机械波的产生和传播(习题).pdf

机械波的产生和传播机械波的产生和传播 一 选择题一 选择题 1 关于振动和波的关系 下列说法中正确的是 A 振动是波形成的原因 波是振动的传播形式 B 振动是单个质点呈现的运动现象 波是许多质点联合起来呈现的运动现象 C 波的传播速度就是质点振动的速度 D 波源停止振动时 波立即停止传播 2 关于横波和纵波 下列说法正确的是 A 对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同 有时相反 B 对于纵波质点的振动方向与波的传播方向一定相同 C 形成纵波的质点 随波一起迁移 D 空气介质只能传播纵波 3 关于波动下列说法正确的是 A 介质中的质点随波的传播而迁移 B 质点振动的方向总是垂直于波的传播方向 C 波不但传递能量 还能传递信息 D 波传播的速度和质点振动速度相同 4 沿绳传播的一列机械波 当波源突然停止振动时 A 绳上各质点同时停止振动 横波立即消失 B 绳上各质点同时停止振动 纵波立即消失 C 离波源较近的各质点先停止振动 较远的各质点稍后停止振动 D 离波源较远的各质点先停止振动 较近的各质点稍后停止振动 5 图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 四个质点的加速度大小分别为 aa ab ac ad 它们的速 度大小分别为 va vb vc vd 则 A ac ab aa ad B ac ab aa ad 0 C va vd vb vc D va vd vb vc 6 如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图 此时刻质点 的运动方向向下 则 A 该波向左传播 B 质点 B 和 D 的运动方向相同 C 质点 C 比质点 B 先回到平衡位置 D 此时质点 F 和 H 的加速度相同 7 一列简谐横波某时刻的波形图如图所示 由此图可知 A 若质点 a 向下运动 则波是从左向右传播的 B 若质点 b 向上运动 则波是从左向右传播的 C 若波从右向左传播 则质点 c 向下运动 D 若波从左向右传播 则质点 d 向上运动 8 如图所示 画出了一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形 由图像可知 A 质点 b 此时位移为零 B 质点 b 此时向 y 方向运动 C 质点 d 的振幅是 2 cm D 质点 a 再经过 2 T 通过的路程是 4 cm 偏离平衡位置的位移是 4 cm 9 振源 A 带动细绳上下振动 某时刻在绳上形成的横波波形如图甲所示 规定绳上各质点向上 运动方向为正方向 从波传播到绳上 P 点开始计时 能表示 P 点在第一个周期内振动的图像是图乙中 的 10 一列在竖直方向向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播 振幅为20 cm 周期为4 10 2 s 现 沿 x 轴任意取五个相邻的点 P1 P2 P3 P4 P5 它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上 大小 都为 10 cm 则在此时刻 P1 P2 P3 P4四点可能的运动是 A P1向下 P2向上 P3向下 P4向上 B P1向上 P2向下 P3向上 P4向下 C P1向下 P2向下 P3向上 P4向上 D P1向上 P2向上 P3向上 P4向上 二 填空题二 填空题 11 如图所示是沿绳向右传播的一列横波 在图上速度最大的点是第 点和第 点 除去第 1 点外 加速度最大的点是第 点 此质点此时处在波的 位置 正在向上 振动的质点是 三 解答题三 解答题 12 在地球上生活的人能不断地听到外面传来的各种声响 而登月宇航员却感到月球周围一片寂 静 即使两个宇航员面对面讲话也无法听到 试用本节学过的知识解释 13 已知地震中纵波与横波的传播速度分别为 9 1 km s 和 3 7 km s 某地震观测中心记录到两 种波到达的时间差为 7 8 s 1 求地震中心到达此地震观测中心的距离 2 观测中心首先觉察到的是上下振动还是左右晃动 设震源在地震观测中心正下方 14 如图 12 1 16 所示是一列简谐横波某时刻的波形图 图中 P 点为介质中的一质点 此时刻恰 好过平衡位置 已知其振动周期 T 0 4 s 求至少过多长时间 P 质点到达波峰 15 如图 12 1 17 甲为波源 1 的振动图像 图 12 1 17 乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点 在 t 1 s 时的振动状态 请在图 12 1 17 丙中画出 t 5 s 时质点的振动状态 答案与解析 一 选择题一 选择题 1 答案 A B 2 答案 D 解析 横波质点的振动方向与传播方向相互垂直 纵波质点的振动方向与传播方向有时相同 有时相反 故 A B 均错误 介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动 不会随波定向移动 故 C 项错误 因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力 故空气中的机械波只能是纵波 故 D 项正 确 3 答案 C 4 答案 C 解析 波的形成需要波源和介质 当波源突然停止振动时 先是离波源较近的质点停止振动 较远的质点仍在振动 但一会儿也会停止振动 C 项正确 5 答案 A D 6 答案 A C D 解析 由 带动 法可知 已知 F 向下振动 其相邻的前边的质点一定在下边 即可知波的传播 方向向左 因此质点 D E 的运动方向也向下 而质点 A B H 的运动方向向上 故 A 选项正确 B 选项错误 质点 F H 相对各自平衡位置的位移相同 由机械振动的运动学特征 a kx m 可知两质点的 加速度相同 D 选项正确 质点 C 直接从最大位移处回到平衡位置 即 tC T 4 而质点 B 要先运动 到最大位移处 再回到平衡位置 故 tB T 4 tC C 选项正确 7 答案 B 解析 解决此题时 要判断波的传播方向或质点振动方向 沿着渡的传播方向看去 图像 上坡 段的质点均向下振动 而 下坡 段质点均向上振动 若波从左向右传播 a b 处于下坡 向上振动 故 A 错 B 对 c d 处于上坡 应向下振动 D 错 若波从右向左传播 c d 处于下坡 向上振动 C 错 8 答案 A C 解析 由波形知 质点 b 在平衡位置 所以其位移此刻为 0 选项 A 正确 因波向右传播 波 源在左侧 在质点 b 的左侧选一参考点 b 由题图知 b 在 b 上方 所以质点 b 此时向 y 方向运动 选项 B 错误 简谐波传播过程中 介质各质点振幅相同 所以质点 d 的振幅是 2 cm 选项 C 正确 再 过 2 T 的时间 质点 a 将运动到负向最大位移处 它偏离平衡位置的位移为 2 cm 故选项 D 错误 9 答案 C 解析 由波形图可知 此时波动刚传到 Q 点 Q 点的起振方向向上 因各点的起振方向相同 故 P 点应从平衡位置向上振动 故 C 正确 A B D 错误 10 答案 A B 解析 特别要注意 题目中指出的五个相邻的 位移向上且相等的质点 只能是如图中 a 或 b 所示的一种 在 a 中 由平移法可知 P1 P3 P5向下运动 P2 P4向上运动 在 b 中 由 平移法可知 P1 P3 P5向上运动 P2 P4向下运动 二 填空题二 填空题 11 答案 3 7 5 上方最大位移处 6 7 解析 波向右传播 介质中左边的质点带动右边的质点振动 故 2 3 4 质点向下振动 6 7 质点向上振动 如题图时刻 3 7 两质点在平衡位置 速度最大 1 5 两质点在最大位移处 加速度 最大 三 三 解答题解答题 12 答案 见解析 解析 我们能听到声响 实际是感受到了声波 声波 机械波 的产生必须具备两个条件 即 波源和介质 在月球周围没有能传播声波的介质 因此波源的振动不能向外传播 因而在月球上不能 听到声音 13 答案 见解析 解析 1 设地震中心到观测中心的距离为 x 则有7 8 3 79 1 xx 所以 x 48 6 km 2 由于纵波传播的