《机械波》单元同步质量检测

《机械波》单元同步质量检测

一、单选题

1.一列横波沿直线传播,A、B是该直线上相距1.2m的两个质

点，从波刚好到达其中某一点时开始计时，已知4s内A点完成8次全

振动，B点完成10次全振动，则该波的传播方向及波速v分别为（）

A.v=0.3m/s,方向由A向BB.v=0.3m/s,方向由B向A

C.v=1.5m/s,方向由B向AD.v=1.5m/s,方向由A向B

2.如图为一列传播速率v=8m/s的简谐横波在t=0时刻的波形

图，P是平衡位置在xl=3.5m处的质点，此时冈U好传至IIx=6m处，P

正做减速运动。Q是平衡位置在x2=26m处的质点。则（）

A.该波沿

x轴负方向传播B.1s内质点P通过的路程为8m

C.Q质点的起振方向沿y轴负向D.t=2.7s时质点Q沿y轴负

向加速运动

3.一列简谐横波沿轴正方向传播，在时刻的波形图如图所示。已

知波速为，且波刚传到点。下列选项正确的是（）

A.波源的振动周期为B.质点比质点先回到平衡位置

C.时，质点沿负方向运动D.时，质点的加速度比质点的加速度

大

4.如图所示，振幅均为A的两个相干波源、产生的波在同一种均

匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示该时刻的波谷,

下列说法正确的是（）

A.图中a点的振动减弱，b点的振动加强B.图中a、b连线上

的中点振动减弱

C.图中c点的振动减弱，但再过半个周期振动加强D.b点的振

幅为，c点的振幅为零

5.分析下列物理现象：①〃空山不见人，但闻人语响〃；②围绕

发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③当正在鸣笛的火车背

离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低；④雷声在云层里轰

鸣不绝.这些物理现象分别属于波的（）

A.衍射、干涉、多普勒效应、反射B.衍射、多普勒效应、

干涉、折射

C.折射、干涉、多普勒效应、反射D.衍射、折射、多普勒

效应、干涉

6.在同一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大

小为0.5m/s,沿x轴相向传播，t=0时刻的波形如图所示，下列说法

中正确的是（）

A.两列波相遇时能发生稳定的干涉C.x轴上第一个位移达到

6cm的质点的横坐标为x=2.75m

B.一观察者正经x=2m处沿x轴正向运动，在他看来，两波的频

率可能相同

D.t=0时刻，处质点的振动方向与x=5.1m处质点的振动方向相

反

7.一列沿

x轴正方向传播的横波，其振幅为A,波长为，某一时刻的波形图

如图所示，在该时刻某质点的坐标为（，0）,经过四分之一周期后，

该质点坐标为（）

A.（,0）B.（,A）C.（,-A）D.（,-A）

8.海上作业和军事领域中，在雷达无法使用的时候，经常通过解

析海上浮标的位置信号来粗略地定位船舶和潜艇。设某海域内常态下

海浪表面波长为，延海浪传播方向有、、三个间距150m的浮标，常

态下浮标上下浮动周期为，而当某小型潜艇经过时，系统检测到浮标

发生异常浮动，后和后又相继检测到、浮标发生了异常浮动，则下列

说法正确的是（）

A.浮标随海水波浪方向向前移动C.根据数据可推测小型潜艇

行驶速度约为

B.浮标区域常态下海水波浪速度为D.常态下浮标到达最高点时,

浮标处在海平面位置

9.如图所示，一根柔软的弹性绳右端固定在竖直墙壁上，左端自

由，在绳上每隔0.25m标记一个点，分别记为A、B、C、D…….当用

某一机械装置拉着绳子的端点A使其上下做简谐运动时，绳上便形成

一列向右传播的简谐横波。若点A起振方向竖直向下，振幅为10cm,

设竖直向上为正方向，经0.3s点A第一次达到正向最大位移处，此时

点D恰好开始振动，忽略传播过程振幅的衰减，则关于这列波以下说

法正确的是（）

A.波长为2mB.传播速度为25m/sC.从点A开始振动，经

过0.8s点C只经历过一次波谷

D.从点A开始振动，经过0.9s点G通过的路程为30cm

二、多选题

10.如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波

源，为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）

和波谷（虚线），两波源振幅均为，下列说法正确的是（）

A.、两质点都是振动加强点B.质点、在该时刻的高度差为

C.再过半个周期，质点、是振动加强点D.再过半个周期，质

点的位移为零

11.下列关于振动和波的说法中，正确的是（）

A.往复运动不一定是机械振动B.受迫振动的频率总等于周期性

驱动力的频率

C.介质随波T由近及远向外传播，形成了机械波

D.两列波叠加，振动减弱的区域振幅始终为0

E.火车进站时，驻立在站台边的旅客听到火车鸣笛的音调变高

12.图（a）是一波源的振动图像，图（b）是某同学画出的某一

时刻该波波动图像的一部分，该波沿轴的正方向传播，P、Q是介质中

的两个质点，下列说法中正确的是（）

A.该时刻这列波至少传播到处B.此刻之后，Q比P先回到平衡

SB

C.与的质点在任何时候都保持相同的距离

D.从波源开始振动，在10s内传播方向上的质点振动经过的最长

路程是

E.在和两时刻，处质点速度大小相等、方向相反

13.一列简谐横波，在时的图像如图甲所示，波上质点的振动图

像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.这列波沿轴负方向传播B.这列波的波速是

C.从开始，在时间内，质点经过的路程为

D.该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物时不能发生明显的衍射

现象

14.均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传

播，波面为圆。t=0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波

峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴

正方向竖直向上。下列说法正确的是（）

A.该波从A点传播到B点,所需时间为B.时，处质点位于波

峰

C.时，处质点振动速度方向竖直向上D.时，处质点所受回复力

方向竖直向上

E.处质点起振后，内经过的路程为

15.一振动片以频率

f做简谐振动，固定在振动片上的两根相同的细杆同步触动水面上

a,b两点，在水面上形成稳定的干涉图样cc、d、e是水面上的点，

已知a、c、d间的间距均为I、b、e到a的距离均为。若d点是振动

加强点，下列说法正确的是（）

A.e点一定是振动加强点B.d点的振动频率为2f

C.在ae连线上，a、e两点间至少存在两个振动加强点D.水波

的传播速度大小可能为

三、解答题

16.图1是一列简谐横波在时刻的波形图，其中质点P坐标为，

质点Q坐标为。图2是质点Q的振动图像，图中M点坐标为

(1)求简谐波的传播方向；(2)波的周期与传播速度；(3)

写出质点P的振动方程。

17.如图所示，一列简谐横波沿x轴负向传播，实线表示时的波

形图，虚线表示时的波形图，振幅为，求：

(1)可能的波速v;

(2)若波的周期大于，平衡位置坐标的质点Q在时间段走过的路

程。

18.平衡位置位于原点的波源发出简造横波在均匀介质中沿水平

轴传播，、为轴上两个坐标为正的点，与之间的距离，此距离小于波

长。波源从时刻开始振动，其位移。当波传到点时，波源恰好处于波

峰位置：此后再经过时间，平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置。

求：

(1)该波的传播速度；

(2)、之间的距离。

19.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形

图(振动刚传到x=0.2m处)，质点a为波上一点，a点此时纵坐标为

0.2，再过s,质点a由图示位置第一次到达波峰,b为x轴上一质点，

横坐标为4.5(图中未画出)，试求：

(1)质点a的振动方程。

(2)由0时刻起再过多上时间质点b第三次到达波峰？

20.平衡位置位于原点O的波源发出筒谐横波在均匀介质中沿水

平x轴传播，A、B为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，O与A之

间的距离Ll=0.3m,此距离小于波长。波源质点从0时刻开始振动，

其位移方程为y=10cos(nt+)(cm),当波传到A点时，波源恰好

处于波峰位置；此后再经过时间t=8s,平衡位置在B处的质点第一次

处于波峰位置。求：

(1)A.B之间的距离L2;

(2)从0时刻开始到平衡位置在B处的质点第一次处于波峰位置

时，波源质点在振动过程中经历加速度为最大值的次数n和通过的路

程工

参考答案

1.C

【详解】

据题意，4s内A完成8次全振动，B完成10次全振动,必定是

从波到达B点开始计时，波传播的方向是从B到A,周期为

波从B传到A的时间为

则波速为

C正确，ABD错误，故选C。

2.D

【详解】

A.由质点P正做减速运动可知t=O时刻P向下运动，据质点振

动方向和波的传播方向的关系可知该波沿X轴正方向传播，A错误;

B.由题图可读出振幅A=5cm,波长入=4m,由

可得周期为T=0.5s,1s内，即两个周期内，质点P通过的路程为

振幅的8倍，即0.4m,B错误；

C.波源的起振方向与x=6m的质点t=0时刻的振动方向相同，

简谐波沿x轴正方向传播，可知x=6m的质点在t=0时刻的振动方向

向上，则波源的起振方向向上，进而可知Q质点的起振方向沿y轴正

方向，故C错误；

D.经过

时间，Q点开始振动

故t=2.7s时质点Q正由波峰向平衡位置运动，即沿y轴负向加速

运动,D正确。

故选D。

3.B

【详解】

A.由图可得：波长

故周期

故A错误；

B.根据波向右传播，质点a向波谷运动，质点b在波峰，向平衡

位置运动，故质点a比质点b晚回平衡位置，故B正确;

C.根据波向右传播，根据〃平移法〃可知t=0时，质点d沿y轴

正方向运动，故C错误；

D.由图可得：质点a比质点b离平衡位置近，根据

可知质点a的加速度比质点b的加速度小，故D错误。

故选Bo

4.D

【详解】

A.图中a点是两个相干波源、在同一种均匀介质中波谷与波谷相

遇的点，b点是两相干波波峰与波峰相遇的点，两点均为振动加强点,

故A错误；

B.图中a、b连线上的点均为振动加强点,故B错误;

C.相干波源叠加产生的干涉是稳定的,不会随时间变化,故图中

c点的振动一直减弱，故C错误;

D.两列波在b点的振动位移始终相同,叠加后的振幅为2A,在

c点的振动位移始终相反，叠加后振幅为零，故D正确。

故选Do

5.A

【详解】

〃空山不见人,但闻人语响〃即听到声音，却看不见人，这是声

音的衍射；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，音叉发

出两个相同频率的声波相互叠加，从而出现加强区于减弱区，这是声

音的干涉；当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声

的音调变低，因此这是多普勒效应；雷声在云层里轰鸣不绝这是由于

波的反射，由于传播距离不同，传到人耳的时间不同导致，故A正确，

BCD错误。

故选A。

6.C

【详解】

A.由

可得

发生稳定干涉的条件是频率相同，故A错误；

B.由多普勒效应可知，一观察者正经x=2m处沿x轴正向运动，

在他看来，甲波的频率在降低，乙波的频率增大，由A选项可知，两

波的频率不可能相同,故B错误;

C.要使质点的位移第一次达到6cm,必定是两列波相距最近的

两个波峰相遇，t=0时这两个波峰相距

故从此时开始到两者相遇，两波峰移动的距离均为

因甲波的第一个波峰t=0的横坐标为，想x轴正方向移动3.75m

后横坐标为2.75m,故C正确；

D.由同侧法可得处质点向下振动，x=5.1m处质点也是向下振动，

故D错误。

故选C。

7.C

【详解】

介质中质点只在平衡位置附近上下振动，并不随波迁移，所以经

过四分之一周期，其横坐标仍为入；又横波x轴正方向传播，可判断该

时刻质点的振动方向向下，所以经过四分之一周期，其纵坐标为

故选C。

8.B

【详解】

A.浮标是〃海面〃上的标识物，它不随海水波浪方向向前移动，

只是在各自位置上下浮动，故A错误；

B.浮标上下浮动周期为,即海水波浪的周期T=5s,海浪表面波长

=,所以浮标区域常态下海水波浪速度

故B正确；

C.小型潜艇经过时，浮标发生异常浮动，由题知某小型潜艇经过

相邻的两个浮标用时二3s,三个浮标的间距二150m,可推测小型潜艇

行驶速度约为

故C错误；

D.浮标、间距为150m,正好是海浪表面波长的倍,则常态下浮

标到达最高点时，浮标处在最低点，故D错误。

故选Bo

9.D

【详解】

AB.由题意可知，经0.3s点A第一次达到正向最大位移处,且点

A起振方向竖直向下，故有

则周期为

又因此时点D恰好开始振动，可得波速为

AB错误；

C.从点A开始振动，波传到C点所需时间为

因为周期为0.4s,且开始振动的方向为竖直向下，所以，经过

0.8s点C会经历两次波谷，C错误；

D.从点A开始振动，波传到点G需要的时间为

所以，点G振动的时间为0.3s,又因为周期为0.4s,则有点G运动

的路程为3A,即

D正确。

故选

Do

10.AB

【详解】

A.此刻、是振动加强点，、连线上的所有质点一定都是振动加强

点，A正确；

B.A是波峰与波峰相遇，此时位移为，是波谷与波谷相遇，此时

位移为，故质点、在该时刻的高度差为，B正确；

C.干涉图样是稳定存在的，此刻质点、是振动减弱的点，之后也

始终处于振动减弱的状态，c错误；

D.由图可知，再过半个周期，点位移正向最大，D错误。

故选AB。

11.ABE

【详解】

A.只有在平衡位置附近做复运动的物体才叫振动，A正确；

B.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，B正确；

C.波的传播中介质中的质点不随波迁移，C错误；

D.若两列波的振幅不相等，则两列波叠加，振动减弱的区域振幅

始终不为0,D错误；

E.音调由频率决定，频率大时音调高，频率小时音调低，火车进

站时由多普勒效应可知旅客接收到的频率会变大，故音调变高，E正确。

故选ABE。

12.ADE

【详解】

A.由于波源从平衡位置向上振动，波的最前端应该是先出现波峰,

因此这列波至少传播到处，A正确；

B.由于波沿轴的正方向传播，因此P比Q先回到平衡位置，B错

误；

C.由于与的质点恰好相差半个波长，振动情况相反，一个到达波

峰时，另一个恰好到达波谷，他们之间的距离时刻改变，c错误；

D.由于振动周期为4s,质点每振动一个周期，运动4倍振幅，

因此在10s内传播方向上的质点振动经过的最长路程是

D正确

E.在和两时刻恰好相差半个周期，处质点振动情况恰好相反，E

正确。

故选ADE。

13.BC

【详解】

A.由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，

由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正方向，故A错误；

B.由甲图读出该波的波长为A=20m,由乙图周期为T=1.2s,则

波速为

故B^5角；

C.叱=06=0.5丁，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过

的路程是4倍振幅，则经过△t=0.6s时间，A质点通过的路程是

S=2A=2x2m=4m

故C正确;

D.该波的波长为20m,根据发生明显衍射现象是障碍物的尺寸

小于波长，或与波长差不多，知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10

m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误；

故选BCO

14.ACE

【详解】

A.由图a、b可看出,该波的波长、周期分别为

X=10m,T=4s

则根据波速公式

v==2.5m/s

则该波从A点传播到B点，所需时间为

t=m/s=4m/s

A正确；

B.由选项A可知，则该波从A点传播到B点,所需时间为4s,

则在t=6s时，B点运动了2s,即，则B处质点位于波谷，B错误；

C.波从AE波面传播到C的距离为

x=(10-10)m

贝腋从AE波面传播到C的时间为

t=

则t=8s时，C处质点动了3.1s,则此时质点速度方向向上，C正

确；

D.波从AE波面传播到D的距离为

则波从AE波面传播到C的时间为

t=

则t=10s时,C处质点动了8.3s,则此时质点位于z轴上方,回

复力方向向下，D错误；

E.由选项A知

T=4s,12s=3T

一个周期质点运动的路程为4cm,则3T质点运动的路程为12cm,

E正确。

故选ACE。

15.ACD

【详解】

A.因e点到两振源的距离之差为零，则e点一定是振动加强点，

选项A正确；

B.两振源的振动频率为f,则d点的振动频率为f,选项B错误;

D.因为

d点是振动加强点，则

当n=l时，则水波的传播速度大小

选项D正确；

C.过e点做ab的垂直平分线，则该直线上的点都是振动加强点,

在ab之间距离a点的点到ab的距离之差为是波长的整数倍，是振动

加强点；距离a点的点到ab的距离之差为是波长的整数倍，也是振动

加强点；则这两条加强点所在的曲线与ae有两个交点，即ae连线上，

a、e两点间至少存在两个振动加强点,选项C正确。

故选ACD。

16.(1)沿x轴负向传播;(2)3m/s;(3)

【详解】

(1)由图2可知，此时质点Q向y轴正方向运动，结合图1，根

据同侧法可知，波沿x轴负方向传播。

(2)由图2知，之间相位差为，两点之间距离为，则有

所以

由图3知

解得

波的传播速度为

(2)由图1可知，质点P的振幅为