機(jī)械波單元測試題

1、(完整版)機(jī)械波單元測試題一、機(jī)械波 選擇題1圖1是一列簡諧橫波在t=1.25s時的波形圖，已知c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振，則圖2所示振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點可能位于（ ）AaxbBb x cCcxdDdx 20cmC從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x=4cm處的質(zhì)點的位移y=0D隨著波的傳播，在相遇區(qū)域會出現(xiàn)某質(zhì)點的振動位移達(dá)到y(tǒng)=40cm7一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則：（ ）A各質(zhì)點均沿x軸方向運(yùn)動B波的周期可能為sC波的頻率可能為1.25HzD波的傳播速度可能為4.5m/s8簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸

2、正方向由a到b傳播，波速為v。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻開始計時，質(zhì)點a第一次到達(dá)波谷的時刻可能是（ ）ABCD 9一列橫波沿x軸傳播，圖中實線表示t=0時刻的波形，虛線表示從該時刻起經(jīng)0.005s后的波形_A該橫波周期為0.02秒Bt=0時刻，x=4m處的質(zhì)點的振動方向一定與x=8m處的質(zhì)點振動方向相反Ct=0時刻，x=4m處的質(zhì)點向上運(yùn)動D如果周期大于0.005s，波向右傳播時，波速為400m/sE.如果周期小于0.005s，則當(dāng)波速為6000m/s時，該波向左傳播10甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中同向獨(dú)立傳播，傳播方

3、向沿軸正方向。如圖所示為時刻的部分波形。時刻質(zhì)點第一次振動至平衡位置。對此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A乙波的波長為B甲波的周期為C甲波的傳播速度為D時刻兩列波沒有波峰重合處E.時刻在處兩列波的波峰重合11如圖甲所示，OPs，t0時刻質(zhì)點O開始振動，產(chǎn)生沿O、P所在直線向右傳播的簡諧橫波，圖乙為質(zhì)點P從tt1時刻開始振動的圖象，則以下說法正確的是At0時刻質(zhì)點O的振動方向沿y軸正方向Bt2時刻質(zhì)點P振動速度最大，方向沿y軸負(fù)方向C該波與另一頻率為 的同類波疊加能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D若某障礙物的尺寸為（t2t1），該波遇到此障礙物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象12一列波長大于3m的橫波沿著x軸正方向傳播，

4、處在和的兩質(zhì)點A、B的振動圖象如圖所示，由此可知（ ）A波長為4mB波速為2m/sC3s末A、B兩質(zhì)點的位移相同D1s末A點的速度大于B點的速度13如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab=lm.在t時刻a、b兩點間的4列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起四個圖中a點出現(xiàn)波峰的先后順序和頻率由高到低的先后順序依次是A，B，C，D，14一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0和t0.20 s時的波形分別如圖中實線和虛線所示已知該波的周期T0.20 s下列說法正確的是_A波速為0.40 m/sB波長為0.08 mCx0.08 m的質(zhì)

5、點在t0.70 s時位于波谷Dx0.08 m的質(zhì)點在t0.12 s時位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m15圖示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實線為t0時刻的波形圖，虛線為t0.6 s時的波形圖，波的周期T0.6 s，則（ ）A波的周期為2.4 sB在t0.9 s時，P點沿y軸正方向運(yùn)動C經(jīng)過0.4 s，P點經(jīng)過的路程為4 mD在t0.5s時，Q點到達(dá)波峰位置16某一列簡諧橫波中的質(zhì)點a的振動圖象如圖甲所示，這列簡諧橫波在t=1.0s時的波形圖如圖乙所示，則（）A這列波沿x軸負(fù)方向傳播，波度v=0.02m/sB這列波沿x軸負(fù)方向傳播

6、，波度v=0.5m/sCt=0至t=1s的時間內(nèi)，質(zhì)點a的位移始終在增大Dt=4s時刻，a質(zhì)點經(jīng)平衡位置向下振動17一列沿x軸傳播的橫波在t0.05 s時刻的波形圖如圖甲所示，P、Q為兩質(zhì)點，質(zhì)點P的振動圖象如圖乙所示，下列說法中正確的是_A該波的波速為20 m/sB該波沿x軸負(fù)方向傳播Ct0.1 s時刻質(zhì)點Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向Dt0.2 s時刻質(zhì)點Q的速度大于質(zhì)點P的速度E.t0.3 s時刻質(zhì)點Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點P距平衡位置的距離18在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，其波速為5m/s，則下列說法正確的是_A此時P、Q兩點運(yùn)動方向相同B再經(jīng)過

7、0.5s質(zhì)點N剛好在（-5m，20cm）位置C在1.5st20cm，選項B正確；C.實線波的波長為4m，故波速為：兩列波傳播速度大小相同，所以虛線波的波速也為8m/s。由圖得到虛線波的波長6m，故再經(jīng)過0.25s，實線x=2cm處質(zhì)點的振動和虛線x=6cm處質(zhì)點的振動分別傳播到平衡位置為x=4cm處的質(zhì)點處，所以合位移y=0，選項C正確；D. 隨著波的傳播，在區(qū)域會遇到兩列波的波峰與波峰或波谷與波谷相遇相遇，此時質(zhì)點的振動位移可以達(dá)到y(tǒng)=40cm，選項D正確。故選BCD。7BCD【解析】【詳解】若波沿x軸正方向傳播，則：（n=0，1，2，3，）解得：（n=0，1，2，3，）（n=0，1，2，3

8、，）波速（n=0，1，2，3，）若波沿x軸負(fù)方向傳播，則：（n=0，1，2，3，）解得：（n=0，1，2，3，）（n=0，1，2，3，）波速（n=0，1，2，3，）A.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，所以各質(zhì)點均沿y軸方向運(yùn)動，故A錯誤；B.若波沿x軸正方向傳播且n=0時，波的周期為s，故B正確；C. 若波沿x軸負(fù)方向傳播，且n=0時，波的頻率為1.25Hz，故C正確；D. 若波沿x軸正方向傳播且n=0時，波的傳播速度為4.5m/s，故D正確。8AD【解析】【詳解】位于平衡位置的兩質(zhì)點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則a、b之間波形可能為以下幾種情況：又因為波沿x軸正方向由a到b傳播，則a

9、點的振動方向如圖所示。所以質(zhì)點a第一次到達(dá)波谷的時刻可能是：選項AD正確，BC錯誤。故選AD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵要確定波長與s的關(guān)系，求得周期。并能熟練根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點的振動方向。9BDE【解析】如果此波向右傳播， （n=0、1、2），；如果此波向左傳播（n=0、1、2），故A錯誤；x=4m與x=8m處的兩個質(zhì)點相差，振動方向相反，故B正確；由于無法確定波的傳播方向，故x=4m處的質(zhì)點振動方向無法確定，故C錯誤；由上述分析可知，如果周期大于0.005s, 則,由，故D正確；如果周期小于0.005s,則當(dāng)波速為6000m/s時，波在0.005s內(nèi)傳播的距離為，由于，所以波向左傳播綜上

10、分析，正確答案為BDE【點睛】當(dāng)波的傳播方向未知，要分析兩種情況分析；求解周期，或者波速時可采用通項式的形式10ACD【解析】【詳解】A讀取圖象信息知波長為，所以A正確；B甲波的Q點運(yùn)動至平衡位置所需時間為則甲波周期為所以B錯誤；C波的傳播速度僅由介質(zhì)決定，甲、乙兩列波的速度相同，有所以C正確；DE取時刻，兩個波峰點為基準(zhǔn)點，二者相距6m。假設(shè)時刻兩列波的波峰有相遇處，則該相遇處與兩個波峰基準(zhǔn)點的距離差為（，均為整數(shù)）即該方程式，無整數(shù)解。則時刻兩列波波峰沒有重合點。所以D正確，E錯誤。故選ACD。11ACD【解析】【分析】【詳解】A.由乙圖看出P點起振方向向上，所以振源O的起振方向沿y軸正方

11、向，故A正確；B.t2時刻P點振動到平衡位置，速度最大，方向沿y軸正方向，故B錯誤；C.該波周期為t2-t1，該波的頻率由干涉條件為振動頻率相等的兩列波能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故C正確；D.該波得波長為障礙的尺寸為）小于波長，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確12A【解析】【分析】【詳解】AB由振動圖像可知T=4s，因波長大于3m，則當(dāng)n=0時，v=1m/s，此時，故選項A正確，B錯誤；C3s末A點的位移為-2cm、B質(zhì)點的位移為零，故位移不相同，選項C錯誤；D1s末A點的速度為零，而B點的速度最大，故1s末A點的速度小于B點的速度，選項D錯誤；故選A。13B【解析】由圖象可知，四列波的波長分別為：

12、1=l、2=、3=2l、4=由周期T=/v可知，周期分別為：T1=，T3=，T2=，T4=則T1T3T2T4，所以由頻率f=1/T知，頻率由高到低的先后順序依次是由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的時間分別為：， 可見，t2t4t3t1所以a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是故B正確，ACD錯誤故選B14ACE【解析】【分析】【詳解】AB波沿x軸正方傳播，根據(jù)波形圖可知該波的周期T0.20s，n只能等于0，故波長所以波速故A正確，B錯誤；Cx=0.08m的質(zhì)點在t=0時位于平衡位置向上振動，經(jīng)過t=0.70s時所以0.7s時x=0.08m處的質(zhì)點位于波谷，故C正確；Dx=0.08m的質(zhì)點在t=0時位于平衡位置向上

13、振動，經(jīng)過t=0.12s時即所以0.12s時x=0.08m處的質(zhì)點位于平衡位置上邊正在向下振動，故D錯誤；E若此波傳入另一介質(zhì)中，頻率不變，則周期不變，其波速變?yōu)?.80m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為故E正確。故選ACE。15D【解析】【詳解】A.從兩時刻的波形圖可以看出，在t0.6 s時間內(nèi)，波傳播的距離x6 m，故傳播時間t0.6 s，周期T0.8 s，A項錯誤；B.同時可求波速為10 m/s；t0時刻P點向y軸負(fù)方向振動，經(jīng)過t0.9 s1T，P點正向y軸負(fù)方向振動，B項錯誤；C.經(jīng)過t0.4 s，即半個周期，P點經(jīng)過的路程為2A0.4 m，C項錯誤；D.經(jīng)過t0.5 s，波向x軸負(fù)向平

14、移xvt5 m，可知Q點處于波峰，D項正確。故選D.16B【解析】【分析】根據(jù)甲圖得到質(zhì)點a的振動情況和周期，根據(jù)乙圖得到波長，運(yùn)用波形平移法得到波形的平移方向【詳解】AB根據(jù)甲圖得到質(zhì)點a的振動周期為2s，1s時刻向下振動；運(yùn)用波形平移法可知波向-x方向傳播；波長為1m，故波速為：，故A錯誤，B正確；C從甲圖可以看出，t=0至t=1s的時間內(nèi)，質(zhì)點a的位移先增大后減小，故C錯誤；Dx-t圖象的斜率表示速度，從甲圖可以看出，t=4s時刻，a質(zhì)點經(jīng)平衡位置向上振動，故D錯誤；故選B【點睛】本題關(guān)鍵是明確波動圖象與振動圖象的關(guān)系，波動圖反映了不同質(zhì)點同一時刻的運(yùn)動情況，而振動圖象反映一個質(zhì)點各個不

15、同時刻的運(yùn)動情況17ACD【解析】【詳解】A分析圖甲確定波長4m，根據(jù)圖乙確定周期T0.2s，則該波的波速故A正確；B分析圖乙可知，t0.05s時，質(zhì)點P處于平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)波動規(guī)律可知，該波沿x軸正方向傳播，故B錯誤；C分析圖甲可知，t0.05s時，質(zhì)點Q處于波谷，t0.1s時，質(zhì)點Q位于平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，故C正確；Dt0.2s時刻，質(zhì)點Q位于平衡位置，質(zhì)點P位于波峰，質(zhì)點Q的速度大于質(zhì)點P，故D正確；Et0.3s時，質(zhì)點Q位于平衡位置，質(zhì)點P位于波谷，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P，故E錯誤故ACD。18ABE【解析】【分析】【詳解】A.根據(jù)對稱性可知，此時P（-2

16、m，0cm）、Q（2m，0cm）兩點運(yùn)動方向相同，A正確；B.由圖可知波長，周期為，時間，波傳到N點的時間為T，波傳到N點時，N點向上運(yùn)動，經(jīng)過0.5s質(zhì)點N剛好在波峰，其坐標(biāo)為（-5m，20cm），B正確；C.在1.5st1.6s時間間隔內(nèi)，即，由周期性可知其與運(yùn)動狀態(tài)相同，可判斷質(zhì)點N在x軸下方向上運(yùn)動，C錯誤；D.該波的頻率為，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5Hz，D錯誤；E.在經(jīng)過0.5s即個周期，1個完整的周期其通過的路程為80cm，由于內(nèi)M處于加速階段，因此通過的路程大于20cm，即總路程大于100cm，E正確19AB【解析】【分析】【詳解】A由圖可知，該波的周期為12s。

17、故A正確；B由圖可知，t=3s時刻，x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質(zhì)元在波峰，故B正確；C由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時刻x=12m處的質(zhì)點在-4cm處，則其振動方程4s時刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運(yùn)動，其振動方程為在t=4s時刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在04s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程x184cm+(42)cm4.54cm6cm故C錯誤；D由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動T，所以兩點

18、之間的距離為x(n+)（n=0、1、2、3）所以 （n=0、1、2、3）n=0時，波長最大，為故D錯誤；故選AB。20BDE【解析】【詳解】設(shè)該簡諧波的波長為，由題中的條件可知c、e兩點之間的距離為，即=9cm，=12 cm，周期為T，則tT，所以T0.8 s，因此該簡諧波的波速大小為，故A錯誤，B正確；該簡諧波的振動形式由c傳到d所需要的時間為，在t0.6 s的時間內(nèi)質(zhì)點d振動的時間為t2tt10.4s，則質(zhì)點d通過的路程為振幅的2倍，即2A，故C錯誤；由題中的條件描繪出t=0時的波形圖，如圖所示，此時質(zhì)點a處于x軸上方且向上振動，原點的振動形式從原點傳播到a點所需的時間為，故時，a點處于平

19、衡位置，振動方向沿y軸的負(fù)方向，故D正確；0.5s，則在00.5s內(nèi)質(zhì)點b先由x軸上方最大位移處向下運(yùn)動到達(dá)x軸下方最大位移處，再向上運(yùn)動到達(dá)位移為A處，質(zhì)點c先由平衡位置向上運(yùn)動到達(dá)x軸上方最大位移處，再向下運(yùn)動經(jīng)過平衡位置，到達(dá)位移為處，故E正確所以BDE正確，AC錯誤21ADE【解析】【詳解】P、Q的起振方向與波源S的起振方向一致，故起振方向相同，故A正確；由圖乙可知：在0.5n+0.25（s）0.5n+0.26（s）時間內(nèi)，P、Q的運(yùn)動方向正好相反，故B錯誤；由圖乙可知：當(dāng)P在波峰時，Q的位移為正，且向波峰運(yùn)動，故Q向上運(yùn)動，故C錯誤；由圖乙可得：周期T=0.1s，故頻率f=10Hz，

20、故D正確；由圖乙可知：質(zhì)點Q的振動比質(zhì)點P的振動晚0.01s，故根據(jù)波的傳播可得：8.2m-5.1m=v（nT+0.01s）=v（0.1n+0.01）m，故波速，當(dāng)n=3時，波速v=10m/s，故E正確所以ADE正確，BC錯誤22BDE【解析】【詳解】A分析波形圖，可知波長4m，故A錯誤；BE設(shè)波沿x軸正方向傳播，則，n0、1、2，其中T4s，則n0時，T24s，波速 ；n1時，Ts，波速vm/s；設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，則，n0、1、2，其中T4s，則n0時，T8s，波速v0.5m/s，故BE正確；C當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時，T8s，在t9s時，B質(zhì)點在平衡位置下方，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故C錯誤；

21、DB、C兩質(zhì)點平衡位置相隔半個波長，振動情況完全相反，故D正確；故選BDE.23ABE【解析】【分析】【詳解】A波的傳播速度由介質(zhì)決定，周期變化后，波的傳播速度不變，所以波的傳播速度為故A正確；B第一個波峰傳播到x=12m處需要的時間為而波傳播到x=9m處需要0.9s，所以x=9m處質(zhì)點在波的帶動下振動了0.6s 即x=9m處的質(zhì)點正在波谷的位置，故B正確；C波傳播到x=2m處需要0.2s，然后在T1=0.4s波的帶動下振動了一個周期即路程為4A，然后又在T2=0.8s波作用下振動了0.4s即半個周期，所以質(zhì)點運(yùn)動過的路程為2A，則在0至1.0s內(nèi)振動走過的位移為6A=12cm，故C錯誤；Dt

22、=1.0s時，x=1m處的質(zhì)點在變化后的周期中振動了 ,故不在波峰的位置，故D錯誤；E此后O點和x=4m處的質(zhì)點相差半個波長，所以某時刻O點正通過平衡位置向上振動時，x=4m處的質(zhì)點可能正通過平衡位置向下振動，故E正確；故選ABE24BCE【解析】【詳解】A.雷達(dá)是利用無線電波工作的，A錯誤；B.紅外線比紫外線波長長，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，B正確；C.在慣性參考下中，真空中的光速，故真空中的光速在不同的慣性參考系中相同，真空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的，C正確；D.波上的質(zhì)點不沿波傳播的方向移動，D錯誤；E.做簡諧運(yùn)動的物體每次通過同一位置時，到平衡位置的距離相等，故回復(fù)力不變，那么加速

23、度相同；但是，前后兩次經(jīng)過同一位置時，根據(jù)振動方向可以知道：速度大小相同，方向相反，故E正確25ACD【解析】試題分析：(1)由題圖乙可以看出，質(zhì)點P完成一次全振動所需的時間為0.4s，所以該波的傳播周期為0.4s，選項A正確；由題圖乙可知，在t0.2s后質(zhì)點P向x軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)質(zhì)點振動方向與波的傳播方向之間的關(guān)系可以判斷，該波一定是沿x軸負(fù)方向傳播，選項B錯誤；由v/T可知，該波的傳播速度為v10m/s，選項C正確；在t0.3s時，質(zhì)點P運(yùn)動到距平衡位置最遠(yuǎn)處，所以其速度為零，加速度最大，選項D正確；從t0.2s到t0.5s，質(zhì)點P通過的路程應(yīng)為60cm，選項E錯誤考點：波動圖像、振動圖

24、像【名師點睛】由乙圖讀出質(zhì)點P在t=0.2s時刻的速度方向，在甲圖上，運(yùn)用波形的平移法判斷出波的傳播方向，讀出波長和周期，求出波速根據(jù)時間與周期的關(guān)系，確定質(zhì)點的位置，分析速度的大小和速度的方向二、機(jī)械波 解答題26（1）；（2），起振方向向下（3）105cm【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)圖象可知，波的周期以及波長分別為T=2s，=4m則波的波速為（2）因為波是勻速傳播，所以此橫波從t=0時刻傳到Q點經(jīng)歷的時間為根據(jù)同側(cè)法可知，0時刻x=4m處的質(zhì)點的振動方向向下，所以Q點的起振方向向下；（3）因為0時刻P點的振動方向向上，且所以這段時間內(nèi)質(zhì)點P的路程為：27（i）4 m；（ii）27cm

25、【解析】【分析】【詳解】(i)波源S1的振動先傳到P，由源S1振動方程可知，該波的角頻率波速根據(jù)可得4m， (ii)波源S2的振動傳到P所用的時間為故質(zhì)點P在00.4 s內(nèi)靜止不動，0.4s1.0s內(nèi)僅參與波源S1的振動1.0s 1.5s質(zhì)點P同時參與兩列波的振動，兩列波頻率相同，發(fā)生干涉易得故質(zhì)點P為振動減弱點其振幅為1.0s1.5s質(zhì)點P的路程為cm故質(zhì)點P在t=0至t2=1.5 s內(nèi)通過的路程為28(1) ；(2)； (3)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動【解析】【分析】【詳解】（1）波沿x軸負(fù)方向傳播時，傳播的可能距離為x=（n+）=4n+3（m）（n=0，1，2，3，）傳播的速度為（n=0，1，2，3，）