第三章 机械波 章节复习题-（2019）新人教版高中物理高二选择性必修第一册.rar

3.6 第三章 机械波（章节复习）【知识再理解 1】1. 概念：机械波及产生条件、形成原因，横波（波峰、波谷） 、纵波（疏部、密部） ，简谐波，机械波的描述：波长、频率、周期及决定因素，三者之间的关系。2. 方法：（1）用 y-x 图描述机械波的传传播（2）波形平移法、质点振动法分析质点振动。3. 规律：（1）前一质点带后一质点振动，下一时刻，后一质点将“模仿、追随”后一质点振动。（2）质点只振动不随波迁移。（3）传播方向、空间周期性、时间周期性引起的多解问题1如图所示，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 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。已知 t=0 时，质点 1 开始向上运动，t=T/4 时，1 到达最上方，5 开始向上运动试画出 t=3T/4 时波形图，并标出 2、6、10 点的振动方向。2如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d 为介质中的四个质点，a 在波峰，d 在波谷，c 在平衡位置，b 的位移大小等于振幅的一半，则（）A该时刻，a、d 两个质点的振动位移相同B该时刻，b 质点振动的能量一定是 a 质点振动的能量一半C该时刻，b 质点振动的加速度一定是 a 质点振动的加速度的一半D从该时刻起，b 质点一定比 c 质点先到波峰3简谐横波在同一均匀介质中沿 x 轴正方向传播，波速为 v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点 a、b 相距为 s，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点 a最早到达波谷的是（）ABCD4从波源质点 0 起振开始计时。经时间 t1 s，x 轴上距波源 10 m 处的质点开始振动，此时波形如图所示，则下列说法正确的是()A该列波的周期为 0.4 sBO 点的简谐振动方程为 y2sin 5t（cm）C在 00.6 s 时间内，x2 m 处质点通过的路程为 4 cmD在 t0.6 s 时，x8 m 处质点位移为零，且向 y 轴负方向振动5如图为一沿轴负方向传播的横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的x0t =0.6st波形图，波的周期，以下判断正确的是（）0.6sT A波的周期为 2.4sB在时，点沿轴正方向运动0.7st PyC在时，点到达波谷位置0.9st QD经过，点经过的路程为0.4sP4m6某简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t=0 时刻恰好传播到 x=2m 处的 B 点，从 t=0 到t=0.3s 时间内，x=0.5m 的质点 A 恰好第二次位于平衡位置，质点 P 位于 x=5m 处，下列说法正确的是（）A该波的波速可能为 v=2.5m/sB从 t=0 到 t=1.2s 时质点 P 的路程是 0.12mC与该波发生干涉的另一简谐波的频率是 0.25HzD质点 P 第三次到达波峰的时间是 1.5s7 如图所示是某时刻一列横波上 A、B 两质点的振动图象，两质点沿波的传播方向上的距离，求这列波的波速。6.0mx 【知识再理解 2】1. 概念：波的反射、折射、衍射、干涉、多普勒效应2. 规律：明显衍射条件，波的独立传播原理、波的叠加原理，干涉条件、图像、加强和减弱点的判定，波源发出与观察者接收频率的变化。1 湖面上的水波可以绕过障碍物是由于波在传播过程中发生了（）A反射 B折射 C干涉 D衍射2 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC 和 BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波紋（图中曲线）之间距离表示个波长。则（）A水面波经过孔后波速会改变B水面波经过孔后波纹间距离可能变大C若波源频率增大，衍射现象更明显D如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象3 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为 1m/s 和 0.5m，C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）AC 点是振动减弱点B图示时刻 A、B 两点的竖直高度差为 10cmC图示时刻 C 点正处于平衡位置且向水面上运动D从图示的时刻起经 0.25s，B 点通过的路程为 10cm4 关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（）A多普勒效应说明波源的频率发生了变化B多普勒效应是由于波的干涉引起的C多普勒效应是波共有的特征D科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在远离地球而去【核心素养提升】1如图，手持较长软绳端点 O 以周期 T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点 P（图中未画出） 。t=0 时，O 位于最高点，P 位于最低点，下列判断正确的是（）A时，P 位于平衡位置上方4Tt BP 的起振方向与 O 的起振方向相反C时，P 的速度方向水平向右8Tt DP、O 的振动频率相同2一列简谐横波以的速度水平向右传播，沿波的传播方向上有间距均为的 5 个1m/s1m质点 a、b、c、d、e，均静止在各自的平衡位置，如图所示。时质点 a 开始由平0t 衡位置向下运动，时，质点 a 第一次到达最低点，0.5st 则在这段时间内下列关于上述 5 个质点的判断3.5s4st 正确的（）A质点 a 的速度逐渐减小B质点 b 的位移逐渐增大C质点 c 的加速度逐渐减小D质点 d 向下运动3 图甲所示为某列简谐横波沿 x 轴正向传播在时刻的波形，0t 图乙所示是介质中某质点的振动图象，下列判断正确的是（ ）A时刻，质点 a 与质点 b 之间的距离为0t 14B图乙为质点 c 的振动图象C时刻，质点 a 的加速度正向最大、质点 b 的振动速度负向最大0t D质点 a 经历了运动到 c 点34T4 在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为 s，如图甲。振动从质点 1 开始向右传播，质点 1 开始运动时的速度方向竖直向上。经过时间 t，前 13 个质点第一次形成如图乙的波形。这列波的波速为（ ）A波速 v=4s/t B波速 v=8s/t C波速 v=12s/t D波速 v=16s/t5 关于波的衍射，下列说法正确的是（）A衍射是机械波特有的现象B对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显C只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长6 小河中有一个实心桥墩 P，A 为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视图如图所示，小河水面平静。现在 S 处以某一频率拍打水面，要使形成的水波能带动树叶 A 振动起来，可以采用的方法是（）A无论怎样拍打，A 都能振动起来 B无论怎样拍打，A 都不会振动起来C降低拍打水面的频率 D提高拍打水面的频率7 如图是水面上的两列相干波在某时刻的叠加情况，以波源 S1、S2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） 。已知 S1的振幅为 4 cm，S2的振幅为 3 cm，下列说法不正确的有（）A质点 A、C 振动的频率相同B质点 A、D 在该时刻的高度差为 14 cmC质点 C 的振幅为 1 cmD同再过半个周期，质点 B 是振动加强点8 在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的简谐横波，t0 时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为 v11 m/s，下列说法正确的是（）At2.5 s 时刻，O 点处质点处于波谷，加速度最大，速度为 0Bt2.5 s3.5 s 内，O 点处质点是振动加强点，且一直在振幅最大位置Ct3 s 时刻，O 点处质点的速度方向向上Dt2.5 s3.5 s 内，x0.5 m 处的质点一直保持静止9 如图所示是一某频率的声源 O 做匀速直线运动时在均匀介质中产生声波波面情况，则（）A该声源正向 b 点移动 B在 a 处、b 处听，听到声音频率均等于声源频率C在 a 处听，听到声音频率高于声源频率，听到的频率逐渐变高 D在 b 处听，听到声音频率低于声源频率，听到的频率保持不变10弹性绳沿 x 轴水平放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当 t=0 时绳上形成如图所示的波形，当 t=0.5s，质点 P 第一次到达波峰，则： 该波的周期和波速为多少？ 从 t=0 开始经过多少时间，位于 x2=0.5m 处的质点 Q恰 好第一次达到波谷？2s 0.1m/s3.5s11如图所示，实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0 和 t1=0.03s 时刻的波形图。已知在 t=0 时刻，x=0.3m 处的质点沿 y 轴正方向运动。（1）求该波的最大周期及此周期下 x=0 处的振动方程；（2）若 2T0.03s3T，求该波的波速。0.04s y=5cos50t(cm)110m/s3.6 第三章第三章 机械波（机械波（章节复习）章节复习）【知识再理解知识再理解 1】1. 概念：机械波及产生条件、形成原因，横波（波峰、波谷）概念：机械波及产生条件、形成原因，横波（波峰、波谷） 、纵波（疏部、密部）、纵波（疏部、密部） ，简谐，简谐波，机械波的描述：波长、频率、周期及决定因素，三者之间的关系。波，机械波的描述：波长、频率、周期及决定因素，三者之间的关系。2. 方法：（方法：（1）用）用 y-x 图描述机械波的传传播（图描述机械波的传传播（2）波形平移法、质点振动法分析质点振动。）波形平移法、质点振动法分析质点振动。3. 规律：（规律：（1）前一质点带后一质点振动，下一时刻，后一质点将）前一质点带后一质点振动，下一时刻，后一质点将“模仿、追随模仿、追随”后一质后一质点振动。点振动。（2）质点只振动不随波迁移。）质点只振动不随波迁移。（3）传播方向、空间周期性、时间周期性引起的多解问题）传播方向、空间周期性、时间周期性引起的多解问题1如图所示，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 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。已知 t=0 时，质点 1 开始向上运动，t=T/4 时，1 到达最上方，5 开始向上运动试画出 t=3T/4 时波形图，并标出 2、6、10 点的振动方向。2如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d 为介质中的四个质点，a 在波峰，d 在波谷，c 在平衡位置，b 的位移大小等于振幅的一半，则（）A该时刻，a、d 两个质点的振动位移相同B该时刻，b 质点振动的能量一定是 a 质点振动的能量一半C该时刻，b 质点振动的加速度一定是 a 质点振动的加速度的一半D从该时刻起，b 质点一定比 c 质点先到波峰3简谐横波在同一均匀介质中沿 x 轴正方向传播，波速为 v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点 a、b 相距为 s，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点 a最早到达波谷的是（）ABCD4从波源质点 0 起振开始计时。经时间 t1 s，x 轴上距波源 10 m 处的质点开始振动，此时波形如图所示，则下列说法正确的是()A该列波的周期为 0.4 sBO 点的简谐振动方程为 y2sin 5t（cm）C在 00.6 s 时间内，x2 m 处质点通过的路程为 4 cmD在 t0.6 s 时，x8 m 处质点位移为零，且向 y 轴负方向振动5如图为一沿轴负方向传播的横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的x0t =0.6st波形图，波的周期，以下判断正确的是（）0.6sT A波的周期为 2.4sB在时，点沿轴正方向运动0.7st PyC在时，点到达波谷位置0.9st QD经过，点经过的路程为0.4sP4m6某简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t=0 时刻恰好传播到 x=2m 处的 B 点，从 t=0 到t=0.3s 时间内，x=0.5m 的质点 A 恰好第二次位于平衡位置，质点 P 位于 x=5m 处，下列说法正确的是（）A该波的波速可能为 v=2.5m/sB从 t=0 到 t=1.2s 时质点 P 的路程是 0.12mC与该波发生干涉的另一简谐波的频率是 0.25HzD质点 P 第三次到达波峰的时间是 1.5s7 如图所示是某时刻一列横波上 A、B 两质点的振动图象，两质点沿波的传播方向上的距离，求这列波的波速。6.0mx 【知识再理解知识再理解 2】1. 概念：波的反射、折射、衍射、干涉、多普勒效应概念：波的反射、折射、衍射、干涉、多普勒效应2. 规律：明显衍射条件，波的独立传播原理、波的叠加原理，干涉条件、图像、加强和减规律：明显衍射条件，波的独立传播原理、波的叠加原理，干涉条件、图像、加强和减弱点的判定，波源发出与观察者接收频率的变化。弱点的判定，波源发出与观察者接收频率的变化。1 湖面上的水波可以绕过障碍物是由于波在传播过程中发生了（）A反射 B折射 C干涉 D衍射2 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC 和 BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波紋（图中曲线）之间距离表示个波长。则（）A水面波经过孔后波速会改变B水面波经过孔后波纹间距离可能变大C若波源频率增大，衍射现象更明显D如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象3 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为 1m/s 和 0.5m，C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）AC 点是振动减弱点B图示时刻 A、B 两点的竖直高度差为 10cmC图示时刻 C 点正处于平衡位置且向水面上运动D从图示的时刻起经 0.25s，B 点通过的路程为 10cm4 关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（）A多普勒效应说明波源的频率发生了变化B多普勒效应是由于波的干涉引起的C多普勒效应是波共有的特征D科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在远离地球而去【核心素养提升核心素养提升】1如图，手持较长软绳端点 O 以周期 T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点 P（图中未画出） 。t=0 时，O 位于最高点，P 位于最低点，下列判断正确的是（）A时，P 位于平衡位置上方4Tt BP 的起振方向与 O 的起振方向相反C时，P 的速度方向水平向右8Tt DP、O 的振动频率相同2一列简谐横波以的速度水平向右传播，沿波的传播方向上有间距均为的 5 个1m/s1m质点 a、b、c、d、e，均静止在各自的平衡位置，如图所示。时质点 a 开始由平0t 衡位置向下运动，时，质点 a 第一次到达最低点，0.5st 则在这段时间内下列关于上述 5 个质点的判断3.5s4st 正确的（）A质点 a 的速度逐渐减小B质点 b 的位移逐渐增大C质点 c 的加速度逐渐减小D质点 d 向下运动3 图甲所示为某列简谐横波沿 x 轴正向传播在时刻的波形，0t 图乙所示是介质中某质点的振动图象，下列判断正确的是（ ）A时刻，质点 a 与质点 b 之间的距离为0t 14B图乙为质点 c 的振动图象C时刻，质点 a 的加速度正向最大、质点 b 的振动速度负向最大0t D质点 a 经历了运动到 c 点34T4 在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为 s，如图甲。振动从质点 1 开始向右传播，质点 1 开始运动时的速度方向竖直向上。经过时间 t，前 13 个质点第一次形成如图乙的波形。这列波的波速为（ ）A波速 v=4s/t B波速 v=8s/t C波速 v=12s/t D波速 v=16s/t5 关于波的衍射，下列说法正确的是（）A衍射是机械波特有的现象B对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显C只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长6 小河中有一个实心桥墩 P，A 为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视图如图所示，小河水面平静。现在 S 处以某一频率拍打水面，要使形成的水波能带动树叶 A 振动起来，可以采用的方法是（）A无论怎样拍打，A 都能振动起来 B无论怎样拍打，A 都不会振动起来C降低拍打水面的频率 D提高拍打水面的频率7 如图是水面上的两列相干波在某时刻的叠加情况，以波源 S1、S2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） 。已知 S1的振幅为 4 cm，S2的振幅为 3 cm，下列说法不正确的有（）A质点 A、C 振动的频率相同B质点 A、D 在该时刻的高度差为 14 cmC质点 C 的振幅为 1 cmD同再过半个周期，质点 B 是振动加强点8 在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的简谐横波，t0 时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为 v11 m/s，下列说法正确的是（）At2.5 s 时刻，O 点处质点处于波谷，加速度最大，速度为 0Bt2.5 s3.5 s 内，O 点处质点是振动加强点，且一直在振幅最大位置Ct3 s 时刻，O 点处质点的速度方向向上Dt2.5 s3.5 s 内，x0.5 m 处的质点一直保持静止9 如图所示是一某频率的声源 O 做匀速直线运动时在均匀介质中产生声波波面情况，则（）A该声源正向 b 点移动 B在 a 处、b 处听，听到声音频率均等于声源频率C在 a 处听，听到声音频率高于声源频率，听到的频率逐渐变高 D在 b 处听，听到声音频率低于声源频率，听到的频率保持不变10弹性绳沿 x 轴水平放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当 t=0 时绳上形成如图所示的波形，当 t=0.5s，质点 P 第一次到达波峰，则： 该波的周期和波速为多少？ 从 t=0 开始经过多少时间，位于 x2=0.5m 处的质点 Q恰 好第一次达到波谷？2s 0.1m/s3.5s11如图所示，实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0 和 t1=0.03s 时刻的波形图。已知在 t=0 时刻，x=0.3m 处的质点沿 y 轴正方向运动。（1）求该波的最大周期及此周期下 x=0 处的振动方程；（2）若 2T0.03s3T，求该波的波速。0.04s y=5cos50t(cm)110m/s