高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.2 机械波的描述同步训练题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.2 机械波的描述同步训练题，共14页。试卷主要包含了2机械波的描述课时练，5s，则下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。


1．如图所示为一列沿长绳传播的横波，当手抖动的频率变小时，横波的（ ）
A．速度不变，波长减小B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长增大D．速度增大，波长不变
【答案】B
【详解】
波速由介质决定，所以波速是不变的。又由波长、波速、频率的关系λ = 可知随着频率的变小，波长增大。
故选B。
2．一列简谐横波以大小为的波速沿轴负方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，质点沿轴负方向运动
B．该波的周期为
C．从时刻起，质点的振动方程为
D．时刻，质点恰好到达波谷
【答案】D
【详解】
A．该波沿轴负方向传播，结合题图可知，时刻质点沿轴正方向运动，故A错误；
B．该波的波长，故其周期
故B错误；
C．该波的振幅，时刻，质点沿轴负方向运动，故从时刻起，该质点的振动方程为
故C错误；
D．时刻的波谷到达质点所在位置所用的时间
故D正确。
故选D。
3．波源O从0时刻开始向上振动，由此在水平绳引发的一列横波在某时刻的波形如图所示，已知在图示空间第一次出现如图所示的波形。则此波的速度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】
由同侧法可知，时刻O点的质点向下振动，质点在最低点向上振动，由题意可知从0时刻到时刻经过即
由图可知
由公式
联立解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
4．一列简谐横波沿轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。则此波形所具有的波长个数为（ ）
A．1B．2C．3D．4
【答案】B
【详解】
由图可知，此波形图有2个波长个数。
故选B。
5．如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点。相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点。下列说法错误的是（ ）
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A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处
B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点
C．质点b开始振动后，其振动周期为4s
D．在4s【答案】B
【详解】
A．ad间距离为x=12m，波在同一介质中匀速传播，t=6s时传播距离为
x=vt=12m
波恰好传到质点d处，故A正确，不符合题意；
BD．设该波的周期为T，由题可得
T=3s
解得
T=4s
波从a传到c的时间为
则在4sC．该波的周期为4s，质点b开始振动后，其振动周期为4s，故C正确，不符合题意。
故选B。
6．一列声波由空气进入水中，声波的（ ）
A．频率变大，波长变长B．频率不变，波长变长
C．速度变慢，波长变短D．速度不变，波长变短
【答案】B
【详解】
波的频率是由波源决定的，所以波从一种介质进入另一种介质时，频率不变。
则声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式
得知，声波的波长变大。
故选B。
7．一列简谐波的图像如实线所示，当这列波进入到其它介质中时，该波的图象变成如虚线所示，则该波的波速和原来相比（ ）
A．变大B．变小C．不变D．无法确定
【答案】A
【详解】
依据
波的图像由实线变成虚线，那么波长变长，频率不变，则波速也会变大。
故选A。
8．如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，图中实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐横波的周期大于0.5s，则下列说法正确的是（ ）
A．波长为4mB．波速为8m/s
C．频率为1.5HzD． 时，处的质点处于波峰
E. 时，处的质点经过平衡位置
【答案】ACE
【详解】
A．由图像可知简谐横波的波长为，A正确
B．波沿轴正向传播
因为周期大于，可得周期
频率
波速
B错误
C．由B选项可知，频率
C正确
D．时刻，处的质点在波峰，经过，一定在波谷，D错误
E．时刻，处的质点在平衡位置，经过，质点一定经过平衡位置，E正确
故选ACE。
9．某横波在介质中沿x轴正方向传播，时刻，O点开始向正方向运动，经s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该横波的波速为5m/s
B．质点L与质点N都运动起来后，它们的运动方向总相同
C．在0.2s的时间内质点M通过的路程为1m
D．在s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动
E.图示波形图可能是s时刻的
【答案】ADE
【详解】
A．由同侧法可得，时刻，O点向下振动，则
由题图可知
联立可得
故A正确；
B．质点L与质点N的平衡位置间的距离是半个波长，所以质点L与质点N是相反点。它们的运动方向总是相反，故B错误；
C．在0.2s的时间内（也就是），M点通过的路程为0.2m，故C错误；
D．波从O点传到M点所用时间
所以在s时刻，质点M运动了2s，也就是运动了，故在s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动，故D正确；
E．由波形图可知，此时O点向下振动，则可能经过时间
当n为1时
故E正确。
故选ADE。
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源。如图所示是波源开始振动后0.1 s时的波形图，则下列判断正确的是（ ）
A．这列波的周期为0.4 s，振幅为20 cm
B．这列波的波速为40 m/s，波长为8 m
C．再经过0.15 s时，x＝6 m处质点的位置坐标为（x＝6 m，y＝0 cm）
D．再经过0.55 s时，x＝24 m处的质点第一次到达波峰
【答案】BCD
【详解】
A．由图可知，波源振动半个周期用时0.1 s，则波的周期为0.2 s；振幅为偏离平衡位置的最大距离，为10 cm，A错误；
B．波速
波长
λ＝4 m×2＝8 m
B正确；
C．在接下来的0.15 s内，经过前面
Δt1＝s＝0.05 s
波刚好传播到x＝6 m处质点，剩下的0.1 s恰好为半个周期，x＝6 m处质点刚好振动半个周期回到平衡位置，C正确；
D．在接下来的0.55 s内，经过前面
Δt2＝s＝0.5 s
波刚好传播到x＝24 m处质点，剩下的0.05 s恰好为个周期，x＝24 m处质点刚好振动个周期到达波峰位置，D正确。
故选BCD。
11．一列简谐横波沿轴方向传播，时刻的波形图如图所示，已知该波的周期为0.4s，振幅为2cm，M、N为均匀介质中的轴上的两质点，两质点横坐标分别为和，此时M点正沿轴负方向运动，以下说法正确的是（ ）
A．该波的波速为
B．该波沿轴负方向传播
C．经过一个周期，质点M沿波的传播方向移动一个波长
D．从此刻开始经过0.1s质点N走过的路程小于2cm
E.时刻质点M运动到平衡位置
【答案】BDE
【详解】
A．从波的图象可得波长，波速
A错误
B．从点振动方向判定波沿轴负方向传播，B正确
C．波向前传播过程各质点并不随波向前迁移，C错误
D．此时刻质点正向轴正方向运动，速度越来越小，所以经过即时间内走过路程小于一个振幅，D正确
E．根据波的传播，时刻波向负方向传播的距离为
则质点的位置与时刻波形图上
处质点所处的位置时相同，处质点在平衡位置，所以时刻质点M运动到平衡位置，E正确
故选BDE。
12．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为时刻的波形图，时第一次出现如图虚线所示的波形图，已知质点P的坐标，质点Q的坐标，下列说法正确的是（ ）
A．波的周期为1s
B．该波的波长一定为8m
C．波速一定是
D．时，Q点的位移一定是零
【答案】BD
【详解】
B．由图可知，波长
B正确；
C．由于时第一次出现如图虚线所示的波形图，可知波向右传播了2m，根据
可得波速
C错误
A．由于
可得振动周期
A错误；
D．在时，波向前传播了
O点的振动形式恰好传到Q点，因此Q点的位移一定是零，D正确。
故选BD。
13．一列沿方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示，且波恰好传播到处，已知波的传播速率为。求：
（1）振源的振动周期；
（2）时，波向前传播到轴上的位置；
（3）处的质点，从开始振动至时经过的路程。
【答案】（1）0.5s；（2）23m；（3）1.8m
【详解】
（1）由波形图知，波长，振源的振动周期与波的传播周期相等，则振源的周期为

（2）时刻波已传播到处，经过时间波传播距离
则时，波向前传播到x轴上的位置为
（3）所求质点的路程
14．一列沿轴负方向传播的简谐横波在时的波形如图所示，已知时，点第一次出现波谷，求：
（1）这列波的传播速度；
（2）当点第二次出现波峰时，点通过的路程。
【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）点第一次出现波谷，波向左传播了，因此波速
（2）由图可知
点起振的时刻
当点第二次出现波峰时，波传播的时间为
因此点振动的时间
由于
可得
故
质点每振动一个周期，经过的路程为4倍振幅，因此点通过的路程
‍‍
15．平衡位置位于原点的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平轴传播，、为轴上两个坐标为正的点，与之间的距离，此距离小于波长。波源从时刻开始振动，其位移。当波传到点时，波源恰好处于波峰位置：此后再经过时间，平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置。求：
（1）该波的传播速度；
（2）、之间的距离。
【答案】（1）；（2）。
【详解】
（1）由振动位移方程
可得
解得
由于与之间的距离小于波长，当波传到点时，波源恰好处于波峰，则点振动了个周期，到的距离
解得
可得波速为
解得
（2）因波传到点时，过平衡位置往上振动，过到达波峰，所以波从传到的时间为
所以
到距离为
解得
16．一列沿-x方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为9cm。P、Q两点的坐标分别为（-1，0）和（-9，0），已知t=0.7时，P点第二次出现波峰。
（1）这列波的传播速度多大？
（2）从t=0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波峰？
（3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？
【答案】（1）；（2）1.1s；（3）81cm
【详解】
（1）已知t=0.7时，P点第二次出现波峰，则波传播的距离为
x=3m+4m=7m
解得波速

（2）从t=0时刻起，Q点第一次出现波峰时，波向前传播的距离为s=11m，则经过的时间

（3）波的周期
当Q点第一次出现波峰时，P点已经振动了
则P点通过的路程为9A=81cm。