机械波 单元测试 一、单项选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分．在每小题给出 的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．） 1．如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知（ ） A．此时质点 b 位移为零 B．此时质点 b 向－y 方向运动 C．该时刻起，d 比 c 先到达平衡位置 D．质点 a 再经过 T 通过的路程是 4cm，偏离平衡位置的位移大小是 4cm 2 2．一列简谐横波沿 x 轴方向传播，如图所示，实线为某时刻的波形，虚线为从该时刻 起 0.2s 后的波形。下列判断正确的是（　　） A．当波沿 x 轴负方向传播时，这列波的波速为 B．当波沿 x 轴正方向传播时，这列波的波速为  40n  15 m/s(n  0,1, 2,...)  40n  25 m/s(n  0,1, 2,...) C．若波沿 x 轴负方向传播，则这列波的最大周期为 0.53s D．若这列波的波速为 55m/s，则波的传播方向沿 x 轴正方向 3．关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．“回声”是声波的衍射现象 B．“未见其人，先闻其声”是声波发生干涉的结果 C．集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌 D．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小 4．两个振动情况完全一样的波源 S1 和 S2 相距 6 m，它们发出的两列波在空间相遇时产 生干涉，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。已知 S1、S2 间的 距离等于两列波波长的整数倍，则下列说法正确的是 （　　） A．两波源的振动频率一定相同 B．虚线一定是波谷与波谷相遇处 C．两列波的波长都是 3 m D．两列波的波长都是 1 m 5．B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度 的反射，探头接收到的超声波信号形成 B 超图像。如图为血管探头沿 x 轴正方向发送 的简谐超声波图像，t=0 时刻波恰好传到质点 M。已知此超声波的频率为 1×107 Hz，下 列说法正确的是（　　） A．0～1.25×10-7 s 内质点 M 运动的路程为 2.4mm B．超声波在血管中的传播速度为 1.4×105 m/s C．质点 M 开始振动的方向沿 y 轴正方向 D．t=1.5×10-7s 时质点 N 恰好处于波谷 6．中国地震台网正式测定：2021 年 11 月 17 日 13 时 54 分在江苏盐城市大丰区海域 （北纬 33.50 度，东经 121.19 度）发生 5.0 级地震，震源深度 17 千米。地震波既有横 波也有纵波。地震发生后南京监测站监测到了一列沿 x 轴传播的地震横波，t=0 时刻 x 轴上在-3km~3km 区间内的波形图如图甲所示；x 轴上 x  1km 处质点的振动图象如图 乙所示，t=0.2s 时刻该质点到达波峰，下列说法正确的是（　　） A．该地震波沿 x 轴正向传播 B．该地震波沿 x 轴传播的速度可能为 25km/s C．该地震波沿 x 轴传播 10km 距离所需的最长时间为 0.8s D．当 x=2km 处质点到达波谷时，x=1km 处质点将到达波峰 7．一列简谐横波在 t=0 时的波形图如图所示，此刻 x=2m 处的质点 P 沿 y 轴向上运动， 其振动周期为 0.4s。以下说法正确的是（　　） A．这列波向左传播 B．这列波的振幅为 20cm C．这列波的波速为 10m/s D．从此时刻起经过 1s，P 点位于波峰位置 8．如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图，t=1s 时质点 P 恰好第二次回到图中所示位置。下列说法正确的是（　　） A．质点 P 在 t=0 时刻沿 y 轴负方向振动 B．该简谐横波的波速大小为 2m/s C．质点 P 在 t=1.25s 时刻沿 y 轴正方向振动 D．t=1.5s 时刻，质点 P 的速度正在减小，加速度正在减小 9．一列机械波沿 x 轴正向传播，已知在 x 轴上相距为 3m 的两质点 A 和 B 振动图像分 别如图甲、乙所示。这列波传播的速度可能是（　　） A．8m/s B．10m/s C．12m/s D．16m/s 10．如图（甲）所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波，在如图（乙）所 示的某一时刻，两列波“消失”，此时介质中 x、y 两质点的运动方向是（　　） A．x 向下，y 向上 B．x 向上，y 向下 11．如图所示，在同一均匀介质中有 均相同，且振动的步调完全相反， 点，今以 B 点为圆心，以 R  BS1 S1 S1 和 和 S2 C．x，y 都向上 S2 D．x，y 都静止 两个波源，这两个波源的频率、振动方向 之间相距两个波长，B 点为 S1 和 为半径画圆，在该圆周的上半圆部分（ S2 S1 连线的中 和 S2 两波源 除外）共有几个振动加强的点（　　） A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个 12．如图为由波源 S 发出的波在介质平面中某一时刻的情形，实线为波峰，虚线为波 谷，实线与虚线等间距分布。设波源频率为 20Hz，观察者在 1s 内由 A 运动到 B，则观 察者在这 1s 内接收到完全波的个数为（　　） A．18 个 B．19 个 C．20 个 D．21 个 13．如图所示为沿 x 轴负方向传播的一列简谐横波在 t = 0 时刻的波形图，其波速为 10m/s。振源在 x = 5m 处。下列说法正确的是（ ） A．振源的振动频率为 4Hz B．若观察者从 x = 2m 处沿 x 轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为 0.5Hz C．从 t = 0 时刻开始，经 0.5s 时间 x = 3m 处质点向 x 轴负方向迁移 0.5m D．从 t = 0 时刻开始，质点 b 比质点 a 先回到平衡位置 二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题 4 分，12 分．在每小题给出的 四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得 4 分，选对但不全的 得 2 分，有选错的得 0 分．） 14．在原点 O 和点 M  12, 0  各有一个波源， t  0 开始不断地产生两列简谐横波，在同 一介质中分别沿 x 轴正、负方向传播．图示为 t=4s 时刻的波形图，质点 P、A、B 的平 x  5m x  6m ，则下列说法正确的是（　　） 衡位置分别为 x  0.5m、、 A．P 点开始振动的方向朝着 y 轴正方向 B．当 t  7s 起 A 点的位移相交为 0 C．当 t  7s 时﹐点 B 的位移为 4cm D．当 t=4s ，质点 P 朝有 y 轴负方向振动，振动的速度在减小 E．在 0 ~ 10.5s 时间内，质点 P 运动的路程大于 20cm 15．如图所示是一列简谐横波在 t = 0 s 时的波形图，A、B、C 为介质中的三个质点， 此时质点 B 沿 y 轴正方向运动，且经过 Δt = 0.05 s 第一次到达波峰。下列说法正确的是 （　　） A．该波沿 x 轴负方向传播 B．该波的传播速度为 10 m/s C．A 比 C 先回到平衡位置 D．在 Δt =0.05s 内，A 的路程比 C 的小 E．以 t = 0 s 为计时起点，质点 B 的振动方程为 y  2sin10 t (cm) 16．如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t  0 时的波形图，已知波的周期 为 T，则（　　） A． t  0 时，Q 质点的位移比 M 质点小 B． t  T 时，M 质点沿 y 轴正方向运动 C．在 t  0 后，P 质点比 Q 质点先回到平衡位置 D．M 点的振动状态传到 N 点，至少用时 T 2 17．如图所示，A、B 是同一介质中在同一直线上的两点，相距 14m。现有一波源发出 的一列简谐横波经过 A、B 两点，某时刻发现 A 点恰经过平衡位置向下振动时，B 点恰 好到达波峰位置，并测得 6s 后 B 点恰好第二次到达波谷位置。则这列波的波速的可能 值为（　　） A．2.8m/s B．2.0m/s C．1.0m/s D． 2 m/s 3 三、填空题（每空 2 分，共 16 分） 18．如图甲所示为一列简谐横波在 t  1 s 时的波形图像，图乙为质点 P 的振动图像，质 点 P 在 t  0 时速度方向为沿 y 轴______（选填“正”或“负”）方向；该波沿 x 轴______ （选填“正”或“负”）方向传播。 19．如图所示，在某一均匀的介质中，A、B 是振动情况完全相同的两个波源，其振动 方程均为 x=0.1sin（20πt）m，介质中 P 点与 A、B 两波源的距离分别为 7.5m 和 10m， 两波源形成的简谐波沿各个方向传播，波速都是 10m/s 则 A、B 两点连线上相邻的振动 加强点间距为_________，P 点的振动是_________（填加强或减弱） 20．声波在水中的传播速度远大于在空气中传播的速度，潜水员在水下听到了岸上人 的声音，则其声波的波长___________（选填“变长”、“变短”或“不变”）、频率将______ _____（选填“变大”、“变小”或“不变”） 21．两波源Ⅰ、Ⅱ在水槽中形成的两个波形如图所示，其中实线为波峰，虚线为波谷， 则此时图中 a 点的振动______，b 点的振动______（选填“加强”、“削弱”或“不强不弱”）。 四、解答题 22．（10 分）列简谐横波的波形如图所示，实线表示 t2  2s t1  0 时刻的波形图，虚线表示 时刻的波形图，求： （1）该横波的波长为多少，以及一个周期内，横波上的每点运动的路程是多少； （2）讨论该横波的波速可能为多大。 23．（11 分）如图甲所示，波长   4m 的简谐横波在均匀介质中传播，P、Q 是波传 播方向上的两个质点，质点 P 的振动图像如图乙所示．已知某时刻，P、Q 两质点都已 经开始振动且都处在平衡位置，此时 P、Q 之间只有两个波谷。求： （ⅰ）波的传播速度 v 和质点 P 的振动方程； （ⅱ）质点 P、Q 之间的距离 d。 24．（12 分）如图甲，波源位于坐标原点 O， t  0 时刻波源开始振动，其振动图像如 图乙所示。产生的两列横波分别沿 x 轴正、负半轴传播，P、Q 分别为 x 轴上横坐标为 x1  6.25m 和 x2  0.25m 的两质点， t1  0.05s 时 Q 点刚好起振，求： （1）波的波长并写出质点 Q 的振动方程（以波源起振时