2020-2021学年3.2 机械波的描述习题

3.2机械波的描述同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．一列声波由空气传到水中（　　）

A．频率不变，波长变小 B．频率不变，波长变大

C．频率变小，波长变长 D．频率变大，波长变大

2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为。某时刻波形如图所示，两质点a、b的平衡位置的横坐标分别为，。则下列说法错误的是（　　）

A．此时质点a的振动速度比质点b的振动速度大

B．质点a的起振时间比质点b的起振时间早1s

C．平衡位置的横坐标处的质点（图中未画出）与质点a的振动情况总是相同

D．质点b的振动周期为4s

3．关于机械波，下列说法中正确的是(     )

A．振动在宇宙空间传播就形成机械波

B．只有机械波可以传递信息

C．在横波和纵波中质点的振动方向和传播方向总是一致的

D．波动中各质点离开平衡位置的位移不一定总是相等的

4．一振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（　　）

A．速度的最大值一定为v

B．一个周期内运动的路程为4A

C．一个周期内沿x轴正方向运动的位移大小为vt

D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离

5．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，t2 =0.5s(周期T>0.5s)时的波形，能正确反映t3= 15.5s时波形的是图中的（       ）

A． B．

C． D．

6．海上作业和军事领域中，在雷达无法使用的时候，经常通过解析海上浮标的位置信号来粗略地定位船舶和潜艇。设某海域内常态下海浪表面波长为，延海浪传播方向有、、三个间距150m的浮标，常态下浮标上下浮动周期为，而当某小型潜艇经过时，系统检测到浮标发生异常浮动，后和后又相继检测到、浮标发生了异常浮动，则下列说法正确的是（　　）

A．浮标随海水波浪方向向前移动

B．浮标区域常态下海水波浪速度为

C．根据数据可推测小型潜艇行驶速度约为

D．常态下浮标到达最高点时，浮标处在海平面位置

7．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则（　　）

A．声波频率不变，波长变小 B．声波频率变大，波长不变

C．声波频率变小，波长变大 D．声波频率不变，波长变大

8．如图为两机械波a和b在同一介质中传播时某时刻的波形图，则两列波的波长之比、周期之比Ta∶Tb分别为（　　）

A．1∶2，1∶2 B．1∶2，2∶1

C．2∶1，1∶2 D．2∶1，2∶1

9．如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=lm.在t时刻a、b两点间的4列波的波形分别如图所示，则由该时刻起四个图中a点出现波峰的先后顺序和频率由高到低的先后顺序依次是

A．①②③④，④②①③ B．②④③①，④②③①

C．②④①③，④①②③ D．③②④①，②④①③

10．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）

A．机械波的频率由传播机械波的介质决定

B．机械波在介质中传播的速度大小与介质有关

C．机械波中的质点在一个周期内运动的路程等于一个波长

D．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

11．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＝7．5s时波形的图是（ ）

A．A B．B C．C D．D

12．简谐波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是

A．振幅越大，则波传播的速度越快

B．振幅越大，则波传播的速度越慢

C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长

D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短

13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，时质点P第一次到达负方向最大位移处，则（　　）

A．此波波源的起振方向沿y轴正方向 B．该简谐横波的波速为

C．到内，质点M的路程为 D．到内，质点Q沿波迁移

14．沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为5cm，质点A、B的平衡位置离O点的距离分别为和，时的波形如图所示，时质点A恰好第二次到达波峰下列说法正确的是　　

A．波速为 B．频率为2Hz

C．质点B在0-0.6s内路程为25cm D．质点B在时沿y轴负方向运动

15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4m/s，且波刚传到c点。下列选项中说法错误的是（　　）

A．波源的振动周期为0.2s

B．t=0时，质点d沿y轴正方向运动

C．t=0时，质点a的加速度比质点b的加速度小

D．质点a比质点b先回到平衡位置

二、填空题（共3题）

16．沿波传播方向上有甲、乙两点，相距8m。某时刻波恰好传到其中某点，之后20s内甲振动8次而乙振动10次，则其波长为______m，波速为_____m/s。

17．如图甲所示，在操场的P、Q两个位置放两个扬声器，P、Q之间的距离d=10m，其中A在PQ的中垂线上，B在PQ的连线上，且PB=3. 3m。P、Q两个扬声器发声时振动的位移时间图像均如图乙所示，已知声波在空气中的传播速度为340m/s，则扬声器发出声波的波长为______m。 一个同学站在位置A时听到的声音比站在B点时听到的声音______（填“大”、“小”或“相同”），如果该同学从P点走到Q点，他可以______次听到声音明显变大。

18．在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器内部的底面积为，高为。在容器顶部镶嵌一个利用超声波测距离的传感器，该传感器测量时，默认超声波在空气中的传播速度为。

(1)若传感器竖直向下发出超声波与接收到反射波的时间间隔为，可知容器内液面到顶部的距离为________，容器内液体的体积为_________；

(2)研究小组在实验中发现，传感器测量液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，并获得下表中的数据。

根据表中的数据可以判断，在环境温度为时超声波速度_________，若传感器测得液面距顶部的高度为，则实际液面距顶部的高度为_________。（结果保留三位有效数字）

三、综合题（共4题）

19．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，已知在t=1.1s时刻，质点P出现第三次波峰，试求质点Q第一次出现波峰的时间。

20．一列简谐波沿x轴方向传播，t0=0时刻波的图象如图所示，此刻波刚好传播至x1=10m处，在此后2s时间内x1=10m处的质点通过的总路程是20cm．求：

①波沿x轴传播速度v；

②x轴上x2=16m处的质点何时开始振动?开始振动时的方向如何?

21．如图甲所示，在某介质中波源、相距，时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，连续振动，所形成的波的传播速度都为，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示．

（1）求距A点处的质点，在到内所经过的路程．

（2）求在到内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数．

22．自t = 0时刻起，质点A做简谐运动，其振动图象如图所示。t =10s时，距A质点10m处的B质点开始振动。求：

（1）该波的波速大小v；

（2）该波的波长λ。

参考答案：

1．B

2．A

3．D

4．B

5．D

6．B

7．D

8．D

9．B

10．B

11．D

12．D

13．A

14．B

15．D

16．     4     2

17．     6. 8     大     3

18．     0.255     0.745     354     0.501

19．0.8s

20．4m/s；1.5s；+y

21．（1）128cm；（2）6个

22．（1）1m/s； （2）4m