人教版（2019）选修第一册第三章机械波（含答案）.docx

人教版（2019）选修第一册第三章机械波（共20题）一、选择题（共11题）1 .在机械波传播过程中A.各质点都在各自的平衡位置附近振动B.各质点由近及远地传播开去C.各质点都在做匀速直线运动D.各质点都在做匀加速直线运动2 .关于机械波，下列说法正确的有一A.两列波相遇时，只要频率相等就一定能够观察到稳定的干涉现象B.缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象C.当观察者与波源间发生相对运动时，一定会发生多普勒效应D.根据公式U=Af,机械波的频率越高，其传播速度越快3.图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）是平衡位置在X=2.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为X=Im处的质点，则一A.波的传播方向向右B.波速为1m/sC. 02s时间内，P运动的路程为4cmD. 02s时间内，P向y轴负方向运动4 .声音在空气中传播的过程中D.振幅不断减小A.波速不断减小B.频率不断减小C.波长不断减小5 .图中所示的消声器可以用来削弱内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中产生的噪声。波长为A的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达Q处时，分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时分别通过x1和X2的路程，以下x1和x2的路程差的绝对值的取值可以达到良好的消声效果的是67 .一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看作一个质点，这些质点之间存在相互作用。如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动质点2、3、4.各个质点依次振动，把振动从绳的左端传到右端。t=时，质点9刚要开始运动。下列说法正确的是I234S789IO213141)A. t=T时，质点9开始向下运动B. t=时，质点3的加速度方向向上C.波长为质点1到质点9沿绳方向的距离D.£=时，质点13开始向上运动7 .一列简谐横波沿X轴正向传播，某时刻的波形如图，P为介质中一质点，此时刻质点P的运动方向为89 .简谐波在媒质中传播，下列说法中正确的是一A.波的振幅越大，传播的速度越快8 .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9 .如图所示为波源开始振动后经过一个周期，在介质中形成的波形图。设介质中质点振动的周期为7,下列说法中错误的是.A.若N点是波源，则该时刻P质点的速度最大B.若N点是波源，则P点振动了4C.若M点是波源，则P点振动了4D.若M点是波源，则M点开始振动方向向下10 .一列简谐横波沿X轴传播，已知X轴上x1=1m和x2=4m处质点的振动图象如图甲、图乙所示，则此列波的传播速度不可能是A.0.6m/sB.1m/sC. 2m/sD. 3m/s.如图所示，S为上下振动的波源，其频率为20Hz,所产生的横波向左右传播，波速为16m/s。在波的传播方向上有P、Q两个质点，它们到S的距离分别为PS=15.8m,QS=14.6m。当S经平衡位置向上振动时，P、Q两个质点的运动情况是二、填空题（共5题）11 .如图为利用发波水槽得到的水面波形图，图样是水面波的现象，明显产生此现象条件是.12 .如图是一列沿X轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图中质点P正沿y轴正方向运动,s,X=1.0m处的质点在此波的传播速度为V=4ms,则质点P的振动周期为T=13 .图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10ms,一列波沿X轴正向传播（实线所示）；另一列波沿%轴负向传播（虚线所示），则在X轴上的a、b、c、d四个质点中，属于振动加强点的是，从该时刻起经过01s时，C质点坐标为一o14 .一列向右传播的横波在t=0时刻的波形如图所示，10S后P点出现第一次波峰，则该波的周期为s,P点第二次出现波谷的时刻为s°iycmP5678910x/m15 .在某介质中，两列相向传播的简谐波A.B（A为半个波形的脉冲波，B为连续波），t=0时刻所形成的波如图所示，两列波的传播速度均为V=1.0ms,则在t=17s时，=18m的质点的位移是cm,在此之前4波波峰与B波波峰相遇的次数为一次。三、解答题（共4题）16 .回答下列问题：（1） 一列沿着X轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图（a）所示。图甲中某质点的振动图象如图（b）所示。质点N的振幅是m,振动周期s,图（b）表示质点（从质点K,1,M,N中选填）的振动图象。该波的波速为m/So（2）描述简谐运动特征的公式是为=。自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下，若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动（填"是或"不是"）简谐运动。18 .A,B两位同学分别手提长度1=4.0m绳子的两个端点从¢=0时刻起同时开始振动，t1=0.40s时绳子上所形成的波形图线如图甲所示。（1）求再经多长时间左、右两列波恰好相遇；19 （2）在图乙上画出t2=0.90s时刻绳子上的波形图线。20 .一列简谐横波沿X轴正方向传播，£=0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于%=2m、x=4m处。从£=0时刻开始计时，当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰。*m-0.2(1)求波速。(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。20.资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上；它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大，掀起1040米高的拍岸巨浪，有时最先到达海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。实线是某时刻的波形图波源到浅海区的水平距海啸波从浅海区到海岸甲乙(1)在深海区有一海啸波(忽略海水深度变化引起的波形变化)如图甲，虚线是t=900s后首次出现的波形图。已知波沿X轴正方向传播，离S1=1.08万公里，求海啸波到达浅海区的时间t1o(2)在浅海区有一海啸波(忽略海水深度变化引起的波形变化)如图乙，的水平距离为s2,写出该海啸波波源的振动方程和波谷最先到达海岸的时间。答案一、选择题（共11题）1 .【答案】A2 .【答案】B【解析】频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波相遇叠加时，才会发生稳定的干涉现象，故A错误；发生明显的衍射现象的条件是缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小,故B正确；只有二者间有相对距离的变化时，才会发生多普勒效应，若观察者以波源为中心转动,则不会发生多普勒效应，故C错误；机械波的传播速度由介质决定，与频率无关，故D错误。3 .【答案】A【解析】从图（b）振动图象中可知在t=2s时，X=2.5m处的质点振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知波向右传播，故A正确；由图（a）可知该简谐横波波长为2m,由图（b）知周期为4s,则波速为v=ms=0.5ms,故B错误；由图（a）可知t=2s时，质点P在波峰位置，即将向y轴负方向运动，2s=1T,可知02s时间内即半个周期内，P沿y轴从负的最大位移处运动到了正的最大位移处，沿y轴正方向运动，通过的路程为2个振幅，即8cm,故C、D错误。4 .【答案】D5 .【答案】C【解析】从Q处分成的上下两束波为相干波，从点到b点，当这两束波的路程差的绝对值为半波长的奇数倍时，这两束波在b点引起的振动减弱，从而削弱噪声，故选项C正确。6 .【答案】D【解析】由此可知，t时，质点9开始向上运动，A错误；根据题意可知，£=；T时，机械波传播到质点5的位置，波形图形图如图所示此时质点3处于位移大于0的位置，质点3的回复力指向平衡位置，即£=；T时，质点3的加速度方向向下，B错误；C.由波形图可知，质点1到质点9沿绳方向的距离为半波长，C错误；D.设质点平衡位置间的距离为d,由图可知，波长为=16d质点9与质点13之间相差x=4d=4质点9在t=时的振动情况经过t=传到质点13处，即t=T时，质点13开始244向上运动，D正确。故选D。78 .【答案】C9 .【答案】D【解析】机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定的，AB错误；波传播过程中振动质点并不随波迁移，C错误；由7=频率越高，则周期越小，即传播一个波长距离所用的时间越短,D正确。10 .【答案】A11 .【答案】C12 .【答案】C二、填空题（共5题）13 .【答案】衍射；14 .【答案】1：5015 .【答窠】：16 .【答案】5；12.517 .【答案】一1；3三、解答题（共4题）18 .【答案】（1） 0.8；4；1；0.5（2） 1sint;不是【解析】（1）由图（a）可知，振幅为0.8m。由图（b）可知，振动周期T=4s。由图（b）可知该质点在t=O时，正由平衡位置向y轴正方向振动，故它表示质点1的振动图象。由；I=UT可得,久2_V=-=-m/s=0.5m/so(2)由简谐运动特征公式可得x=Asint.篮球的往复运动的位移不满足此运动公式，不是简谐运动。19 .【答案】0.40s【解析】(1)由题图甲可知，波的周期T=040s,波长入=IQm,所以波速V=2.5m/s,所以再经0.40s两列波恰好相遇。(2)与题图甲t1=0.40s时相比，t2=0.90s时刻两边的波都各自再前进1；人在相遇的部分叠加，则绳子上的波形图线如图所示。20 .【答案】(1) 1m/s(2) X=0.2sin(0.5t)m【解析】(1)设简谐横波的波速为V,波长为A,周期为T,由图象知=4m<,由题意得t=3T+WR=联立代入数据得V=1m/s。(2)质点P做简谐运动的表达式为X=0.2sin(0.5t)m.21 .【答案】(1) 15h(2) y=20sin白t(m)；熬+30OSj600''100【解析】(1)由题图甲得；Ii=24Okm由于波沿X轴正方向传播，有t=波速%=TS1=%Q®联立式解得t1=15h(2)由题图乙得波的振幅A=20m,波长%=40km,由式得波的周期T=1200s又3=胃波源的振动方程y=1sint,解得y=20sin嵩t(m)海啸波在浅海区的传播速度玫=+=m/s(9)波谷最先到达海岸时位移与时间的关系式s2+2=v2t,解得波谷最先到达海岸的时间t=+300So