第三章机械波单元练习word版含答案

第三章机械波单元练习一、单选题1.如图所示，S为波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是（

）A.

增大波源的频率

B.

增大波源的振幅

C.

将波源S向左移

D.

将N板向左移2.甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4:1，振动图像如图所示。则下列说法正确的是（

）A.

甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是2:1

B.

甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是1:1

C.

甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是2:1

D.

甲、乙两弹簧振子最大速度之比是4:13.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的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播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形。则该波的（

）A.

周期为23Δt，波长为8L B.

周期为Δt，波长为8L

C.

周期为Δt，波速为8LΔt D.

周期为4.如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为这列波上P点的振动图像，下列说法正确的是（

）A.

该横波向右传播，波速为s

B.

t=2s时，Q点的振动方向为y轴负方向

C.

从r=2s到t=7s内，P质点沿x轴向右平移

D.

从t=2s到t=7s内，Q质点通过的路程为30cm5.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、P和Q是介质中的三个质点，A的振动图象如图乙所示．下列判断正确的是（

）A.

该波的传播速度是s B.

该波沿x轴正方向传播

C.

从0~，P通过的路程为4m D.

从t＝0时刻开始，P将比Q先回到平衡位置6.如图是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=T4A.

t=T4时，质点5开始向下运动

B.

t=T4时，质点3的加速度方向向上

C.

从t=T2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小

7.如图所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（

）A.

该时刻O点处质点振动最弱

B.

M点处质点始终处于波峰位置

C.

P、N两点处质点始终处在平衡位置

D.

随着时间的推移，M点处质点将沿波的传播方向向O点移动8.如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波，传到A点的同时，沿x轴负方向传播的另一列横波恰传到B点，这一时刻A、B质点的速度方向相同。两列波的波速相同，波长都是2m，质点的振幅都是2cm，继续传播足够长的时间后（

）A.

质点M的振幅是2cm

B.

质点M的振幅是4cm

C.

质点N（处）的振幅是4cm

D.

质点M、N的振幅都是09.电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是（

）A.

电磁波不能产生衍射现象

B.

常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机

C.

根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度

D.

红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线10.下列说法正确的是（

）A.

传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置

B.

真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的

C.

紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应

D.

波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率11.声波在钢轨中传播的速度大于在空气中传播的速度。当声波由空气传到钢轨中时，下列说法中正确的是（

）A.

频率变小，波长变大

B.

频率变小，波长不变

C.

频率不变，波长变大

D.

频率不变，波长变小12.如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知波沿着x轴的正方向传播，关于波上的三个质点K、L、M，下列说法中正确的是（

）A.

此时K的运动方向为y轴正方向

B.

此时L的速度最大

C.

M质点将最先回到平衡位置

D.

M质点将最先到达正向最大位移处13.如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相同，若它从a经过O到b历时，从b再回到a的最短时间为，则该振子的振动周期为（

）A.

B.

C.

D.

14.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sinA.

波长为2m

B.

振幅为20cm

C.

周期为5s

D.

在介质中传播速度的方向沿+x方向15.如图所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1＜λ2，图示时刻a点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述中正确的是（

）A.

a点的振动始终加强

B.

a点的振动始终减弱

C.

因为λ1＜λ2，所以a点的振动不遵守波的叠加原理

D.

a点的振动遵守波的叠加原理二、填空题16.如图所示S1和S2是两个相干的波源，其振幅均为A，波长为λ，图中实线和虚线分别表示两波形成的波峰和波谷，则在a、b、c三点中，振动减弱点是________；经过四分之一周期，b点通过的路程为________。17.一列简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则该波的波长________m，波速________m／s，该波向x轴的________（正、负）方向传播。18.如图所示，水面上M、N两点为两个振源，两个振源同时开始振动，起振动方向也相同，在水面上形成了两列波。两列波在水面上叠加时，形成了某些区域的振幅加大，某些区域的振幅减小的稳定图样，则两列波的频率________（填“相等”或“不相等”），在M、N连线的重垂线上有点A，A点是振动________（填“加强点”或“减弱点”）。三、综合题19.一列横波如图所示，t1=0时刻波形为图中实线所示，t2=时刻波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于，求：（1）这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？（2）如果波向右传播，波速多大？（3）如果波向左传播，波速多大？20.一列恰好形成一个完整波形的简谐横波，向x轴负方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm，x轴上P、Q两质点的坐标分别为−1m和−9m，已知（1）这列波的传播速度；（2）从t=0时刻起，经多长时间Q点出现波峰；（3）在t=2s21.现代科学研究表明，光既具有波动性，又具有粒子性。若已知光速为c，普朗克常量为h，对一束波长为λ的光，求：（1）光的频率；（2）光子的能量；（3）光子的动量。

答案解析一、单选题1.D观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使得衍射现象明显，狭缝的尺寸要和波长差不多或者比波长小些。因此可以减小波源的频率，增大波源的波长；或将N板向左移，减小狭缝的尺寸。故ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。2.BA．由乙图可知甲、乙两弹簧振子的振动周期之比为T甲则二者的频率之比为fA不符合题意；B．由乙图可知甲10s内经过的路程为200cm，乙10s内经过的路程也为200cm，故甲、乙路程之比是1:1，B符合题意；C．根据胡克定律F=kx可知，甲、乙的最大回复力之比为2:1，又因为两球质量之比是4:1，根据牛顿第二定律a=可知，甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是1:2，C不符合题意；D．经分析，当到达平衡位置时，速度最大，设此时最大速度为vmax，甲弹簧振子的弹簧伸长量为x0,在最低点时的弹簧伸长量为x2，则有mg=k从最低点到平衡位置时，根据动能定理得1设弹簧最大振幅为A，则有x联立以上三式得甲、乙最大速度之比是1:1，D不符合题意。故答案为：B。3.D由图乙可知波长λ=8L简谐横波沿该直线向右传播，图中质点9的振动向上，而波源1起振方向向下，所以经过时间Δt第一次出现图乙所示的波形，图中还有半个波长的波形没有画出，则图示时刻质点9已经振动了，质点1振动了，即1.5T=Δt解得T=波速v=D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。4.A由甲图知波长为λ=1.6m，由乙图知周期T=，则波速为v=λT=1.6故答案为：A.5.CA．由乙图知，质点的振动周期为T=，由甲图知，波长λ=20m，则波速为v=λB．由乙图知，t=0时刻，质点A向上振动，根据甲图由同侧法原理可知该波沿x轴负方向传播，B不符合题意；C．t=0.4s=TD．波沿x轴负方向传播，此时P向下振动，Q位于波谷的位置，则Q比P先回到平衡位置．D不符合题意。故答案为：C。6.DAB．质点1为波源，波向右传播，t=T4CD．在t=T2时，质点8的振动和t=T故答案为：D。7.CA．图中O点为波谷与波谷相遇的点，振幅最大，A不符合题意；B．图中M点是波峰与波峰相遇的点，振幅最大，但不是始终处于波峰位置，而是在平衡位置上下振动，B不符合题意；C．P、N两点为波峰和波谷相遇的点，因为两列波振幅相同，所以P、N两点的振幅为0，始终处在平衡位置，C符合题意；D．质点在平衡位置上下振动，不随波迁移，D不符合题意。故答案为：C。8.BABD．质点M到A、B的路程差为Δx=3所以质点M是振动加强点，振幅为A=2AD不符合题意，B符合题意；C．质点N到A、B的路程差为Δ所以质点N是振动减弱点，振幅为AC不符合题意。故答案为：B。9.CA．电磁波是一种波，可以产生衍射现象，A不符合题意；B．常用的遥控器用红外光信号来遥控电视，B不符合题意；C．由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，C符合题意；D．红外线的显著作用是热作用，任何物体都会产生红外辐射，D不符合题意。故答案为：C。10.AA.传感器是把被测非电信息转换为电信息的装置，A符合题意；B.根据光速不变原理知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，B不符合题意；C.紫外线常用于医院和食品消毒，但它不具有显著的热效应，反而红外线才是显著的热效应，错误；D.根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接收到的频率大于波源的频率，D不符合题意。故答案为：A11.C波在传播的过程中，频率始终等于波源的频率，保持不变，根据v=λf可知声波由空气传到钢轨中时，波速变大，因此波长变大，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。12.DACD．波的传播过程就是波形的平移过程，设经过一小段时间Δt，波向右运动到虚线位置，如图所示由于各质点都在y轴方向运动，可知K的运动方向为y轴负方向，M质点正在向上运动，将最先到达正向最大位移然后再向下运动，AC不符合题意，D符合题意；B．L点此时恰好在负的最大位移处，速度刚好减小到零，B不符合题意。故答案为：D。13.C振子经a、b两点的速度相同，则a、b两点关于O点对称，则从O→b时间为0.2s，振子经过b点后，到达最远处再返回a点，则根据运动的对称性可知振子从b到达最远处的时间为0.1s，所以振子从O到最远处，即14个周期时间为0.3故答案为：C。14.D由波的图象得：波长λ=4m，由质点P的振动方程y=10sin（10πt）cm，知振幅A=10cm．角频率ω=10πrad/s，周期为T=在t=0时介质中x=2m处的质点P沿y轴正向振动，可知在介质中传播速度的方向沿+x方向，ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。15.DAB．如图所示，此时a点正好是波峰与波峰的相遇点，随着时间推移，a点的位移发生变化，由于波长不同，两列波的频率不同，所以a点的振动不是始终加强的，也不是始终减弱的，AB不符合题意；CD．虽然波长不同，但均属于波，都有波的特性，遵守波的叠加原理，C不符合题意，D符合题意。故答案为：D。二、填空题16.b；0由图可知，a点为波峰与波峰相遇，c点为波谷与波谷相遇，则a、c两点为振动加强点，b点为波峰与波谷相遇即为振动减弱点，在a、b、c三点中，振动减弱点是b点由于b点为波峰与波谷相遇即为振动减弱点，且两波的振幅相同，则经过四分之一周期