高二物理（人教版）选择性必修一 阶段质量检测（三） 机械波

阶段质量检测（三）机械波

（满分：100分网阅作业,选择题请在答题区内作答。标★的为推荐讲评题目）

一、单项选择题（本题共7小题,每小题4分.共28分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1.关于横波和纵波.下列说法正确的是（）

A.对于横波和纵波.质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反

B.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同

C.形成纵波的质点随波一起迁移

D.横波和纵波都能传递信息

2.下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是（）

A.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长变大

II衍射是横波特有的现象.纵波不能发生衍射现象

C.两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移

D.机械波在传播时,质点在一个周期内沿波的传播方向移动一个波长

3.将上下振动的振针水平移动,移动过程中在水面上形成如图所示的波形.下列说法正确的是（）

A.振针向右移动

BJ辰针向左移动

C.在A处的观察者接收到的水波频率等于振针的振动频率

D.在A处的观察者接收到的水波频率比振针的振动频率大

4.“蜻蜓点水”是常见的自然现象.某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片，照片

反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹,每次点水的时间忽略不计。则关于蜻蜓的飞行方向及飞

行速度u与水波传播速度I，水的大小关系正确的是()

A.向左,水B.向左,水

C.向右心y水D.向右,水

5.“战绳”作为一项超燃脂的运动十分受人欢迎，如图甲所示.健身者分别抓住两根相同的战绳，晃动战绳

一端使其上下振动（可视为简谐运动）形成横波。某时刻开始计时40时两个绳波的图像如图乙所示，已

知绳波的波速为v=12m/s.下列说法中正确的是()

甲乙

A.绳波P的振幅为100cm

B.绳波尸与。的波长都为12m

C.绳波P的周期为Is

D.绳波。的频率为1Hz

★6.一列向右传播的简谐横波力二0时刻的波形如图所示波速v=5m/s,从t\-ls时刻开始计时（仁0）,质点

A的振动图像如选项图所示.其中最符合实际的是()

7.如图所示在x。),平面内有两个沿z轴方向(垂直入Qy平面)做简谐运动的点波源Si(lm,0)和52(4m,0),

振动方程分别为zs产Asin'兀/《)、zs2=Asin(nt-两列波的波速均为1m/s.两列波在点8(2.5m,3m)

和点C(4m,4m)相遇时.分别引起&C处质点的振动总是相互()

4

3

2

1

O1234z/m

A.加强、加强B.减弱、减^

C.加强、减弱D.减弱、力口强

二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6

分,选对但不全的得3分，有选错的得0分)

8.如图甲所示是一列沿久轴方向传播的简谐横波在片4s时刻的波形图,P是平衡位置在广2m处的质

点,S是平衡位置在A-0.5m处的质点,Q是平衡位置在x=2.5m处的质点。图乙为介质中质点P的振动

图像。下列说法正确的是()

-10

甲乙

A.该波沿x轴正方向传播

B.波源起振方向沿y轴负方向

C.S与。一定总是同时回到平衡位置

D.该列波的传播速度为1.5m/s

9.如图甲是一列简谐横波在7=0.2s时刻的波形图/是平衡位置距离原点1.5m的一个质点，。是平衡位

置距离原点2m的一个质点，图乙是质点。的振动图像。则（）

A.这列简谐横波的波速为10m/s

B.这列简谐横波的传播方向沿x轴正方向

C./=0.3s时夕的速度正在增大,加速度正在减小

D.七0.4s到U0.6s,质点P通过的珞程为4cm

10/轴上的两个波源P、。在仁0时同时开始做简谐运动，形成的简谐横波在P、。间均匀介质中相向

传播，片1.5s时，两列波如图所示，则后5cm处质点（）

A.起振方向沿y轴负方向

B.0-2s内.该质点运动的路程为2cm

C./=4s时，该质点的位移为0

D.两列波在此相遇后，该质点的振幅为2cm

三、非选择题（本题共4小题，共54分）

11.（10分）

B

耳

如图所示,在同一均匀介质中有S和S2两个波源,这两个波源的频率、振动方向均相同.且振动的步调完

全一致5、S2间距为4m,若3、S2振动频率均为5Hz,两列波的波速均为10m/s,8点为S和S2连线的

中点。

⑴该波的波长为多少?（3分）

（2）在与、S2连线上⑸、S2除外）振动加强的点有几个，它们距乱的距离为多少?（7分）

12.（12分）如图所示尸。时，位于原点。处的波源从平衡位置（仕x轴上）开始沿），轴正方向做周期7=0.2s、

振幅A=4cm的简谐运动。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为（9m,0）的质点

P刚开始振动时.波源刚好位于波谷。

y

o-----------------------z

P（9m,0）x

⑴质点P在开始振动后的A/=I.05S内通过的路程是多少?（4分）

⑵该筒谐横波的最大波速是多少?（8分）

13.（14分）两列简谐横波P、。沿上轴相向传播,波速大小均为v-0.4m/s,两波源分别位于43处40时

的波形如图所示。求：

⑴两列波P、。的周期;（6分）

（2）r=1.5s时,M、N两点处质点的位移大小。（8分）

14.（18分）如图所示是一列沿"由传播的简谐波,实线是t=0时刻的波形,虚线是t=1s时刻的波形,是x

轴上平衡位置坐标尸2m处的质点。求：

⑴该筒谐波的周期和波速。（10分）

⑵若波速为11m/s,判断其传播方向;从时刻起，质点P运动到波谷的最短时间是多少?[8分）

阶段质量检测（三）

1.选D对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反；对于横波，质点的

振动方向和波的传播方向垂直，选项A、B错误；无论是横波还是纵波，形成波的质点都不能随波一

起迁哆，选项C错误；横波和纵波都能传递信息，选项D正确。

2.选A某一频率的声波，从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长变大，故A正确;

衍射是波特有的现象，横波和纵波都能发生衍射现象，故B错误；波发生干涉时，振动加强点的振幅

比振动减弱点的振幅要大，但振动加强点的位移不一定大于振动减弱点的位移，故C错误；机械波在

传播时，质点不随波迁移，故D错误。

3.选A振针（波源）前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，由题图可知振针

向右挈动，故A正确，B错误；由于振针远离观察者，观察者接收到的水波频率比振针的振动频率小,

故C、D错误。

4.选C由题图可知从左向右水波圆的半径变小，根据最先形成的水波圆半径最大，可知蜻蜓

向右飞行。由题图可知相邻两水波圆的圆心距大于相邻两水波圆的半径之差，可得蜻蜓飞行的速度大

于水波传播的速度。故选C。

5.选C由题图乙可知，绳波尸的振幅为50cm,绳波P的波长为12m,绳波。的波长为6m,

A、B错误；绳波。的周期为力胃=1|s=ls,C正确；绳波。的频率为止导器Hz=2Hz,D

错误。

6.选A简谐横波向右传播，由波形平移法可知，/（）=0时刻质点A的振动方向向下，由题图可

知，波长A=20m,则周期为r=（=4s,因为力=75=17+[丁，所以质点A在4二7s时刻到达平衡

位置上方，速度方向向上，正向波峰运动，所以A选项图最符合实际。

7.选D因为8点距两波源距离相等，而两波源的相位相反，所以8处质点的振动总是相互减

弱。由振动方程可知，周期为T=27*rs=2s,波长为2=oT=2m,C点距两波源的距离差为As=1m

二%，而两波源的相位相反，所以C处质点的振动总是相互加强。故选D。

8.选AC由题图乙可知质点尸起振方向沿)，轴正方向，质点P起振方向与波源起振方向相同，

故波源起振方向沿)，轴正方向，故B错误；由题图乙可知，Z=4s时，质点P振动方向向上，结合题

图甲可知该波沿x轴正方向传播，故A正确；S与Q的平衡位置相差半个波长，因此一定总是同时回

到平衡位置，故C正确；该简谐横波的波长2=4m,周期T=4s,波速0=彳=1m/s,故D错误。

9.选AD由题图甲、乙可知T=0.4s,2=4m,则波速0=彳=10m/s,故A正确；由题图乙可

知，当/=0.2s时，Q点的振动方向沿y轴负方向，由题图甲结合同侧法可知，这列简谐横波的传播

方向沿x轴负方向，故B错误；与f=0.2s时相比，f=0.3s时这列波向左传播了Ax=〃r=lm,此时

尸点正在远离平衡位置向下振动，可知此时尸点的速度在减小，加速度在增大，故C错误；从f=0.4

s到，一0.6s,尸点振动了半个周期，故尸点通过的路程为$—2A—4cm,D正确。

10.选ACD由题图可知，波源。的振动先传播到x=5cm处，由同侧法可知，其起振方向沿y

轴负方向，故A正确；根据波速的定义可得o=擀J=2cm/s,由题图可知，两列波的波长均为2cm,

则有T=t=ls,波源。的振动传播到该质点所需时间为/Q=TS=2S,z=2s时，波源P的振动还

未传播到该质点，波源。的振动刚传播到该质点，则该质点运动的路程为0,故B错误；波源P的振

。—(—3)

动传播到该质点所需时间为一相'■s=4s,可知/=4s时，波源P的振动刚传到该质点，波源。

的振动传播到该质点后振动的时间为4s-2s=2s=2T,波源。的振动使该质点位于平衡位置，所以

该质点的位移为0,故C正确；设该质点为B,其到两波源的路程差为再■一而_=(3+5)cm-(9-

5)cm=4cm=22,由题图可知两列波的起振方向相反，可知两列波在此相遇后，该质点是振动减弱点,

振幅为AP—AQ=2cm,故D正确。

11.解析：(1)由公式/=，，可得i=¥m=2m。

(2)Si,S2间距恰好等于2个波长，由对称性可直接判断B点为振动加强点，A、B、C三点分别为

S、4连线

CABCC

的四等分点，由图可知AS?—AS=/l,CS^-CS2=A

故4与C两点也为振动加强点，故在S、S2连线上有3个振动加强点，它们距与的距离分别为:

23

AS--m^

2=12

答案：（1）2m（2）3个1m,2m,3m

12.解析：（1）由于质点P从平衡位置开始振动，

且Af=1.05s=5T+；T

故在△，=1.05s内质点夕通过的路程s=5X4A+A=84cm。

啜

（2）设该简谐横波的波速为0,波长为2,两质点。、尸间的距离为犯,由题意可得盘=-

9in（/i=0,l,2,…）

]80

所以0=宁=4〃+3而s（〃=0,l,2,…）

当〃=0时，该简谐横波的波速最大Om=60m/s0

答案：（1）84cm（2）60m/s

13.解析：（1）由题图可知，P波的波长为0.2m,。波的波长为0.4m。根据周期7=（可得P波的

周期7>=§=0.5s,

。波的周期，?=§=1s。

（2）z=0到/=1.5s这段时间内，P波向右传播的距离为

Axi=o4=0.4X1.5m=0.6m

Q波向左传播的距离为&Q=aV=0.4X1.5m=0.6m

据此画出在f=l.5s时M、N两点附近的P、Q的波形，如图所示，根据波的叠加原理可得

M点处质点的位移大小为）卯=