机械振动和机械波经典习题及答案

机械振动和机械波1、（08全国卷1）16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, xb=5.5 m,则A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同答案：C2、（08天津卷）21一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则A该波的振幅可能是20cmB该波的波长可能是8.4mC该波的波速可能是10.5 m/sD该波由口传播到6可能历时7s答案：D3、（07江苏）如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和tt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是CA任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动B任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零C如果波是向右传播的，则波的周期可能为tD如果波是向左传播的，则波的周期可能为t4、（01江浙）图1所示为一列简谐横波在t20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是BAv25cm/s，向左传播 Bv50cm/s，向左传播Cv25cm/s，向右传播 Dv50cm/s，向右传播 y/m x/m图1OP6 12 18 245、（06全国）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图1中实线所示，t=0.2s时刻的 波形如图1中的虚线所示，则 C 质点P的运动方向向右 波的周期可能为0.27s波的频率可能为1.25Hz 波的传播速度可能为20m/s6、（05天津卷）图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则A该波的频率可能是125HZ该波的波速可能是10m/st=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向各质点在0.03s内随波迁移0.9m7（北京卷）一列横波沿轴正向传播，为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过34周期开始计时，则图2描述的是处质点的振动图像处质点的振动图像处质点的振动图像处质点的振动图像答案：B8、 如图，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1=0,t2=0.5sT时的波形，能正确反映时波形的是图答案：D解析：因为t2T，可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播，即，所以T=2s，波峰沿x轴正方向传播，从处到处，选D。9（天津卷）.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为AA=1m f=5HzBA=0.5m f=5HzCA=1m f=2.5 HzDA=0.5m f=2.5 Hz答案：D10（福建卷）、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是 A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 【答案】B【解析】这类问题通常有两种解法：解法一：质点振动法（1）设波向右传播，则在0时刻x=4m处的质点往上振动，设经历时间时质点运动到波峰的位置，则，即当n=0时，T=0.08s0.02s，符合要求，此时当n=1时，T=0.016s0.02s，不符合要求。（2）设波向左传播，则在0时刻x=4m处的质点往下振动，设经历时间时质点运动到波峰的位置，则，即当n=0时，T=s0.02s，符合要求，此时当n=1时，T=0.02s，不符合要求。综上所述，只有B选项正确。解法一：波的平移法 （1）设波向右传播，只有当波传播的距离为时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，所以当n=0时，T=0.08s0.02s，符合要求，此时当n=1时，T=0.016s0.02s，不符合要求。（2）设波向左传播，只有当波传播的距离为时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，所以当n=0时，T=s0.02s，符合要求，此时当n=1时，T=0.02s，不符合要求。综上所述，只有B选项正确。【命题特点】本题考查机械波传播过程中的双向性。11解析：机械波的形成必须具备两个条件：振动的波源与能传播振动的介质.所以有机械振动不一定能形成机械波，而有机械波则表明一定存在机械振动.波在传播时介质中各质点均在波源的带动下依次振动，无论远近质点振动的快慢即频率均由波源决定，都是相同的.机械波一经形成即独立于波源，当波源停止振动后波将继续传播而不会停止.答案：B12解析：从图中可知，波长为4 m，振幅为2 cm.由于波的传播方向可能向左也可能向右，所以波速有许多可能的数值.同样它的周期也有许多可能的数值.故正确的答案为BC.答案：BC13解析：波长的定义为两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离，即振动同相的两相邻质点的距离.在开始振动时间相差一个周期的两相邻质点振动同相，即A对.只有同相的质点的运动方向才能始终一样，因而B正确.在波的传播过程中质点并不随波迁移，C错.在横波中相邻两个波峰（或波谷）之间的距离等于一个波长，D对.答案：ABD14解析：同一列波在不同介质中传播时，频率是不变的，因而频率之比应为11.由v=f知，在频率不变时，波速与波长成正比，即v1v2=31.答案：C15解析：在波的传播过程中，质点并不随波发生迁移，只在自身平衡位置附近振动，因而无论经历多长时间，质点的横坐标不发生变化.由波的传播方向和波形，能判断出此时坐标为（，0）的质点的振动方向向下，经T后，它运动到负最大位移处，即1/4周期后纵坐标y为A，而横坐标仍为.答案：B16解析：由振源的振动图象知振源振动的周期（即波的周期）T=0.1 s，故波的频率f=10 Hz，由v=f知波速v=410 m/s=40 m/s，所以只有B是正确的.答案：B17解析：衍射是一切波特有的现象，所以选项A对C错.发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B是正确的.声波的波长在1.7 cm到17 m之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，声波容易发生衍射现象，所以选项D也是正确的.答案：ABD18解析：从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总相等，所以选项A是错误的.质点B、F是同处在波峰的两个点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总相等，故选