机械波练习题
2013.3月
1. 下列说法正确的是
A.横波中质点的振动方向与波的传播方向一致
B.纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
C.同一机械波,当它通过不同的介质时,只有速度v不会改变
D.同一机械波,当它通过不同的介质时,只有频率f不会改变
2. 关于机械波,下列说法中正确的是
A.振动质点每个周期沿着波的传播方向移动一个波长的距离,
B.在横波中,质点的振动方向与波的传播方向互相垂直,
C.沿波的传播方向上,每一个质点的振动图像都是相同的,
D.在波的传播方向上,平衡位置相距为半个波长的两个质点,它们相对平衡位置的位移大小总是相等的。
3. 一列正弦波沿x轴传播,a、b为传播方向上的两点,其间距离小于一个波长,某时刻a点振动到x轴上方的最高点,b恰好通过平衡位置向上运动,则从此时刻起再经一个周期T时,a、b间的波形可能是下图中的?
4. 一列波在介质中传播,如图为该波在某一时刻的波形图,此时质点b向下运动.设从波源起振开始到目前为止,振动只发生在o、a之间,波的周期为T.则下列说法正确的是
A.波源是O,由波源起振开始计时,c质点经过的路程是1m
B.波源是O,由波源起振开始计时,c质点经过的路程是3m
C.波源是a,由波源起振开始计时,c质点经过的路程是1m
D.波源是a,由波源起振开始计时,c质点经过的路程是3m
5. 如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,一列横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,a开始由平衡位置向上运动,t=1 s时,质点a第一次到达最高点,则4sA.在质点c的加速度逐渐增大 B.质点a的速度逐渐增大
C.质点d向上运动 D.质点f向上运动
6. 在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s, 已知t=0时, 波刚好传播到x=40m处, 如图所示。在x=400m处有一接收器(图中未画出), 则下列说法正确的是
A.波源开始振动时方向沿y轴正方向
B.从t=0开始经0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6m
C.接收器在t=2s时才能接受到此波
D.若波源向x轴正方向运动,接收器收到波的频率可能为9Hz
7. 一列简谐波沿X轴正向传播,t=0时刻波形如图所示,t=0.5s时刻P点刚好第二次出现波峰,有下列可供选择的说法:①此刻P质点速度方向向上,②Q质点开始振动时,P质点正在波峰,③在t=0.5s时刻,质点P加速度方向向上,④在t=0.5s时刻,Q点第一次出现波峰。其中正确的是 A.②③ B.①④ C.③④ D.①②
8. 一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图(甲)所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置,若从该时刻开始计时,则图(乙)是下面哪个质点在经过3个周期后的振动图象
A.a处质点 B.b处质点 C.c处质点 D.d处质点
9. 已知平面简谐波在x轴上传播,原点O的振动图线如图a所示,t时刻的波形图线如图b所示,则t′=t+0.5 s时刻的波形图线是?
10. 右图是一列简谐横波在t=0时刻的波形图.已知这列波沿x轴正方向传播,波速为20 m/s,则在t=0.17 s时刻质点P
A.速度和加速度都沿-y方向
B.速度沿+y方向,加速度沿-y方向
C.速度和加速度均正在增大
D.速度正在增大,加速度正在减少
11. 如图所示,实线为一列横波某时刻的图象,这列波的传播速度为0.25 m/s,经过时间1 s后的波形为虚线所示.那么这列波的传播方向与在这时间内质点P所通过的路程是?
A.向左,10 cm ?B.向右,30 cm?
C.向左,50 cm? D.向右,70 cm?
12. 如图所示,甲图为一列简谐横波在某时刻的波形图,乙图是这列波传播介质中某质点此后一段时间内的振动图象,则
A.若波沿x轴正方向传播,图乙为A质点的振动图象
B.若波沿x轴正方向传播,图乙为B质点的振动图象
C.若波沿x轴负方向传播,图乙为质点C的振动图象
D.若波沿x轴正方向传播,图乙为质点D的振动图象
13. 振源A带动细绳振动,某时刻形成的横波波形如图甲所示,则在波传播到细绳上一点P时,开始计时,下列图乙的四个图形中能表示P点振动图象的是
14. 如图所示为一弹簧振子做简谐运动的图象,在振动过程中振子经过t1和t2这两个时刻,在这两个时刻振子的位移大小都为3.0cm,则振子在这两个时刻的
A.加速度的方向相同 B.速度的方向相同
C.弹性势能相同 D.回复力的方向相同
15. 如图4所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,已知这列波沿x轴正方向传播,波速为20m/s。P是离原点为2m的一个介质质点,则在t=0.17s时刻,质点P的
A.速度和加速度都沿-y方向
B.速度沿+y方向,加速度沿-y方向
C.速度和加速度都正在增大
D.速度正在增大,加速度正在减小
16. 一列简谐波在某一时刻的波形如图中实线所示,若经过一段时间后,波形变成图中虚线所示,波的速度大小为1m/s,那么这段时间可能是:
A.1s B. 2s C. 3s D. 4s
17. 图1所示为一列简谐横波在t=20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
A.v=25cm/s,向左传播 B.v=50cm/s,向左传播
C.v=25cm/s,向右传播 D.v=50cm/s,向右传播
题号
1
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6
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8
答案
9
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18. 一列简谐横波在x轴上传播,在和s时,其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示,求:
这列波可能具有的波速
当波速为280m/s时,波的传播方向如何?此时图中质点P从图中位置运动至波谷所需的最短时间是多少?
19. 一列简谐横波在弹性介质中传播,波速为6m/s,介质中有相距3cm的A、B两点,某一时刻,当A点振动到波谷位置时,B点恰好运动到平衡位置向上振动。
(1)若这列波的传播方向是由A向B,这列波的频率可能值为多少?这列波的波长的最大值是多大?
(2)若这列波的传播方向是由B向A,这列波的波长的可能值是多大?这列波的最低频率是多少?
20. 一列横波的波源在O处,经0.4s振动向右传播到20cm处,P点离O点80cm,如图所示,求:
(1)P点起源的速度方向是怎样?
(2)该波由O处开始向右传播到P点第一次到波峰的这段时间内,波源通过的路程是多大?
参考答案(仅供参考)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
BD
AB
D
A
B
B
C
C
AD
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
B
A
B
AD
AC
B
四.计算题答案:
18. 答案:若波沿x轴正向传播,则:
若波沿x轴负向传播,则:
, 于是得:(当k = 0,2,4,……时,波沿x轴正向传播;当k = 1,3,5,……时,波沿x轴负向传播).
当波速为280m/s时,代入上式得:
所以波向—x方向传播. P质点第一次达到波谷的相同时间里,波向左移动了7m,所以所需最短时间为:.
思路点拨:波在传播过程中,由于波的周期性和传播方向的不确定,可使得传播速度具有多解性.
19. (1)
(2)
20. (1)y轴负方向
(2)