机械波 章末综合检测
一、单选题
1.如图所示为某时刻的两列简谐横波在同种介质中沿相同方向传播的波形图,此时质点P的运动方向如图所示,已知质点P在a波上,质点Q在b波上,则下列说法错误的是( )
A.两列波具有相同的波速
B.此时质点Q正沿y轴正方向运动
C.一个周期内,质点Q沿x轴前进的距离是质点P的1.5倍
D.在质点P完成30次全振动的时间内质点Q可完成20次全振动
2.下列关于机械波的说法中,正确的是( )
A.发生干涉现象时,介质中振动加强点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零
B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C.在一个周期内,介质的质点所通过的路程等于振幅
D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大
3.沿x轴正方向传播的一列横波t=0时刻的波形如图所示,其波速为200 m/s,下列说法正确的是( )
A.从t=0时刻开始,质点b比质点a先到达平衡位置
B.从t=0时刻开始,经0.01 s质点a通过的路程为0.2 m
C.从t=0时刻开始,经0.01 s质点a沿x轴正方向传播了2 m
D.若该波传播过程中遇到宽约3 m的障碍物,能发生明显的衍射现象
4.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2Hz,现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A。上下振动了一段时间,某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上,且振动并不显著,而小球第二次发生了共振现象,则( )
A.由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B.两列波可能形成干涉
C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D.绳上不会出现振动位移大小为2A的点
5.如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个简谐波波源,a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc、某时刻a是两列波峰的相遇点,c是两列波谷的相遇点,则( )
A.a处质点始终处于波峰 B.a、c处质点位移大小始终相等
C.b为振动减弱点 D.c为振动减弱点
二、多选题
6.图甲表示一列简谐横波在t=17s时的波形图,图乙是该列波中的质点P的振动图像,由甲、乙两图中所提供的信息可知,下列说法正确的是( )
A.该波的波长为1.5m
B.该波的振幅为0.1cm
C.该波的传播速度为0.5m/s,方向沿x轴正方向
D.质点P在t=4.25s时沿y轴负方向运动
7.有一列简谐横波的波源在O处,某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20cm处,此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s,质点P离O处80cm,如图所示,取该时刻为t=0,下列说法正确的是( )
A.质点P开始振动时的速度方向沿y轴负方向
B.波的传播速度为1m/s
C.经过1.5s,质点P第一次到达波峰
D.在0~0.1s时间内,x=10cm处的质点振动的速度逐渐增大
8.关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是( )
A.物体做机械振动,一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的质点群有相同的频率
D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递
9.位于坐标原点的波源不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=40m/s,已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处,部分波形图如图所示,下列说法正确的是( )
A.波源开始振动的方向沿y轴正方向
B.t=0.45s时,x=9m处的质点的位移为零
C.t=0.45s时,波刚好传播到x=18m处
D.t=0.45s时,波刚好传播到x=31m处
10.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.波速为20m/s
C.t=0.15s时刻,质点P的位置坐标为(5m,0)
D.t=0.15s时刻,质点Q的运动方向沿y轴负方向
11.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图像如图所示,已知该波的周期为T,a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中正确的是( )
A.在t+时,质点c的速度达到最大值
B.在t+2T时,质点d的加速度达到最大值
C.从t到t+2T的时间间隔内,质点d通过的路程为4 cm
D.t时刻后,质点b比质点a先回到平衡位置
12.在纸面上有两波源和相距3m,频率均为2Hz,以为原点建立如图所示的坐标系,t=0时波源从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播。t=0.25s时波源也开始垂直纸面向上做简谐运动,在t=0.75s时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。则( )
A.波的传播速度为4m/s
B.虚线x=1.5m为振动加强区
C.t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个
D.t=1.0s后和连线上有2个振动减弱的位置
三、填空题
13.如图所示,在某一均匀的介质中,A、B是振动情况完全相同的两个波源,其振动方程均为x=0.1sin(20πt)m,介质中P点与A、B两波源的距离分别为7.5m和10m,两波源形成的简谐波沿各个方向传播,波速都是10m/s则A、B两点连线上相邻的振动加强点间距为_________,P点的振动是_________(填加强或减弱)
14.如图所示,两波源S1、S2在水槽中形成的波形,两列波传播速度分别为v1、v2,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。在两波相遇的区域___________(选填“会”“不会”)产生干涉,传播速度v1______v2(选填“大于”“等于”“小于”)。
四、解答题
15.如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形。
(1)若这列波的周期T符合3T(2)若波速大小为74m/s,则波的传播方向如何?
16.如图所示,甲图为某一列简谐波t=0时刻的图像,乙图为这列波上P点从这一时刻起的振动图像,求:
(1)波的传播方向和波速大小;
(2)画出经过2.3s后波的图像,并求出t=2.3s时P质点的位移和0~2.3s内P质点运动的路程。
17.如图所示,ABC是均匀介质中水平面上的直角三角形,θ=37°,AB=9m。位于A点的点波源上下振动,振幅为8cm,产生的波在平面上传播;在t0=0时刻B处质点正处在波峰,C处质点位移为+4cm且向下振动;经t=0.01s,B处质点位移第一次到达+4cm。cos37°=0.8,sin37°=0.6。回答下面问题:
(1)写出质点B的振动方程;
(2)求该机械波在介质中的波速。
18.水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”的美感,这一过程其实就是机械波的传播。现有一列向轴正方向传播的简谐横波,时刻的波形如图中实线所示,时的波形如图中虚线所示。已知波的周期满足,求:
(1)波的传播速度;
(2)写出质点振动位移随时间变化的关系式。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
2.A
3.D
4.C
5.B
6.BC
7.AC
8.BC
9.AD
10.BD
11.ABD
12.AC
13.0.5m 减弱
14.不会 等于
15.(1)沿x轴正方向传播时波速为54m/s,沿x轴负方向传播时波速为58m/s;(2)沿x轴负方向传播
16.(1) 沿x轴正方向传播,5m/s;(2),10cm,230cm
17.(1);(2)[或]
18.(1);(2)