机械波练习第一套

1、1机械波的特点2017·重庆一诊(多选)2004年，在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是()A地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C地震波和海啸都有纵波D地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强2. 波的图象2017·合肥一中联考如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，由图可知()A此列简谐横波的频率是4 HzB介质中各质点的振幅都是4 cmCx1 m处质点此时刻所受合外力最大，方向沿y轴负方向Dx2 m处质点此时刻速度最大，方向沿y轴

2、正方向3多解问题2017·山东部分学校联考如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5 s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。已知两列波的周期均大于0.3 s，则下列说法中正确的是()A波甲的波长可能大于波乙的波长B波甲的速度可能大于波乙的速度C波甲的周期一定等于波乙的周期D波甲的频率一定小于波乙的频率4波的干涉和衍射“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，因为声波()A发生了干涉，听者处于振动加强处B发生了干涉，听者处于振动减弱处C波长较短，无法发生明显衍射D波长较长，发生了明显衍射5(多选)一振动周期

3、为T，位于x0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x处的质点P，下列说法正确的是()A质点P振动周期为T，速度的最大值为vB若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向C质点P开始振动的方向沿y轴正方向D当P开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷E当P开始振动后，若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷62017·广东测试(多选)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2 s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度大小、方向第二次与v相

4、同，则下列判断中正确的是()A波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/sB波沿x轴负方向传播，且波速为10 m/sC质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反D若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处E从图示位置开始计时，在3 s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y10 cm72017·甘肃诊断考试(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0.1 s时刻的波形如图所示，质点Q的x轴坐标为2 m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.2 s。下列说法正确的是()A波速为10 m/sB波的频率为5 HzCx7 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰Dx3 m的质点在t0

5、.25 s时，沿y方向运动E当质点Q位于波峰时，x10 m的质点恰好位于波峰82017·沈阳高三质检(多选)一列简谐横波沿x轴正向传播，波速为2.0 m/s。某时刻，其波形图如图所示，P为介质中的一质点(此刻简谐横波还未传播到质点P)。下列说法正确的是()A该列简谐横波的波长为2.0 mB质点P开始振动后，其振幅为5 cmC质点P开始振动后，其振动周期为0.75 sD质点P的起振方向沿y轴正方向E质点P开始振动后，将沿x轴正方向以2.0 m/s的速度移动92017·长春高三质监(多选)如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波，实线是在t0时刻的波形图，虚线是在t0.2 s时刻的波

6、形图。已知该波的波速是0.8 m/s，则下列说法正确的是()A这列波的周期是0.15 sB这列波是沿x轴负方向传播Ct0时，x4 cm处的质点速度沿y轴正方向D00.2 s内，x4 cm处的质点振动方向改变了3次Et0.2 s时，x4 cm处的质点加速度方向向下10.2016·绵阳三诊如图所示，一简谐横波在t0时的波形是图中实线，在t10.2 s时的波形是图中虚线，P为介质中x4 m处的质点，则()A该波一定沿x轴正方向传播B该波的传播速度可能为5 m/sC从t0开始，质点P经过0.2 s沿x轴正方向运动1 mDt0.4 s时，质点P的位置y4 cm11在学校运动场上50 m直跑道的

7、两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A2 B4 C6 D812(多选)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播。质点M位于x0.2 m处，则()A这两列波不会发生干涉现象BM点的振动总是加强CM点将做振幅为30 cm的简谐振动D由图示时刻开始，再经过T甲，M点将位于波峰13(多选)如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振

8、幅不变，波速为1 m/s，波长为0.5 m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是()AA、E两点始终位于波峰位置B图示时刻A、B两点的竖直高度差为20 cmC图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动D从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为80 cmED点振动频率为2 Hz142016·全国卷(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是()A水面波是一种机械波B该水面波的频率为6 HzC该水面波的波长为3 m D水面波没有将该同学推向岸边，是因为波

9、传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移152016·全国卷(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m。P、Q开始振动后，下列判断正确的是()AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动

10、时，Q在波峰162016·四川高考(多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点。波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示。则()A质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B该波从P传到Q的时间可能为7 sC该波的传播速度可能为2 m/sD该波的波长可能为6 m172016·天津高考(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y5 sin，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x12 m处，波形图象如图所示，则()A此后再经6 s该波传播到x24 m处BM点在此后第3 s末的振动方向沿y轴

11、正方向C波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D此后M点第一次到达y3 m处所需时间是2 s18.2017·江西师大附中期末一列沿着x轴传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示。甲图中x2 cm处的质点P的振动图象如乙图所示。求：(1)该波的波速和传播方向；(2)从t0时刻开始，甲图中x5 cm处的质点Q第三次出现波峰的时间。19.如图所示，坐标原点O处的波源t0时刻开始沿y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。t0.3 s时刻，波传到x3 m的P点。求：(1)波的传播速度；(2)再经过多长时间，位于x8 m处的Q点到达波谷。20.2017·福建高中毕业检测如图所示，

12、在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，频率为2.5 Hz。在t0时，xP2 m的P点位于平衡位置，速度沿y方向；xQ6 m的Q点位于平衡位置下方最大位移处。求：(1)质点P第一次有y方向最大加速度需经过的时间t；(2)波的传播速度v。21.一列横波沿x轴传播，在某一时刻x轴上相距s的两质点A、B，均处于平衡位置，且A、B间只有一个波峰，经过时间t，质点B第一次到达波峰，试求该波的传播速度。222016·全国卷一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x0和x5 cm处的两个质点。t0时开始观测，此时质点O的位移为y4 cm，质点

13、A处于波峰位置；t s时，质点O第一次回到平衡位置，t1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式。1. AC 解析地震波和海啸都是由震源的振动在介质中传播引起的机械波，选项A正确；波源停止振动时，海啸和地震波的传播不会立即停止，选项B错误；地震波和海啸中都既有横波又有纵波，选项C正确；地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈弱，选项D错误。2.C 解析波形图是同一时刻不同质点离开平衡位置的位移图象，从波形图上无法确定横波的频率，选项A错误；波形图中纵坐标表示质点离开平衡位置的距离，故介质中各质点的振幅是2 cm，B错误；x1 m处

14、的质点此时刻正处于正向最大位移处，所受合力最大，其方向沿y轴负方向，选项C正确；x2 m处的质点处于平衡位置，速度最大，但因波的传播方向未知，故无法确定此质点的振动方向，选项D错误。3.B 解析由图示知，波甲的波长14 m，波乙的波长26 m，故1<2，选项A错误；由题意知，对甲波t0.5 sT1(n0,1,2，)，则T1 s(n0,1,2，)，由于T1>0.3 s，则T11 s或 s；同理，乙波周期T21 s或 s；故波甲的周期可能等于、大于或小于波乙的周期，根据v可得：波甲的速度可能等于、大于或小于波乙的速度，选项B正确，C、D错误。4.D解析“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听

15、到墙另一侧传来的声音，因为声波波长较长，发生了明显衍射，选项D正确。5.BCD解析质点P振动周期与O点振动周期相同，也为T，但其振动速度与波速不同，故A错误；O、P两点相距x3·，为半波长的奇数倍，故P点与O点的振动方向总是相反的，故某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向，B正确；根据波的特点，简谐波传播过程中质点的起振方向都与波源的起振方向相同，故质点P开始振动的方向沿y轴正方向，C正确；P点与O点的振动方向总是相反的，故若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷，故D正确，E错误。6.ADE解析由题意可知，质点P在0时刻向上振动，波向x轴正向传播，周期T

16、1.2 s，波速v10 m/s，选项A正确，B错误；间距为半波长的奇数倍的两质点的位移总是大小相等、方向相反，MQ的间距不是半波长的奇数倍，选项C错误；NQ的间距是半波长，若N在波谷，则Q一定在波峰，选项D正确；当t3 s时，2，故从图示位置开始(M质点向下振动)，经3 s，质点M偏离平衡位置10 cm，选项E正确。7.ACE解析质点连续两次经过平衡位置的时间间隔是半个周期，则周期T0.4 s，由图象可知波长为4 m，则波速为v10 m/s，则A正确；频率f Hz2.5 Hz，则B错误；t0.1 s时x7 m的质点正处于平衡位置向上振动，到t0.2 s时刻，刚好经过四分之一个周期，恰好处于波峰

17、，则C正确；t10.1 s时x3 m的质点正处于平衡位置向上振动，经过t0.15 s到t0.25 s时刻质点运动到周期之间，这时质点正向下运动，则D错误；x10 m处质点与Q点相差两个波长，两者运动状态完全相同，所以Q处于波峰时x10 m处质点也处于波峰，则E正确。8.ABD解析由波动图象得，该波的波长2.0 m，振幅A5 cm，选项A、B正确；该波的周期T1 s，选项C错误；t0时x2.5 m的质点经过平衡位置向y轴正方向振动，所以质点的起振方向为y轴正方向，故波形传到质点P时，P经过平衡位置向y轴正方向振动，选项D正确；机械波在传播过程中，介质中的质点只是在平衡位置附近来回振动，并不随波迁

18、移，选项E错误。9.ABD解析由题图知，该波的波长12 cm，由v得，T0.15 s，选项A正确；t0.2 sT，由波形图知，波沿x轴负方向传播，选项B正确；由同侧法知，t0时，x4 cm处的质点速度沿y轴负方向，选项C错误；t0.2 sT，即00.2 s内，x4 cm处的质点振动了个周期，其振动方向改变了3次，选项D正确；在波形图中，质点的加速度方向始终指向平衡位置，即x轴，故t0.2 s时，x4 cm处的质点的位移为负，所以加速度方向向上，选项E错误。10.B解析当波向左传播时，传播的距离xn4n3，tt1t0.2nTT，波速v20n15(m/s)，T，n0、1、2、3。当波向右传播时，传

19、播的距离xn4n1，tt1t0.2nTT，波速v20n5(m/s)，T，n0、1、2、3由于波传播方向的不定性，所以据波形图与时间无法判断该波的传播方向，故A错误。据以上分析可知，当波向右传播时，该波的波速可能为5 m/s，故B正确。据波传播特点可知，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误。根据波的图象和以上分析可知，t0.4 s时，质点P的位置不可能y4 cm，故D错误。11.B解析根据波的干涉的加强点和减弱点的条件，可知当某点与两个波源距离差为波长的整数倍时，该点为振动加强点，即声音加强，由题可知，xn5n(n0,1,2)，所以这位同学距离跑道两端相差5 m的整数倍时，

20、也就是说这位同学每向前运动2.5 m，就为一个声音加强点，10 m内共有4个点。故选B。12.BC解析两列简谐横波在同一均匀介质内传播，波速相等，由图可知两列波的波长相等，由vf可知，频率相等，所以两列波能产生干涉，故A错误；质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是加强，振幅等于两列波振幅之和，为A20 cm10 cm30 cm，则M点将做振幅为30 cm的简谐振动，故B、C正确；从图示时刻开始，两波在M点都将向下运动，再经过1/4甲波周期，M点会到达波谷，D错误。13.BDE解析从题图可看出，A、E两点是波峰与波峰的交点，为振动加强点，则A、E两点以10 cm为振幅做简谐运动，A错误；

21、图示时刻，A在波峰处，位移为10 cm，B在波谷处，位移为10 cm，两点竖直高度差为20 cm，B正确；A、B、C、E均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图可知波是由E处向A处传播，在图示时刻这些质点的波形图如图所示，由图知C点向上运动，即C点正处于平衡位置且向上运动，C错误；由波速及波长可计算出周期为0.5 s，B点是振动加强点，从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为8倍振幅，即80 cm，D正确；由周期知D点振动的频率为2 Hz，E正确。14.ACE解析水面波是一种机械波，传播过程中各质点只在平衡位置上下往复运动，不随波的传播而迁移，因此水面波不会将该同学推向岸边，故D错误，A、E均正

22、确。由题意可知该波的周期T s s，频率f0.6 Hz，波长vT1.8× m3 m，故B错误、C正确。15.BDE解析由波速公式：vf得0.8 m，LSP19，LSQ18，由波动的周期性，采用“去整留零”的方法，可在波形图上标出S、P、Q三点的位置，如图所示，由图可知，P、Q两点的运动方向始终相反，A项错误，B项正确；S在平衡位置时，P、Q一个在波峰，一个在波谷，C项错误；当S恰通过平衡位置向上运动时，P在波峰，Q在波谷，反之则相反，故D、E项正确。16.AD解析由图可知Q的起振方向沿y轴正方向，A正确；仍由图可知，T6 s，质点Q比质点P到达同一振动状态晚了tnTT(6n4)s(n

23、0,1，2，)，此即为该波从P传到Q所需的时间，当t7 s时n，故B错误；由v m/s知，当v2 m/s时n，故C错误；再由vT m知，当n1时6 m，故D正确。17.AB解析由波源振动表达式可知，而，所以T4 s，由波形图知8 m，波速v2 m/s，xv·t12 m，故A项正确；经过t3 s，波向前传播的距离为x，xv·t6 m，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y轴正方向，B项正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，由题图可得波源起振方向沿y轴正方向，C项错误；此时M点在y3 m处且沿y轴负方向振动，第一次到达y3 m处所用时间小于，故D项错误。18.尝试解答(1)0.02_m/s，沿x轴负方向传播_(2)2.75_s(1)由图象可知，波长2 cm，周期T1 s，波速v0.02 m/s。由图象可知，t0时刻P点向上振动，故波沿着x轴负向传播。(2)质点Q开始向下振动，第三次到达波峰时间为2TT2.75 s。答案(1)10 m/s(2)0.4(2n) s(n0,1,2，)19.解析(1)由题知，波的传播速度v10 m/s。(2)由图可知，4 m，故知周期T0.4 s设再经过时间t，位于x8 m处的Q点第一次到达波谷，从P点传播到Q点的时间t10.5 s