人教版高中物理选修3-4第十二章 机械波测试含答案和详细解析

绝密★启用前2019人教版高中物理选修3-4第十二章《机械波》单元检测题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比()A．频率不变，波速变小B．波速不变，频率变小C．频率不变，波速变大D．波速不变，频率变大2.如图所示，图中表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，设这两列波的振幅均为5 cm.两列波传播中在图示范围内振幅各自不变，波速和波长均分别为1 m/s和0.5 m．如图甲和图乙所示，C点是BE连线的中点，下列说法正确的是()A．两图C、D两点都保持静止不动B．两图示时刻A、B两质点竖直高度差是10 cmC．两图示时刻C点均正处在平衡位置且向下运动D．从此时刻起经0.25 s，B质点通过的路程为20 cm3.如图所示，S1、S2是两个周期为T的相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是()A．质点a的位移为零B．质点b振动加强，质点c振动减弱C．质点d振动最弱D．再过后b点振动减弱4.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图所示)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则()A．P先开始振动，震源距地震仪约36 kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25 kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36 kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25 km5.下列四种声现象，哪一种是声波的干涉()A．在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响B．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声C．环绕正在发声的音叉走一周，会觉得声音有强弱的变化D．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音6.如图甲是一列简谐横波在t＝1.25 s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振，则图乙所示振动图象对应的质点可能位于()A．a<x<bB．b<x<cC．c<x<dD．d<x<e7.根据下图所列的两图象，分别判断它们属于何种图象()A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．都是波动图象D．都是振动图象8.如图所示是一列波的波形图，波沿x轴正向传播，就a、b、c、d四个质点而言，速度为正、加速度为负的点是()A．bB．aC．dD．c9.下列选项中正确的是()A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激起无穷无尽的连续水波10.如图甲为一列横波在t＝0时刻的波形图，图乙为介质中M点的振动图象．下列说法正确的是()A．这列波沿x轴负方向传播B．这列波的频率为2 HzC．这列波的波速大小为4 m/sD．经过2 s，M点通过的路程是0.4 cm11.一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象()A．x＝0处的质点B．x＝1 m处的质点C．x＝2 m处的质点D．x＝3 m处的质点12.一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是()A． 0.5 mB． 1.5 mC． 2.5 mD． 3.5 m13.一列简谐横波向右传播，波速为v.沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示．某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷．则t的可能值()．A． 1个B． 2个C． 3个D． 4个14.如图中实线是一列简谐横波在某时刻的波形图，虚线是经过 0.2 s 时该波的波形图．下列说法中正确的是()A．波源的振动周期可能是 0.8 sB．波源的振动周期可能是 1.6 sC．波速一定为 5 m/sD．在任何一个周期内振动质点的位移都为 8 m15.一列简谐横波某时刻的波形如图所示．波源的平衡位置坐标为x＝0.当波源质点处于其平衡位置且向下运动时，介质中平衡位置坐标x＝3 m的质点所处位置及运动情况是()A．在其平衡位置且向上运动B．在其平衡位置且向下运动C．在正向最大位移处，速度为零D．在负向最大位移处，速度为零16.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1 cm处的质点，Q是平衡位置在x＝4 cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．则()'A．t＝0.3 s时，质点Q的加速度达到正向最大B．波的传播速度为20 m/sC．波的传播方向沿x轴负方向D．t＝0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向17.一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示．从该时刻开始计时，波上质点A的振动图象如图乙所示．波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是()A．波a沿x轴负方向传播B．波b的频率为0.4 HzC．从该时刻起，再经过0.4 s质点A通过的路程为40 cmD．若波b遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4 m大很多18.如图所示，在不同粗细的绳上1、2、3、…20各相邻两质点间距离均是1 m．当t＝0时，质点1开始向上振动，经0.1 s第一次达到最大位移，质点3恰好开始振动．则以下结论正确的是()A．波的周期是2.5 sB．t＝0.4 s时质点5达到平衡位置C．质点全部振动起来后，当质点1在最高点处时质点12一定在最低点处D．t＝0.9 s时质点20从平衡位置开始向上振动19.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，f表示接收器接收到的频率．若u增大，则()A．f增大，v增大B．f增大，v不变C．f不变，v增大D．f减小，v不变20.某次地震的震源O离地面深度12 km，假设该地震波中的某一种波为简谐横波．该波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知从t＝0时刻波源开始振动，该波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x＝120 m处．如图所示，则()A．从波源开始振动到波源迁移到x＝120 m处需要经过0.03 sB．此刻波动图象上除M点外与M点势能相同的质点有5个C．波动图象上M点此时速度方向沿y轴正向，动能在减小D．从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.06 s位于x＝360 m处的质点开始振动第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.一列简谐横波，沿x轴正向传播．求：(1)位于原点的质点的振动图象如甲图所示，该质点2.5 s时间运动的路程是多少；(2)乙图为该波在某一时刻的波形图，波速多大？画出再经t＝0.35 s时波形图．22.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4 s．求该波的波速并判断P点此时的振动方向．23.如图所示，甲为某一列简谐波t＝t0时刻的图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象．试讨论：(1)波的传播方向和传播速度；(2)求0～2.3 s内P质点通过的路程．24.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图象如图甲所示，波此时恰好传播到M 点．图乙是质点N(x＝3 m)的振动图象，则：(1)Q点(x＝10 m)开始振动时，振动方向如何？(2)从t＝0开始，经过多长时间，Q点第一次到达波峰？答案解析1.【答案】D【解析】当某汽车向测速监视器靠近时，波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大，故D正确，A、B、C错误．2.【答案】D【解析】本题考查的是波的干涉问题，由于干涉，加强点会得到加强，在A点波峰与波峰相遇，A 点高度10 cm，在B点波谷与波谷相遇，B点深度为10 cm，A、B两点的竖直高度差为20 cm，B 错误；D点是振动减弱点，但甲图BE连线区域是振动加强区，C点是振动加强点，A错误；图示时刻甲图中C点正处在平衡位置且向下运动，乙图中C点静止，故C错误；波速和波长均分别为1 m/s和0.5 m，所以周期为0.5 s，从图示时刻起经0.25 s即半个周期后，B点通过的路程为20 cm，D正确．3.【答案】A【解析】由图可知，a质点是波峰与波谷相遇，故振幅为零，所以位移为零，故A正确．b、c分别是波峰与波峰相遇处、波谷与波谷相遇处，因此振动最强，故B错误．此时，d在振动加强连线上，到两个波源的路程差为零，所以也是振动最强，故C错误．图示时刻b在波峰，再过后的时刻b在波谷，仍是加强的，故D错误．4.【答案】A【解析】横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P先开始振动．由＋5 s＝，可得x＝36 km，则A正确，B、C、D错误．5.【答案】C【解析】在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响，是波的反射现象．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声是波的衍射．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音，是波的共振现象．6.【答案】D【解析】由c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振可知，波沿x轴正方向传播，由波的图象知，a、c相距半个波长，故＝0.5 s，周期T＝1 s．由图乙可知：t＝1.25 s时，此质点位于平衡位置到波峰之间，并且向y轴负向振动，图甲中满足此条件的质点位于de之间．7.【答案】B【解析】波的图象横轴为x轴，表示传播方向及介质中各质点到坐标原点的位移，振动图象横轴为t轴，表示时间，故B选项正确．8.【答案】D【解析】质点的正的位移越来越大或负的位移越来越小时速度为正，满足该条件的质点是c、d，加速度方向与位移方向相反，位移是正值时，加速度为负，满足条件的是b、c，同时满足以上两个条件的是c质点，D正确．9.【答案】B【解析】机械波的产生应满足两个条件，一是波源，二是介质，二者缺一不可，故A错误；有波源未必有波动，但有波动一定有波源，故B正确，C错误；波可以传递能量，水波在传递能量的过程有损失，故水波要消失，D错误．10.【答案】C【解析】根据题图乙可知，周期为T＝1.0 s，则频率为f＝＝1 Hz，且在t＝0时刻，M点向y轴负方向运动，所以波是沿x轴正方向传播的，故A、B错误；由题图甲可得波长为λ＝4 m，所以波速为v＝＝4 m/s，故C正确；由于时间t＝2 s＝2T，所以经过2 s，M点通过的路程是s＝8A＝8×0.2 cm＝1.6 cm，故D错误．11.【答案】A【解析】一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中x＝0处的质点的振动图象。

绝密★启用前人教版物理选修3-4第十二章机械波单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为x a＝2.5 m，x b＝4.5 m，则下列说法中正确的是()A．质点a振动的周期为6 sB．平衡位置x＝10.5 m处的质点(图中未画出)与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．经过个周期，质点a通过的路程为2 cm2.下图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()A． 2与1的波长、频率相等，波速不等B． 2与1的波速、频率相等，波长不等C． 3与1的波速、频率、波长均相等D． 3与1的频率相等，波速、波长均不等3.如图所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B 是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于()A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述选项均不对4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()图2A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小5.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t＝s时()A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同6.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点a的起振时刻比质点c延迟了3 s，b 和c之间的距离是2.5 m，以下说法正确的是()A．此列波的波长为5 mB．此列波的频率为2 HzC．此列波的波速为2.5 m/sD．此列波的传播方向为沿x轴负方向传播7.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，x＝4 cm处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m/s，则下列说法正确的是()A．这列波可能是沿x轴正方向传播的B．质点P在t＝0时刻速度方向沿y轴正方向C．质点P在0.6 s时间内经过的路程为0.32 mD．质点P在t＝0.4 s时刻速度方向与加速度方向相同8.关于多普勒效应，下列说法中不正确的是()A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变B．要发生多普勒效应，波源和观察者间必须有相对运动C．只有声波会发生多普勒效应D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应9.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则下列说法正确的是()A．该波的速度为1.6 m/s，沿x轴负方向传播B．该波的速度为20 m/s，沿x轴正方向传播C．经过0.2 s，质点P沿x轴的正方向迁移了4 mD．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向10.一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知波的速度为10 m/s.则t＝0.2 s时刻正确的波形应是下图中的()A．B．C．D．二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法中，正确的是()A．弹簧振子的周期与振幅有关B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C．单位时间内经过介质中某一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率D．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度12.(多选)如图是一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示．由图中可以得出()A．蜻蜓的飞行方向向左B．蜻蜓的飞行方向向右C．蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大D．蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小13.(多选)如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1 s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是()A． 0.60 m/sB． 0.75 m/sC． 1.05 m/sD． 1.15 m/s14.(多选)波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是()A．波长60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B．波长60 m的声波比17 m的声波频率小C．波长60 m的声波比17 m的声波易发生明显衍射D．波长60 m的声波不能被反射分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2 s后的波形图．(1)若波向左传播，求它的可能周期和最大周期；(2)若波向右传播，求它的可能传播速度；(3)若波速是45 m/s，求波的传播方向．16.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示．求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？17.波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的OA两点处，OA＝2 m，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，速度为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：(1)简谐横波的波长；(2)OA间合振动振幅最小的点的位置．18.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T＝2 s，t＝0时刻的波形如图所示．此刻，波刚好传到x1＝6 m处，求：坐标x2＝10 m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？答案解析1.【答案】B【解析】质点的振动周期为T＝＝s＝4 s，A错误；平衡位置x＝10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻a质点离平衡位置比b质点离平衡位置较远，所以此时质点a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周期，质点a通过的路程小于2 cm，选项D错误．2.【答案】D【解析】波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错；波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝得波长不同，故C错，D对．3.【答案】B【解析】从题图中可以看出挡板A比水波波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确．4.【答案】D【解析】由波的传播方向及P质点位置，可知P质点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．5.【答案】C【解析】由图读出波长为λ＝4 m，则该波的周期为T＝＝0.1 s，t＝s时为周期，t＝0时刻质点M的速度方向向上，所以t＝s时M对平衡位置的位移为正值，速度方向向下，为负值，A、B错；简谐振动的质点加速度方向与位移方向始终相反，故t＝s时M的加速度方向向下，与速度方向相同，C对，D错．6.【答案】D【解析】由图知，b和c之间的距离等于波长，则λ＝2.5 m，故A错误；由题，3 s＝(1＋)T，T ＝2 s，频率f＝0.5 Hz，故B错误；波速为v＝λf＝1.25 m/s.故C错误；质点a的起振时刻比质点c 延迟了3 s，说明波沿x轴负方向传播，故D正确．7.【答案】C【解析】据题意，该机械波的周期为T＝＝0.15 s，0.2 s＝T，在这段时间内波平移的距离为16 cm，所以这列波只能沿x轴负方向传播，质点P从0时刻开始先向下振动，A、B选项错误；0.6 s ＝4×0.15 s＝4T，所以0.6 s内质点P经过的路程为x＝4×4A＝0.32 m，则C选项正确；0.4 s＝2×0.15＋0.1＝2T＋0.1，而0.1 s处于～之间，此过程质点处于已通过平衡位置向上运动的过程中，加速度方向向下，所以D选项错误．8.【答案】C【解析】多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率发生变化，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应，本题选不正确的，故选C.9.【答案】B【解析】简谐横波的波长λ＝4 m，T＝0.2 s，则波速v＝＝20 m/s，A错，B对；根据简谐波“前带后，后随前”带动原则可知：该波沿x轴正方向传播；质点不“随波逐流”，所以C错误；质点Q 此时向上振动，经过0.1 s，即半个周期后质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错．10.【答案】A【解析】由波形图可知波长λ＝4.0 m，周期T＝＝0.4 s，再经过半个周期即t＝0.2 s时刻x＝0处质点位于波谷位置，A正确．11.【答案】BC【解析】弹簧振子的周期与振幅无关，这种性质叫等时性，故A错误；波速与介质的性质有关，与波源无关，同一种波在同一介质中速度是相同的，故B正确；波源的振动以波的形式传播出去，波的频率等于介质中各质点的振动频率，单位时间内经过介质中某点的完全波的个数，就是这列简谐波的频率，故C正确；在波传播方向上的某个质点做简谐运动，速度是周期性变化的，而在同一均匀介质传播的波，传播过程中速度不变，两者之间没有关系，故D错误．12.【答案】BC【解析】由图象知，蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆；若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的．然而图中则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大．13.【答案】BC【解析】由题图可知波长为：λ＝60 cm＝0.6 m．若波沿x轴正方向传播，传播的距离为：x1＝(n ＋)λ(n＝0,1,2，…)，波速为：v1＝＝m/s＝(0.6n＋0.15) m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝1时，v1＝0.75 m/s，故B正确；若波沿x轴负方向传播，传播的距离为：x2＝(n＋)λ(n＝0,1,2，…)，波速为：v2＝＝m/s＝(0.6n＋0.45) m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝1时，v2＝1.05 m/s，故C正确．14.【答案】BC【解析】不管波长长度为多少，声波在空气中的传播速度都约为340 m/s，由波长、声速、频率关系可知f＝，波长越长，频率越小，所以A错误，B正确．由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生明显衍射较容易，C正确．任何波都可以发生反射，D错误．15.【答案】(1)s(n＝0,1,2，…)0.27 s(2)5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)(3)向右【解析】(1)若波向左传播，传播的时间为Δt＝T＋nT(n＝0,1,2，…)，所以T＝＝4×s＝s(n＝0,1,2，…)，最大周期为T max＝s≈0.27 s.(2)若波向右传播，Δt＝＋nT(n＝0,1,2，…)所以T＝s(n＝0,1,2，…)，而λ＝4 m所以v＝＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)．(3)若波速是45 m/s，设波向右传播，由上问求得的向右传播的波速公式得：45 m/s＝5(4n＋1) m/s，解得n＝2.故假设成立，因此波向右传播．16.【答案】(1)2.25 s(2)16 m【解析】(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m波从x＝1 m传至x＝4.5 m处的N质点需要的时间t＝T此时x＝4.5 m处的质点正向y轴负方向运动x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需，因此Δt＝T＝ 2.25 s此时波形如图：(2)由图知，振幅A＝ 8 cm质点在一个周期内通过的路程为4A＝ 32 cmO质点通过88 cm的路程共经过的时间为T从x＝0 m传至x＝4.5 m处的N质点需要时间t1为T质点N运动的时间为T所以质点N振动通过的总路程为2A＝ 16 cm.17.【答案】(1)1 m(2)0.25 m0.75 m 1.25 m 1.75 m【解析】(1)设简谐横波的波长为λ，频率为f，波速为v，则λ＝1 m(2)以O为坐标原点，设P为OA间任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2，其中x、Δl以m为单位，合振动的振幅最小的点的位置满足Δl＝(k＋)λ为整数，联立得x＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.18.【答案】3 s【解析】由图可知波长λ＝4 m波速为：v＝＝2 m/s波从x1＝6 m传到x2＝10 m处需要的时间t1＝＝＝2 sx2＝10 m处的质点还需要经过T＝1 s的时间，第一次经过平衡位置向y轴负方向运动所以总共需要的时间t＝t1＋T＝3 s.。

人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.公路上的雷达测速仪的任务原理是应用( )A．波的反射和多普勒效应B．波的干预和多普勒效应C．波的干预和波的反射D．波的反射和共振2.一列沿x轴传达的简谐横波在某时辰波的图象如下图，波速为20 m/s，图示时辰x＝2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，可以判别 ( )A．质点振动的周期为0.20 sB．质点振动的振幅为1.6 cmC．波沿x轴的正方向传达D．图示时辰，x＝1.5 m处的质点减速度沿y轴正方向3.一列简谐横波沿x轴传达，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x＝0处质元的位移为－A且向y轴负方向运动时．坐标为x＝0.4 m处质元的位移为A．当坐标为x＝0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x＝0.4 m处质元的位移和运动方向区分为( )A．－A、沿y轴正方向B．－A、沿y轴负方向C．－A、沿y轴正方向D．－A、沿y轴负方向4.振源A带动细绳振动，某时辰构成的横波波形如下图，那么在波传达到细绳上一点P时末尾计时，以下四个图形中能表示P点振动图象的是( )A． B． C． D．5.如下图是一列沿着绳向右传达的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判别波源A点末尾的振动方向是( )A．向左 B．向右 C．向下 D．向上6.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1 cm处的质点，Q是平衡位置在x＝4 cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．那么( )A．t＝0.3 s时，质点Q的减速度到达正向最大B．波的传达速度为20 m/sC．波的传达方向沿x轴负方向D．t＝0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向7.一列横波在x轴上沿x轴正方向传达，在t与t＋0.4 s两时辰在x轴上－3 m～＋3 m的区间内的波形图恰恰堆叠，那么以下说法正确的选项是( )A．质点振动的最小周期为0.4B．该波最大波速为10 m/sC．从t时辰末尾计时，x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置D．在t＋0.2 s时辰，x＝2 m处的质点位移一定为a8.如下图，甲、乙两平面波是振幅相反的相关波，甲波沿x轴正方向传达，乙波沿y轴正方向传达，图中实线表示某一时辰的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动状况，正确的判别是( )A．a、b点振动增强，c、d点振动削弱B．a、c点振动增强，b、d点振动削弱C．a、d点振动增强，b、c点振动削弱D．a、b、c、d点的振动都增强9.以下关于机械波的说法正确的选项是( )A．声波是机械波，其传达方向与介质质点的振动方向垂直B．机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议C．介质质点每经过一个周期沿波的传达方向移动一个波长的距离D．机械波在传达进程中，越远的质点其振动周期越小10.一列横波沿x轴正方向传达到坐标原点O时的波形如下图，当波抵达N点时，处于x＝2 cm处的质点经过的路程和该时辰的位移是 ( )A． 2.5 cm,0 cm B． 5 cm,0 cmC． 2.5 cm，－1 cm D． 5 cm，－1 cm11.如下图，一简谐横波在x轴上传达，轴上a、b两点相距12 m．t＝0时a点为波峰，b点为波谷；t＝0.5 s时a点为波谷，b点为波峰，那么以下判别正确的选项是( )A．波一定沿x轴正方向传达 B．波长能够是8 mC．周期能够是0.5 s D．波速一定是24 m/s12.一列简谐横波沿x轴负方向传达，波速为v＝4 m/s.坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如下图，在以下4幅图中可以正确表示t＝0.15 s时的波形的图是( )A． B．C． D．13.依据机械波的知识可知( )A．横波沿水平方向传达，纵波沿竖直方向传达B．在波的传达进程中，质点随波迁移将振动方式和能量传达出去C．波的图象就是反映各质点在同一时辰不同位移的曲线D．声波在真空中也能传达14.如下图，在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源，区分距O点6 m和1 m，两个声源同时不时向外收回波长都为2 m的完全相反的声波．在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内声波干预削弱的区域共有( )A．无量多个 B． 7个 C． 5个 D． 3个15.一列横波沿x轴正向传达，某时辰的图象如以下图所示，坐标为(3,0)的质点，经过周期后该质点的坐标是( )A． (3,2) B． (4,2) C． (4，－2) D． (3,0)二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)在平均介质中选取平衡位置在同不时线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示．一列横波沿该直线向右传达，t＝0时抵达质点1，质点1末尾向下运动，经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形，那么该波的( )A．周期为Δt，波长为8LB．周期为Δt，波长为8LC．周期为Δt，波速为D．周期为Δt，波速为17.(多项选择)在同一地点有两个运动的声源，收回声波1和声波2.在同一空间的介质中沿同一方向传达，如下图为某时辰这两列波的图象，那么以下说法中正确的选项是( )A．波1速度比波2速度大B．这两列波的频率相反C．在这两列波传达方向上，不会发生动摇的干预现象D．相关于同一阻碍物，波1比波2发作衍射现象更清楚18.(多项选择)以下说法正确的选项是( )A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，阻碍物或孔越小，衍射越清楚C．听到回声是声波的衍射现象D．听到回声是共鸣现象19.(多项选择)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传达时某时辰的波形图，甲波向右传达，乙波向左传达．质点M位于x＝0.2 m处，那么( )A．这两列波不会发作干预现象B．M点的振动总是增强C．M点将做振幅为30 cm的简谐振动D．由图示时辰末尾，再经过甲波周期，M点将位于波峰20.(多项选择)假设一辆汽车在运动时喇叭收回声响的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的进程中，以下说法正确的选项是( )A．当汽车向你驶来时，听到声响的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声响的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而事先，听到声响的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而事先，听到声响的频率小于300 Hz三、填空题21.以下图是不同频率的水波经过相反的小孔所能抵达区域的表示图，____状况中水波的频率最大；____状况中水波的频率最小．22.湖面上停着A、B两条小船，它们相距20 m．一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传达，每条小船每分钟上下浮动20次．当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰．以下说法正确的选项是________．A．水波的波长是mB．水波的频率是HzC．水波的波速是m/sD．假定惹起水波的波源振动加快，波的传达速度将变慢E．假定惹起水波的波源振动减慢，波的传达速度将变快23.一列周期为0.4秒的简谐波在平均介质中沿x轴传达，该波在某一时辰的波形如下图，此时振动还只发作在O、M之间；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置区分位于 2 m、3 m、6 m 处．此时B的速度方向为－y方向，以下说法正确的选项是________．A．该波沿x轴正向传达，波速为20 m/sB．A质点比B质点晚振动0.05 sC．B质点此时的位移为1 cmD．由图示时辰经0.1 s，B质点的运动路程为2 cmE．假定该波与另一列沿x轴正向传达且波长为16 m的波相遇，可以发作动摇的干预现象24.以下三张图片区分反映了飞机以三种不同速度在空中(不思索空气的活动)水平飞行时，发生声波的状况．图中一系列圆表示声波的传达状况，A点表示飞机的位置．请你应用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是________(填〝a〞〝b〞〝c〞)25.如下图，图甲为一列沿水平方向传达的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P 的振动图线，该波的传达速度为________m/s；图甲中Q点(坐标为x＝2.25 m处的点)的振动方程为________．四、计算题26.如图甲为一列简谐横波在某一时辰的图象，图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时辰末尾计时的振动图象，那么(1)波沿x轴______(填〝正〞或〝负〞)方向传达．(2)求波速．27.一列简谐波沿x轴正方向传达，t＝0时波形如图甲所示，在0.6 s末，A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰，求：(1)该简谐波的波长、波速区分为多少？(2)经过多少时间x＝5 m处的质点P第一次出现波峰？(3)假设以该机械波传到质点P末尾计时，请在图乙中画出P点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图象．答案解析1.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的任务原理是应用波的反射和多普勒效应，A对．2.【答案】A【解析】图示时辰x＝2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，依据振动方向和传达方向在波形图同一侧，可判别波沿x轴负方向传达，x＝1.5 m处的质点在平衡位置上方，减速度沿y轴负方向，选项C、D错．依据波形图可得波长λ＝4 m，传达速度v＝20 m/s，质点振动周期T＝＝0.2 s，选项A对．依据波形图，质点振动的振幅A＝0.8 cm，选项B错．3.【答案】C【解析】坐标为x＝0处质元与坐标为x＝0.4 m处质元间距为0.4 m小于半个波长，坐标为x＝0.2 m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动，坐标为x＝0.4 m处质元也向y轴负方向运动．当坐标为x＝0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时阅历时间是半个周期的奇数倍．在这段时间坐标为x＝0.4 m处质元运动到对称点即位移为－A，运动方向与原来相反，C 正确．4.【答案】C【解析】由图可知，振源末尾起振的方向向下．所以，振动方式传到质点P时，质点P从平衡位置末尾先向下振动，故P点的振动图象如选项C所示．5.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚末尾的振动方向向上，选项D正确．6.【答案】C【解析】由乙图可知，t＝0.3 s时，质点Q的位置在正向最大位移处，故其减速度是到达反向最大，故A是错误的；由甲图可知，波长为8 cm，由乙图可知，周期为0.4 s，故波速为v＝＝20 cm/s，所以B也是错误的；由于质点Q在t＝0时的振动方向是向下的，故可以判别出波的传达方向是沿x轴的负方向传达的，故C是正确的；当t＝0.7 s时，实践上是经过1T，O位置处的质点会运动到负的最大位移处，所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是错误的．7.【答案】C【解析】由题意可知，在t与t＋0.4 s两时辰在x轴上－3 m至＋3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示，那么有 0.4 s＝NT(N＝1,2,3…)，得：T＝s．所以当N＝1时，周期最大，为T＝0.4 s，由图知，λ＝4 m，依据v＝，知当N＝1时，波速最小为10 m/s，故A、B错误；横波沿x轴正方向传达，t时辰，x＝2 m处的质点正向下运动，x＝2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置，故C正确；时间t ＝0.2 s，由于＝，假定N是奇数，那么x＝2 m处的质点位移为－a；假定N是偶数，x＝2 m 处的质点位移为a，故D错误．8.【答案】B【解析】再过T，甲乙两波波峰同时传到a点，甲乙两波波谷同时传到c点，甲波波峰和乙波波谷同时传到b点，甲波波谷和乙波波峰同时传到d点，所以a、c两点为增强点，b、d两点为削弱点，选B.9.【答案】B【解析】声波是纵波，其传达方向与介质质点的振动方向平行，故A错误；机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议，经过不同的介质时，速度发作改动，故B正确；介质中的质点并不随波迁移，而是在其平衡位置左近振动，故C错误；机械波的频率等于波源的振动频率，频率由波源决议的，当它经过不同的介质时，只要频率f和周期不会改动，故D错误．10.【答案】D【解析】波的传达是振动这种运动方式的传达，而不是将原有波形向波的传达方向顺延．当波刚传到坐标原点时，原点O的振动方向沿y轴负方向，由于波的传达是波形在介质中匀速传达，故各点起振方向均沿y轴负方向，由于x＝2 cm处质点起振后还需经过1T波才传到N点，所以x ＝2 cm处质点的位移为y＝－1 cm，经过的路程s＝1×4A＝5 cm，选项D正确．11.【答案】B【解析】由题可知波的传达方向是不确定的，故A错误；从动摇图象可知假定a点为波峰，b点为波谷那么二者相距至少半个波长，或许n个波长另加半个波长，故有：x＝12 m＝(n＋)λ(n＝0、1、2、3 )，那么得λ＝故λ的能够值有24 m、8 m 等，故B正确；对应的周期能够有：t＝0.5 s＝(k＋)T，(k＝0、1、2、3 )那么得：T＝s, 那么T的能够值有1 s、s等，不能够为0.5 s，故C错误；波速能够为v＝＝m/s, 波速能够不是24 m/s，所以D错．12.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴负方向传达，因此在t＝0.15 s时，原点处的质点位移是为正，向负方向振动．C、D图原点处的质点位移为负，所以C、D错；B图向正方向振动，B错．13.【答案】C【解析】横波和纵波在水平和竖直方向都能传达，这两种波是依据波的传达方向与质点的振动方向间的关系划分的，故A错误．在波的传达进程中，质点在自己的平衡位置左近振动，并不随波迁移，故B错误．波的图象就是反映各质点在空间的散布状况，即各质点在同一时辰不同位移的曲线，故C正确．声波在真空中不能传达，由于没有传达振动的介质，故D错误．14.【答案】C【解析】假定某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍，即Δs＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，那么该点振动削弱，直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大，即AO－BO＝6－1 m＝5 m＝λ，故O点为削弱点，由O向－∞或由O向＋∞，直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐渐减小，其中Δs＝λ的点有两个，Δs＝λ的点有两个，所以在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内听不到声响的区域共有5个，应选C.15.【答案】A【解析】由题意可知，波沿x轴正向传达，那么质点(3,0)的振动方向沿y轴正向，经周期后抵达正向最大位移，即坐标为(3,2)．16.【答案】BC【解析】由图知波长λ＝8L，简谐横波向右传达，图中质点9的振意向上，而波源1起振方向向下，所以质点9并非刚刚起振，而是曾经振动了0.5T，那么质点1振动了1.5T，即1.5T＝Δt，失掉T＝Δt，故B、C正确．17.【答案】CD【解析】在同一种介质中，各种频率的机械波传达的速度相反，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v＝λf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，两列波不能发作干预，选项C正确；关于同一阻碍物，波长越大衍射越清楚，选项D正确．18.【答案】AB【解析】衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征；阻碍物或孔的尺寸越小，越能满足发作清楚衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，假设回声抵达人耳比原声滞后0.1 s以上，就能区分回声和原声．19.【答案】BC【解析】两列简谐横波在同一平均介质内传达，波速相等，由图可知两列波的波长相等，由v＝λf可知，频率相等，所以两列波能发生干预，故A错误；质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是增强，振幅等于两列波振幅之和，为A＝20 cm＋10 cm＝30 cm，那么M点将做振幅为30 cm的简谐振动，故B、C正确；从图示时辰末尾，再经过甲波周期，两波在M点都将向下运动，故M点会抵达波谷，D错误．20.【答案】AD【解析】依据多普勒效应规律，当汽车向你驶来时，听到的喇叭声响的频率大于300 Hz, C、B错误，当汽车和你擦身而事先，听到的喇叭声响的频率小于300 Hz，A、D对．21.【答案】c a【解析】由图可知a状况衍射最清楚，c状况衍射最不清楚，故a状况波长最大，而c状况波长最小，又由于水波的波速相反，故a状况频率最小，c状况频率最大．22.【答案】ABC【解析】由题知，每只船每分钟上下浮动20次，那么T＝3 s，波的频率为Hz.当A船位于波峰时B船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，那么两船之间的距离等于1.5个波长，即有 1.5λ＝20 m，得λ＝m，波速v＝＝m/s，故A、B、C正确；波的传达速度由介质的性质决议，与波源的振动速度有关，故D、E错误．23.【答案】BCD【解析】由图知，波长λ＝8 m，那么波速为v＝＝＝20 m/s.此时B的速度方向为－y方向，那么由波形的平移法知该波沿x轴负向传达，故A错误．A质点与B质点平衡位置相距x＝1 m，那么波从B传到A的时间t＝＝s＝0.05 s，即A质点比B质点晚振动0.05 s，故B正确．B质点此时的位移为y＝sinπ cm＝1 cm，故C正确．由图示时辰经0.1 s＝T，由波形平移法可知，图中x＝5 cm处的形状传到B点，B质点的运动路程为S＝2y＝2 cm，故D正确．在同一种介质中传达的两列波波速相等，波长不同时频率不同，两列波相遇时，频率不等，不能够发作动摇的干预现象，故E错误．24.【答案】c【解析】当飞机运动到某圆圆心时，在周围激起起声波，声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A 点所用的时间相反．设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，那么v＝340(m/s)，x和r都可在图中量出．因此，从图上可以看出，a图飞机速度小于声速，b图等于声速，c图大于声速，应选c.25.【答案】0.5 y＝0.2cos (πt) cm【解析】由甲图知波长等于1.0 m，乙图知周期等于2 s，所以传达速度v＝＝0.5 m/s；由图知，在t＝0时辰，Q点处于波峰的位置，所以振动方程为y＝0.2cos (πt) cm.26.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知，t＝0时辰质点P振动方向向下；在甲图上，由波形平移法可知，沿x轴的负方向传达；(2)由甲、乙图区分读出，λ＝4 m，T＝0.4 s，那么波速v＝＝10 m/s27.【答案】(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)【解析】(1)由图可知，λ＝2 m，T＝s＝0.2 s，v＝＝10 m/s(2)波峰传到P点，t＝＝s＝0.45 s(3)由甲图可知，质点起振的方向为经平衡位置向下振动，振动图象如下图。

第十二章《机械波》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列现象中属于机械波的是（）A．风吹过麦田时形成的滚滚麦浪.B．船驶过平静的湖面，湖面上形成的水波.C．团体操中演员们此起彼伏形成的人浪.D．在船摇晃时，船上的乘客都一起左右摇晃.2．观察者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来，同时发出汽笛声，下面判断中正确的是（）A．传向观察者的声波的速度越来越大 B．观察者感觉汽笛声的频率变高C．传向观察者的声波的频率变低 D．传向观察者的声波的波长变短3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图象如图所示．若波速为16m/s，则波长和频率分别是（）A．8m，2Hz B．8 m，0.5 Hz C．4 m，2 Hz D．4 m，0.5 Hz4．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为1m/s。

t=0时刻，该波的波形如图所示，P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点，此时P质点恰好开始振动。

则t=5s时刻，Q点（）A．经过平衡位置，向上运动B．经过平衡位置，向下运动C．位于波峰位置D．位于波谷位置5．一列沿x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示。

图甲中某质点的振动图象如图乙所示。

由图可知（）A ．图甲所示时刻质点L 正沿y 轴负方向B ．图乙所示t =2s 时刻该质点正沿y 轴正方向振动C ．图乙可能是质点L 的振动图象D ．图乙可能是质点N 的振动图象6．下列说法不正确．．．的是（ ） A ．被拍打的篮球上下运动是简谐运动B ．若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率减小C ．地震波既有横波又有纵波，所以房屋上下左右摆动D ．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象7．湖面上停着 、 两条小船,它们相距 。

一列水波正在湖面上沿 连线由 向 传播,每条小船每分钟上下浮动20次。

当 船位于波峰时, 船在平衡位置向下振动,两船之间还有一个波峰。

则水波的波速为（ ）A ．B ．C ．D ．8．一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强P 有关．下列速度表达式中，k 为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是（ ）A ．P v k p =B ．v =．v =．v =9．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图。

第12章《机械波》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1．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2．一位学生在教室里朗读课文，一位在楼道里走动的人虽不见读书人，却听到了读书声，这是因为（ ）A ．教室的墙壁能传播声波B ．教室的墙壁能反射声波C ．发生了声波的衍射现象D ．发生了声波的干涉现象3．一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图像如图所示。

在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为（ ）A ．λ，0B ．λ，－AC ．λ，AD ．λ，A4．一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。

某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期4T 开始计时，则图2描述的是( )A ．a 处质点的振动图象B ．b 处质点的振动图象C ．c 处质点的振动图象D ．d 处质点的振动图象5．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，传播速度为l0m/s 。

当波传到x=5m 处的质点P 时，波形如图所示。

则以下判断正确的是（ ）A．这列波的周期为0.5sB．再经过0.4s，质点P第一次回到平衡位置C．再经过0.7s，x=9m处的质点Q到达波峰处D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处6．如图所示，一根竖直悬垂的轻弹性绳，令其上端左右振动，某时刻绳上形成如图所示波形，则绳上a、b两点此时的运动方向是（）A．a点向左，b点向右 B．a点向右，b点向左C．a、b两点均向左 D．a、b两点均向右7．在平静的湖面上漂着一片落叶，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到落叶处时，落叶将（）A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到落叶处，落叶仍不动C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动8．如图所示，为一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半。

第十二章测评(时间:90分钟总分为:100分)一、选择题(此题共10个小题,每一小题4分,共40分。

在每一小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于振动和波的关系,如下说法正确的答案是()A.有机械波必有振动B.有机械振动必有波C.离波源远的质点振动周期长D.波源停振时,介质中的波动立即停止,使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波,但在缺少介质的情况下,波动现象就无法发生,应当选项A正确,选项B错误;波动形成以后,各质点的振动都先后重复波源的振动,故各质点的振动周期是一样的,应当选项C错误;大量质点的振动所形成的波动不会因波源停振而立即消失,因为能量不会无缘无故地消失,应当选项D错误。

2.如下列图,一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,如此()A.该波源正在移向A点B.该波源正在移向B点C.在A处观察波的频率变低D.在B处观察波的频率不变,该波面以该位置为球心,以波速作为传播速度向外传播,反之,由波面可确定出该波面的产生位置,即波源。

波面半径大,表示产生时间早,传播时间长,对照题图,可确定出波源由右向左移动,应当选项A正确,选项B错误;由于观察者不动,故波面经过观察者的速度等于波速,而在A处观察时,相邻波面间距比波源不动时间距小,因而经过观察者时间间隔短,频率大,同理在B处时间间隔长,频率小,应当选项C、D错误。

3.如下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图),其中能发生明显衍射现象的有()A.只有①②④B.只有①④C.只有②③D.只有①③①②中小孔与波长相差不多,能发生明显衍射,图④中障碍物与波长相差不多,能发生明显衍射,图③中障碍物比波长大得多,不能发生明显衍射。

4.一列简谐横波沿某一直线传播,A、B是该直线上相距1.2 m的两点,从波到达其中一点开始计时,4 s内A完成8次全振动,B完成10次全振动,如此该波的传播方向与波速分别为()A.方向由A向B,v=0.3 m/sB.方向由B向A,v=0.3 m/sC.方向由B向A,v=1.5 m/sD.方向由A向B,v=1.5 m/s4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数,所以波由B向A传播。

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4第十二章机械波测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T>0.6 s，则 ()A．波的周期为2.4 sB．在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C．经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD．在t＝0.5 s时，Q点到达波峰位置2.如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是()A．d点始终保持静止不动B．图示时刻c点的位移为零C．b点振动始终加强，c点振动始终减弱D．图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cmE．a点振动介于加强点和减弱点之间3.如图所示是一列简谐波在某时刻的波形图，若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时()A．质点Q和质点N均处于加速运动过程中B．质点Q和质点N均处于减速运动过程中C．质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中D．质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中4.如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则质点P刚开始振动时的方向和波性质，下列判断正确的是()A．向上、横波B．向下、横波C．向左、纵波D．向右、纵波5.周期为2.0 s 的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波()A．沿x轴正方向传播，波速v＝ 20 m/sB．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/sC．沿x轴负方向传播，波速v＝ 20 m/sD．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s6.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()A．A＝1 m f＝5 HzB．A＝0.5 m f＝5 HzC．A＝0.5 m f＝2.5 HzD．A＝1 m f＝2.5 Hz7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为10 m/s.当波传到x＝5 m处的质点P时，波形如图所示．则以下判断正确的是()A．这列波的周期为0.5 sB．再经过0.4 s，质点P第一次回到平衡位置C．再经过0.7 s，x＝9 m处的质点Q到达波峰处D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处8.如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.5 m．C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是()A．从图示的时刻起经0.25 s后，B处质点通过的路程为20 cmB．从图示的时刻起经0.25 s后，A处质点的位移为0C．图示时刻C处质点正处在平衡位置且向波峰运动D．图示时刻A、B两处质点的竖直高度差为20 cm9.如图所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔形成的衍射图样，由图可知，两列波的波长和频率的大小关系是()A．λ甲>λ乙，f甲>f乙B．λ甲<λ乙，f甲<f乙C．λ甲>λ乙，f甲<f乙D．λ甲<λ乙，f甲>f乙10.在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子的振动频率是5 Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔直径d应为()A． 10 cmB． 5 cmC．d≥1 cmD．d＜1 cm二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)一列简谐横波在x轴上传播，某时刻其波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知()A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达最大位移处12.(多选)如图甲为一列沿x轴传播的简谐波在t＝0.1 s时刻的波形．图乙表示该波传播的介质中x ＝2 m处的质点a从t＝0时起的振动图象．则()A．波传播的速度为20 m/sB．波沿x轴正方向传播C．t＝0.25 s，质点a的位移沿y轴负方向D．t＝0.25 s，x＝4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向13.(多选)如图所示，甲为一列简谐波在t＝3.0 s时刻波的图象，Q为x＝4 m的质点，乙为甲图中P 质点的振动图象，则下列说法正确的是()A．此波沿x轴负方向传播B．t＝8.0 s时，P点位移为2 cmC．若障碍物的尺寸大于12 m，则该波不能发生明显衍射现象D．该波能与另一列频率为4 Hz的简谐波发生稳定的干涉现象14.(多选)关于机械波的概念，下列说法中正确的是()A．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图象相同B．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.一列横波沿AB方向传播，波的频率为5 Hz，振幅为2 cm，A、B两点间距离为6 m，振动方向总是相反，在某时刻两质点同处于平衡位置，它们之间还有一个波峰．试求波的可能波长．16.如图，A、B是同一介质中的两相干波源，其振幅均为A＝5 cm，频率均为f＝100 Hz，当A点为波峰时，B点恰好为波谷，波速v＝10 m/s，判断P点为振动加强点还是振动减弱点？17.一列横波如图所示，波长λ＝8 m，实线表示t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.005 s时刻的波形图．求：(1)波速多大？(2)若2T＞t2－t1＞T，波速又为多大？(3)若T＜t2－t1，并且波速为3 600 m/s，则波沿哪个方向传播？18.图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.2 s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.2 s.(1)由图中读出波的振幅和波长；(2)如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？答案解析1.【答案】D【解析】从两时刻的波形图可以看出，在Δt＝0.6 s时间内，波传播的距离Δx＝＝6 m，故传播时间Δt＝＝0.6 s，周期T＝0.8 s，A项错误；同时可求波速为v＝＝10 m/s；t＝0时刻P点向y轴负方向振动，经过Δt＝0.9 s＝1T，P点正向y轴负方向振动，B项错误；经过t＝0.4 s，即半个周期，P点经过的路程为2A＝0.4 m，C项错误；经过t＝0.5 s，波向x轴负向平移Δx＝vt ＝5 m，可知Q点处于波峰，D项正确．2.【答案】A【解析】d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故A正确；b点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于振幅是5 cm，则b点相对平衡位置高10 cm，而c点是波谷与波谷相遇，则c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故B、C、D错误；a点位于加强点的连线上，仍为加强点，E错误．3.【答案】D【解析】P点加速运动说明P点向平衡位置运动，此波向左传播，故Q点、N点均向上运动，Q点正远离平衡位置，处于减速运动过程，N点正向平衡位置靠近，处于加速运动过程，故D正确．4.【答案】A【解析】由于波源带动了后面的质点依次振动，且后面的质点总是重复前面质点的振动状态，所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同，此时波刚传播至Q点，Q点此时前面的相邻的质点在上方，故Q点将向上运动，则P点起振方向向上．由波形图可知，该波为横波，故A正确．5.【答案】B【解析】根据机械波的速度公式v＝，由图可知波长为 20 m，再结合周期为 2 s，可以得出波速为 10 m/s.应用“同侧法”等方法判断波沿x 轴正方向传播，因此答案为 B.6.【答案】C【解析】由题图可知，该波的振幅A＝0.5 m，波长λ＝4 m，经0.6 s，N点开始振动，该波的波速v＝＝m/s＝10 m/s，所以频率f＝＝Hz＝2.5 Hz，故A、B、D错误，C正确．7.【答案】C【解析】波的周期为T＝＝s＝0.4 s，因为此时刻P点振动方向向下，所以经过＝0.2 s质点P第一次回到平衡位置；质点Q第一次到达波峰时所用的时间为t＝＝0.7 s；因为PQ相距一个波长，所以质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波峰处，选项C正确．8.【答案】B【解析】在图中设定点中，A、E点波峰与波峰相遇，是振动加强点．B点是波谷与波谷相遇点，是振动加强点；而D、F、P、Q是波峰与波谷相遇点，则它们是振动减弱点．波速和波长分别为1 m/s和0.5 m，则周期是0.5 s．从图示的时刻起经0.25 s，即半个周期后，B处质点为振动加强点，振幅为10 cm，通过的路程为2倍的振幅20 cm，故A正确；此刻A正处在波峰，从图示的时刻起经0.25 s后，A处质点的位移为负的最大值，故B错误；图示时刻C处质点正处在平衡位置，E 靠近波源，C重复E点的运动，所以向波峰运动，C正确；图示时刻A在波峰、B质点在波谷，竖直高度差为20 cm，D正确．故选B.9.【答案】C【解析】题图甲中衍射现象比题图乙中明显，所以甲中波长大于乙中波长，而相同的介质中，水波的传播速度相同，根据v＝λf可知，波长越长，则频率越低，故C正确，A、B、D错误．10.【答案】D【解析】在水槽中激发的水波波长为λ＝＝m＝0.01 m＝1 cm.若要在小孔后产生明显的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多．11.【答案】AC【解析】a正向上运动，a重复前一个质点的振动形式，故a左边的质点是它前面的质点，所以波应沿x轴正方向传播，选项A对；b应当向上运动，c向下运动，选项B错；由于b向上运动，c 向下运动，所以b比c先到达平衡位置，c比b先到达最大位移处，选项C对，D错．12.【答案】ACD【解析】由图象可知，波的波长为4 m，周期0.2 s，则波速v＝＝＝20 m/s，选项A 正确；由于t＝0.1 s时质点a向上振动，故波沿x轴负方向传播，选项B错误；t＝0.1 s时刻，质点a向上振动，则t＝0.25 s，即经过了0.15 s＝T，质点a到达波谷位置，其位移沿y轴负方向，选项C正确；t＝0.1 s时刻，质点b向下振动，则t＝0.25 s，即经过了0.15 s＝T，质点b到达波峰位置，其加速度沿y轴负方向，选项D正确．13.【答案】AB【解析】t＝3.0 s时P质点向y轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播，A正确；由题图可知这列波的周期T＝4 s，波长λ＝12 m，得波速v＝＝3 m/s，从t＝3.0 s到t＝8.0 s，Δt＝5.0 s＝，P振动到正向最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；根据波产生干涉的条件：频率相等，该波频率为Hz，故不能发生稳定干涉现象，D错误．14.【答案】AD【解析】根据波的周期性知，A正确．对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上，故B错误．质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长，故C错误．在波动中，相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反，故D正确．15.【答案】4 m或12 m【解析】波形曲线为图中1时，，AB＝，得λ1＝2AB＝12 m．当波形曲线为图中2时，AB＝，λ2＝AB＝4 m.16.【答案】振动减弱点【解析】A到P与B到P的波程差为Δx＝m－15 m＝10 m．这两列波的波长为λ＝＝m＝0.1 m．10 m恰好为0.1 m的整数倍，又因A、B步调相反，因此P点为振动减弱点．17.【答案】(1)波向x正向传播时1 600n＋400 m/s；向x负向传播时v＝1 600n＋1 200 m/s(n＝ 0、1、2、……，)(2)波向x正向传播时2 000 m/s向x负向传播时2 800 m/s(3)沿x轴向右传播【解析】(1)若波沿x轴正方向传播，s＝nλ＋λ，可能的波速为v＝＝＝1 600n＋400(m/s)，(n＝0、1、2、……，)；若波沿x轴负方向传播，s＝nλ＋λ，可能的波速为v＝＝＝1 600n＋1 200(m/s)，(n＝ 0、1、2、……，)(2)若波沿x轴正方向传播，n＝1，则波速为v＝1 600n＋400 m/s＝2 000 ( m/s)若波沿x轴负方向传播，n＝1，则波速为v＝1 600n＋1 200 m/s＝2 800 ( m/s) (3)波是沿x轴向右传播的．18.【答案】(1)10 cm 0.24 m (2)0.9 m/s s【解析】(1)由图可知，振幅A＝10 cm，波长λ＝0.24 m；(2)波向右传播，传播距离为0.18 m，故波速为：v＝＝m/s＝0.9 m/s.波在一个周期内匀速平移一个波长，故T＝t.故周期：T＝t＝×0.2 s＝s.。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十二章机械波测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下(沿y轴方向)振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.1 s后，沿波的传播方向上距S为2 m的P点开始振动．若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图象如图所示乙．则下列说法中正确的是()A．波源S最初是向上振动的B．该简谐波的波速为20 m/sC．该波的波长为m(n＝0,1,2，…)D．该波通过宽度约为1 m的缝隙时，不能产生明显的衍射现象2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小3.S1、S2是两个同相的相干波源，相距3 m，激起两列相干简谐横波的波长均为λ＝1 m，则在以S2为圆心，S1、S2连线为半径的圆周上，质点振动情况判断正确的是()A．振动最强的点共有7处B．振动最强的点共有12处C．振动最弱的点共有7处D．振动最弱的点共有12处4.在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示．已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是()A．B．C．D．5.声波属于机械波．下列有关声波的描述中正确的是()A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别不同乐器同时发生的声音，证明声波不会发生干涉6.一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/s，某时刻的波形图象如图所示．此时x＝8 m处的质点具有正向最大速度，再过4.5 s则()A．x＝0 m处质点具有负向最大加速度B．x＝2 m处质点具有负向最大位移C．x＝4 m处质点具有正向最大速度D．x＝6 m处质点通过的路程为20 cm7.下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度仅由介质本身的性质决定C．机械波从一种介质进入另一种介质，频率可能会发生变化D．机械波的传播方向和振动方向一定垂直8.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝4.5 m，则下列说法中正确的是()A．质点a振动的周期为6 sB．平衡位置x＝10.5 m处的质点(图中未画出)与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．经过个周期，质点a通过的路程为2 cm9.区分横波和纵波的依据是()A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢10.下列选项中正确的是()A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激起无穷无尽的连续水波11.如图所示，呈水平状态的弹性绳，右端在竖直方向上做周期为0.4 s的振动，设t＝0时右端开始向上振动(如图)，则在t＝0.5 s时刻绳上的波形可能是下图中的()A．B．C．D．12.轮船在进港途中的x－t图象如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()A．B．C．D．13.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用()A．波的反射和多普勒效应B．波的干涉和多普勒效应C．波的干涉和波的反射D．波的反射和共振14.如图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2 m/s.以下结论正确的是()A．经过0.5 s，质点a、b、c通过的路程均为75 cmB．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4 Hz15.甲图为某简谐机械横波在t＝0时刻波的图象，乙图为波的传播方向上某质点的振动图象．下列说法正确的是()A．该波的波速是25 m/sB．该波一定沿x轴负方向传播C．若乙是质点P的振动图象，则t＝0.35 s时刻，质点Q的坐标为(3 m，－5 cm)D．若乙是质点Q的振动图象，则t＝0.35 s时刻，质点P的坐标为(8 m,0 cm)第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10分,共40分)16.某列波以60°的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，若反射线与折射线成90°角，波在乙介质中的波速为1.2×105km/s，求波在甲介质中的速度是多少？17.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的图象，图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时刻开始计时的振动图象，则(1)波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播．(2)求波速．18.一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图中实线所示，t2＝0.05 s时刻波形如图中虚线所示．(1)由波形曲线读出这列波的振幅和波长；(2)若周期大于(t2－t1)，则最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何？19.如图为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2 s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点．求：(1)该波的波幅、频率、周期和波速．(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0－0.6 s内的振动图象．答案解析1.【答案】B【解析】由振动图象可知，开始振动的下一刻，P点在下方，故开始时P点向下振动，波源S最初是向下振动的，A错误．简谐波的速度v＝＝＝20 m/s，故B正确．根据振动图象可知振动周期为0.4 s，根据v＝，可知波长λ＝vT＝8 m，故C错误．产生明显衍射现象时，障碍物或狭缝的直径小于或等于其波长，故该波通过宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象，D错误．2.【答案】D【解析】由波的传播方向及P质点位置，可知P质点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．3.【答案】D【解析】根据题意，两列相干简谐横波的波长均为λ＝1 m，而S1、S2相距3 m，根据干涉条件，当到S1、S2的路程差为半波长的偶数倍时，振动加强，即当Δx＝0、1 m、2 m、3 m时，振动加强；即圆上距离S1为3 m、2 m、4 m、1 m、5 m、6 m的点是振动加强的点．画出干涉图象，如图所示：故振动加强点有11个点；故A、B错误；根据干涉条件，当到S1、S2的路程差为半波长的奇数倍时，振动减弱，即当Δx＝0.5 m、1.5 m、2.5 m时，即圆上距离S1为3.5 m、2.5 m、4.5 m、1.5 m、0.5 m、5.5 m 的点是振动减弱的点．振动减弱，与圆的交点共有12个，故C错误，D正确．4.【答案】B【解析】由图，设PQ间的距离为s，四个波形的波长分别为：λ1＝s，λ2＝s，λ3＝s，λ4＝2s四个波的周期分别为：T1＝＝，T2＝＝，T3＝＝，T4＝＝图示时刻P点的振动方向分别为：向上，向下，向上，向下P点第一次出现波谷的时间分别是：t1＝T1＝t2＝T2＝t3＝T3＝t4＝T4＝可见，t2最短，故选B.5.【答案】C【解析】同一列声波在各种介质中的传播速度不同，根据v＝λf，由于频率不变，故在不同的介质中传播时同一列波的波长不同，故A错误．不同的声波在相同的介质中传播速度相同，故B错误．衍射是波特有的现象，声波是机械波故能够发生衍射现象，故C正确．根据波的叠加原理，不同的波相遇时发生叠加再分开时各自独立传播互不影响，故人能辨别不同乐器同时发出的声音，干涉是两列波相遇时发生的，故D错误．6.【答案】A【解析】据题意，图示时刻x＝8 m处的质点具有正向最大速度，则波向x轴负方向传播．由v＝，则该波的周期T＝＝s＝2 s，因为n＝＝＝2T，所以再经过4.5 s,x＝0处质点处于波峰位置，加速度为负向最大，A正确；x＝2 m处质点，处于平衡位置，B错误；x＝4 m 处质点处于波谷，则有正向最大加速度，速度为零，C错误；x＝6 m处质点通过的路程为2×4×A ＋A＝18 cm，故D错误．7.【答案】B【解析】机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A错误；机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B正确；机械波从一种介质进入另一种介质中，传播速度会发生变化，频率由波源决定，频率不变，C错误；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直．只有横波中传播方向和振动方向一定垂直，故D错误．8.【答案】B【解析】质点的振动周期为T＝＝s＝4 s，A错误；平衡位置x＝10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻a质点离平衡位置比b质点离平衡位置较远，所以此时质点a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周期，质点a通过的路程小于2 cm，选项D错误．9.【答案】C【解析】横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，因此只有选项C正确．10.【答案】B【解析】机械波的产生应满足两个条件，一是波源，二是介质，二者缺一不可，故A错误；有波源未必有波动，但有波动一定有波源，故B正确，C错误；波可以传递能量，水波在传递能量的过程有损失，故水波要消失，D错误．11.【答案】B【解析】由题意知，在t＝0时波源O点开始向上振动，该波的周期为T＝0.4 s，则时间t＝0.5 s ＝1T，可知，在t＝0.5 s时O点位于波峰．波在一个周期内传播的距离为一个波长，则在t＝0.5 s＝1T，波传播的最长的距离为1波长，故B正确，A、C、D错误．12.【答案】A【解析】由x－t图象可知，轮船靠近港口时的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，又由于各段都是匀速直线运动，故各段的频率均是不变的，A正确．13.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的工作原理是利用波的反射和多普勒效应，A对．14.【答案】C【解析】由图知，λ＝8 cm＝0.08 m，则该波的周期T＝＝s＝0.4 s，时间t＝0.5 s＝1T.质点在一个周期内通过的路程是4A，则知质点c通过的路程为5A＝5×15 cm＝75 cm.因为a、b此刻不在平衡位置或者最大位移处，经过T个周期路程不等于一个振幅，故A错误．如果质点a比质点b先回到平衡位置，说明此刻a、b向下运动，由波形平移法可知，波沿x轴负方向传播，故B 错误．由图知a、b、c的位移大小分别为10 cm、5 cm和15 cm，三个质点都做简谐运动，由F＝－kx，k相同，则得回复力大小之比等于位移大小之比，为：2∶1∶3，故C正确．振源的振动频率为f＝＝Hz＝2.5 Hz，故D错误．15.【答案】C【解析】由甲图读出波长为λ＝3 m，由乙图读出周期为T＝0.2 s，则该波的波速v＝＝＝15 m/s，故A错误；由于不知道乙图为波的传播方向上哪个质点的振动图象，所以无法判断波的传播方向，故B错误；若乙是质点P的振动图象，则此时刻P向下振动，则波沿x轴负方向传播，所以Q点向上振动，经过时间：t＝0.35 s＝1T时，处于波谷处，所以坐标为(3 m，－5 cm)，故C正确；若乙是质点Q的振动图象，则此时刻Q向下振动，则波沿x轴正方向传播，所以P点向上振动，经过时间：t＝0.35 s＝1T时，处于波谷处，所以坐标为(3 m，－5 cm)，故D错误．16.【答案】2.1×105km/s【解析】根据波的反射与折射，如图所示，由折射定律得：＝v甲＝v乙＝×1.2×105km/s≈2.1×105km/s.17.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知，t＝0时刻质点P振动方向向下；在甲图上，由波形平移法可知，沿x轴的负方向传播；(2)由甲、乙图分别读出，λ＝4 m，T＝0.4 s，则波速v＝＝10 m/s18.【答案】(1)0.2 m8 m(2)40 m/s方向沿x轴正方向280 m/s方向沿x轴负方向【解析】(1)A＝0.2 m；λ＝8 m(2)由于T>(t2－t1)，即Δt<2T当波沿x轴正方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋，且n＝0或1当波沿x轴负方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋，且n＝0或1由波速公式v＝可知，当速度v最小时，周期T最大．分析上面两类情况可知，当周期最大时，波沿x轴正方向传播，且在Δt＝nT＋中，取n＝0即Δt＝，则T大＝0.2 s，最小速度v小＝＝40 m/s，方向为沿x轴正方向．当速度v最大时，周期T最小．分析上面两类情况可知，当周期最小时，波沿x轴负方向传播，且在Δt＝nT＋中，取n＝1，即Δt＝T＋，则T小＝s最大速度v大＝＝280 m/s，方向为沿x轴负方向．19.【答案】(1)A＝0.1 m f＝2.5 Hz T＝0.4 s v＝5 m/s(2)【解析】(1)从图中可得，振幅：A＝0.1 mf＝＝2.5 Hz T＝＝0.4 sv＝＝5 m/s(2)。

选修3-4第十二章机械波练习题（共100分 90分钟）一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）1．如图1所示，S 点为振源，其频率为100Hz ，所产生的横波向右传播，波速为80m/s ，P 、Q 是波传播途中的两点，已知SP=4.2m ，SQ=5.4m ．当S 通过平衡位置向上运动时 [ ]A ．P 在波谷，Q 在波峰B ．P 在波峰，Q 在波谷C ．P 、Q 都在波峰D ．P 通过平衡位置向上运动，Q 通过平衡位置向下运动．2．如图2所示，一列机械波沿x 轴传播，波速为16m/s ，某时刻的图象如图，由图象可知A ．这列波波长为16mB ．这列波传播8m 需2s 时间C ．x=4m 处质点的振幅为0D ．x=6m 处质点将向y 轴正向运动 3．a 、b 是一条水平绳上相距为L 的两点，一列简谐横波沿绳传播，其波长等于2L/3，当a 点经过平衡位置向上运动时，b 点 [ ]A ．经过平衡位置，向上运动B ．处于平衡位置上方位移最大处C ．经过平衡位置，向下运动D ．处于平衡位置下方位移最大处4．一列沿x 轴正方向传播的波，波速为6m/s ，振幅为2cm ，在某一时刻距波源5cm 的A 点运动到负最大位移时，距波源8cm 的B 点恰在平衡位置且向上运动．可知该波的波长λ，频率f 分别为A ．λ=12cm ，f=50HzB ．λ=4cm ，f=150HzC ．λ=12cm ，f=150HzD ．λ=4cm ，f=50Hz5．一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图象如图3所示。

在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为A ．(5/4)λ，0B ．λ ，－AC ．λ，AD ．(5/4)λ， A 图 1 图3图26．以下对波的说法中正确的是[ ]A ．频率相同的波叠加，一定可以发生稳定的干涉现象B ．横波可以在固体、液体和气体中传播C ．纵波不能用波的图象描述D ．波长和障碍物尺寸相近时，衍射现象明显7．图4所示为一列简谐波在t=7/4s 时的波动图象。

第十二章《机械波》测试题一、单选题(共15小题)1.下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度仅由介质本身的性质决定C．机械波从一种介质进入另一种介质，频率可能会发生变化D．机械波的传播方向和振动方向一定垂直2.一列简谐波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是()A．沿x轴负方向，60 m/sB．沿x轴正方向，60 m/sC．沿x轴负方向，30 m/sD．沿x轴正方向，30 m/s3.蝉是利用了a发出声音，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象，请选择a、b组合正确的是()A．蝉的嘴干涉B．蝉的翅膀干涉C．蝉的翅膀共振D．蝉的嘴共振4.如图所示，是一列简谐波在某时刻沿x轴正方向传播的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处于平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是()A．sa＝sbB．sa<sbC．sa>sbD．以上三种情况都有可能5.如图，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．下列说法正确的是()A．两列波在相遇区域发生干涉B．波谷和波谷相遇处位移为零C．A点的位移始终为零D．此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A6.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上7.一列自右向左传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示．已知在t1＝0.3 s时刻，P质点首次位于波峰，Q点的坐标是(－3,0)，则以下说法正确的是()A．这列波的传播速度为0.2 m/sB．在t＝0时刻，质点P向上运动C．在t1＝0.3 s时刻，质点A仍位于波谷D．在t2＝0.5 s时刻，质点Q首次位于波峰8.如图是观察水波衍射的实验装置．AB和CD是两块挡板，BC是两块挡板之间的空隙，O为水波的波源，图中已画出波源附近区域波的传播情况，实线波纹表示波峰．关于水波经过BC空隙之后的传播情况，下列说法中正确的是()A．观察不到明显的衍射现象B．水波经过空隙BC后波纹间距变小C．若保持波源的频率不变，而增大空隙BC的宽度，有可能观察不到明显的衍射现象D．若保持空隙BC的宽度不变，而增大波源的频率，可以观察到更加明显的衍射现象9.区分横波和纵波的依据是()A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢10.一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则()A．这列波沿x轴负方向传播B．质点a此时速度最大，加速度最小C．再经过一个周期，质点P运动到x＝6 m处D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置11.如图所示为两列频率相同的相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示图示时刻的波峰位置，虚线表示同一时刻的波谷位置，已知两列波的振幅均为 2 cm，且在图中所示范围内振幅不变，波速为 2 m/s，波长为0.4 m，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法正确的是()A．B、D两点在t＝0时刻的竖直高度差为 4 cmB．B、D两点在t＝0.1 s时刻的竖直高度差为 4 cmC．E点的振幅为 2 cmD．在t＝0.05 s时刻，A、B、C、D四点相对平衡位置的位移均为012.一列简谐横波，在t＝0.2 s时波的图象如图甲所示，这列波中质点P的振动图象如图乙所示，那么该波的传播速度和传播方向是 ()A．v＝1.5 m/s，向左传播B．v＝1.5 m/s，向右传播C．v＝2.0 m/s，向左传播D．v＝2.0 m/s，向右传播13.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1 cm处的质点，Q是平衡位置在x＝4 cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．则()'A．t＝0.3 s时，质点Q的加速度达到正向最大B．波的传播速度为20 m/sC．波的传播方向沿x轴负方向D．t＝0.7 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向14.下列四种声现象，哪一种是声波的干涉()A．在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响B．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声C．环绕正在发声的音叉走一周，会觉得声音有强弱的变化D．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音15.一列横波沿x轴传播，t1时刻波形图为实线，t2时刻的波形图为虚线．已知t2＝t1＋s，振动周期为0.5 s，则波的传播方向和传播距离为()A．向右，9 mB．向左，3 mC．向右，3 mD．向左，9 m二、计算题(共3小题)16.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过 1.2 s，坐标为x＝8 m的Q点开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t＝0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.17.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为 1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示．求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？18.一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示．(1)设周期大于(t2－t1)，求波速；(2)设周期小于(t2－t1)，并且波速为 6 000 m/s，求波的传播方向．三、填空题(共3小题)19.某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0 s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则________．A．这列波沿x轴负方向传播B．波速为0.5 m/sC．图乙是质点b的振动图象D．从t1＝0 s到t2＝3.0 s这段时间内，质点a通过的路程为 1.5 mE．t3＝9.5 s时刻质点c沿y轴正向运动20.沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5 m和x＝6.5 m 处．在t1＝0.5 s时，质点P恰好此时第二次处于波峰位置；则t2＝________s时，质点Q恰好此时第二次在平衡位置且向上运动；当t＝0.9 s时，质点P的位移为________cm.21.一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，下列说法正确的是________．A．该波沿x轴正向传播B．该波的波速大小为 1 m/sC．经过0.3 s，A质点通过的路程为0.3 mD．A、B两点的速度有可能相同E．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4 Hz四、简答题(共3小题)22.一列简谐波在x轴上传播，波的振动周期为0.4 s．已知t＝0时刻的波形图如图所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出t＝0.5 s时的波形图．23.如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…、h等质点这一时刻的速度方向．24.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波的频率比发出时低．(1)此现象属于________．A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效应 D．波的反射(2)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？答案解析1.【答案】B【解析】机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A 错误；机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B正确；机械波从一种介质进入另一种介质中，传播速度会发生变化，频率由波源决定，频率不变，C错误；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直．只有横波中传播方向和振动方向一定垂直，故D错误．2.【答案】A【解析】t＝0时刻质点P正沿y轴负方向运动，说明波传播的方向是沿x轴负方向，由图可知该波的波长和周期分别是24 m和0.4 s，故波速是v＝＝60 m/s，A对．3.【答案】B【解析】蝉是依靠一双翅膀的振动发声，两翅膀的振动频率、振幅相同，形成相干波源，在周围出现振动加强与减弱的区域．4.【答案】B【解析】在简谐波传播过程中各质点在各自的平衡位置附近做简谐运动，所以质点做的是变速运动，由题图知，在图示时刻，质点a位于最大位移处，则其加速度最大，速度为零，而质点b位于平衡位置，则其加速度为零，速度最大，所以在Δt＝的时间内，a质点的平均速度小于b质点的平均速度，因此sa<sb.5.【答案】D【解析】由图看出，波源S1形成的水波波长大于波源S2形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v＝λｆ得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；因两列水波波源S1和S2的振幅不相等，当波谷和波谷相遇处位移为－3A，并不为零，故B错误．因两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A 和A，由图可知，此时A是波峰与波谷相遇，则xA＝A，随着时间的推移，位移大小变化，不可能总为零，故C错误；结合图象可知，此时刻A点是波峰和波谷相遇，位移大小为2A－A＝A，而B点波峰和波峰相遇，位移大小2A＋A＝3A，故D正确．6.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确．7.【答案】D【解析】t＝0时刻P点向下振动，在t1＝0.3 s时刻首次到达波峰，故T＝0.4 s，因为λ＝4 cm，故波速v＝＝＝0.1 m/s，选项A、B错误；在t1＝0.3 s时刻，质点A处于平衡位置向下振动，选项C错误；在t2＝0.5 s时刻，波向前传播 5 cm，则在t＝0时刻的x＝2 cm处的波峰恰好能传到Q点，故在t2＝0.5 s时刻，质点Q首次位于波峰，选项D正确；故选 D.8.【答案】C【解析】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A错误；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B错误；如果将孔BC扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据λ＝知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误．9.【答案】C【解析】横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，因此只有选项C正确．10.【答案】B【解析】波形图的振动方向与波的传播方向在波形图的同一侧，根据质点P的振动方向沿y轴向上振动，判断传播方向沿x轴正方向，选项A错；质点a在平衡位置，速度最大，但回复力为0，加速度为0，选项B对；波沿x轴正向传播，但质点振动方向沿y轴往复运动，不可能沿x轴振动，选项C错；质点P和质点b间隔一个波长，振动步调一致，当质点P运动到最低点时，质点b也运动到最低点，选项D错．11.【答案】D【解析】由题图可知，t＝0时，D、B两点分别处于波峰与波峰相遇处，波谷与波谷相遇处，所以此时两点的位移为两列波在两点的位移矢量和，因此竖直高度差为8 cm，故A错误；由v＝2 m/s，λ＝0.4 m，得T＝＝s＝0.2 s，所以t＝0.1 s时经过半个周期，B处于波谷与波谷相遇处，D处于波峰与波峰相遇处，竖直高度差为8 cm，选项B错误；振动加强和振动减弱的区域是交替出现的，点D和点B分别处于波峰与波峰相遇处，波谷与波谷相遇处，B、D 两点都处于振动加强区，B、D的连线上也是加强区，E点在B、D的连线上，故E点的振动也加强，振幅大于 2 cm，故C错误；当t＝0.05 s时，即经过个周期，A、B、C、D四点均处于平衡位置，故D正确．12.【答案】D【解析】根据乙图可判断t＝0.2 s时，质点P在平衡位置向下振动，结合甲图，质点P正通过平衡位置向下振动，根据波形图中质点振动方向和传播方向在波形图同一侧，判断机械波向右传播，选项A、C错．根据甲图可得波长λ＝80 cm＝0.8 m，乙图的振动图象可得周期T＝0.4 s，可得机械波传播的速度＝ 2 m/s，选项B错，D对．13.【答案】C【解析】由乙图可知，t＝0.3 s时，质点Q的位置在正向最大位移处，故其加速度是达到反向最大，故A是错误的；由甲图可知，波长为8 cm，由乙图可知，周期为0.4 s，故波速为v＝＝20 cm/s，所以B也是错误的；由于质点Q在t＝0时的振动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是沿x轴的负方向传播的，故C是正确的；当t＝0.7 s 时，实际上是经过1T，O位置处的质点会运动到负的最大位移处，所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是错误的．14.【答案】C【解析】在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响，是波的反射现象．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声是波的衍射．将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听见未被敲击的音叉发出了声音，是波的共振现象．15.【答案】C【解析】由题，t2＝t1＋s，则波传播的时间为：Δt＝s，而周期为T＝0.5 s，则Δt＝T，波传播的距离为：Δx＝λ＝×12 m＝3 m，由波形平移法得知，波向x轴正方向传播．16.【答案】(1)0.4 s(2)3 cm0.45 m【解析】(1)根据波形图可知，这列波从P点传播到Q点，传播距离Δx＝8－2 m＝6 m，时间Δt＝1.2 s，所以波传播的速度v＝＝5 m/s，波长λ＝2 m，所以周期T＝＝0.4 s(2)根据波形图可知t＝0时刻距离Q点最近的波峰在x＝0.5 m处，传播到Q点的距离Δx＝8 m－0.5 m＝7.5 m，需要的时间Δt＝＝1.5 s时间1.5 s＝(3＋)T，即经过 1.5 s＝(3＋)T，质点Q到达波峰，此时振源O点处于波峰，其相对平衡位置的位移y＝3 cm经过的路程s＝(3＋)×4A＝45 cm＝0.45 m.17.【答案】(1)2.25 s(2)16 m【解析】(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m波从x＝1 m传至x＝4.5 m处的N质点需要的时间t＝T此时x＝4.5 m处的质点正向y轴负方向运动x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需，因此Δt＝T＝ 2.25 s此时波形如图：(2)由图知，振幅A＝ 8 cm质点在一个周期内通过的路程为4A＝ 32 cmO质点通过88 cm的路程共经过的时间为T从x＝0 m传至x＝4.5 m处的N质点需要时间t1为T质点N运动的时间为T所以质点N振动通过的总路程为2A＝ 16 cm.18.【答案】(1)波向右传播时波速为400 m/s波向左传播时波速为 1 200 m/s(2)x轴负方向【解析】当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长，当波传播时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于一个波长．这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离．(1)因Δt＝t2－t1<T，所以波传播的距离可以直接由题图读出．若波向右传播，则在0.005 s内传播了 2 m，故波速为v1＝＝400 m/s.若波向左传播，则在0.005 s内传播了 6 m，故波速为v2＝＝1 200 m/s.0.005 m＝30 m. (2)因Δt＝t2－t1>T，所以波传播的距离大于一个波长，在0.005 s内传播的距离为Δx＝v′Δt＝6 000×而＝＝3，即Δx＝3λ＋λ.因此可得波的传播方向沿x轴负方向．19.【答案】ABE【解析】t1＝0时，x＝0.5 m处的质点a位于最大位移处，所以图乙是a点的振动图象；由图乙可知，t＝3 s时a点向上振动，所以波沿x轴负方向传播，故A正确，C错误；由图甲可知，该波的波长是 2 m，所以波速：v＝＝＝0.5 m/s，故B正确；3.0 s＝T，从t1＝0 s到t2＝3.0 s这段时间内，质点a通过的路程为3A＝3×5 cm＝15 cm，故D 错误；t3＝9.5 s＝2T,2T后质点c回到最低点，由于T＜T＜T，所以t3＝9.5 s时刻质点c在平衡位置以上，沿y 轴正向运动，故E正确．20.【答案】0.62【解析】由题知t1＝T，则T＝0.4 s．由Q质点的振动情况知t2＝1.5T＝0.6 s．由振动情况知t＝0.9 s时，质点P在波峰处，其位移为 2 cm.21.【答案】ABC【解析】由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向，由质点的振动方向与波传播方向的关系，可知波沿x轴正向传播，故A正确．由题图甲可知波长为λ＝0.4 m，由题图乙可知周期为T＝0.4 s，则波速为v＝＝1 m/s，故B正确．经过0.3 s＝T，则A质点通过的路程为s＝3A＝0.3 m，故C正确．A、B两点间距为半个波长，振动情况始终相反，速度不可能相同，故D错误．发生稳定的干涉现象需要频率相同，则所遇到的波的频率f＝＝2.5 Hz时才能产生的稳定干涉，故E错误．22.【答案】如图所示【解析】经过0.5 s时，各质点均振动了T，根据“特殊点”法可以判断，P质点回到平衡位置，M质点运动到波峰．波形图如图所示．23.【答案】【解析】由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点可知d点的振动．d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大也向上，同理以g为参照点，可知h点速度向上．24.【答案】C偏高【解析】(1)巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低，此现象为多普勒效应．(2)若该轿车以20 m/s的速度行进，警车的速度为100 km/h，大于20 m/s，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高．。

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作2010-2011 学年高二物理人教新课标选修3-4 第十二章机械波单元测试一、选择题 (本题共 12 小题，每题 5 分，共 60 分．在每题给出的四个选项中，有的小3题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，有选错或不答的得0 分 )1．一列波由波源向周围扩张开去，以下说法正确的选项是()A．介质中各质点由近及远地流传开去2．观察者不动，波源迎面而来时，以下说法正确的选项是()A．波源的波长发生了改变B．波源的频率发生了改变C．观察者收到的波的频率发生了改变D．波速发生了改变3．一列简谐横波在x 轴上流传，某时辰的波形图如图 1 所示， a、b、c 为三个质元， a 正向上运动．由此可知()图1A ．该波沿x 轴负方向流传B．该时辰， c 的加速度正在减小C．该时辰今后， b 比 c 先到达平衡地址D．该时辰， b 的速率比 c 的速率大4．在水波的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是 5 Hz，水波在水槽中的流传速度是 0.05 m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔直径 d 应为 ()A ． 10 cmB ． 5 m C． d＞ 1 cm D．d≤ 1 cm 5．在介质中有一沿水平方向流传的简谐横波．一质点由平衡地址竖直向上运动，经0.1 s 第一次到达最大位移处，在这段时间内波流传了0.5 m，则这列波 ()A ．周期是 0.2 s B．波长是 0.5 m C．波速是 2 m/s D．经 1.6 s 流传了 8 m 6．如图 2 所示是某一时辰的波形图象，波沿x 轴正方向流传，波速是18 m/s，则波长和频率分别是()图2A．3 cm；200 Hz B ．6 cm；300 Hz 7．一简谐机械波沿x 轴正方向流传，周期为C．9 cm；400 Hz D．12 cm；50 Hz T，波长为λ.若在 x＝0 处质点的振动图象如图3 所示，则该波在t＝ T/2 时辰的波形曲线为()图38．如图 4 为同类的机械波 1 和机械波 2 在同一种介质中流传时某时辰的波形图，以下说法中正确的选项是 ()A ．波 2 速度比波 1 速度大B．波 2 速度和波 1 速度相同大C．波 2 频率比波 1 频率大D．这两列波不能能发生干涉现象图4图59．如图 5 所示，甲、乙两平面波是振幅相同的有关波，甲波沿x 轴正方向流传，乙波沿轴正方向流传，图中实线表示某一时辰的波峰地址，虚线表示波谷地址，对图中正方形中央的 a、 b、 c、d 四点的振动情况，正确的判断是()A ． a、b 点振动加强，c、d 点振动减弱B． a、 c 点振动加强，b、d 点振动减弱C． a、 d 点振动加强，b、c 点振动减弱D． a、b、 c、 d 点的振动都加强y10．如图 6 所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摇动，以下关于女同学的感觉的说法正确的选项是()A ．女同学从 A 向B 运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从 E 向 D 运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学在 C 点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在 C 点向左运动时，她感觉哨声音调变低图6图7 11．一列横波在x 轴上流传，在x＝ 0 与 x＝1 cm 的两点的振动图线分别如图7 中实线与虚线所示，由此能够得出()A ．波长必然是 4 cmB．波的周期必然是 4 sC．波的振幅必然是 2 cmD．波的流传速度必然是 1 cm/s12.如图 8 所示， a、b 是水平绳上的两点，相距 42 cm，一列正弦波沿绳流传，方向从 a 到 b，每当 a 点经过平衡地址向上运动时， b 点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是()A ． 168 cm B． 184 cm C．56 cm D． 24 cm图8图9二、计算题 (本题共 4 小题，共 40 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能够得分．有数值计算的题，答案中必定明确写出数值和单位)13.(8 分 ) 如图 9 所示，两列简谐波均沿x轴流传，流传速度的大小相等，其中一列沿正 x方向流传(图中实线所示)，一列沿 x 轴负方向流传(图中虚线所示)．这两列波的频率相等，振动方向均沿 y 轴，则图中 x＝1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是哪些点？振幅最小的是 x 为多少的哪些点？14．(8 分) 图 10 所示为 t ＝0 时辰的一列简谐横波的部分波形图象，波的流传速度是m/s，在该时辰质点 a 的速度方向是向下的．求：图 10(1)质点 a 的振动周期；(2)质点 a 再一次回到t＝ 0 时辰所处地址所需的时间．15．(12 分 )如图 11 中实线是一列简谐横波在t1＝ 0 时辰的波形，虚线是这列波在t2＝s 时辰的波形，这列波的周期T 吻合： 3T＜ t2－ t1＜ 4T.问：图 11(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？16． (12 分 )如图 12 所示，甲为某一波在 t＝ 0.1 s 时的图象，乙为参加该颠簸的 P 质点的振动图象．图 12(1)试确定波的流传方向； (2)求该波的波速 v ；(3)在甲图中画出 3.5 s 时的波形图；(4)求再经过 3.5 s 时 P 质点的行程 s 和位移．答案一、选择题1． 剖析： 选 BCD. 波在流传时，介质中的质点在其平衡地址周边做往来运动，它们并没有随波的流传而发生迁移， A 错， D 对．波流传的是振动形式，而振动由能量引起，也即 流传了能量， B 、C 对．2．剖析： 选 C.由多普勒效应现象可知，观察者相对波源凑近时，他接收到的波的频率变大了，但波源发出波的性质未变，即机械波的波长、频率、波速均未变，所以A 、B 、D 错误，C 项正确．3． 剖析： 选 C.由 a 向上振动可确定波沿 x 正方向流传， A 错．从而能够确定 b 向上、 c 向下振动，所以 c 的加速度正在增大， B 错． b 比 c 先回到平衡地址， C 对．图象所示时 刻 b 距离平衡地址较远，在该时辰 b 点比 c 点的速率要小， D 错．4．剖析： 选 D.本题观察波发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d 与水波波长λ的关系即可，当 d ＜ λ时必然发生明显的衍射，由题知水波的波长λ＝ v＝ m ＝ 0.01 mf 5＝1 cm.即孔直径 d 应与 1 cm 差不多或比它还小．应选项D 正确．5．剖析：选 D.由于在平衡地址的质点经0.1 s 第一次到达最大位移处，故周期 T ＝× 4x ＝s ＝0.4 s ， A 错．波的流传速度 v ＝ t m/s ＝ 5 m/s ， C 错．波长 λ＝ v ·T ＝ 5×0.4 m ＝ 2 m ，B 错．经 1.6 s 波流传的距离为 x ＝ v ·Δt ＝5× 1.6 m ＝ 8 m ，D 对．v ＝ 186．析：选 B.由波形图可知该波的波长 λ＝ 6 cm.由于 v ＝λ·f ，所以 f ＝ λHz ＝ 300 Hz.故正确选项为 B.7． 剖析 ：选 A. 依照振动图象，可知 x ＝0 处的质点，在 t ＝T/2 时辰在平衡地址，向下 振动，只有选项 A 中波的图象在 x ＝ 0 处的质点满足条件，应选 A.8． 剖析： BCD. 机械波的 播速度由介 决定，同 机械波在同一介 中的波速相同， A ， B ．由 可看出 λ＝ 2λ， v ＝ v .由 f ＝ v 知 1 2 1 2 λf ＝ 2f ，故波21 1 与波2 不能够 生干涉 象， C 、D 正确．9．剖析 ： B. 当两列波出 干涉 象 ，要 生干涉 ，形成一条加 ，一条减弱⋯⋯ 即加 、减弱 相互相 的 定的干涉 ，在 中 定 A 、B 、 C 、 D 四点， 订交点，即波峰与波峰相遇，都是振 加 点，可知B 、 D 决定的直 加 ，A 、C 的平行 BD 直 的两条直 也 是加 ， a 、c 两点在 BD 直 上，故 a 、c 点是振 加点，分 b 、d 点且平行于 BD 直 的两条直 均在两加 之 ， 减弱 ，故b 、 d 两点的振 是减弱的．10．剖析 ： AD. 女同学 秋千的 程中，只要她有向右的速度，她都有凑近声源的，依照多普勒效 ， 她都感觉哨声音 高； 反之女同学向左运 ， 她都感觉音 低，A 、D 正确，B 、C ．11 剖析 ： BC. 由振 可知 T ＝ 4 s ，B ；振幅 A ＝2 cm ， C ；由振 周期性可知，x ＝ 0 和 x ＝1 cm 的 点，当波沿 x 正向 播 相差144λ＋ n λ＝ 1，λ＝ 4n ＋ 1( n ＝ 0,1,2，⋯ )，当波沿 x 向 播 相差3 λ4λ＋ n λ＝ 1(n ＝0,1,2 ⋯ )，故 A ；由波速知，D ．v ＝ T12.剖析：CD. 中 出，每当a 点 平衡地址向上运 ，b 点正好到达上方最大位移 ，如 所示， ab 距离3334λ或 14λ或 24λ⋯ ，333)，写出通式 x ab ＝(k ＋ )λ(k ＝ 0,1,2 ⋯ )，由此可获取波 的可能λ＝ x ab /(k ＋ )＝ 42/(k ＋ 4 44当 k ＝ 0 ， 42 cm ＝3k ＝ 1 ， λ＝ 24 cm ，故本 正确4λ，λ＝ 56 cm ，此 波 最大 ，答案 C 、 D.二、 算13.剖析：由 意可知， 两列波的 率相同，在同种均匀介 中相遇会 生干涉 象，于 1、2、3、4、5、6、7、8 地址的各 点到两波源 P 、Q 的距离差分( 波 λ，注意 称性 ) 点 1 或 7 的 x 1＝ 11 5 3 x 2＝ 10 6 18 λ－ 8λ＝4λ； 点 2 或 6 的8 λ－ 8λ＝ 2λ； 点 3 或 5的 x 3＝9λ－7λ＝1λ； 点4 的x 4＝ λ－ λ＝ 0； 点 8 的 x 8＝ 3λ－ 1λ＝ λ.据干涉 振 加8 8 42 2地域 足的条件x ＝ n λ(n ＝ 0,1,2⋯ )，可知 于 4 和 8 地址的 点振 加 振幅最大；λ振 减弱地域 足的条件x ＝(2n ＋ 1)2 (n ＝ 0,1,2⋯ )，可知 于 2 和 6 地址的 点的振幅最小．答案： 4 和 8 2 和 614． (8 分) 剖析： (1) 点振 的周期和波的 播周期相等，λT ＝ ＝v 4 s ＝ 0.4 s.(2)将波的平移和 点的振 相 系，可求出 点a 再一次回到 t ＝ 0 刻所 地址所需的时间Tx －t ＝ 2＋ 2× v ＝0.2 s ＋ 2× 4 s ＝ 0.3 s.答案 ： (1)0.4 s (2)0.3 s 15． (12 分)剖析： 由图象可知： λ＝ 8 m 由 3T ＜ t 2－ t 1＜ 4T 知波流传距离 3λ＜ x ＜ 4λ，即 n ＝ 3(1)当波向右流传时，波流传距离s ＝ (3λ＋ 3)m ＝ (3× 8＋ 3) m ＝27 m ，s 27 v ＝ t ＝m/s ＝54 m/s.(2)当波向左流传时，波流传距离s ＝ (3λ＋ 5) m ＝ (3× 8＋5) m ＝ 29 m ，s 29 v ＝ t ＝m/s ＝58 m/s.(3)s ＝vt ＝ 74× 0.5 m ＝ 37 m.由于 s ＝37 m ＝ (4λ＋ 5)m ，所以波向左流传． 答案： (1)54 m/s (2)58 m/s (3) 向左16． (12 分)剖析： (1)从题图乙中能够看出，t ＝ 1.0 s内 P 点经过平衡地址向下振动，由题图甲能够判断出此波沿－ x 方向流传．(2)由题图甲知 λ＝ 4 m ， 由题图乙知 T ＝1.0 s ， 所以波速 v ＝ λ/T ＝4.0 m/s.(3)经3.5 s ，波流传的距离1x ＝ v ·Δt ＝14 m ＝ (3＋ 2)λ，故此波再经3.5 s 时的波形只要将λ波形向－ x 方向平移 2＝ 2 m 即可．以下列图．t ＝＝7(4)求行程：由于 n ＝T/2 1/2所以行程 s ＝ 2An ＝ 2×× 7 m ＝ 2.8 m求位移：由于颠簸的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变．所以只要观察从图示时辰 P 质点经T时的位移即可，所以经3.5 s 质点 P 的位移仍为零．2答案： (1)x 轴负方向(2)4.0 m/s (3)如剖析图所示(4)2.8 m。

人教版高二物理选修3-4第十二章机械波单元测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一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2．下列现象中属于波的衍射的是()A．敲响一音叉，另一个完全相同的音叉也响了起来B．挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另几个也跟着一起振动起来C．打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间D．水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播3．如图所示为一列简谐横波的图像，波速为0.2 m/s，以下结论正确的是：A．振源振动的频率为0.4 HzB．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为2∶1∶3D．经过0.5 s质点a、b、c通过的路程为75 cm方向，下列不正确的是：( ) 4．如图为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿xA．质点A、D的振幅相等B．该时刻质点B、E的速度大小相等C．该时刻质点D、F的加速度为零D．该时刻质点C正向上运动5．关于波长的下列说法中正确的是()A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C ．在波形图上速度最大的相邻两质点间的距离等于一个波长D ．在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长6．对机械波的认识，下列说法正确的是A ．同一波中各质点的振动情况完全相同B ．横波传播到最前面时波峰和波谷交替出现C ．简谐波的周期等于每个质点振动的周期D ．波向前传播时快时慢，速度大小周期性变化7．电磁波的波速c 与波长λ、频率f 之间的关系是（ ）A ．c= f λB ．c= fλ C ．c=λf D ．c= 8．如右图所示为xy 平面内沿x 轴传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图像，波速为1cm/s ，此时P 点沿-y 方向运动，关于图上x=0．3cm 处的Q 点的说法正确的是 （ ）A ．t ＝0时，速度方向沿 -y 方向B ．t ＝0．1s 时，速度最大C ．t ＝0．1s 时，加速度方向沿-y 方向D ．t ＝0．3s 时，加速度为零9．图所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x 轴正向传播，波速是18m ／s ，则()A ．波长是6cm ，频率是1／3HzB ．波长是8m ，频率是9／4HzC ．波长是10cm ，频率是1.8HzD ．波长是8cm ，频率是4／9Hz10．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，如甲图是1s t =时的波形图，乙图是波中某质点从t ＝0开始的振动图象，则乙图可能是甲图中哪个质点的振动图象（ ）A．x＝0m处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点D．x＝3m处的质点11．简谐波在媒质中传播，下列说法中正确的是（）A．波的振幅越大，传播的速度越快B．波的波长越大，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．波源振动的频率越高，传播一个波长距离所用的时间越短12．如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O 为波源．设波源的振动周期为T，t=0时刻波源通过平衡位置开始竖直向下振动，经过T/4质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中错误的是（）A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，且图中质点9起振最晚B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相同位置时落后T/4D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动二、多选题13．如图为演示波的衍射装置，S为水平面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板间有一狭缝，此时测得图中A处没有振动，下列说法正确的是()A．使波源的振动频率增大，可以使A处的水振动起来B．使波源的振动频率减小，可以使A处的水振动起来C．移动N板使狭缝间距增大，可以使A处的水振动起来D．当A点振动后，挡板两边的波纹间距相等14．一列机械波在某一时刻的波形如实线所示，经过△t时间的波形如虚线所示．已知波的传播速率为1m/s，则下列四个数据中△t的可能值为（）A．1 s B．8 s C．11 s D．15 s15．如图所示，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01s，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s，经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m．若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述S、P、Q三点振动情况的是（）A．甲为Q点的振动图像B．乙为振源S点的振动图像C．丙为P点的振动图像D．丁为P点的振动图像三、解答题16．从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达A、B点，如图中实线、虚线所示．两列波的波速均为10m/s．求（i）质点P、O开始振动的时刻之差；（ii）再经过半个周期后，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标．17．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速度均为25/v cm s =.两列波在0t =时的波形曲线如图所示，求:（1）0t =时，介质中偏离平衡位置位移为16cm 的所有质点的x 坐标;（2）从0t =开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm -的质点的时间.18．平衡位置位于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点（均位于x 轴正向），P 与O 的距离为35cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s ，振幅A=5cm ．当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置，求：（ⅰ）P 、Q 之间的距离；（ⅱ）从t=0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．参考答案1．D【详解】声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式v=λf得知，声波的波长变大．故D正确，ABC错误．2．D【解析】【分析】衍射又称为绕射，波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象．衍射现象是波的特有现象，一切波都会发生衍射现象．发生明显衍射的条件是孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大．【详解】A、敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉页响起来，这种现象是共振现象．故A错误；B、挂在同一个水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另几个也跟着一起振动，这种现象是受迫振动．故B错误；C、打雷时，经常听到雷声轰鸣不绝，这是由于雷声经过多次反射造成，故C错误；D、水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播，属于衍射现象．故D正确．故选D．【点睛】考查波的衍射原理：偏离原来直线继续传播，注意明显衍射的条件，并与折射及干涉的区别．3．C【解析】由题图知λ＝8 cm，所以T＝λv ＝0.4 s，f＝1T＝2.5 Hz，A错误．若a先于b回到平衡位置，则a、b向下振动，波向x轴负向传播，B错．由F＝－kx，可知C正确.0.5 s＝114T，c通过路程为75 cm，但a、b不是，D错误．4．C【解析】试题分析：简谐波在传播过程中各个质点的振幅相等．故A正确．在波传播过程中，各质点振动情况相同，只是先后不同．质点B 、E 的速度大小相等，方向相反．故B 正确．DF 在正向最大位移处，根据公式F kx =-可得最大位移处的恢复力最大，所以DF 的加速度为最大．故C 错误．波向右传播，C 向上运动．故D 正确．考点：考查了横波图像5．A【解析】试题分析：在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长．在一个周期内介质的质点所走过的路程等于两倍的振幅．波长等于在波的传播方向上任意两个相邻的振动状态完全相同的两质点间距．机械波传播的介质相同，波速相同，而波长不一定相同．A 、波传播一个周期，介质中质点完成一次全振动，振动在介质中传播的距离恰好等于波长．故A 正确．B ．在波形图上位移始终相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长，故B 错误．C ．在波形图上速度最大的相邻两质点间的距离可能等于半个波长，故C 错误．D ．在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离可能等于整数倍的波长，故D 错误． 故选A考点：波长、频率和波速的关系．点评：对于波长，要强调两点：一是相邻的；二是振动情况总是相同的质点间的距离．基础题．6．C【解析】A 、同一波中各质点的振动情况有先后之分，故A 错误；B 、由于波动过程中各质点的起振方向相同，横波向前传播时在最前面要么是波峰要么是波谷，不会发生变化，故B 错误；C 、简谐波的周期等于每个质点振动的周期，故C 正确；D 、波向前传播时速度大小是一定的，故D 错误．7．C【详解】波长、波速及频率的关系为：波速等于波长与频率的乘积，即v f λ=．电磁波的波速为c,所以电磁波的波速c 与波长λ、频率f 之间的关系是c f λ=.所以C 正确．8．C【解析】试题分析:由波形图知，又由可得：。

机械波单元测试(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(每小题3分，共15分)1．振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图甲所示，规定绳上各质点向上运动的方向为位移x的正方向，从波传播到细绳上的P点开始计时，图乙的四个图中能表示P点振动图象的是( )甲乙【答案】：A【解析】：由题图可知波向右传播，每一个质点开始振动的情况都是从平衡位置向下振动，故选项A正确．2．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P 点时，则( )A ．1 cm<x <3 cm 范围内的质点正在向y 轴的负方向运动B ．Q 处的质点此时的加速度沿y 轴的正方向C ．Q 处的质点此时正在波峰位置D ．Q 处的质点此时运动到P 处 【答案】：B【解析】：将图中的波形图往左平移34λ，可知选项A 、C 错误，选项B 正确．由于机械波传播的是振动的形式和能量，质点不随波迁移，则选项D 错误．3．一列简谐横波沿x 轴传播，波长为1.2 m ，振幅为A ．当坐标为x ＝0处质点的位移为－32A 且向y 轴负方向运动时，坐标为x ＝0.4 m 处质点的位移为32A ．当坐标为x ＝0.2 m 处的质点位于平衡位置且向y 轴正方向运动时，x ＝0.4 m 处质点的位移和运动方向分别为( )A ．－12A ，沿y 轴正方向B ．－12A ，沿y 轴负方向C ．－32A ，沿y 轴正方向 D ．－32A ，沿y 轴负方向 【答案】：C【解析】：根据沿波的传播方向“上坡下、下坡上”可画出题中所给的波形图如图中实线所示，由波的对称性可知，此时x＝0.2 m处的质点在平衡位置且向y轴负方向振动，当此处的质点在平衡位置且向y轴正方向振动时，质点振动为半波长的奇数倍，则x＝0.4 m处质点在开始时刻关于平衡位置的对称位置且运动方向相反，波形图如图中虚线所示，可知选项A、B、D错误，选项C正确．4．图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，则( )A．波的周期为2.4 sB．在t＝0.9 s时，质点P沿y轴正方向运动C．经过0.4 s，质点P经过的路程为4 mD．在t＝0.5 s时，质点Q到达波峰位置【答案】：D【解析】：波向x 轴负向传播，T ＞0.6 s ，由波形图可知34λ＝Δx ，所用时间t ＝0.6 s＝34T ，T ＝0.8 s ，选项A 错误．t ＝0.9 s ＝T ＋0.1 s ，质点P 沿y 轴负方向运动，经0.4 s ，质点P 运动半个周期，经过的路程为0.4 m ，选项C 错误．t ＝0时，x ＝10 m 处质点处在波峰，经0.5 s ，波峰向左传Δx ′＝5 m ，故选项D 正确．5．如图所示，一列简谐横波在x 轴上传播．图甲和图乙分别为x 轴上a 、b 两质点的振动图象，且x ab ＝6 m ．下列判断正确的是( )A ．波一定沿x 轴正方向传播B ．波长一定是8 mC ．波速一定是6 m/sD ．波速可能是2 m/s【答案】：D【解析】：波的传播方向可能向＋x 或－x 方向传播，选项A 错误．ab 之间的距离可能是⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ，周期为4 s ，波长可能为8 m ，波速可能为2 m/s ，选项C 错误，选项B 、D 正确．二、多项选择题(每小题5分，共25分)6．如图所示是一列波t 时刻的图象，图象上有a 、b 、c 三个质点，下列说法正确的是( )A ．a 、b 两质点此时刻速度方向相同B ．a 、c 两质点此时刻加速度方向相同C ．c 质点此时速度方向沿y 轴负方向D ．a 质点此时速度方向沿y 轴正方向 【答案】：AB【解析】：a 、b 两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同，选项A 正确．a 、c 两质点都位于x 轴下方，加速度方向均指向y 轴正方向，选项B 正确．由于波的传播方向不定，故质点的速度方向无法确定，选项C 、D 错误．7．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，振幅为A ．t ＝0时，平衡位置在x ＝0处的质点位于y ＝0处，且向y 轴负方向运动；此时，平衡位置在x ＝0.15 m 处的质点位于y ＝A 处．该波的波长可能等于( )A ．0.60 mB ．0.20 mC ．0.12 mD ．0.086 m【答案】：AC【解析】：由已知条件可写出已知距离与波长的关系式：Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫14＋n λ(n ＝0,1,2…)Δx ＝0.15 m －0＝0.15 m ．所以，λ1＝0.60 m ，λ2＝0.12 m ，λ3＝0.067 m ……选项A 、C 正确．8．(2016·天津卷)在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为y ＝5 sin⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t ，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x ＝12m 处，波形图象如图所示，则( )A ．此后再经6 s 该波传播到x ＝24 m 处B ．M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向C ．波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向D ．此后M 点第一次到达y ＝－3 m 处所需的时间是2 s 【答案】：AB【解析】：由题中波的图象可知，该波的波长λ＝8 m ，由波源简谐运动的表达式y ＝5 sin⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t 可知，ω＝π2 rad/s ，周期T ＝2πω＝4 s ，波速v ＝λT ＝2 m/s.此后再经6 s ，该波再向前传播的距离s ＝vt ＝2×6 m ＝12 m ，即再经6 s ，该波传播到x ＝12 m ＋12 m ＝24 m 处，选项A 正确．题中波的图象上此时M 点向下振动，在此后的第3 s 末(即经过3T4)的振动方向沿y 轴正方向，选项B 正确．由题图为某时刻波刚好传播到x ＝12 m 时的波的图象可知，波源开始振动时的方向沿y 轴正方向，选项C 错误．题图中M 点振动方向向下，此后M 点第一次到达y ＝－3 m 处所需的时间小于半个周期，即小于2 s ，选项D 错误．9．如图所示，S 1、S 2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A ．a 、b 、c 三点分别位于S 1、S 2连线的中垂线上，且ab ＝bc .某时刻a 点是两列波的波峰相遇点，c 点是两列波的波谷相遇点．则( )A．a处质点的位移始终为2A B．c处质点的位移始终为－2AC．b处质点的振幅为2A D．c处质点的振幅为2A【答案】：CD【解析】：因为a、b、c三点均在S1S2的中垂线上，则各点到S1、S2的距离相等．则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2是相同的，在a、b、c各点相遇振动加强．振动加强并不是位移不变始终为2A，而是振幅为2A，则选项C、D正确．10．(2016·四川卷)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m 的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示．则( )A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7 sC．该波的传播速度可能为2 m/sD．该波的波长可能为6 m【答案】：AD【解析】：由于波先传到P 点，可知波向右传播，当波传到Q 点时开始计时，由振动图象可知，Q 点开始振动的方向沿y 轴正方向，A 项正确；由振动图象可知，P 点处的波峰传到Q 点需要的时间为(4＋6n )s ，n ＝0,1,2，…，因此B 项错误；该波传播的速度v ＝x t ＝104＋6nm/s ，n ＝0,1,2，…，可以判断出C 项错误；该波的波长λ＝vT ＝604＋6nm ，n ＝0,1,2，…，当n ＝1时，波长为6 m ，D 项正确．三、填空题(本题共2小题，共12分)11．(6分)一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图所示，若波是自右向左传播的，则处于平衡位置的P 点此时的运动方向是____________.若经过时间t ＝0.03 s 后，P 点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是____________．【答案】：沿y 轴负方向 10 m/s【解析】：由波动与振动方向间的关系可知波自右向左传播时，质点P 此时的运动方向沿y 轴负方向．经过t ＝0.03 s 后P 点刚好第一次到达波峰，则有34T ＝0.03 s ，所以T ＝0.04 s ，故v ＝λT ＝0.40.04m/s ＝10 m/s ．12．(2017·全国卷Ⅰ)(6分)如图(a )在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1(0,4)和S 2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b )和图(c )所示．两列波的波速均为1.00m/s.两列波从波源传播到点A (8，－2)的路程差为____________ m ，两列波引起的点B (4,1)处质点的振动相互____________(填“加强”或“减弱”)，点C (0,0.5)处质点的振动相互____________(填“加强”或“减弱”)．图(a)图(b) 图(c)【答案】：2 减弱 加强【解析】：波长λ＝vT ＝2 m ，两列波的波长相等．两波源到A 点的路程差Δx ＝62＋82m －8 m ＝2 m ．两波源到B 点的路程差Δx ′＝32＋42m －32＋42m ＝0，初相相差π，B 点为振动减弱点．两波源到C 点的路程差Δx ″＝3.5 m －2.5 m ＝1 m ＝λ2，初相相差π，C 点为振动加强点．四、计算题(本题共4小题，共46分)13． (10分)如图所示为一列简谐波在t ＝0时的波形图，介质中的质点P 做简谐运动的表达式为y ＝4sin 5πt ，求该波的速度，并画出t ＝0.3 s 时的波形图．(至少画出一个波长)【答案】：10 m/s 见解析图【解析】：由简谐运动的表达式可知ω＝5π rad/s ，t ＝0时刻质点P 向上运动，故波沿x 轴正方向传播．由波形图读出波长λ＝4 m ，T ＝2πω，由波速公式v ＝λT，联立以上两式代入数据可得v ＝10 m/s.t ＝0.3 s 时的波形图如图所示．14．(12分)(高考海南卷)某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图象如图所示．在波的传播方向上有A 、B 两点，它们到S 的距离分别为45 m 和55 m ．测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0 s ．由此可知：(1)波长λ；(2)当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时，A点离开平衡位置的位移是多少？【答案】：(1)20 m (2)－6 cm【解析】：(1)由波源S的振动图象可知波的周期T＝2.0 s，振幅为A′＝6 cm，由A、B 两点开始振动的时间间隔为Δt＝1.0 s，两点间的距离x AB＝55 m－45 m＝10 m，可求出波速为v＝x ABΔt＝10 m/s，由v＝λT可得λ＝vT＝10×2.0 m＝20 m．(2)由波的图象知A点离开平衡位置的位移是－6 cm．15．(12分)如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P质点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？(2)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？【答案】：(1)1.2 s 沿y 轴负方向 (2)1.5 s【解析】：(1)开始计时时，这列波的最前端质点的横坐标是24 cm ，根据波的传播方向，可知这一点沿y 轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y 轴负方向运动，故P 质点开始振动时的方向是沿y 轴负方向，P 质点开始振动的时间是t ＝Δx v＝0.96－0.240.6s ＝1.2 s ． (2)这列波的波长是λ＝0.24 m ，故周期是T ＝λv ＝0.240.6s ＝0.4 s ． 经过1.2 s ，P 质点开始振动，振动时方向沿y 轴负方向，故还要经过34T 才能第一次到达波峰，因此所用时间是1.2 s ＋0.3 s ＝1.5 s ．16．(14分)一列频率为50 Hz 的横波在x 轴上传播，在x ＝－2 m 处的质点A 向下运动，且经过平衡位置时，x ＝4 m 处的质点B 恰好位于上方最大位移处，如图所示．则：(1)若这列波的波长大于6 m ，且波沿x 轴正方向传播，则波速是多大？如果沿x 轴负方向传播，波速又是多大？(2)若设这列波的波速为240 m/s ，则波的传播方向如何？【答案】：(1)1 200 m/s 400 m/s (2)波沿x 轴正方向传播【解析】：(1)根据题意画出A 、B 间最简单的两种可能波形，如图所示，图中实线表示波沿x 轴正方向传播时的情景，虚线表示波沿x 轴负方向传播时的情景．①当波沿x 轴正方向传播时，有n λ＋14λ＝6 m(n ＝0,1,2,3…)即λ＝244n ＋1 m(n ＝0,1,2,3…) 因为λ>6 m ，所以λ＝24 mv ＝λf ＝24×50 m/s ＝1 200 m/s ．②当波沿x 轴负方向传播时，有n λ＋34λ＝6 m(n ＝0,1,2,3…)即λ＝244n ＋3 m(n ＝0,1,2,3…) 当n ＝0时，λ＝8 m>6 mv ＝λf ＝8×50 m/s ＝400 m/s ．(2)由v ＝λf 知，当波沿x 轴正方向传播时，v ＝24×504n ＋1 m/s ＝1 2004n ＋1m/s ，将v ＝240 m/s 代入解得n ＝1；当波沿x 轴负方向传播时，v ＝24×504n ＋3 m/s ＝1 2004n ＋3m/s ，将v ＝240 m/s 代入解得n ＝12，故波向x 轴正方向传播．。

绝密★启用前人教版物理选修3-4 第十二章机械波寒假测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2【答案】C【解析】波的频率与波源的振动频率相同，与介质无关，所以f1＝f2，由图知λ1＝L,3λ2＝L，得λ1＝2λ2，由v＝λf，得v1＝2v2，故选项C正确．2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()图2A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小【答案】D【解析】由波的传播方向及P质点位置，可知P质点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．3.质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0 m/s.0.3 s后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s后的波形图是下列图中的( )A．B．C．D．【答案】C【解析】由振动图象可知，该机械波的周期0.4 s，由波长、波速和周期关系可以得出该横波的波长为λ＝vT＝0.4 m，故经过0.4 s后波传播的距离为0.4 m，故选项B、D错误；由振动图象可知，在初始时刻质点在平衡位置沿y轴正方向振动，则介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，故可知，选项A错误，C正确．4.区分横波和纵波的依据是()A．是否沿水平方向传播B．质点振动的方向和波传播的远近C．质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是相互平行D．质点振动的快慢【答案】C【解析】5.振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动方向为正方向，从波传播到绳上P点开始计时，能表示P点在第一个周期内振动的图象是下图中的()A．B．C．D．【答案】C【解析】由波形图可知，此时波动刚传到Q点，Q点的起振方向向上，因各点的起振方向相同，故P点应从平衡位置向上振动，故C正确，A、B、D错误．6.简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴，t＝0时刻，这两列波的波形如图所示．选项中的图是平衡位置在x＝2 m处的质点从t ＝0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是()A．B．C．D．【答案】B【解析】两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉．过周期后，两列波的波峰同时到达x＝2 m处的质点，所以x＝2 m处的质点是振动加强点，振幅为两列波振幅之和，即为3 cm.t＝0时刻，x＝2 m处的质点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，所以图象B正确．7.关于机械波的下列说法，错误的是()A．机械振动在介质中传播就形成机械波B．简谐波的频率等于其波源的振动频率C．机械波的传播过程也是振动能量的传播过程D．机械波传播时，介质质点随波一起向前移动【答案】D【解析】机械振动在介质中传播从而形成机械波，若没有介质则波不会向前传播，故A正确；简谐波传播过程中，各个质点均做受迫振动，故简谐波的频率等于其波源的振动频率，故B正确；机械波的传播过程也是振动能量、振动形式的传播过程，故C正确；在机械波的传播过程中，介质的质点只在平衡位置来回振动，不随着波迁移，故D错误．8.区分横波和纵波的依据是()A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢【答案】C【解析】横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，因此只有选项C正确．9.振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图所示，则在波传播到细绳上一点P时开始计时，下列四个图形中能表示P点振动图象的是()A．B．C．D．【答案】C【解析】由图可知，振源开始起振的方向向下．所以，振动形式传到质点P时，质点P从平衡位置开始先向下振动，故P点的振动图象如选项C所示．10.如图所示是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图示可知，下列说法中错误的是()A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒【答案】B【解析】质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，B错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源的振动同期，C正确；波的传播过程也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，D正确．二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播．质点M位于x＝0.2 m处，则( )A．这两列波不会发生干涉现象B．M点的振动总是加强C．M点将做振幅为30 cm的简谐振动D．由图示时刻开始，再经过甲波周期，M点将位于波峰【答案】BC【解析】两列简谐横波在同一均匀介质内传播，波速相等，由图可知两列波的波长相等，由v＝λf 可知，频率相等，所以两列波能产生干涉，故A错误；质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是加强，振幅等于两列波振幅之和，为A＝20 cm＋10 cm＝30 cm，则M点将做振幅为30 cm的简谐振动，故B、C正确；从图示时刻开始，再经过甲波周期，两波在M点都将向下运动，故M点会到达波谷，D错误．12.(多选)下列说法中正确的是()A．只要是波都能发生衍射，衍射是波特有的现象B．障碍物或孔的宽度与波长差不多或者略大些时，能发生明显的衍射C．两列波干涉时，振动减弱区域的质点振幅随时间变化D．两列波干涉时，振动加强区域的质点位移随时间变化【答案】AD【解析】衍射是波特有的现象，只有波才能发生衍射，故A正确；只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，故B错误；两列波干涉时，在振动加强区或减弱区，质点的位移随时间周期性变化．在振动的过程中，振幅不变，故D 正确，C错误．13.某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是________．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【答案】ACE【解析】水波由于机械振动在介质中传播，A对；由题意可知T＝s＝s，f＝0.6 Hz，波长λ＝vT＝3 m，B错，C对；波传播时将振源能量向外传播，而振动的质点并不随波迁移，D错，E对，故选A、C、E.14.(多选)在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t1＝4 s时，距离O点为3 m的A点第一次达到波峰；t2＝7 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷．则以下说法正确的是()A．该横波的波长为2 mB．该横波的周期为4 sC．该横波的波速为1 m/sD．距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末【答案】BC【解析】设波速为v，周期为T，由题意得：t1＝＋＝4 s，t2＝＋T＝7 s，联立得：v＝1 m/s，T＝4 s，B、C均正确，该波波长为λ＝vT＝4 m，A项错误；波传播5 m所用时间为t＝＝5 s，所以t＝5 s时，距离O点为5 m的质点开始振动且振动方向向上，D项错误．分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示为一列简谐横波在t＝0时刻的图象．此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t＝0.35 s时质点P恰好从t＝0时开始第2次到达y轴正方向最大位移处．问：(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何？(2)从t＝0至t＝1.2 s，质点Q运动的路程L是多少？(3)当t＝1 s时，质点Q相对于平衡位置的位移的大小是多少？【答案】见解析【解析】(1)此时质点P的运动方向沿y轴负方向，所以此波沿x轴负方向传播，在t1＝0到t2＝0.35 s这段时间里，质点P恰好第2次到达y正方向最大位移处，则有(1＋)T＝0.35 s，解得T＝0.2 s，由图象可得简谐波的波长为λ＝0.4 m，则波速为：v＝＝m/s＝2 m/s；(2)从t＝0至t＝1.2 s，质点Q恰经过了6个周期，即质点Q回到t＝0时刻的位置，由于振幅A＝5 cm，所以质点Q运动的路程为：L＝4A×6＝4×5×6 cm＝120 cm；(3)当t＝1 s＝5T，质点Q经过5个周期后恰好回到t＝0时刻的位置，则相对于平衡位置的位移为x ＝2.5 cm.16.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4 s．求该波的波速并判断P点此时的振动方向．【答案】2.5 m/s P点沿y轴正向振动【解析】由波形图可知λ＝1.0 m波速v＝＝2.5 m/s波沿x轴正方向，由同侧法可知P点沿y轴正向振动．17.如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定在竖直墙壁上，现在绳上每隔0.20 m标记一个点，分别记为A、B、C、D、E…，拉着绳子的左端点A使其上下做简谐运动时，绳上便形成一列向右传播的简谐横波．若A点从平衡位置开始起振，且经0.2 s第一次达到最大位移处，此时C点恰好开始振动．求：简谐振动的周期和波的传播速度．【答案】0.8 s 2 m/s【解析】周期T＝0.8 sA、C两点间应为四分之一波长，故该波的波长λ＝1.6 m由v＝得波速v＝2 m/s .18.一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播，波速为0.5 m/s，t＝0时刻的波形如图甲所示．(1)求横波中质点振动的周期T；(2)在图乙中画出t＝1 s时刻的波形图(至少画出一个波长)；(3)在图丙中画出平衡位置为x＝0.5 m处质点的振动图象(从t＝0时刻开始计时，在图中标出横轴的标度，至少画出一个周期)．【答案】(1)4 s(2)如图所示(3)如图所示【解析】(1)由于波速为0.5 m/s，波长为2 m，故质点振动的周期T＝＝＝4 s.(2)当t＝1 s时刻，相当于经过了，又因为波沿x轴正方向传播，故振源O向下运动到负的最大位置处，然后依次画出即可；如图所示．(3)x＝ 0.5 m处的质点在t＝0时处于波峰的位置，故其振动图象如图所示．。