暑假作业12 机械波-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
2026-07-06
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三章 机械波 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 机械波 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.84 MB |
| 发布时间 | 2026-07-06 |
| 更新时间 | 2026-07-06 |
| 作者 | “北清”高中物理名师堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58664323.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“知识积累-巩固提升-能力培优”三级进阶为框架,融合波的形成、图像分析、波速关系等核心概念,通过四种振动方向与传播方向互判方法构建系统性解题体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识积累|3个核心知识点|波的形成特点、图像意义、波速公式|从波的产生本质到描述量关系的递进|
|巩固提升练|10道单选|上下坡法、同侧法、微平移法、带动法|通过基础题型强化概念辨析与公式应用|
|能力培优练|12单选+4多选+2解答|多解问题分析、振动图像与波形图综合|从单一知识点到多情境综合应用的能力跃迁|
内容正文:
(
完成时间:
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日
用时:
min
)
暑假作业12 机械波 (
目 录
01 知识积累
02 巩固提升练
0
3
能力培优练
)
(
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
1.波的形成及特点
波源把自己的振动形式通过介质中的质点由近及远向外传播,就形成了波。
(1)质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波的传播向前迁移。
(2)介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(3)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率、周期都与波源的振动频率、周期相同,即频率和周期由波源决定。
(4)波传播的是波源的振动形式和能量。
2.对波的图像的认识
(1)波的图像描述的是在波的传播方向上,介质中的各个质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。
(2)质点振动,波传播时,波形不变。
3.对波速、波长和频率的认识
(1)机械波的波速取决于介质,与波的频率无关。在同一均匀介质中,机械波是匀速传播的。
(2)由于频率(周期)取决于波源振动的频率(周期),当波从一种介质进入另一种介质时,波的频率(周期)不变。
(3)波长等于相邻的两波峰或波谷的间距,体现了波的空间周期性。在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为时,它们的振动步调总相同(同相点);当两质点平衡位置间的距离为时,它们的振动步调总相反(反相点)。
(4)波源经过一个周期完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以。
1.下列说法不正确的是( )
A. 在机械波传播过程中,介质中的质点随波的传播而迁移
B. 波的周期或频率,只取决于波源,而与、 无直接关系
C. 波速取决于介质的性质,与、 无直接关系
D. 一切波都能发生衍射现象
【答案】A
2.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示,绳上、两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是( )
A. 、两质点之间的距离为半个波长
B. 、两质点振动开始时刻相差半个周期
C. 质点完成全振动次数比质点多一次
D. 质点完成全振动次数比质点少一次
【答案】D
3.在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为。时,处的质点开始沿轴做周期为、振幅为的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿轴负方向运动
B. 时,质点的速度最大
C. 时,质点和相位相同
D. 该列绳波的波速为
【答案】D
4.简谐横波某时刻的波形如图所示。为介质中的一个质点,波沿轴的正方向传播。以下说法不正确的是( )
A. 质点此时刻的速度沿轴的正方向
B. 质点此时刻的加速度沿轴的正方向
C. 再过半个周期,质点的位移为负值
D. 经过一个周期,质点通过的路程为
【答案】B
5.一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿轴负方向传播 B. 这列波的振幅为
C. 这列波的波速为 D. 时质点位于波峰
【答案】C
6. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该横波沿轴负方向传播
B. 质点该时刻向轴负方向运动
C. 质点经半个周期将沿轴正方向移动到点
D. 该时刻质点与的速度、加速度都相同
【答案】B
7. 位于坐标原点处的波源发出一列沿轴正方向传播的简谐横波。时波源开始振动,其位移随时间变化的关系式为,则时的波形图为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
8. 一列简谐横波沿轴正方向传播,在和时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期。下列说法正确的是( )
A. 波速一定为 B. 振幅一定为
C. 波长可能为 D. 周期可能为
【答案】A
9. 水平面上有、两个振动情况完全相同的振源。在、连线中垂线上有、、三个质点。已知某时刻点是两列波波峰的相遇点,点是相近的波谷的相遇点,处在、之间,如图所示。那么以下说法正确的是( )
A. 点是振动加强点,点是振动减弱点
B. 点与点都是振动加强点,点是振动减弱点还是加强点不能确定
C. 点与点此刻是振动加强点,经过一段时间后,变为振动减弱点,而点可能变为振动加强点
D. 、、都是振动加强点
【答案】D
10. 多选 如图所示是观察水面波衍射的实验装置,和是两块挡板,是一个小孔,是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是 ( )
A. 此时能观察到波明显的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距相等
C. 如果将孔扩大,还可观察到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
【答案】AB
一、单选题
1.关于机械振动和机械波,下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体,每次经过平衡位置时合力一定为零
B.物体做受迫振动时,振动稳定后的频率与其固有频率无关
C.简谐横波在传播过程中每经过一个周期,振动质点将沿传播方向移动一个波长
D.波源停止振动,形成的波也立即停止传播
【答案】B
【详解】A.简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置,合力不一定为零,例如单摆经过最低点(平衡位置)时,合力提供向心力,大小不为零,故A错误;
B.物体做受迫振动时,稳定后的振动频率等于驱动力的频率,与自身固有频率无关,故B正确;
C.简谐横波传播过程中,振动质点仅在各自平衡位置附近做往复运动,不会随波的传播方向发生迁移,故C错误;
D.波源停止振动后,已经传递到介质中的振动形式会继续向前传播,不会立即消失,故D错误。
故选B。
2.关于机械振动和机械波的下列说法正确的是( )
A.有机械振动就一定会产生机械波
B.在某介质中,波源振动的频率越大,波速就越大
C.在某介质中,波源振动的频率越大,波长就越大
D.横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波
【答案】D
【详解】A.机械波的产生需要同时满足两个条件:存在做机械振动的波源、有能够传播振动的介质,仅有机械振动没有传播介质时无法产生机械波,故A错误;
B.机械波的波速仅由传播介质的性质决定,和波源的振动频率无关,同一介质中波速为定值,故B错误;
C.根据波速公式
同一介质中波速恒定,波源振动频率越大,波长越小,故C错误;
D.横波的定义就是质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波,故D正确。
故选D。
3.取一条较长的软绳,用手握住一端拉平后连续周期性地向上、向下抖动,可以看到在绳上产生一列波,a、b、c为绳上的质点,某时刻波刚好传播到质点c,绳上形成的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.手开始抖动时运动方向向上
B.之后质点a比质点b先回到平衡位置
C.该时刻质点a的速度比质点b的速度大
D.若手上下抖动加快,绳波的波长将变大
【答案】C
【详解】A.根据波的传播方向,结合“同侧法”可知,波刚传播到c点时,质点c将向下振动,而在波的传播方向上任何质点的起振方向都和波源的起振方向相同,则可知手开始抖动时运动方向向下,故A错误;
B.分析可知,之后质点a先向下振动到波谷再经历周期从波谷回到平衡位置,而之后质点b先直接向上振动回到平衡位置,可知质点a回到平衡位置的时间大于,而质点b回到平衡位置的时间小于,即之后质点a比质点b晚回到平衡位置,故B错误;
C.距离平衡位置越近质点的速度越大,根据a、b质点距平衡位置的距离可知,质点a离平衡位置更近,因此该时刻质点a的速度比质点b的速度大,故C正确;
D.若手上下振动加快,说明周期变小,而波速是不变的,根据λ=vT可知,波长将变小,故D错误。
故选C。
4.取一条很长的弹性软绳,用手握住左端拉平后连续向上、向下抖动,可以看到一列横波产生和传播的情形,如图,在绳上做个红色标记,将绳波视作简谐横波,则在波传播的过程中,这个红色标记的运动是( )
A.保持不动 B.连续上下运动
C.连续左右运动 D.一直向右运动
【答案】B
【详解】简谐横波传播过程中介质中的质点振动方向与波的传播方向垂直,质点不会随波迁移,只在自身平衡位置附近振动。因此绳上的红色标记会在平衡位置连续上下运动,不会随波发生水平方向的迁移。
故选B。
5.一列沿轴负方向传播的简谐横波在某时刻的完整波形如图所示,波源的振动频率为,质点的平衡位置在处,下列说法正确的是( )
A.该波传播的周期为 B.该波的传播速度大小为
C.质点已经运动的路程为 D.质点已经运动的路程为
【答案】D
【详解】A.该波传播的周期,故A错误;
B.该波的传播速度大小,故B错误;
CD.由题图可知,质点已经运动的时间为,故其运动的路程,故C错误,D正确。
故选D。
6.一列简谐横波沿轴传播,图中实线表示时刻的部分波形,虚线表示时的部分波形,若该横波周期大于0.01s,则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波周期一定为
B.如果波向右传播,波速一定为
C.时刻,处的质点向上运动
D.时刻,处的质点的振动方向与处的质点的振动方向相反
【答案】B
【详解】A.若该波向右传播,则,因该横波周期大于0.01s,由n=0,可得T=0.04s;若该波向左传播,则,因该横波周期大于0.01s,由n=0可得;A错误;
B.因波长,如果波向右传播,波速一定为,B正确;
C.因波的传播方向不确定,则不能确定时刻处的质点运动方向,C错误;
D.由“同侧法”可知,时刻,处的质点的振动方向与处的质点的振动方向相同,D错误。
故选B。
7.在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为、振幅为的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点沿y轴正方向运动
B.时,质点的速度最大
C.时,质点沿y轴负方向运动
D.时间内,通过的路程为3A
【答案】A
【详解】A.根据“同侧法”可知,因时,质点开始沿y轴正方向运动,可知时,质点沿y轴正方向运动,A正确;
B.时,质点在波峰位置,速度为零,B错误;
C.根据“同侧法”可知,时,质点沿y轴正方向运动,C错误;
D.时间内,质点通过的路程为3A,因质点的振动比滞后,则通过的路程小于3A,D错误。
故选A。
8.一列简谐横波沿轴传播,如图甲所示是处质点的振动图像,如图乙所示是该波时的波形图。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为
B.该波的波速大小为
C.该波沿轴正方向传播
D.在内,处质点沿轴正方向运动
【答案】C
【详解】A.由图乙可知该波的波长为,故A错误;
B.由图甲可知周期为,则该波的波速大小为,故B错误;
C.由图甲可知时,处质点向下振动,由图乙结合同侧法可知,该波沿轴正方向传播,故C正确;
D.质点只在平衡位置附近振动,不沿x轴方向运动,故D错误。
故选C。
9.图1是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=1 s时刻的波形图,介质中有平衡位置坐标分别为x=0.5 m和x=1.0 m的P、Q两质点,图2是质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的波速为2 m/s
C.再经过,质点P运动的路程为2.5 cm
D.P、Q两个质点振动的方向始终相反
【答案】D
【详解】A.图1是一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图,图2是质点Q的振动图像,由图2可得质点Q在时的振动方向向下,根据“上下坡”法可知该波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图2可得周期为,由图1可得波长为,根据可得该波的波速为0.5m/s,故B错误;
C.质点P在时的振动方向向上,可得质点P的振动方程为
可得再经过,质点P的位置为
可得质点P运动的路程为,故C错误;
D.质点Q的振动方程为
可得P、Q两个质点的相位差为,可知振动的方向始终相反,故D正确。
故选D。
10.下列关于生活及自然现象的描述中正确的是( )
A.跳水运动员起跳后,跳板做阻尼振动,振动过程中固有频率不断减小
B.次声波在穿过人体时,因其频率接近人体内脏固有频率,易损伤人体器官
C.做彩超时接收到的反射超声波频率升高,说明血液正在远离探头
D.海豚发出的声波绕过礁石传播的原理与两同频率水波在湖面形成稳定条纹的原理相同
【答案】B
【详解】A.振动系统的固有频率由自身结构性质决定,与阻尼无关,阻尼振动过程中固有频率不变,仅振幅逐渐减小,故A错误;
B.当驱动力频率接近物体固有频率时会发生共振,振幅显著增大,次声波频率接近人体内脏固有频率,会引发内脏共振,振幅过大易损伤器官,故B正确;
C.根据多普勒效应,若反射波频率升高,说明反射波源(血液)正靠近探头,远离探头时反射波频率会降低,故C错误;
D.声波绕过礁石传播是波的衍射现象,两同频率水波形成稳定条纹是波的干涉现象,二者原理不同,故D错误。
故选B。
11.下列说法中正确的是( )
A.图甲中,水波绕过挡板继续传播,是波的折射现象
B.图乙中降噪耳机的降噪原理是声波的干涉
C.图丙中,车从你身边疾驰而过,鸣笛的音调由高变低,是由声波反射引起的
D.图丁可知驱动力的频率与物体的固有频率相差越小,受迫振动的振幅越小
【答案】B
【详解】A.波绕过挡板继续传播,是波的衍射现象,而非折射现象,故A错误;
B.降噪耳机通过发出与环境声波相位相反的降噪声波,使两列声波发生相消干涉以减弱噪声,其原理是声波的干涉,故B正确;
C.车辆疾驰而过时鸣笛音调由高变低,是多普勒效应,由声源与观察者的相对运动引起,并非声波反射导致,故C错误;
D.由受迫振动的共振曲线可知,驱动力频率与物体固有频率相差越小,受迫振动的振幅越大,故D错误。
故选B。
12.我国古代有一种古琴调弦技术,如下图,将一小纸人放在需要校准音准的弦上,然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦,小纸人跳动越明显代表音调越准确。该调弦技术利用了( )
A.声波的多普勒效应 B.声波的干涉效应
C.声波的衍射效应 D.琴弦的共振原理
【答案】D
【详解】A.多普勒效应是波源与观察者相对运动时接收频率的变化,此处无相对运动,故不涉及多普勒效应,故A错误;
B.干涉效应是两列波叠加产生加强或减弱,此处只有一列波驱动另一弦振动,非干涉效应,故B错误;
C.衍射效应是波绕过障碍物或通过小孔传播,与此现象无关,故C错误;
D.共振原理是受迫振动的物体,当驱动频率等于固有频率时振幅最大。本题中,待校准弦受声波驱动,音调准确时发生共振,故D正确。
故选D。
二、多选题
13.简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴负方向、x轴正方向相向传播,0时刻的波形图如图所示,实线波形为横波a的波形,波源平衡位置位于P点,虚线波形为横波b的波形,波源平衡位置位于Q点。已知横波a的周期为0.4s,下列说法正确的是( )
A.横波b的频率为2.5Hz
B.横波b的传播速度为1m/s
C.0时刻平衡位置在x=0.2m处的质点的加速度沿y轴正方向
D.坐标原点处质点为振动减弱点
【答案】AC
【详解】A.在同一介质中波速相同,由图可得二者的波长相同,根据可得二者的周期相同,横波a的周期为0.4s,可知横波b的周期为0.4s,则有,故A正确;
B.横波b的周期为0.4s,横波b的波长为,根据可得横波b的传播速度为,故B错误;
C.两列波在处叠加后,合位移不为零且合位移沿y轴负方向,而加速度由合位移决定且与位移方向相反,即合加速度向上,即沿y轴正方向,故C正确;
D.因为两波波长相同、波速相同,因此两波周期相同、频率相同,满足干涉条件;对a波,同侧法可知处的质点起振方向沿y轴正方向,可知P处波源起振方向沿y轴正方向;对b波,同侧法可知处的质点起振方向沿y轴正方向,可知Q处波源起振方向沿y轴正方向,故两波源振动步调相同,又因为两波源到坐标原点O的波程差为0,因此坐标原点O处的质点为振动加强点,故D错误。
故选AC。
14.如图所示为一简谐横波在时刻的波形图,处的质点正向轴负方向运动。已知的振动周期为,则( )
A.简谐波向轴负方向传播
B.简谐波的波速为
C.的振动方程为
D.时,的速度大小为
【答案】AD
【详解】A.根据上下坡法,时质点向轴负方向运动,说明波沿轴负方向传播,故A正确;
B.由波形图可知,波长,已知周期,则波速,故B错误;
C.振幅
圆频率
当时,且,得初相位
因此得到质点在任意时刻的位移,故C错误;
D.对质点的位移求导,可得振动速度
代入,可得的速度大小,故D正确。
故选AD。
15.如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像,乙图为参与波动质点P的振动图像,则下列判断正确的是( )
A.该波的传播速率为4m/s
B.该波的传播方向沿x轴正方向
C.经过0.5s,质点P沿波的传播方向向前传播4m
D.该波在传播过程中若遇到2m的障碍物,能发生明显衍射现象
E.经过0.5s时间,质点P的位移为零,路程为0.4m
【答案】ADE
【详解】A.由甲图可知该波的波长为,由乙图可知该波的周期为,根据波速公式有
代入数据解得,故A正确;
B.由乙图可知时刻质点的振动方向沿轴负方向,结合甲图判断可知该波的传播方向沿轴负方向,故B错误;
C.质点只在自己的平衡位置附近上下振动,不随波的传播方向向前移动,故C错误;
D.由于该波的波长为,大于障碍物的尺寸,能发生明显的衍射现象,故D正确;
E.由甲图可知该波的振幅为,经过即半个周期的时间,质点重新回到平衡位置,位移为零,根据简谐运动的对称性可知其走过的路程为
代入数据解得,故E正确。
故选ADE。
16.如图1所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动,据图2,下列关于乙同学的感受的说法中正确的是( )
A.乙同学从A向B运动过程中,她听到的哨声频率变高
B.乙同学从E向D运动过程中,她听到的哨声频率变高
C.乙同学在点C向右运动时,她听到的哨声频率不变
D.乙同学在点C向左运动时,她听到的哨声频率变低
【答案】AD
【详解】由于多普勒效应,乙同学向着声源运动时,听到的哨声音调变高,反之远离声源运动时,听到的哨声音调变低。
故选AD。
三、解答题
17.一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求:
(1)此波的波长、周期、振幅;
(2)此波传播的速度大小和方向;
(3)Q点在内的路程。
【答案】(1),,A=10cm
(2)2.5m/s,向左传播
(3)140cm
【详解】(1)由甲、乙两图可知,此波的波长,周期,振幅A=10cm
(2)由图可知,时刻质点P向y轴负方向振动,由此可知,波向左传播。故波传播的速度大小为
(3)时间关系为
故Q点在内的路程为
18.中医通过脉搏来判断病人的病情,即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。在0点处的脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播的简谐横波如图所示。在时,波传播到轴上的质点B。已知波由A点传到B点需时间,求:
(1)由图确定该波的周期T;
(2)该波的波速v的大小;
(3)从时开始到质点E刚振动时,经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。
【答案】(1)4s
(2)
(3)6s;
【详解】(1)由题知波从A点传递到B点刚好经历四分之三个周期,所以波的周期为
(2)由图可以知道波长为
则该波的波速为
(3)波从B传到E点所需要的时间为
在该段时间内质点A通过的路程为
质点的振动方向与波的传播方向的互判
方法
内容
图像
上下坡法
沿波的传播方向,上坡时质点向下振动,下坡时质点向上振动
同侧法
波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧
微平移法
将波形图沿传播方向进行微小平移,再由对应轴上某一点在两波形曲线上的变化来判定
带动法
在质点靠近波源一方附近的图线上另找一点,若在上方,则向上运动,若在下方,则向下运动
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暑假作业12 机械波 (
目 录
01 知识积累
02 巩固提升练
0
3
能力培优练
)
(
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
1.波的形成及特点
波源把自己的振动形式通过介质中的质点由近及远向外传播,就形成了波。
(1)质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波的传播向前迁移。
(2)介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(3)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率、周期都与波源的振动频率、周期相同,即频率和周期由波源决定。
(4)波传播的是波源的振动形式和能量。
2.对波的图像的认识
(1)波的图像描述的是在波的传播方向上,介质中的各个质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。
(2)质点振动,波传播时,波形不变。
3.对波速、波长和频率的认识
(1)机械波的波速取决于介质,与波的频率无关。在同一均匀介质中,机械波是匀速传播的。
(2)由于频率(周期)取决于波源振动的频率(周期),当波从一种介质进入另一种介质时,波的频率(周期)不变。
(3)波长等于相邻的两波峰或波谷的间距,体现了波的空间周期性。在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为时,它们的振动步调总相同(同相点);当两质点平衡位置间的距离为时,它们的振动步调总相反(反相点)。
(4)波源经过一个周期完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以。
1.下列说法不正确的是( )
A. 在机械波传播过程中,介质中的质点随波的传播而迁移
B. 波的周期或频率,只取决于波源,而与、 无直接关系
C. 波速取决于介质的性质,与、 无直接关系
D. 一切波都能发生衍射现象
2.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示,绳上、两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是( )
A. 、两质点之间的距离为半个波长
B. 、两质点振动开始时刻相差半个周期
C. 质点完成全振动次数比质点多一次
D. 质点完成全振动次数比质点少一次
3.在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为。时,处的质点开始沿轴做周期为、振幅为的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿轴负方向运动
B. 时,质点的速度最大
C. 时,质点和相位相同
D. 该列绳波的波速为
4.简谐横波某时刻的波形如图所示。为介质中的一个质点,波沿轴的正方向传播。以下说法不正确的是( )
A. 质点此时刻的速度沿轴的正方向
B. 质点此时刻的加速度沿轴的正方向
C. 再过半个周期,质点的位移为负值
D. 经过一个周期,质点通过的路程为
5.一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿轴负方向传播 B. 这列波的振幅为
C. 这列波的波速为 D. 时质点位于波峰
6. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该横波沿轴负方向传播
B. 质点该时刻向轴负方向运动
C. 质点经半个周期将沿轴正方向移动到点
D. 该时刻质点与的速度、加速度都相同
7. 位于坐标原点处的波源发出一列沿轴正方向传播的简谐横波。时波源开始振动,其位移随时间变化的关系式为,则时的波形图为 ( )
A. B.
C. D.
8. 一列简谐横波沿轴正方向传播,在和时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期。下列说法正确的是( )
A. 波速一定为 B. 振幅一定为
C. 波长可能为 D. 周期可能为
9. 水平面上有、两个振动情况完全相同的振源。在、连线中垂线上有、、三个质点。已知某时刻点是两列波波峰的相遇点,点是相近的波谷的相遇点,处在、之间,如图所示。那么以下说法正确的是( )
A. 点是振动加强点,点是振动减弱点
B. 点与点都是振动加强点,点是振动减弱点还是加强点不能确定
C. 点与点此刻是振动加强点,经过一段时间后,变为振动减弱点,而点可能变为振动加强点
D. 、、都是振动加强点
10. 多选 如图所示是观察水面波衍射的实验装置,和是两块挡板,是一个小孔,是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是 ( )
A. 此时能观察到波明显的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距相等
C. 如果将孔扩大,还可观察到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
一、单选题
1.关于机械振动和机械波,下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体,每次经过平衡位置时合力一定为零
B.物体做受迫振动时,振动稳定后的频率与其固有频率无关
C.简谐横波在传播过程中每经过一个周期,振动质点将沿传播方向移动一个波长
D.波源停止振动,形成的波也立即停止传播
2.关于机械振动和机械波的下列说法正确的是( )
A.有机械振动就一定会产生机械波
B.在某介质中,波源振动的频率越大,波速就越大
C.在某介质中,波源振动的频率越大,波长就越大
D.横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波
3.取一条较长的软绳,用手握住一端拉平后连续周期性地向上、向下抖动,可以看到在绳上产生一列波,a、b、c为绳上的质点,某时刻波刚好传播到质点c,绳上形成的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.手开始抖动时运动方向向上
B.之后质点a比质点b先回到平衡位置
C.该时刻质点a的速度比质点b的速度大
D.若手上下抖动加快,绳波的波长将变大
4.取一条很长的弹性软绳,用手握住左端拉平后连续向上、向下抖动,可以看到一列横波产生和传播的情形,如图,在绳上做个红色标记,将绳波视作简谐横波,则在波传播的过程中,这个红色标记的运动是( )
A.保持不动 B.连续上下运动
C.连续左右运动 D.一直向右运动
5.一列沿轴负方向传播的简谐横波在某时刻的完整波形如图所示,波源的振动频率为,质点的平衡位置在处,下列说法正确的是( )
A.该波传播的周期为 B.该波的传播速度大小为
C.质点已经运动的路程为 D.质点已经运动的路程为
6.一列简谐横波沿轴传播,图中实线表示时刻的部分波形,虚线表示时的部分波形,若该横波周期大于0.01s,则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波周期一定为
B.如果波向右传播,波速一定为
C.时刻,处的质点向上运动
D.时刻,处的质点的振动方向与处的质点的振动方向相反
7.在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为、振幅为的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点沿y轴正方向运动
B.时,质点的速度最大
C.时,质点沿y轴负方向运动
D.时间内,通过的路程为3A
8.一列简谐横波沿轴传播,如图甲所示是处质点的振动图像,如图乙所示是该波时的波形图。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为
B.该波的波速大小为
C.该波沿轴正方向传播
D.在内,处质点沿轴正方向运动
9.图1是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=1 s时刻的波形图,介质中有平衡位置坐标分别为x=0.5 m和x=1.0 m的P、Q两质点,图2是质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的波速为2 m/s
C.再经过,质点P运动的路程为2.5 cm
D.P、Q两个质点振动的方向始终相反
10.下列关于生活及自然现象的描述中正确的是( )
A.跳水运动员起跳后,跳板做阻尼振动,振动过程中固有频率不断减小
B.次声波在穿过人体时,因其频率接近人体内脏固有频率,易损伤人体器官
C.做彩超时接收到的反射超声波频率升高,说明血液正在远离探头
D.海豚发出的声波绕过礁石传播的原理与两同频率水波在湖面形成稳定条纹的原理相同
11.下列说法中正确的是( )
A.图甲中,水波绕过挡板继续传播,是波的折射现象
B.图乙中降噪耳机的降噪原理是声波的干涉
C.图丙中,车从你身边疾驰而过,鸣笛的音调由高变低,是由声波反射引起的
D.图丁可知驱动力的频率与物体的固有频率相差越小,受迫振动的振幅越小
12.我国古代有一种古琴调弦技术,如下图,将一小纸人放在需要校准音准的弦上,然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦,小纸人跳动越明显代表音调越准确。该调弦技术利用了( )
A.声波的多普勒效应 B.声波的干涉效应
C.声波的衍射效应 D.琴弦的共振原理
二、多选题
13.简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴负方向、x轴正方向相向传播,0时刻的波形图如图所示,实线波形为横波a的波形,波源平衡位置位于P点,虚线波形为横波b的波形,波源平衡位置位于Q点。已知横波a的周期为0.4s,下列说法正确的是( )
A.横波b的频率为2.5Hz
B.横波b的传播速度为1m/s
C.0时刻平衡位置在x=0.2m处的质点的加速度沿y轴正方向
D.坐标原点处质点为振动减弱点
14.如图所示为一简谐横波在时刻的波形图,处的质点正向轴负方向运动。已知的振动周期为,则( )
A.简谐波向轴负方向传播
B.简谐波的波速为
C.的振动方程为
D.时,的速度大小为
15.如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像,乙图为参与波动质点P的振动图像,则下列判断正确的是( )
A.该波的传播速率为4m/s
B.该波的传播方向沿x轴正方向
C.经过0.5s,质点P沿波的传播方向向前传播4m
D.该波在传播过程中若遇到2m的障碍物,能发生明显衍射现象
E.经过0.5s时间,质点P的位移为零,路程为0.4m
16.如图1所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动,据图2,下列关于乙同学的感受的说法中正确的是( )
A.乙同学从A向B运动过程中,她听到的哨声频率变高
B.乙同学从E向D运动过程中,她听到的哨声频率变高
C.乙同学在点C向右运动时,她听到的哨声频率不变
D.乙同学在点C向左运动时,她听到的哨声频率变低
三、解答题
17.一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求:
(1)此波的波长、周期、振幅;
(2)此波传播的速度大小和方向;
(3)Q点在内的路程。
18.中医通过脉搏来判断病人的病情,即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。在0点处的脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播的简谐横波如图所示。在时,波传播到轴上的质点B。已知波由A点传到B点需时间,求:
(1)由图确定该波的周期T;
(2)该波的波速v的大小;
(3)从时开始到质点E刚振动时,经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。
质点的振动方向与波的传播方向的互判
方法
内容
图像
上下坡法
沿波的传播方向,上坡时质点向下振动,下坡时质点向上振动
同侧法
波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧
微平移法
将波形图沿传播方向进行微小平移,再由对应轴上某一点在两波形曲线上的变化来判定
带动法
在质点靠近波源一方附近的图线上另找一点,若在上方,则向上运动,若在下方,则向下运动
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