”可知，該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤;

B.該波的波長為λ=4m，當障礙物比波長小或與波長接近時，波會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B錯誤;

C.t=1s時yP=10cm，波的周期為T=2s，經(jīng)過△t=0.25s=18T，波向x軸負方向傳播，可把波形整體向左平移18λ=0.5m，可知此時質(zhì)點P并未到達波峰位置，其通過的路程小于10cm，故C錯誤;

D.從t=1s到11.【答案】C

【解析】A、由于波的傳播方向未知，無法確定該時刻P點的振動方向，A錯誤;

B、根據(jù)波速公式v=λf，已知v=4m/s，λ=8cm=0.08m，則f=vλ=50Hz，B錯誤；

C、水面波的波長12.【答案】D

【解析】A、由圖甲可知，波長λ=10cm，由圖乙可知，周期T=0.2s，波速v=λT=10cm0.2s=50cm/s，故A錯誤；

C、質(zhì)點不隨波遷移，故t=0.20s時質(zhì)點P的位置與t=0時質(zhì)點Q的位置不相同，故C錯誤；

BD、在t=0.10s時，由圖甲可知質(zhì)點M在平衡位置，由圖乙可知在t13.【答案】D

【解析】A、根據(jù)質(zhì)點Q的振動圖像可知0時刻后Q沿y軸正方向振動，根據(jù)波平移法可知波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；

B、由甲圖知波長λ=8m，由質(zhì)點Q的的振動圖像可知質(zhì)點的振動周期為T=0.2s，

根據(jù)波速和波長、周期關(guān)系有v=λT，可得v=40m/s，故B錯誤；

C、結(jié)合圖可知從t1=0至t2=Δt時刻有nλ+2=vΔt，解得t2=t1+Δt=0.2n+0.05s(n=0、1、2…)，

故t1時刻與t2時刻之間的時間t2時刻可能為0.05s、0.25s、0.45s····。故C錯誤；

D、由圖乙質(zhì)點Q的振動方程為14.【答案】AC

【解析】由圖讀出波長為λ=4?m，由波速公式v=λT得周期T=λv=41s=4s。

若波沿x軸正方向傳播，則t=n+14T=(4n+1)s(n=0,1,2,…)，當n=0時，t=1?s；當n=1時，15.【答案】ACD

【解析】若波向右傳播，3s=n+34T1(n=0,1,2…)，T1=124n+3?s≤4s，B錯誤；

若波向左傳播，3s=n+14T2(n=0,1,2…)，T2=16.【答案】ABD

【解析】若波由A向B傳播，設(shè)其波長為λ1，則xAB=nλ1+14λ，當n=1時，v=2.8?m/s，當n=5時，v=23m/s；

若波由B向A傳播，設(shè)其波長為λ2，則xAB=nλ2+34λ2=14m(n=0,1,2,…17.【答案】BD

【解析】A.由圖甲可知波源P的振動周期T=2s，波源P在t=0時沿y軸正方向，由圖乙可知1s內(nèi)波源Q的振動形式傳播了半個波長，所以波源Q的振動周期也為2s，波長為8m，根據(jù)波速與波長的關(guān)系λ=vT，解得v=4m/s，故A錯誤;

BC.t=1s時乙波傳到x=6m的位置，此時x=6m的質(zhì)點沿y軸負方向振動，所以波源Q在t=0時的起振方向沿y軸負方向振動，故B正確，C錯誤;

D.波源P、Q振動方向相反，則P18.【答案】BC

【解析】由質(zhì)點P的振動方程知，t=0時刻質(zhì)點P由平衡位置沿y軸正方向運動，振動周期T=2π5πs=0.4s，由圖知，波長λ=4m，由同側(cè)法知，波沿x軸正方向傳播，則波速v=λT=10m/s，波由質(zhì)點P傳到x=419.【答案】向上向上【解析】S是波源，激起的簡諧橫波沿x軸向左、右傳播，由v=λf，可得λ=vf=4010m=4m，xB=38.4m

由此可判斷B在x軸下方，運動方向向上。A質(zhì)點的平衡位置與B質(zhì)點的平衡位置關(guān)于波源S對稱，由對稱性可知，A的運動情況與B相同，運動方向向上。20.【解析】(1)振動從O點向右傳播，x=20?cm處質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向，則P點起振時的(2)經(jīng)過0.4?s，振動從O點向右傳播20?cm，得到波速v=xt=20cm0.4s=50cm/s21.【解析】(1)由題意和題圖可知，波源在

x≤0

或

x≥6m

處，當波源位于

x≤0

處時，

0<x<6m

范圍內(nèi)波沿x軸正方向傳播；當波源位于

x≥6m

處時，

0<x<6m

周期