高中物理 第十二章 机械波 水平测试卷(含解析)新人教版选修3-4

《机械波》单元检测题一、单选题1.一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播，t＝0时刻这列波的波形如图所示．则a质点的振动图象为( )A． B． C． D．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.如图所示，MN是足够长的湖岸，S1和S2是湖面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波波长为2 m，S1S2＝5 m，且S1与S2的连线与湖岸平行，到岸边的垂直距离为6 m，则岸边始终平静的地方共有( )A． 2处 B． 3处 C． 4处 D．无数处4.一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5.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．7.一根弹性长绳沿x轴放置，左端点位于坐标原点，A点和B点分别是绳上x1＝2 m、x＝5 m处的质点．用手握住绳的左端，当t＝0时使手开始沿y轴做简谐振动，在t 2＝0.5 s时，绳上形成如图所示的波形．下列说法中正确的是( )A．此列波的波长为1 m，波速为4 m/sB．此列波为横波，左端点开始时先向上运动C．当t＝2.5 s时，质点B开始振动D．在t＝3.5 s后，A、B两点的振动情况总相同8.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9.如图甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，如图乙为P点从t1时刻开始沿y轴正方向开始振动的振动图象，则以下说法错误的是( )A．t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B．t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向C．该波与另一频率为Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象D．某障碍物的尺寸为(t2－t1)，该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象10.如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源，产生两列波，O点是P1、P2连线的中点，A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点，有关A、B、C、D四点的振动，下列说法正确的是( )A．A、B两点是振动减弱点，C、D两点是振动加强点B．A、B两点是振动加强点，C、D两点是振动减弱点C．A、B、C、D四点均为振动加强点D．A、B、C、D四点均为振动减弱点11.一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，在t与t＋0.4 s两时刻在x轴上－3 m～＋3 m的区间内的波形图恰好重叠，则下列说法正确的是( )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时刻开始计时，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时刻，x＝2 m处的质点位移一定为a12.如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由O点从左向右传播的图象，屏上每一小格长度为1 cm.在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t ＝5.5 s时，观察者看到B处恰好第三次出现波谷，下列判断错误的是( )A．该波的振幅为10 cmB．该波的波长为12 cmC．该波的周期为2 sD．在t＝5.5 s时，C处应显示为波峰二、多选题13. 如图，沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以 1 m/s的速度水平向右传播，t＝0时到达质点a，a 开始由平衡位置向上运动，t＝1 s时，质点a第一次到达最高点，则在4 s＜t＜5 s 这段时间内( )A．质点c的加速度逐渐增大B．质点a的速度逐渐增大C．质点d向下运动D．质点f保持静止14. 当两列水波发生干涉时，若两列波的波峰在P点相遇，则下列说法中正确的是( )A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振动始终是减弱的C．质点P振动的振幅最大D．质点P振动的位移有时为015. 一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20 cm，周期为4×10－2s．现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5，它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10 cm.则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动方向是( )A．P1向下，P2向上，P3向下，P4向上B．P1向上，P2向下，P3向上，P4向下C．P1向下，P2向下，P3向上，P4向上D．P1向上，P2向上，P3向上，P4向上16. 如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P质点的横坐标x＝1.20 m．从图中状态开始计时，则下列说法正确的是( )A．简谐横波的频率为2.5 HzB．经过1.6 s，P点第一次到达波谷C．P点刚开始振动的方向沿y轴负方向D．直到P点第一次到达波峰时，x＝0.06 m处的质点经过的路程为95 cm17. 两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( )A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅三、计算题18.某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来；某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200 μs后收到反射波；隔0.8 s后再发出一个脉冲，经198 μs收到反射波，已知无线电波传播的速度为c＝3×108m/s，求飞机的飞行速度v.19.如图所示，A、B、C、D、E为波沿传播方向上间距均为d＝1 m的五个质点，一简谐横波以5 m/s的水平速度向右传播，t＝0时刻到达质点A且A开始向上振动，其振动周期为0.4 s，试求：(1)该简谐波的波长；(2)自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间．20.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35 cm，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＝1 s，振幅A＝5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：(1)P、Q之间的距离．(2)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．答案解析1.【答案】D【解析】a点此时正向y轴负方向运动，排除A、B，由于周期T＝＝＝0.4 s，故D正确．2.【答案】D【解析】从波的图象可以判断此时P点向上运动，正靠近平衡位置，做加速度逐渐减小的加速运动，故D项正确．3.【答案】C【解析】当空间某点到两个波源的路程差为半波长的奇数倍时，振动始终减弱；水波的波长为 2 m，S1S2＝5 m，当到两个波源的路程差为 1 m、3 m、5 m时，振动减弱；路程差为1 m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为3 m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为5 m是以S1为起点向左的射线和以S2为起点向右的射线，与岸边无交点；路程差不可能大于S1S2＝5 m；由上分析可知，岸边始终平静的地方共有4处，故A、B、D错误，C正确．4.【答案】D【解析】作出通过距离为L的P、Q两质点满足题设条件的波形，如下图中的(a)、(b)、(c)、(d)四种情况，在图(a)中，由图可知，＝L，则λ＝2L，由波速及波长关系可知：T＝＝，而Q质点第一次到达波谷的时间：t＝T＝同理可知：在图(b)中，λ＝L，T＝＝，t＝T＝在图(c)中，λ＝L，T＝＝，t＝T＝在图(d)中，λ＝，T＝＝，t＝T＝故有四种，故D正确，A、B、C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】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．7.【答案】C【解析】由图知，波长λ＝2 m，周期T＝1 s，则波速为v＝＝2 m/s，故A错误．振动方向与传播方向垂直，此列波为横波，向x轴正方向传播，左端点开始时的运动方向与图示时刻x＝1 m处质点的振动方向相同，即为向下，故B错误．波从图示位置传到质点B用时t＝＝＝2 s，因此t＝2.5 s时质点B开始振动，故C正确．由于AB间的距离s＝3 m＝λ，则知它们的振动情况不总是相同，故D错误．8.【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．9.【答案】B【解析】介质中各质点起振方向与振源起振方向相同，由乙图知P点起振方向沿y轴正向，故t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向，选项A正确；由乙图知t2时刻P 点在平衡位置，振动速度最大，方向沿y轴正方向，故选项B错误；由乙图知质点振动周期为T＝t2－t1，故波的频率为＝Hz，根据波的稳定干涉条件知只有频率相同的波相遇才可产生稳定干涉现象，故选项C正确；波速为v＝，由乙图知波的周期为T＝t2－t1，所以波长为λ＝vT＝，选项D中障碍物尺寸为λ，与波长相近，故能发生明显衍射，选项D正确；综上所述选项B是错误的．10.【答案】C【解析】图中A、B两点到两个波源的路程差为一倍的波长，故是振动加强点；图中C、D两点到两个波源的路程差为零，故也是振动加强点．11.【答案】C【解析】由题意可知，在t与t＋0.4 s两时刻在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，则有 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，根据v＝，知当N＝1时，波速最小为10 m/s，故A、B错误；横波沿x轴正方向传播，t时刻，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＝，若N是奇数，则x＝2 m处的质点位移为－a；若N是偶数，x＝2 m处的质点位移为a，故D错误．12.【答案】A【解析】由图读出振幅A＝5 cm，故A错误．由图读出波长λ＝12 cm，故B正确；波由A传到B的距离为波长，传到B所用时间为周期，则t＝5.5 s＝2T＋T，得到周期T＝2 s，故C正确；B、C平衡位置间距离为半个波长，振动情况总是相反，在t＝5.5 s时，B处恰好第三次出现波谷，则在t＝5.5 s时，C处应显示为波峰，故D正确．13.【答案】ACD【解析】由题知，该波的周期为T＝4 s，则波长λ＝vT＝4 m．波由a传到c的时间为＝2 s，所以，在4 s＜t＜5 s这段时间内，质点c从平衡位置向下运动，加速度逐渐增大，故A正确；在4 s＜t＜5 s这段时间内，质点a从平衡位置向上运动，速度逐渐减小，故B错误；波由a传到d的时间为3 s，d起振方向向上，则在4 s＜t ＜5 s这段时间内，d点从波峰向平衡位置运动，即向下运动，故C正确；波从a传到f点需要5 s时间，所以在4 s＜t＜5 s这段时间内，f还没有振动，故D正确．14.【答案】ACD【解析】因为两列水波发生干涉，在P点是波峰与波峰相遇，则P点一定是振动加强点，振幅最大；振动加强点某时刻的位移为零到最大值之间的某个值，选项A、C、D 正确．15.【答案】AB【解析】特别要注意，题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如图(a)或(b)所示中的一种．在(a)中，由上、下坡法可知P1、P3、P5向下，P2、P4向上．在(b)中，由上、下坡法可知P1、P3、P5向上，P2、P4向下．16.【答案】ACD【解析】由波动图象知λ＝0.24 m，T＝＝0.4 s，f＝＝2.5 Hz，A正确；P点第一次到达波谷需时t＝＝1.7 s，B错误；所有质点起振方向都与波源起振方向相同，由带动法知，各质点起振方向均沿y轴负方向，C正确；P点第一次到达波峰需时t′＝＝s＝1.9 s＝4.75T，x＝0.06 m处质点经过的路程s＝4.75×4×5 cm＝95 cm，D正确．17.【答案】AD【解析】波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1－A2|，故选项A正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1＋A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项B错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，选项C错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项D正确．18.【答案】375 m/s【解析】由于c＞v，故可不考虑电磁波传播过程中飞机的位移；设雷达两次发射电磁波时飞机分别位于x1、x2处，则第一次：2x1＝ct1，第二次：2x2＝ct2，则这段时间内飞机前进的距离为Δx＝x1－x2，飞机的飞行速度：v＝＝375 m/s.19.【答案】(1)2 m (2)1.1 s【解析】(1)由公式λ＝vT＝2 m(2)A点振动形式传到E点需要的时间是0.8 s，E点起振后到达波谷需要0.3 s，故自0时刻起到质点E第一次到达波谷的时间t＝ 0.8＋0.3＝1.1 s.20.【答案】(1)133 cm (2)125 cm【解析】(1)由题意，O、P两点的距离与波长满足：OP＝λ波速与波长的关系为：v＝在t＝5 s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：vt＝PQ＋综上解得：PQ＝133 cm(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：t＝t＋T1波源由平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A，由题意可知：t1＝25×T，故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm.。

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、单项选择题（每题只有一个正确答案）1．以下现象中属于机械波的是（）A．风吹过麦田时形成的滔滔麦浪.B．船驶过沉静的湖面，湖面上形成的水波.C．集体操中演员们此起彼伏形成的人浪.D．在船摇摆时，船上的乘客都一同左右摇摆.2．察看者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向察看者迎面驶来，同时发出汽笛声，下边判断中正确的选项是（）A．传向察看者的声波的速度愈来愈大B．察看者感觉汽笛声的频次变高C．传向察看者的声波的频次变低D．传向察看者的声波的波长变短3．一列简谐横波沿x 轴正方向流传，某时辰波的图象以下图．若波速为16m/ s，则波长和频次分别是（）A． 8m， 2Hz B．8m，Hz C．4m，2Hz D． 4m，Hz4．一列简谐横波在平均介质中沿x 轴正方向流传，波速为1m/s。

t =0 时辰，该波的波形以下图，P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点，此时P 质点恰巧开始振动。

则 t =5s时辰，Q点（）A．经过均衡地点，向上运动B．经过均衡地点，向下运动C．位于波峰地点D．位于波谷地点5．一列沿x 轴正方向流传的横波，在t =0时辰的波形如图甲所示。

图甲中某质点的振动图象如图乙所示。

由图可知（）A．图甲所示时辰质点L 正沿 y 轴负方向B．图乙所示t =2s时辰该质点正沿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．以下说法不正确的是（）．．．A．被拍打的篮球上下运动是简谐运动B．若声波波源远离察看者，则察看者接收到的声波频次减小C．地震波既有横波又有纵波，因此房子上下左右摇动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,船在均衡地点向下振动, 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，可是你仍有可能对这些问题的解能否合理进行剖析和判断．比如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋向，解在一些特别条件下的结果等方面进行剖析，并与预期结果、实验结论等进行比较，进而判断解的合理性或正确性．举比以下：声音在空气中的流传速度v 与空气的密度ρ 、压强P相关．以下速度表达式中， k 为比率系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的选项是（）A．v k PB ．v kPC ．vkpkpPD ．vp p P9．以下图是一列简谐横波在某时辰的波形图。

机械波章综合测试题1．如图所示是一列横渡某一时刻的波动图象，下列关于各质点位移的说法，哪些正确（图中O为波源）（）A．B、I有相同位移B．A、B有相同位移C．A、C、H有相同位移D．E、F有相同位移2．上题图中，关于各质点振幅的说法正确的是（）A．只有B、I有相同振幅B．只有D、H有相同振幅C．只有A、C、H有相同的振幅D．所有各质点的振幅都相同3．上题图中，哪些质点与C点有相同的速度方向（）A．D点、E点B．A点、H点C．B点、I点D．D点、C点4．如图为一列横波在某时刻的波形图，已知f质点此时刻的运动方向向下，则下列说法中正确的是（）A．波向左传播，质点h运动方向向下B．波向右传播，质点c的速度为零C．波向左传，质点b运动方向向上D．无法判断波的传播方向及质点的运动方向5．如图所示为一列横波在某一时刻的波形图，已知波向右传播．则下列叙述正确的是（）A．经过一定时刻，C点将运动到E点处B．M点和P点的振动情况时刻相同C．O点比M点先到达最低位置D．B、D两点的振动步调相反6．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左．则此时刻有（）A．各质点的位移都为5cmB．x＝2m处的质点速度沿y轴正方向C．x＝4m处的质点加速度方向为正方向D．x＝8m处质点速度为正的最大值7．一列横波在某时刻的波形图如图所示．若质点O此时向上运动，则波的传播方向．若波向左传播，则此时振动方向向下的质点有________。

8．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图．做出T前、后两个时刻的波的图象．9．一列简谐波在某t时刻的波形图如图所示．波沿x轴正方向传播，且波速为2m/s，做出s和s两个时刻的波的图象．10．一列水波由M点向N点传播，某时刻观察到M点处在波峰，N点处在平衡位置向上运动，且M、N之间只有一个波谷．请在图中做出M、N两点之间的波形图线．参考答案：1．ACD 2．D 3．A4．C 5．D 6．CD7．－x（向左）b和c8．均恰与原图形相反图略9．分别将波形向＋x和－x平移6m（将空缺部分的波形补上）图略．10．略。

单元素养评价（二)(第十二章)(90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下列关于波的现象的说法中正确的是( )A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源B.把小石块扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播【解析】选A。

有机械波存在就一定具备了两个必要条件,所以A项正确;若只有波源而无介质,也不能产生机械波,所以C项错误;丢石块可以使漂浮物远去,但这不是激起的水波所产生的效果,如果仅靠水波,漂浮物只可能在原平衡位置附近做上下振动,丢石块最好击中漂浮物或与漂浮物相隔很近,靠石块对漂浮物的水平冲击力使漂浮物远去,故B项错误;横波和纵波的质点振动方向不同,但可沿同一方向传播,所以D项错误。

2.已知空气中的声速为340 m/s。

现有几种声波:①周期为s,②频率为104Hz,③波长为10 m,它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物,能产生显著的衍射现象的是( )A.①和②B.②和③C.①和③D.都可以【解析】选C。

由波速公式v=λf得波长λ=,则①、②、③三种声波的波长分别为λ1=340×m=17 m,λ2= m=0.034 m,λ3=10 m,根据发生明显衍射现象的条件可知,①、③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多,能产生明显的衍射现象,故C正确。

3.如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。

此刻M点处波峰与波峰相遇,下列说法中正确的是( )A.该时刻质点O正处于平衡位置B.P、N两质点始终处在平衡位置C.从该时刻起,经过二分之一周期,质点M处于振动减弱区D.从该时刻起,经过二分之一周期,质点M到达平衡位置【解析】选B。

由图知O点是波谷和波谷叠加,该时刻在波谷,所以A错误;图示时刻,P、N两点是波谷和波峰叠加,位移始终为零,即处于平衡位置,两列波单独传播引起的位移的矢量和应该一直为零,故P、N两质点始终处在平衡位置,则B正确;图示时刻,点M为波峰与波峰叠加,是振动加强点,经过二分之一周期,振动到波谷位置,所以C、D错误。

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第十二章过关检测（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～5小题只有一个选项正确，第6～8小题有多个选项正确）1.关于机械波，下列说法中正确的是(）A。

自然界所刮的风就是一种机械波B。

波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移C。

波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A 错；波是传递能量的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B 错误；波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确；固体也能传播机械波，故D 错误。

答案：C2.频率一定的声源在空气中沿背离静止的接收器的方向匀速运动，设声源的速度为u,声波的速度为v，且u〈v,接收器接收到的频率为f,则当u增大时（）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不变解析：首先,无论u如何变化,声波的速度v不变；随着u的增大，接收器在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收器接收到的频率减小。

综上可知，D正确.答案：D3.一列横波沿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。

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)。