(人教版)武漢市高中物理選修一第三章《機械波》測試題(包含答案解析)

C．此時刻質(zhì)點C速度方向沿y軸負向致D．此時刻質(zhì)點D的加速度方向與速度方向一B．t=0時，質(zhì)點P沿y軸負方向運動C．t=0時，質(zhì)點Q的加速度為零D．t=1s時，質(zhì)點Q的加速度為零M粗糙斜面上的金屬球在彈簧的作用下運動，該運動是簡諧運動M實線為某時刻的波形圖，若此時質(zhì)點向上運動，則經(jīng)一短時間后波動圖如虛線所示A．始終保持在平衡位置上方C．始終是振動減弱點D．既不是始終加強也不是始終減弱5．(0分)[ID：127659]圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。從該時刻起（）A．經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離等于質(zhì)點P距平衡位置的距離B．經(jīng)過0.25s時，質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度C．經(jīng)過0.15s，波沿x軸的正方向傳播了3mD．經(jīng)過0.1s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向6．(0分)[ID：127654]圖為一列簡諧橫波在t0.10s時的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則下列說法中錯誤的是（）A．t=0.15s時，Q點的加速度達到正向最大D．從t=0.10時到t=0.25s時，點P通過的路程為30cmA．A、C兩點是振動減弱點C．B、D兩點在該時刻的豎直高度差為4cmD．t=0.05s，E點離開平衡位置2cmA．Q點比P點晚半個周期開始振動A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的傳播速度為2m/sA．與A、B兩點的振動方向一定相同B．與A、B兩點的振動方向一定相反A．波速為3m/sD．質(zhì)點B在t0.6s時沿y軸負方向運動A．在t=0.25s時，質(zhì)點P的速度方向為y軸正方向B．質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為x=10sinπ2t(cm)C．從t=0.10s到t=0.20s，該波沿x軸正方向傳播了4mD．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm二、填空題13．(0分)[ID：127782]一振動片以某一頻率做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上的a、b兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c是水面上的一點，a、b、c間的距離均為L，ce連線垂直ab連線，bc連線上的d點到c的距3LL離為，ce連線與ad連線相交于f點，如圖所示。已知兩波源發(fā)出的波的波長為。則84d點是振動______，f點是振動______。（均選填“加強點”或“減弱點”）x。試回答下列問題：cmcm(2)x0.5m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程為__。xt0s17．(0分)[ID：127744]一列簡諧橫波，在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)元Q恰在平衡位置19．(0分)[ID：127721]一列簡諧橫波在一均勻介質(zhì)中傳播，圖甲是介質(zhì)中質(zhì)點P的振動圖像。當(dāng)質(zhì)點P開始振動時計時開始，t=0.15s的波形如圖乙所示，Q為介質(zhì)中的另一質(zhì)點。則該波的波速為______m/s；質(zhì)點P、Q平衡位之間的距離為____________cm。1（2）若波速為55m/s，求質(zhì)點M在t1時刻的振動方向；（2.0，0）。已知乙的周期T=0.4s，求：乙（ii）質(zhì)點Q（2.4，0）的位移y=+20cm的時刻t。x26．(0分)[ID：127838]一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在t0時刻波形如圖所示，此0時波剛好傳到x3m處。求：x1m處質(zhì)點振動的位移隨時間變化的表達(1)若該波速為6m/s，從圖示時刻起時，寫出式；xt(2)若該波的波速為6m/s，經(jīng)過時間，在軸上區(qū)間內(nèi)波形與時刻正好相【參考答案】2016-2017年度第*次考試試卷參考答案**科目模擬測試一、選擇題1．D2．A3．B4．D5．C6．D7．A8．D9．C10．D11．B12．A二、填空題13．加強點加強點14．15．16．17．30m/s18．1819．4m/s14cm20．018三、解答題21．22．23．24．25．26．2016-2017年度第*次考試試卷參考解析【參考解析】**科目模擬測試一、選擇題

1．D解析：DABC．由于前面質(zhì)點振動帶動后面質(zhì)點振動，可知波向x軸負方向傳播，此時刻質(zhì)點B速度方向沿y軸正向運動，質(zhì)點C速度方向沿y軸正向運動，ABC錯誤；D．此刻質(zhì)點D向沿y軸負向運動，而加速度方向總是指向平衡位置也沿著y軸負方向，D正確。故選D。2．A解析：A=8m，根據(jù)波速公式可得A．由波形圖可知，波長v=8=4m/sT2所以A正確；B．由于“上下坡法則”，可知質(zhì)點P沿y軸正方向運動，則B錯誤；C．t=0時，質(zhì)點Q處于波峰，其加速度最大，所以C錯誤；D．t=1s時，質(zhì)點Q運動到波谷處，其加速度最大，所以D錯誤；故選A。3．B解析：BMA．粗糙斜面上的金屬球在彈簧的作用下運動，由于斜面的摩擦阻力總是與球的速度方向相反，所以球的振幅會越來越小，最終停止運動，所以該運動不是簡諧運動，故A錯誤；mxlB．單擺的擺長為，擺球的質(zhì)量為、位移為、擺角為，則回復(fù)力的大小為Fmgsinmgxl故B正確；C．由波形圖可知質(zhì)點A、C之間的距離等于簡諧波的半個波長，故C錯誤；MD．實線為某時刻的波形圖，此若時質(zhì)點向上運動，則波向左傳播，則經(jīng)一較長時間3T（大于4）后波動圖如虛線所示，故D錯誤。故選B。4．D解析：D從波形圖看，兩列波波長不同，而在同一種介質(zhì)中機械波的傳播速度是一樣的，根據(jù)fv可知兩列波的頻率不一樣，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，所以A位置既不是始終加強也不是始終減弱，故選D。5．C解析：C31A．由波形圖和質(zhì)點P的振動圖像可知，波沿x軸正向傳播，因為T=0.2s，則0.35s=T，4則由圖，經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點P到達正向最大位置，質(zhì)點Q在平衡位置以下還沒有到達最低點，可知質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離，故A錯誤；B．此時P向下運動，Q點向上運動．經(jīng)過t0.25s11T時，P點到達波谷，Q點到達4平衡位置上方，但未到波峰，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度．故B錯誤；C．因波沿x軸的正方向傳播，4m，則波速v20m/sT則經(jīng)過0.15s，波傳播距離x=vt=3m故C正確；D．因為t0.1s1T，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向，故D錯誤。2故選C。6．D解析：DA．由圖乙所示可知，t0.15s時質(zhì)點Q在負向最大位置處，此時Q的加速度沿正方向且最大，故A正確；B．由乙圖得到該波的周期為T0.2st0.10s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向，可知該波沿x軸負方向傳播，t0.10s到t0.15s經(jīng)歷時間為t0.05s1T4則t0.15s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向，故B正確；C．由甲圖得到該波的波長8m故波速為v40m/sT從t0.10s到t0.25s，該波沿x軸負方向傳播的距離xvt400.15m6m故C正確；D．從t0.10s到t0.25s，經(jīng)歷時間t0.15s3T434質(zhì)點P通過的路程不等于4A30cm，故D錯誤；說法中錯誤的故選D7．A解析：AA．由圖可知A、C兩點在該時刻是波峰和波谷相遇，所以是減弱的，故A正確；C．同理可知，B、D兩點是振動加強點，且高度差為4A=8cm故C錯誤；BD．水波運行的周期T0.4s=2sv0.2T當(dāng)t=0.05s=4時，兩波的波峰傳過來，E處于波峰x=2A=4cm故E是加強點，故BD錯誤。故選A。8．D解析：DA．根據(jù)vf可知，波長v40m0.4mf100又PQ0.6m1.5故Q點比P點晚1.5個周期開始振動，A錯誤；BC．P、Q兩點的平衡位置距離是半個波長的奇數(shù)倍，故兩者振動情況完全相反，即兩點的運動方向始終相反，當(dāng)Q點的位移最大時，P點的位移也最大，但兩者方向相反，BC錯誤；D、兩點平衡位置距離是半個波長的奇數(shù)倍，所以當(dāng)Q通過平衡位置時，P點也通過平衡位置，但兩者運動方向相反，D正確。故選D。9．C解析：CA．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點的速度方向沿y軸負方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負方向的傳播，故A錯誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為v4m/s20m/sT0.2故B錯誤；TC．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.15s時，質(zhì)點P位于4平衡位置上方，速度方向沿y軸負方向振動，則加速度方向沿y軸負方向，兩者方向相同，故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P通過的路程s≠A=10cm故D錯誤。故選C。10．D解析：D波傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向與它們離開波源的距離有關(guān)；設(shè)某時刻繩子形成如圖所示的形狀，正在平衡位置的1、2、3、…等點的振動方向相同(向上)如圖。CAA由圖可知：若、B為1、2兩點時，其中點向下運動，與、B兩點的振動方向相CAA反；若、B為1、3兩點時，其中點向上運動，與、B兩點的振動方向相同；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析相符，故D正確。11．B解析：BA.根據(jù)圖象可知，波長λ=4m，沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，A點此時向上振動，當(dāng)x=1m的振動傳到x=1.8m時，A點第一次到達波峰，而t=0.6s時質(zhì)點A恰好第二次到達波4TT，聯(lián)立解得：v=8m/s，T=0.5s，故A錯誤；1.81峰，則0.6T，而v＝vB.頻率f=1/T＝2Hz，故B正確；11115C.0.6s=1T＜1T，而B點在1T內(nèi)的路程為s=14×A＝4××5＝25cm，所以質(zhì)點B54444在0～0.6s內(nèi)路程小于25cm，故C錯誤；11D.根據(jù)圖象可知，B在t=0時刻在波谷處向上振動，則0.6s=1T＜1T時在平衡位置下方54沿y軸正方向運動，故D錯誤．12．A解析：A由振動圖象知，t=0.10s時，Q處于平衡位置向下振動，根據(jù)上下坡法知，波沿x軸負方向傳播，當(dāng)t=0.25s時，即在t=0.10s開始經(jīng)過3T/4，質(zhì)點P在平衡位置以下向上振動，即速22＝＝＝10rad/s，則質(zhì)點Q簡諧運動的表達度方向沿y軸正方向，故A正確．T0.20式為y=10sin10πt（cm），故B錯誤．根據(jù)圖象可以看出波在向左傳播，故C錯誤．由于P點不是在波峰或波谷，或平衡位置，經(jīng)過0.15s，即經(jīng)過3/4個周期，質(zhì)點經(jīng)歷的路程不等于3A，即30cm，故D錯誤．故選A．二、填空題13．加強點加強點解析：加強點加強點[1]由題意可知dbcbcd5L8在三角形acd中，根據(jù)余弦定理可得ac2cd22accdcos60ad2解得7adL8d點到兩波源的波程差為ΔsaddbL4d故d點振動加強點。[2]因為三角形abc為等邊三角形，且f位于其一條高上，所以f點到兩波源的波程差為0，故f點振動加強點。14．6n1n1.2.33730[1]從圖中可以看出波長λ=12m，經(jīng)過△t=2s波向左移動的距離xn5312n2m,n1、2、3則波速vxt6n1n1、2、3[2]若波的周期為T，則12vn1.2.3..T=λ=6n1s()因為T＞，所以n=1，則T=2.4s；波動方程為△txx2xyAsin.20.2sin0.2sin6λ12當(dāng)x5m時，y0.1m；波向左傳播，A點向下振動，經(jīng)過t2s，A點到達波峰，此過程中A點運動的路程s3A0.1m0.7m1剩下的2=tt't3.6s2s1.6sT31A振動的路程s24A8m3152則質(zhì)點A經(jīng)過t'3.2s，所經(jīng)過的路程為837s0.7mmm15．1530x5cos2t(1)[1]根據(jù)圖象可知該波的波長為2mT2s1sv21s則振動的周期為，角速度22T振幅A5cm。x0.5mt0處的質(zhì)點在時刻處于正向最大位移處，所以x0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式為x5cos2t(cm)(2)[2]經(jīng)過4.5s4.5T，所以x0.5m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程為s4.54A90cm16．6.0m3.0s1.5mx由圖可知，波向軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法，P點將向上振動，此時P位置為振幅的一tT半，設(shè)振動周期為，則P到達波峰用時t1T0.5s32解得T3.0s根據(jù)vT得vT2m/s3s6m在0~4s3s43s內(nèi)，前內(nèi)質(zhì)點P運動了一個周期，經(jīng)過了個振幅，則前內(nèi)質(zhì)點P通過的路程y4A40.3m1.2m1另剩下t1s1T,則質(zhì)點從0.15m處到達波峰，再從波峰回到0.15m1s處，最后內(nèi)質(zhì)點32P通過的路程y0.150.150.3m2故在0~4s這段時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為yyy1.2m0.3m1.5m17．30m/s12解析：30m/sy0.2cos(2.5t)[1]質(zhì)元Q恰在平衡位置且向上振動．再過0.2s，質(zhì)點Q第一次到達波峰，可知，波的周期為T4t0.8s該波的傳播速度為v24m/s30m/sT0.8[2]由圖可知，質(zhì)點P的振動位移隨時間變化的關(guān)系式為yAcos(t)0.2cos(2t)0.2cos(2.5t)18．18T解析：1.8[1][2]設(shè)水波的波長為，由題2.540m得16m則波速為v4m/sT由題意得振幅時間A0.2mt9s21T4此時起9s內(nèi)乙運動的路程為s8AA9A1.8m19．4m/s14cm解析：4m/s14cm=40cm=0.4m，則波速為[1]由圖甲可知，周期T=1.0s，由圖乙可知波長v0.4m/s=0.4m/sT1.0[2]由圖甲可知，t=0.15s時質(zhì)點P向下振動，由圖乙可知，波向右傳播，波在0.15s內(nèi)傳播的距離為xvt0.06m6cm結(jié)合甲乙可知，t=0.15s時，經(jīng)過P點波向右傳播了6cm，則PQ間距是14cm20．018解析：01.8(1)由圖可知λ=2m；根據(jù)平移法可知t2.5snT1T（n=0，1，2，3…）4所以周期T104n1s（n=0，1，2，3…）據(jù)題意波的周期1s＜T＜1.8s，所以n=2，則10Ts9由波速公式v102m/s1.8m/sT9三、解答題21．（1）v=5m/s；（2）沿y軸負方向；（3）向x軸正方向傳播，v=45m/s（1）由圖可知波長λ=4m，波向x軸正方向傳播且T＞0.2s由圖可知10.2s=T4則T=0.8s據(jù)v＝，代入數(shù)據(jù)得Tv=5m/s（2）若波速為55m/s，據(jù)v＝，可知T4T=s5511則0.2s=T，可知波向x軸負方向傳播，則質(zhì)點M在t1時刻的振動方向沿y軸負方向；4（3）由圖可知振幅A=0.2m，在t1到t2的時間內(nèi)M通過的路程為1.8m=9A，即90.2s=T44故波向x軸正方向傳播，且T=s45據(jù)v＝代入數(shù)據(jù)得Tv=45m/s22．（1）1.2n+0.3（m）（n=0，1，2……）；（2）0.4s；（3）向左（1）根據(jù)波形圖可知波長為=1.2m1若波向左傳播，在△t=0.3s，波傳播的最小距離為=0.3m4根據(jù)傳播的周期性和振動的重復(fù)性，則可能的路程為sn1.2n0.3(m)，（n=0，1，2…）41（2）若波向右傳播，波傳播的距離為3sn1.2n0.9(m)24則3△t=0.3=nT+T4可得1.2T=4n3（n=0，1，2……）當(dāng)n=0時Tmax=0.4s（3）由波的傳播速度v，可得:T若波向左傳播1.2v4n1(m/s)1.214n1代入波速25m/s，解得n=6滿足n為自然數(shù).若波向右傳播1.2v4n3(m/s)1.224n3代入波速25m/s，解得11n=2不符合條件.綜合可得波速為25m/s時該波的傳播方向左。23．x（i）t0.1s；（ii）t=0.4k（其中k=1、2、3……）v0（i）由圖可知，乙波的波長為乙=1.6m，由于兩列波均在同一種介質(zhì)中傳播，所以波速v相同，即v乙1.64m/sT0.4乙乙波先到達P點則△x=2.0m－l.6m=0.4mxt0.1sv0（ii）甲波的波長=0.8m，當(dāng)質(zhì)點Q的位移等于20cm時，兩列波的波峰同時出現(xiàn)在Q甲點，由圖可知，甲波的波峰平移到Q點的傳播距離可能為x2.40.8mn1.60.8n甲甲其中n=0、1、2、3……，所用時間為tx甲v乙波的波峰平移到Q點的傳播距離可能為xk1.6k乙乙其中k=1、2、3……，所用時間為可得tx乙v2k=2+n可見，當(dāng)k=1，n=0時，△t=0.4s，當(dāng)k=2，n=2時，△t=0.8s，當(dāng)k=3，n=4時，△t=1.2s，依次類推可知這些時刻t為t=0.4k（其中k=1、2、3……）24．5m/s；7m/s151由題知，每只船每分鐘上下浮動15次，則每秒振動604次，則波的頻率為f1Hz4該水波的