高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第3章 机械波3.2 机械波的描述综合训练题

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．如图所示是一列横波在某一时刻的波动图像，以下说法错误的是（       ）.

A． B、I有相同的位移 B．A、E有相同的位移

C．A、H有相同的位移 D．E、F有相同的位移

2．一列简谐波在两时刻的波形如图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的

A．周期 B．波速 C．波长 D．频率

3．关于机械波的以下说法中，不正确的是   （       ）

A．产生机械波的条件一是要有振源，二是要有传播振动的介质

B．波是传播能量的一种方式，介质中的质点本身并不随波一起迁移

C．波动是指振动质点在介质中的传播过程

D．波动是质点振动的运动形式在介质中的传播过程

4．宇航员在太空中做实验，如图，左边为弹簧振动系统，振子连接一根很长的软绳，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，振动频率为f=10Hz，振幅为5cm，当振子从O点出发后，第五次经过O点时，波刚好传播到x=25cm处，则下列说法正确的是（　　）

A．当振子向上经过距O点3cm处时正在加速

B．绳上产生的波的传播速度为

C．振子从O点开始运动的速度越大，再次回到O点的时间越长

D．振子从O点开始运动的速度不同，波在绳子中传播的速度也不同

5．机械波在介质中传播时，下列说法不正确的是（　　）

A．各质点都在各自的平衡位置附近振动

B．相邻质点间必有相互作用力

C．前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点

D．在机械波传播的过程中，机械能一定守恒

6．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

7．简谐机械波在给定的媒质中传播时，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，振动质元走过的路程等于一个波长

D．波源振动的频率越高，则该波的波长必然越短

8．如图（a）所示，用手拿着绳子的一端上下摆动，保持摆动幅度相等，就会看到一列凹凸相间的波向绳子的另一端传去，设在t时刻波传到P点，则下列判断正确的是（　　）

A．在此时刻质点A（在波谷处）速度最大

B．手起振的方向向上

C．再过时间，绳上波形如图（b）所示

D．再过时间，质点A向右移过的距离

9．长为5m的弹性绳左端O点从t=0时刻开始做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0.7s时的波形图如图所示，则下列说法正确的是

A．这列波的振幅为60cm，波速为2.5m/s

B．波源O的起振方向沿y轴负方向

C．t=0.7s时刻，x=l.25m的质点已经振动了0.2s

D．从t=0.7s至t=2.1s的时间内，x=l.25m的质点运动总路程为2.4m

10．一波源P在水面振动的同时沿x轴正方向匀速移动，某时刻观察到的水面波如图所示。图中的实线表示水面波的波峰位置，此时波源P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处。已知波源P每秒振动5次，O点是它的初始位置，那么水面波的传播速度及波源P匀速移动的速度分别是（　　）

A．0.2m/s；0.1m/s B．0.15m/s；0.125m/S

C．0.1m/s；0.1m/s D．0.05m/s；0.025m/s

11．两列平面简谐横波在空中叠加，如图，其中简谐横波b(图中实线所示)沿x轴正方向传播，简谐横波a(图中虚线所示)沿x轴负方向传播，波速都是20m/s，t=0时，这两列波的波动图象如图所示，那么位于x=45m处的质点P第一次到达波谷的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是(       )

A．1.50s，0.25s B．0.25s，0.75s C．0.50s，0.75s D．0.75s，0.25s

12．如图所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1.0m，时刻O质点从平衡位置开始沿轴方向振动，并产生沿轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图所示，当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，则

A．质点Q的起振方向为轴负方向

B．O、P两质点之间的距离为半个波长

C．这列波传插的速度为1.0m/s

D．在一个周期内，质点O通过的路程为0.4m

13．体育课上甲同学一脚把足球踢到了足球场旁边的池塘中间。乙提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，可是结果足球并没有被推到池边。大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论。物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4m。则下列说法正确的是（　　）

A．该列水波的频率是36Hz

B．该列水波的波长是1.6m

C．两片树叶的位移始终相同

D．足球不能到岸边的原因是水波的振幅太小

14．如图所示，O点为简谐横波的波源。振幅为5cm的波从O点分别沿x轴向正方向和负方向传播，Oa=3m，Ob=4m，Oc=6m。t=0时，波源O由平衡位置开始竖直向下振动；t=6s时，质点a第一次到达最高点，同时质点c刚好开始振动。则下列说法中不正确的是（　　）

A．该波的周期为4s

B．0~10s内，质点b走过的路程是0.3m

C．该波的波速为0.75m/s

D．t=6s时质点b经过平衡位置向上运动

15．关于波的图象的物理意义，下列说法中正确的是(　　)

A．表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移

B．表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移

C．表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移

D．表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移

二、填空题（共4题）

16．一列波长大于2.5m的简谐横波沿直线方向由a传播到b，a、b相距3m，a、b的振动图像如图所示，则该波的波长为________m；波从a传播到b所需要的时间为________s。

17．如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，经过______s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为______cm。

18．某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=________m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为____________________m．

19．图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。

（1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。

（2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，M、O、N为均匀介质中某一直线上的三个质点，其中O点为简谐横波的波源，波同时沿OM和ON传播，振动周期为T＝0.2s．O、N两质点平衡位置之间的距离为90cm．t1＝0时刻，波刚好传到质点N且N向下振动，质点O恰好位于波谷，t2＝0.7s时，质点M第一次到达波峰．已知波长35cm＜λ＜45cm，求：

①该波的波长和波速；

②OM间的距离．

21．图中实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经过后，其波形曲线如图中虚线所示。设该波的周期大于。

（1）如果波是向左传播的，波的速度是多大？

（2）如果波是向右传播的，波的周期是多大？

22．有一列简谐横波沿轴传播，在时刻的波形图如图所示，此时质点的运动方向沿轴负方向。已知时质点恰好第次到达轴正方向最大位移处，求：

（1）该简谐横波的传播速度；

（2）从时刻起的半个周期内质点的平均速率。

23．一列周期为4s，沿x轴正方向传播的机械波在某时波形如图所示，求这列波的传播速度。

参考答案：

1．B

2．C

3．C

4．B

5．D

6．B

7．D

8．B

9．C

10．A

11．D

12．C

13．B

14．C

15．C

16．     4     3

17．     29     145

18．     10     y=﹣0.03sin5πt

19．     多     4m/s

20．①该波的波长为40cm；波速为2m/s② 200cm

21．（1）；（2）

22．（1）（2）

23．5m/s