高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 机械波的描述随堂练习题

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

一、选择题（共15题）

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

A．速度的最大值一定为v

B．一个周期内运动的路程为4A

C．一个周期内沿x轴正方向运动的位移大小为vt

D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离

2．如图所示为一列沿长绳传播的横波，当手抖动的频率变小时，横波的（     ）

A．速度不变，波长减小 B．速度不变，波长增大

C．速度减小，波长增大 D．速度增大，波长不变

3．—位学生激发一列绳波，如图所示，当他的手上下抖动的频率增加时，绳波的（ ）

A．波速增大 B．波长增大

C．波长不变 D．周期减小

4．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．此时P、Q两质点运动方向相反

B．波的周期为0.4s

C．波的频率与波源的振动频率无关

D．波速由波源和介质的性质共同决定

5．一列机械波从空气传入水中

A．速度不变 B．频率不变 C．波长不变 D．波长变短

6．简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（　　）

A．振幅越大，则波传播的速度越快

B．振幅越大，则波传播的速度越慢

C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长

D．波源振动的频率越高，则该波的波长必然越短

7．如图所示，一列简谐横波沿X轴正方向传播，P点的振动周期为0.4s，从波传到x＝5m的M点时开始计时，下面说法中不正确的是

A．波源的起振方向向下

B．这列波的波长是5m

C．1s内质点M经过的路程为lm

D．质点Q（x＝9m）经过0.7s第一次到达波峰

8．一列声波从空气传到水中，已知声波在水中的声速较大，则下列说法中正确的是（　　）

A．声波频率不变，波长变小

B．声波频率不变，波长变大

C．声波频率变小，波长变大

D．声波频率变大，波长变小

9．已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（       ）

A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短

C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短

10．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是

A．这列波的周期为4s B．这列波的振幅为6cm

C．此时x=4m处的质点速度为零 D．此时x=8m处的质点沿y轴负方向运动

11．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波动周期为0.40s，某一时刻，离开平衡位置的位移都相同的几个质点依次为P1、P2、P3……，已知P1与P2之间的距离为0.20m，P2与P3之间的距离为0.80m．则P1的振动传播到P2所用的时间是（          ）

A．0.40s B．0.20s C．0.10s D．0.08s

12．下列关于简谐振动和简谐波的说法正确的是（　　）

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波源决定

C．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

D．介质中某一点的振动频率就是这列简谐波的频率

13．如图所示，坐标原点处有一波源，波源起振方向为-y方向．当波传到x=1m处的质点P开始计时，在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形（其余波形未画出），此时x=4m的M点刚好在波谷．则（        ）

A．t=0.3s时在x=2m处的质点处于平衡位置且向+y方向运动

B．P点开始振动的方向沿y 轴正方向

C．当M点开始振动时，P点正好在波谷

D．这列波的传播速度是7.5m/s

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

A．该列水波的频率是36Hz

B．该列水波的波长是1.6m

C．两片树叶的位移始终相同

D．足球不能到岸边的原因是水波的振幅太小

15．沿x轴从左向右有M、P、N三个质点（N点未画出）在同一介质中，位于坐标原点O处的P质点在外力作用下在竖直方向做简谐振动，形成沿x轴双向传播的简谐波。时刻波形如图所示，其中M点再经过1s时间（小于一个周期），位移仍与时相同，但振动方向相反。N点与M点平衡位置距离为d，设波长为，，且振动方向总相反。下列说法正确的是（　　）

A．此时P点加速度为零

B．此时M点的振动方向竖直向下

C．N点平衡位置坐标为

D．此简谐波在x轴上的传播速度为8m/s

二、填空题（共4题）

16．声波在水中的传播速度远大于在空气中传播的速度，潜水员在水下听到了岸上人的声音，则其声波的波长___________（选填“变长”、“变短”或“不变”）、频率将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）

17．如图所示，a、b、c、d…为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m．若某时刻向右传播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过0.2s d质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置（已知质点振幅为2cm，ad沿传播方向上的距离小于一个波长）．则该简谐横波在介质中的波速可能值为_______m/s，此时质点j的位移可能为________cm．

18．A，B两列简谐横波均沿x轴正向传播，某时刻的他们的波形分别如图甲，丙所示，经过时间t（t小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图乙，丁所示，则A，B两列波的波速vA，vB之比可能的是_____。

A．1:1                 B．3:2                    C．1:3                  D．3:1               E. 1:5

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

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

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

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

三、综合题（共4题）

20．两列横波在同种介质中沿x轴方向相向传播，t＝0时刻两列波的波形如图所示，前端刚好传到坐标x＝－1m和x＝－2m的A、B两点，若甲波的波速为v甲＝8m/s。

（1）求t＝0时刻，坐标为x＝－8m的质点P已经通过的路程是多少？

（2）求从t＝0到t1＝2s的时间内，坐标原点处的质点位移为20cm的时刻。

21．如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。

（1）求该波的波长和振幅；

（2）若时刻，处的质点P向y轴正方向振动，且，求这列波的波速；

（3）若波速为，则波向哪个方向传播？并写出P质点的振动方程

22．在xoy平面内沿x轴正方向传播的简谐横波上,某时刻a质点处于平衡位置且向y轴正方向振动,b质点处于波峰处,如图所示,若该波周期T=0.2s,求该波的传播速度v．

23．一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知。

（1）若波沿x轴正方向传播，且，求波速v的大小。

（2）若波速，以t1时刻为计时起点，请写出处质点的振动方程。

参考答案：

1．B

2．B

3．D

4．B

5．B

6．D

7．B

8．B

9．D

10．A

11．D

12．D

13．A

14．B

15．C

16．     变长     不变

17．3或2     0

18．ACE

19．     0.255     0.745     354     0.501

20．（1）30cm；（2）0.5s和1.5s

21．（1），A=4cm；（2）；（3）沿x轴正方向传播，

22．··········）

23．（1）36m/s；（2）