完整版高中物理第二章机械波章末检测教科版选修34文档格式.docx

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解析　波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长．对照图示，可确定出波源由右向左移动，选项A正确，选项B错误；

由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，选项C错误，选项D正确．

答案　AD

2．图2分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔（①、②图）或障碍物（③，④图），其中能发生明显衍射现象的有 

图2

A．只有①②④ 

B．只有①④

C．只有②③ 

D．只有①③

解析　图①②中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射，图④中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射，图③中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射．故正确答案为A.

答案　A

3．如图3中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷．则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是

（ 

图3

A．b处的振动永远互相减弱

B．a处永远是波峰与波峰相遇

C．b处在该时刻是波谷与波谷相遇

D．c处的振动永远互相减弱

解析　b处此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是加强的，A错，C正确；

a处此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期后变成波谷与波谷相遇，始终是振动加强的点，并非永远是波峰与波峰相遇的点，B错；

c处此刻是峰、谷相遇，过半个周期后仍是峰、谷相遇，它的振动永远互相减弱，D正确．

答案　CD

4．一列简谐横波沿某一直线传播，A，B是该直线上相距1.2m的两点，从波到达其中一点开始计时，4s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为 

A．方向由A向B，v＝0.3m/s

B．方向由B向A，v＝0.3m/s

C．方向由B向A，v＝1.5m/s

D．方向由A向B，v＝1.5m/s

解析　由于4s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，所以波由B向A传播．周期T＝

s＝0.4s，A、B在4s内完成的全振动相差2次，即A，B间相距两个波长；

2λ＝1.2m，λ＝0.6m，即v＝

＝1.5m/s.

答案　C

5．一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图4所示，质点A的位置与坐标原点相距0.5m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经过0.02s将第一次到达波峰，由此可见 

图4

A．这列波波长是2m

B．这列波频率是50Hz

C．这列波波速是25m/s

D．这列波的传播方向是沿x轴的负方向

解析　质点A的位置距原点0.5m，即

＝0.5m，λ＝2m，A对；

质点A向上振动经0.02s第一次到达波峰，即

＝0.02s，T＝0.08s，波的频率f＝

＝12.5Hz，B错；

波速v＝λf＝2×

12.5m/s＝25m/s，C对；

质点A向上振动，根据“上下坡”法可以确定该波向x轴负方向传播，D对．

答案　ACD

6．如图5所示，S是x轴上的上、下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴左右传播，波速为20m/s.质点A、B到S的距离分别为sA＝36.8m，sB＝17.2m，且都已经开始振动．若此时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻 

图5

A．B位于x轴上方，运动方向向下

B．B位于x轴下方，运动方向向上

C．A位于x轴上方，运动方向向上

D．A位于x轴下方，运动方向向下

解析　由v＝λf，可得λ＝

＝

m＝2m，sB＝17.2m＝8

λ，去整8λ，留零

λ，B的振动状态应跟与振源S相距

λ的B′相同（如图所示），由此可判断B点在x轴上方，运动方向向下；

sA＝36.8m＝18

λ，去整18λ，留零

λ.由于

λ＜

λ，所以A点在x轴下方，运动方向向下，故A、D正确．

7．一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t0时刻的波形如图6所示．此时x＝12cm处的质点P恰好开始振动．则 

图6

A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向

B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向

C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8cm

D．这列波的波速为4.00m/s

解析　质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，波源开始振动时的方向沿y轴负方向，选项A错误B正确；

此后一个周期内，质点P通过的路程为4个振幅，为4×

5cm＝20cm，选项C错误；

这列波的波长8cm，波速v＝

＝4.00m/s，选项D正确．

答案　BD

8．质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图像如图7所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s.0.3s后，此质点立即停止运动，再经过0.1s后的波形图为下图中的 

图7

解析　简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4s内简谐横波在介质中传播的总距离为x＝vt＝0.4m，即0.4s时，x轴上0.4m处的质点刚好起振，由振动图像可知其振动方向沿y轴正方向，故C选项描述的波形图正确．

9．图8为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T>

0.6s，则 

图8

A．波的周期为2.4s

B．在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动

C．经过0.4s，P点经过的路程为4m

D．在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置

解析　波向左传播且T＞0.6s，可得波向左传播

周期，所以周期为0.8s，A项错误；

在t＝0.9s时，P点沿y轴负方向运动，所以B错误；

经0.4s（半个周期），质点P通过的路程为两个振幅，为0.4m，所以C项错误；

波速v＝

＝10m/s,0.5s内波向左传播的距离为10×

0.5m＝5m，故经过0.5s正好波峰传播到Q点，所以D正确．

答案　D

10．（2014·

北京理综，17）一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图9甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是 

图9

A．t＝0时质点a的速度比质点b的大

B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小

C．图乙可以表示质点a的振动

D．图乙可以表示质点b的振动

解析　由图甲可知，t＝0时，a在正向最大位移处，v＝0，加速度最大；

b在平衡位置，速度最大，a＝0，且振动方向沿y轴负向，图乙可以表示质点b的振动，选项A、B、C都错误，选项D正确．

二、填空题（每小题5分，共10分）

11．图10为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，由此可知该波沿________传播，该时刻a、b、c三点中加速度最大的是________点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是________点，若t＝0.02s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为________m/s.

图10

答案　x轴正方向　c　c　100

12．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的完整波形如图11所示．当t＝0.7s时，A点第4次位于波峰位置，B点首次位于波谷位置，则再经过________s，A、B又再次回到平衡位置，此时A、B相距________m.

图11

解析　当t＝0.7s时，A点第4次位于波峰位置，即3个半周期，由此可知，波的周期T＝0.2s，再经

，即0.05s，A、B又再次回到平衡位置．由波动图像可知，波长为20m，当B点首次到达波谷时，可认为A点的振动通过3个半周期恰好传到B点，故A、B相距的距离为3个半波长，即70m.

答案　0.05　70

三、计算题（共4小题，共40分）

13．（8分）图12为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2s时的波形．位于坐标原点处的观察者观测到在4s内有10个完整的波经过该点．

图12

（1）求该波的振幅、频率、周期和波速；

（2）画出平衡位置在x轴上x＝2m处的质点在0～0.6s内的振动图像．

解析　

（1）该波的振幅A＝0.1m，频率f＝n/t＝2.5Hz，周期T＝1/f＝0.4s．波速v＝λf＝5m/s.

（2）如图所示

答案　

（1）0.1m　2.5Hz　0.4s　5m/s　

（2）见解析图

14．（10分）取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点开始用彩笔每隔0.50m标记一个点，依次记为A、B、C、D……如图13所示．现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1s第一次达正向最大位移，此时C点恰好开始起振，则

图13

（1）绳子形成的波是横波还是纵波？

简要说明判断依据，并求波速为多大；

（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？

（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图像．

解析　

（1）绳子形成的波是横波，因为质点振动方向与波的传播方向垂直．由题意知，波的周期T＝0.4s，波长为λ＝4m，所以波速v＝

＝10m/s.

（2）从A开始振动，设J点开始起振经过时间t1，则：

t1＝

m＝0.45s，设J点向上起振后经t2时间第一次到负向最大位移，则：

t2＝

T＝0.3s，所以，所求时间：

t＝t1＋t2＝0.75s.

（3）波形图像如图所示．

答案　

（1）横波　质点振动方向与波的传播方向垂直　10m/s　

（2）0.75s　（3）见解析图

15．（10分）如图14所示，甲为某一列简谐波t＝t0时刻的图像，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图像，试讨论：

图14

（1）波的传播方向和波速大小；

（2）画出经过2.3s后波的图像，P质点的位移和P质点运动的路程．

解析　

（1）根据振动图像可以判断P质点在t＝t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，由此可确定波沿x轴正向传播．由t＝t0时该波的图像可知λ＝2.0m，根据v＝λf，波传播的频率与波源振动频率相同，而波源振动的频率与介质中各质点振动频率相同，由P质点的振动图像可知，f＝

Hz＝2.5Hz，所以v＝2.0×

2.5m/s＝5.0m/s.