机械波.docx

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机械波

第十章机械波

年级__________班级_________学号_________姓名__________分数____

总分

一

二

三

四

五

得分

阅卷人

一、填空题（共13题，题分合计13分）

1.一列间谐波在某时刻的图象如图所示。

已知波的频率为10Hz，a、b两点间的距离为2m，则波的传播速度为______m/s，若质点c在此时刻向上运动，则波向_______（填"左"或"右"）传播。

2.弹簧振子从最大位移处向平衡位置运动的过程中，速度越来越_____,加速度越来越_____,速度和加速度方向_____（填“相同”或“相反”）。

3.如图所示，S1、S2两个波源发出的波相叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，在a、b、c、d各点中，表示振动加强的点是______，振动减弱的点是____。

4.某振动物体作自由振动的频率为8Hz，现有一个频率为3Hz的策动力，让其作受迫振动，则物体振动频率为_________Hz，为了让它发生共振，策动力的频率必须变为Hz。

（策动力即驱动力）。

5.有一个单摆周期为1s,若摆球的质量变为原来的1/2,则周期是_____秒;振幅减小为原来的1/2,则周期是_____秒。

6.一列横波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.1s，波形如图中虚线所示，已知波的周期大

于0.1s，则：

（1）当波沿x轴正方向传播时，波的传播速度是________，频率是_______；

（2）当波沿x轴负方向传播时，波的传播速度是_______，频率是______。

7.把在地球上走得很准的摆钟拿到表面重力加速度为地面重力加速度的1/4的星球上，则此摆钟在该星球上，分针每走一圈的时间为小时

8.单摆摆长为1米，在其悬点正下方75厘米处钉一根光滑钉子，让摆球A点释放，则摆球在5秒内可从右边碰到钉子的次数是

9.一正弦横波在t1=0时的波形如图实线，已知波速为8米/秒，当t2=0.875秒时波的图象如虚线，

则质点A在t1时刻的运动方向是，波的传播方向是，从t1到t2时刻A通过的路程为

10.绳子上有一列横波沿X轴传播，当Q点振动到最高时，B点恰过平衡位置向上运动，已知QB间的距离小于一个波长，试在同一坐标图上画出QB间可能的波形

11.根据伊朗国家官方网站公布的数据，2003年岁末，发生在伊朗境内的大地震死亡人数为4.4万人，读地震波波速与地球内部构造图，回答下面问题：

（1）图中地震波E是，F是，判断理由是。

（2）在地表下平均33km处（大陆部分）（或海洋面下7km），纵横波的传播速度都明显增加，这一不连续面叫莫霍面。

在地下2900km深处，纵波速度突然下降，横波则完全消失，这一不连续面叫古登堡面。

由于莫霍面上下物质都是固态，其力学性质区别不大，所以将地壳和软流圈以上的地幔统称为岩石圈。

地球的中心为地核，半径为3473km左右。

地核又可分为外核和内核。

根据对地震波传播速度的测定，外核可能是，内核可能是。

12.将一个质量为m的物体挂在一个劲度系数为k的弹簧下面，如果不考虑弹簧质量和空气阻力，振动周期

。

为了研究周期和振子质量的关系，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置，将弹簧的一端固定在铁架台上，另一端挂一只小盘，铁架台的竖杆上固定一个可以上下移动的标志物，作为计时标志。

改变小盘中砝码的质量m，测出全振动50次的时间并求出相应的周期T。

某小组实验数据如下：

m（10－3kg）

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

T（s）

42.7/50.0

44.8/50.0

46.8/50.0

48.5/50.0

50.4/50.0

52.1/50.0

T2（s2）

0.729

0.803

0.876

0.941

1.016

1.086

（1）以横轴代表m，纵轴代表T2，作出T2-m图，并回答为什么不用T作为纵轴而用T2作为纵轴？

（2）根据图线求得弹簧的劲度系数k=.

（3）对T2-m图作出必要的解释。

13.物理老师用如图甲所示实验装置演示单摆的振动图象，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动方向垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如图乙，观察这条细沙曲线，找出其形态特征，并由此说明这个沙摆的摆动规律。

（要求列出两条，为叙述方便，可在图上标注字母）

（1）细沙曲线，说明沙摆；

（2）细沙曲线，说明沙摆。

得分

阅卷人

二、多项选择题（共17题，题分合计17分）

1.一个弹簧振子以平衡位置O为中心，在AB之间作简振动，那麽小球向左和向右两次通过C点时，下列物理量中相同的是：

A.动能B.加速度C.速度D.回复力

2.利用单摆测重力加速度,若测得的g值偏小,可能由于：

A.将n次全振动记成n+1次全振动

B.将n次全振动记成n-1次全振动

C.计算摆长时忘记加上小球半径

D.摆球质量过大

3.关于机械波的说法正确的是：

A.波动的过程是质点由近及远的传播过程

B.波动的过程是能量由近及远的传播过程

C.两个振动情况完全相同的质点间的间距不一定是一个波长

D.波源振动一个周期,质点运动的距离为一个波长

4.在地球上一弹簧振子的频率为f1，一单摆的频率为f2,若将它们移到月球上，它们的频率将：

A.f1不变B.f2不变C.f2变小D.f1变大

5.单摆在做简谐振动时，摆长为L，最大摆角为θ，摆球质量为m，则下列说法正确的是

A.摆球从最高点摆至最低点的过程中受到合力冲量为m

B.摆球从最高点摆至最低点的过程中受到重力冲量为

C.摆球在最低点时，重力的瞬时功率为mg

D.摆球从最高点摆至最低点的过程中重力的平均功率为mg

/2

6.AB两个物体叠放在一起，A与弹簧相连并放在光滑水平面上组成一个弹簧振子，B靠A的静摩擦力随A一起振动，如图，A的质量为M，B的质量为m，弹簧的倔强系数为K，AB间最大静摩擦力为f，由此可知

A.弹簧振子的最大加速度为f/mB.弹簧振子振动的最大回复力为

B.C.弹簧振子振动的最大振幅为（m+M）f/mKD.当振子运动速度最大时AB最容易分离

7.关于波速的公式V=fλ,以下正确的是

A.它适用于一切种类的波

B.它的物理意义是：

波源每振动一次，波就向前传播一个波长，在一秒内波源振动f次，故波向前传播f个波长

C.波从一种介质进入另一种介质时，波的频率不变

D.在空气中传播的两列声波，波长大的，波速大

8.横波沿+X方向传播，X轴上每隔1米依次有A、B、……G、H、I九个质点，A是波源，0时刻A在X轴上且向上运动，t=0.1秒时，A第一次到达最高点，此时C在X轴上开始向上运动，则

A.该波波长是8米B.该波波速是20米/秒C.5秒末I质点第一次到达正最大位移D.0.45秒末I质点第一次到达正最大位移处

9.如图为一列沿X轴传播的波形图，从此时起观察到位于X轴上的A点经0.3秒第一次到达正向最大位移当波向右传时，波速为V右当波向左传时，波速为V左则

A.V右=10米/秒B.V右=30米/秒C.V左=10米/秒D.V左=30米/秒

10.在一横波的传播方向上有A、B、C三个质点，B恰AC连线中点，波动过程中A、C两点的振动方向始终相同，那么

A.AC间距离不可能小于一个波长

B.AB间距离等于半个波长的整数倍

C.B与A的运动方向总是相反

D.B在波峰时，AC一定都在波谷

11.两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，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．两列波的波长都为2m

D．两列波的波长都为1m

12.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是

A．图示时刻质点b的加速度将减小

B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4m

C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz

D．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物能发生明显的衍射现象

13.一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。

经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。

已知波的周期为T，且0.25s

A．当波向+x方向传播时，波速等于10m/s

B．不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s

内，x=1m处的质点M通过的路程都相等

C．当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点

M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等

D．当波沿－x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零

14.每秒钟做100次全振动的波源产生的机械波，波速为10m/s，则以下说法正确的是：

A．该波一定是横波

B．该波一定是纵波

C．该波的波长为0.1m

D．该波振源的振动周期为0.01s

15.家用洗衣机在正常脱水时较平稳，切断电源后，洗衣机的振动先是变得越来越剧烈，然后逐渐减弱。

对这一现象，下列说法正确的是

A．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率大

B．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率小

C．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率等于洗衣机的固有频率

D．当洗衣机的振动最剧烈时，脱水缸的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率

16.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是………

A.图示时刻质点b的加速度正在减小

B.从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4m

C.若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为50Hz

D.若发生明显衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定大于4m

17.如图所示为一列沿x轴正向传播的横波，波速为100m／s，某时刻波形如图示，则下面说法正确的是

A．此时刻质点a的速度和加速度都沿+y方向

B．1s内质点a通过的路程为1m

C．从此时刻起质点b比c先达到正的最大位移处

D．从此时刻起再经0.8s，位于x=100m处的质点处在正的最大位移处

得分

阅卷人

三、单项选择题（共27题，题分合计27分）

1.下列关于机械波的说法中，错误的是

A.机械波的传播方向就是波中质点迁移的方向

B.机械波的传播方向就是振动能量传递的方向

C.机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移

D.波不但能传递能量，也能传递信息

2.如图所示为一简谐波在t时刻的图象。

已知质点a将比质点b先回到平衡位置，则下列说法中正确的是

①波沿x轴正向传播②波沿x轴负向传播

③质点a的速度正在增大④质点b的速度正在增大

A.①③B.①④C.②③D.②④

3.在同一介质中，两列相干波相互叠加，则

A.波峰与波峰叠加的点振动最强，波谷与波谷叠加的点振动最弱

B.波峰与波峰叠加的点在经过半个周期后将是波谷与波谷在该点相遇，振动始终最强

C.振动最强的点经过四分之一周期后刚好经平衡位置时，它的振动最弱

D.如果两相干波源振幅不等，则振动最弱的点将不会出现

4.下列关于多普勒效应的说法中，正确的是

A.只要波源在振动，就一定能观察到多普勒效应

B.如果声源静止，就观察不到多普勒效应

C.只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高

D.当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低

5.有下列声学现象：

①夏日的雷声能持续很长时间；②敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音；③敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱；④屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声。

则

A.①和②是反射现象，③是共鸣现象，④是衍射现象

B.①是干涉现象，②是反射现象，③是衍射现象，④是折射现象

C.①是反射现象，②是折射现象，③是干涉现象，④是衍射现象

D.①是反射现象，②是共鸣现象，③是干涉现象，④是衍射现象

6.以下关于机械波的几种说法中，正确的是：

A.有机械振动必定会有机械波

B.有机械波必定有机械振动

C.机械波是介质随着波一起迁移的运动

D.在波动的过程中，波上的质点是沿着波形曲线运动

7.做简谐振动的物体向着平衡位置运动时,运动速度越来越大,这是由于：

A.物体具有惯性

B.物体具有的加速度越来越大

C.物体受到的阻力越来越小

D.振动物体的势能不断转化为动能

8.一质点作简振动的图象如图所示，由图可知该振动：

A.周期为0.3s，振幅为10cm　　　　

B.周期为0.5s，振幅为20cm

C.频率为2.5Hz，振幅为20cm　

D.频率为2.5Hz，振幅为10cm

9.下图为一列横波的某时刻的图象a、b、c、d为介质的几个质点，则：

A.a、c两质点有相同的振幅

B.a质点此时的加速度为正方向最大

C.b质点此时正方向振动

D.b质点此时速度为零，b、d是距离为波长

10.已知一列波某时刻的波动图象和其一点的振动图象如图所示,则:

A.甲是波动图象,波速是200m/s。

B.甲是振动图象,波速是20000m/s。

C.乙是波动图象,波速是500m/s。

D.乙是振动图象,波速是5000m/s。

11.关于声波下列说法正确的是:

A.声波在空气中的传播速度比在水中的传播速度大

B.声波的形成需同时具备两个条件:

声源和能传播振动的介质

C.围绕正在振动的音叉走一圈,就会听到声音忽强忽弱,这是由于声波的衍射造成的

D.任何两列波相遇都会产生明显的干涉现象

12.一个单摆从甲地拿到乙地,发现振动变快了。

为了调整到原来的周期,以下说法正确的是:

A.这是因为g甲>g乙,故应缩短摆长

B.这是因为g甲>g乙,故应加长摆长

C.这是因为g甲

D.这是因为g甲

13.一列波从空气进入水中,波速增大则下列说法中正确的是

A.频率增大波长不变B.频率不变波长增大

C.频率和波长都不变D.频率和波长都变大

14.单摆在摆角小于5°下振动，摆球质量为m，摆长为L，不计阻力，能使单摆振动周期变大的办法是

A.减小摆球质量B.增大摆长C.减小摆角D.让单摆系统以一定的加速度加速上升。

15.一单摆在某行星表面振动的周期为T1，在另一行星表面上振动的周期为T2，若两行星的质量比是M1/M2=4，半径之比是R1/R2=2，则T1/T2=

A.4B.2C.1D.2.82

16.若单摆摆长不变，当摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置的速率减为原来的1/2时，则：

A.频率不变，振幅变大B.频率不变，振幅变小C.频率、振幅都变小D.频率、振幅都变大

17.如图为某质点的振动图象，由图可知在0-4秒内质点具有最大负速度和最大正加速度的时刻分别是：

A.1秒末、4秒末B.1秒末、2秒末C.3秒末、2秒末D.3秒末、4秒末

18.一列横波某时刻的波形如实线所示，经0.25秒其波形变为图中虚线所示，已知波速为2.5米/秒，则这列波的频率和传播方向下述可能的是

A.0.2HZ，向左B.5HZ，向右C.0.2HZ，向右D.5HZ，向左

19.在同一水平线上有Q、S、P三质点，S为上下振动的波源，频率为20HZ，所产生的横波向左右传播波速为16米/秒，已知SP=15.8米,SQ=14.6米，当S在平衡位置向上运动时，P、Q两点的情况是

A.P在波谷，Q在波峰B.Q在波谷，P在波峰C.PQ都在波峰D.PQ都在波谷

20.一列简谐横波在x轴上传播，已知在t时刻，波中一质点位于最大位移P处，到t+Δt时间，波中另一质点位于Q处，P、Q在x方向的距离为Δx，在y方向的坐标相同。

如下图所示，由以上可知：

A．波长一定等于Δx

B．波的周期一定等于Δt

C．波的传播速度的大小一定等于

D．波的传播方向一定是向x轴正方向传播

21.质量分别为mA=2kg和mB=3kg的A、B两物块，用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上。

今用大小为F=45N的力把物块A向下压而使之处于静止，突然撤去压力，则

A．物块B有可能离开水平面

B．物块B不可能离开水平面

C．只要k足够小，物块B就可能离开水平面

D．只要k足够大，物块B就可能离开水平面

22.音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它障碍了声音的传播，造成了声音失真，有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣，这样听音乐时就可以把布网卸下来，从而获得高保真的听觉效果。

听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是

A．高频部分B．低频部分C．中频部分D．不能确定

23.有一个简谐运动的振动曲线如图甲所示，对乙图中的下列判断正确的是

A．图

（1）可作为v-t图象B．图

（2）可作为F-t图象

C．图（3）可作为F-t图象D．图（4）可作为a-t图象

24.有一种用细绳操纵沿圆周运动飞行的模型飞机，装有内燃发动机作为动力。

下列说法中正确的是

A．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化

B．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调是变化的

C．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化

D．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调不变

25.如图所示，两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=－2×10－1m和x=12×10－1m处，两列波的波速均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm。

图示为某时刻两列波的图象，此刻平衡位置处于和0.8m的P、Q两质点刚开始振动。

质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是

A．质点P、Q都首选沿y轴正向运动

B．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点

C．t=1s时刻，质点M的位移为+4cm

D．t=1s时刻，质点M的位移为－4cm

26.由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象是

A．波的干波现象B．波的衍射现象

C．多普勒效应D．共振现象

27.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示。

关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e的运动情况，下列说法正确的是

A．若波形沿x轴正方向传播，则质点a运动的速度将减小

B．若质点e比质点d先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播

C．若波形沿x轴负方向传播，则质点c向下运动

D．若波形沿x轴正方向传播，再经过半个周期质点b将运动到质点d现在的位置

得分

阅卷人

四、作图题（共0题，题分合计0分）

得分

阅卷人

五、实验题（共1题，题分合计1分）

1.在“用单摆测重力的加速度“的实验中：

⑴需采用的测量仪器有___________，需直接测出的物理量有__________。

⑵在测单摆的周期时，测_______次全振动的时间，再取其平均值。

测单摆的周期,计时开始和结束时，摆球应在_______处。

得分

阅卷人

六、计算题（共12题，题分合计12分）

1.一列横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.005s时的波形图线如图所示。

（1）图中读出波的振幅和波长；

（2）设周期大于（t2－t1），如果波向右传播，波速多大？

如果波向左传播，波速又是多大？

（3）设周期小于（t2－t1），并且波速为6000m/s，求波的传播方向。

2.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图，已知波沿X轴正方向传播，波速是16m/s，求此波的波长是多少？

介质中质点的振动的频率是多少？

3.波在x轴线上传播着，在t1＝0和t2＝0.005秒时的波形曲线如下图所示：

（1）设周期大于（t2－t1），如果波向右传播，求波速的大小？

（2）设周期小于（t2－t1），并且波速为6000米/秒，求波的传播方向。

4.如图,凹形球面槽半径为R,且R>>AO。

今有一小球m无初速度从A释放,不计摩擦,求m运动到O点（最低点）所用的时间?

5.以速度v=20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率f=275Hz，已知常温下空气中的声速v0=340m/s。

当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率为多少？

当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的频率又是多少？

6.一列简谐横波由质点A向质点B传播。

已知A、B两点相距4m，这列波的波长大于2m而小于20m。

下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动的图象。

求波的传播速度。

7.如图，一颗子弹水平射入一原来静止的单摆摆球并留在摆球内，结果单摆开始做简谐运动，其振动图线如图所示。

已知子弹的质量为m=10g，摆球质量M=10kg。

那么根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映振动系统本身性质的物理量、子弹以及子弹和摆球一起运动过程中的守恒量，你能得到那些定量的结果？

（g=10m/s2）

8.一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有P、Q两个质点，它们相距0.8m。

当t=0时，P、Q两点的位移恰好是正最大值，且P、Q间只有一个波谷。

当t=0.6s时，P、Q两点正好处于平衡位置，且P、Q两点只有一个波峰和一个波谷，且波峰距Q点的距离第一次为0.2m。

求：

（1）波由P传至Q，波的周期。

（2）波由Q传至P，波的速度。

（3）波由Q传至P，从t=0时开始观察，哪些时刻P、Q间（P、Q除外）只有一个质点的位移等于振幅。

9.如图甲所示，a、b、c为质量相等的三个弹性小球（可看作质点），a、b分别悬挂在L1=1m，L2=0.25m的轻质细线上，它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压，a、b相距10cm。

若c从a和b的连线中点处以v0=5cm/s的速度向左运动，则c将与a和b反复碰撞而往复运动。

已知每次碰撞两球彼此交换速度。

碰撞后a和b的摆动可看作简谐运动。

以c球开始运动作为时间零点，以向左为正方向，在图乙中画出10s内c、a两球运动的位移-时间图象，两图象均以各自的初位置为坐标原点，并定量阐述作图的依据。

10.一列横波在t=0时刻的波形如图，传播方向沿x轴正方向，已知在0.9s末，P点恰好出现第3次波谷，则从零时刻算起，经过多长时间，在Q点第1次出现波峰？

11.劲度系数为k的轻弹簧，竖直放置在地面上，其上端固定有质量为M的钢板，处于静止状态，如图所示，现有一质量为m的小球从距钢板H的高处自由下落并与之发生碰撞，碰撞中无机械能损失。

已知M=3m，弹簧振子的周期

。

（1）求小球与钢板第一次碰撞后，