1、高中物理：机械波测试题(含答案)考试时间90分钟 满分100分一、选择题（本题共12个小题每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第18题只有一个选项正确,第912题不止一个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分）1关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A 如果波源停止振动,已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动B 发声体在振动时,一定会产生声波C 机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递D 波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程2如图所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形,由图可判断A点刚开始的振动方向是()A 向左B
2、向右C 向下D 向上3下列关于机械波的说法中,正确的是()A 发生干涉现象时,介质中振动加强点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零B 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C 在一个周期内,介质的质点所通过的路程等于波长D 某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大4一列沿x轴传播的简谐横波,波速为10 m/s,在t0时刻的波形图线如图2所示,此时x1.0 m处的质点正在向y轴负方向运动,则()A 此波一定沿x轴正方向传播Bx1.0 m处的质点做简谐运动的周期为0.20 sCt0时刻x1.5 m处的质点具有最大速度D 再经1.0 s,x1.5 m处的质点通过的路程为10 m5一质点做
3、简谐运动时,其振动图象如图所示由图可知,在t1和t2时刻,质点运动的()A 位移相同B 回复力相同C 速度相同D 加速度相同6一弹簧振子振幅为A,从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置,若振子从平衡位置处经过时的加速度大小和动能分别为a1和E1,而振子位移为时加速度大小和动能分别为a2和E2,则a1、a2和E1、E2的大小关系为()Aa1a2,E1E2Ba1a2,E1E2Ca1a2,E1E2Da1a2,E1E27如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B间做简谐振动,下列说法正确的是()A 振子在A、B处的加速度和速度均为零B 振子通过O点后,加速度方向改变C 振子通过O点后,速度方向改
4、变D 振子从OB或从OA的运动都是匀减速运动8同一介质里的两列简谐横波的振幅都是20 cm,传播速度大小相同实线波的频率为2 Hz,沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播某时刻两列波在如图所示区域相遇,则()A 在相遇区域会发生干涉现象B 平衡位置为x6 m处的质点此刻速度为零C 平衡位置为x8.5 m处的质点此刻位移y20 cmD 从图示时刻起再经过0.25 s,虚线波向左传播了个波长的距离9如图是一列简谐波某一时刻波的图象,下列说法正确的是()A 波一定沿x轴正方向传播Ba、b两个质点的振动速度方向相反C 若a点此时的速度方向沿y轴正向,那么波的传播方向是沿x轴的正方向D 若波沿x轴的负
5、向传播,则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向10如图所示,a、b、c是均匀介质中x轴上的三个质点ab、bc两点间的距离分别为6 m、10 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t3 s时质点a第一次到达正向最大位移处则()A 当质点a向下运动时,质点b也向下运动B 当质点a的加速度最大时,质点b的速度一定最大C 当质点a完成10次全振动时,质点c完成8次全振动D 当质点a第三次到达位移最大值位置时,波恰好传到质点c11在同一地点有两个静止的声源,发出声波1和声波2.在同一空间的介质中沿同一方向传播,如图所示为某时刻这两列波的图
6、象,则下列说法中正确的是()A 波1速度比波2速度大B 这两列波的频率相同C 在这两列波传播方向上,不会产生稳定的干涉现象D 相对于同一障碍物,波1比波2发生衍射现象更明显12一列横波沿直线传播,在波的传播方向上有A、B两点在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形,在(t3) s时刻A、B两点间形成如图乙所示波形,已知A、B两点间距离a9 m,则以下说法中正确的是()A 若周期大于4 s,波可能向右传播B 若周期为4 s,波一定向右传播C 若波速为8.5 m/s,波一定向左传播D 该波波速可能的最小值为0.5 m/s二、填空与作图题（本题共7个空格,每小题2分,作图题4分,共18分)13如图中S
7、1和S2是两个相干波源,以S1和S2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是_,振动减弱的点是_,再过周期,振动加强的点是_,振动减弱的点是_14一列简谐横波在t0.8 s时的图象如图甲所示,其x0处质点的振动图象如图乙所示,由图象可知：简谐波沿x轴_方向传播(填“正”或“负”),波速大小为_m/s,t10.0 s时刻,x4 m处质点的位移为_m.15.如图甲表示一列简谐波在介质中传播时,某一质点a的振动图象,请在乙图中作出这列简谐波在t0时刻向x方向传播的波形图(质点a画在坐标原点上)三、计算题（本大题有3个小题,
8、共34分.在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分.有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位）16（9分）直线上有相距1.2 m的A、B两点,一列横波从A向B传播,当波刚好到达A点开始计时,4 s内A点完成了10次全振动,B点完成了8次全振动,求：(1)周期是多少？(2)波长等于多少？(3)波速v等于多少？17（12分）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4 m,若S1、S2振动频率均为5 Hz,两列波的波速均为10 m/s,B点为S1和S2连线的中点,今以B点为圆心,以
9、RBS1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？18（13分）如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A、B、C、D为绳子上等间隔的点,点间间隔为50 cm,现用手拉着绳子的端点A使其上下振动,若A点开始向上,经0.1 s第一次达到最大位移,C点恰好开始振动,则：(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大？(2)从A开始振动,经多长时间J点第一次向下达到最大位移？参考答案1.D.波的传播是靠前面的质点带动后面质点的振动,所以如果波源停止振动,已经振动的质点将陆续的停
10、止振动,A错；波的形成有两个条件,一是要有波源,二是要有介质,B错；在波的形成和传播过程中,各介质质点不随波迁移,C错2.D.根据带动法可知B点要向上振动,且所有点的起振方向都相同,所以D正确3.A.发生干涉现象时,介质中振动加强点振幅最大,减弱点振幅最小,若两列波的振幅相等,减弱点的振幅可能为零,故A正确；产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化,使观察者接收的频率发生了变化,但波源频率并不改变,故B错误；质点简谐振动时,一个周期内通过的路程是振幅的4倍,与波长无关,故C错误；波速由介质决定,频率由波源决定,当声波从空气进入水中时,频率不变,波速变大,则波长变大,故D错误4.B.此时x
11、1.0 m处的质点正在向y轴负方向运动,知该波向x轴负方向传播,故A错误；在波的传播方向上,各点的周期是相等的,由题图知波长是2.0 m,则：Tv2.010s0.20 s,故B正确；t0时刻x1.5 m处的质点处在负方向的最大位移处,所以速度是0,故C错误；再经1.0 s,经历了ntT1.0s0.20s5个周期,质点在一个周期内的路程等于4个振幅,x1.5 m处的质点通过的路程为s54A200.02 m0.4 m,故D错误5.C.从题图中可以看出在t1和t2时刻,质点的位移大小相等、方向相反则有,在t1和t2时刻质点所受的回复力大小相等、方向相反,加速度大小相等、方向相反,A、B、D错误；在t
12、1和t2时刻,质点都向正运动,速度方向相同,由于位移大小相等,所以速度大小相等,C正确6.A.从平衡位置到最大位移处运动,速度减小,加速度增大,所以经过,通过的位移大于,所以a1a2,E1E2,故A正确,B、C、D错误7.B.振子在A、B处的加速度最大,方向相反,而速度都为零,故A错误；当振子经过平衡位置时,速度的方向不变,而位移方向改变,所以加速度的方向改变,故B正确,C错误；当振子从平衡位置向两端点运动时,弹簧的弹力逐渐增大,加速度逐渐增大,加速度的方向与速度的方向相反,振子做减速运动,但不是匀减速,故D错误,故选B.8.C.传播速度大小相同实线波的频率为2 Hz,其周期为0.5 s,由图
13、可知：虚线波的周期为0.75 s,则两波的频率不同,所以不能发生干涉现象,故A错误；两列简谐横波在平衡位置为x6 m处,振动加强,速度是两者之和,所以不可能为零,故B错误；两列简谐横波在平衡位置为x8.5 m处的质点是振动加强的,此刻各自位移都大于10 cm,故C正确；虚线波的周期为0.75 s,从图示时刻起再经过0.25 s,虚线波向左传播个波长的距离,故D错误；故选C.9.BC.x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位置,但x轴指向不表示波的传播方向,故A错；根据“坡形”法：无论波向左还是向右传播,a、b差半个周期,所以两者振动速度方向相反,故B正确；同理可判断C正确,D错误10.BC
14、由简谐横波在t0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t3 s时质点a第一次到达正向最大位移处可知,T3 s,所以周期T4 s,波长vT8 m由于xab6 m,所以当质点a向下运动时,质点b一定向上振动,当质点a的加速度最大时,即处在波峰(或波谷)时质点b处于平衡位置,即速度最大,故A错误,B正确；质点a完成10次全振动所用时间为10T40 s,波从a传到c所用的时间为s8 s,所以还有32 s,所以c刚好完成8次全振动,故C正确；当质点a第三次到达位移最大值位置所用的时间为t(324) s11 s,波从a传到c所用的时间s8 s,故D错误11.CD.在同一种介质中,各种频率的机
15、械波传播的速度相同,选项A错误；从图中可以看出波1的波长大于波2的波长,由公式vf可得,波1的频率小于波2的频率,选项B错误；由于两列波的频率不同,两列波不能发生干涉,选项C正确；对于同一障碍物,波长越大衍射越明显,选项D正确12.BCD.若波向右传播,(n)T13 s,(n0,1,2,),解得T14 s、s,若波向左传播,(n)T23 s,(n0,1,2,),解得T212 s、s,故A错误,B正确由图知波长6 m,若波速为8.5 m/s,3 s内波传播的距离为xvt8.53 m25.5 m4,根据波形的平移,波一定向左传播,故C正确波传播的最小距离为向左传播1.5 m,波速可能的最小值为vm
16、/s0.5 m/s,故D正确13.bcabca解析：a点为波峰与波谷相遇点,即为减弱点,b点为波谷与波谷相遇点,即为加强点,c点为波峰与波峰相遇点,即为加强点,加强点一直为加强点,减弱点一直为减弱点14.负50.05解析：由图象乙可知t0.8 s时x0处的质点向下振动,由波的传播方向与质点振动方向的关系知：波沿x轴负向传播；由甲图知：波长8 m,由乙图知：周期T1.6 s,则波速v5 m/s；因t10.0 s6.25T,又从甲图开始经过时间10.0 s0.8 s 5.75T,所以由甲图分析得知,t10.0 s时刻,x 4 m处质点位于波谷,其位移为y 0.05 m.15.由题甲图知,t0时质点
17、a在平衡位置且正向y轴正方向运动,结合题中要求,将质点a画在坐标原点上,波向x方向传播,表明零时刻a右侧同一“坡”上的质点均在平衡位置的y方向上,都在a的带动下向上运动,波的图象如图所示16.(1)0.4 s(2)0.6 m (3)1.5 m/s(1)波的周期为Ts0.4 s(2)由题意可得AB相距两个波长,所以m0.6 m(3)根据公式可得vm/s1.5 m/s17.(1)2 m(2)3个1 m2 m3 m(3)6个(1)由公式,得2 m.(2)S1、S2之间恰好有2个波长,由对称性可直接判断B点为加强点,A、B、C三点分别为S1、S2连线的等分点,由图形可知,AS2AS1,CS1CS2,故A与C两点也为加强点,故在S1、S2连线上有3个加强点分别为：AS11 m,BS12 m,CS13 m.(3)A、B、C三点为振动加强的点,过A、B、C三点作三条加强线(表示三个加强区域)交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六个点,显然这六个点也为加强点,故圆周上共有六个加强点18.(1)v10 m/s.(2)波由A传到J需时间t1则t10.45 s.波刚传到J时,J开始向上振动,向下达到最大位移需t2时间：因T0.4 s,则t2T0.3 s,所以对应总时间tt1t20.75 s.
