高中物理先修3-4机械波单元测试

选修3-4机械波单元测试
一．选择题（共15小题）
1．横波和纵波的区别是（　　）
A．横波中的质点做的是振动，纵波中的质点是沿波传播方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与纵波的传播方向垂直
2．某一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点，质点P正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴正方向传播
B．t＝时刻，Q比P的速度大
C．t＝时刻，Q到达平衡位置
D．t＝时刻，P向y轴正方向运动
3．简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是（　　）

A．再过一个周期时，质点P的位移为正值
B．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向
C．质点P此时刻的速度沿y轴的负方向
D．经过一个周期，质点P通过的路程为2a
4．一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.1s时波形图如图中实銈所示，波刚好传到c点；t＝0.4s时波形如图中虚线所示，波刚好传到e点。a、b、c、d、e是同一介质中的质点，下列说法
确的是（　　）

A．这列简谐横波遇到频率为2Hz的另一列简谐横波时会发生干涉现象
B．t＝0.2s时质点b和质点c的位移相等
C．质点d在0.1～0.4s时间内通过的路程为40cm
D．t＝s时质点a运动到波峰位置
5．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2﹣t1＝1.0s，由图判断下列哪一个波速是不可能的（　　）

A．1 m/s B．3 m/s C．5 m/s D．10 m/s
6．如图所示，为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、b、c是甲波上的三个点。下列说法正确的是：（　　）

A．这两列波相遇时能发生干涉现象
B．甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大
C．质点a比质点b先回到平衡位置
D．若v甲＝20m/s，再经t＝0.5s，质点c运动的路程是0.4m
7．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5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是（　　）

A．C、E两点都保持静止不动
B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm
C．图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动
D．从图示的时刻起经0.25s后，B点通过的路程为20cm
8．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是（　　）

A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为7 cm
9．如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图中所示范围内振幅不变），波速为2m/s，波长为0.4m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是（　　）

A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm
10．一块小石子投入河水中激起一列水波，遇到障碍物后能发生明显衍射现象，障碍物是（　　）
A．静止在河面的渔船 B．静止在河面的货船
C．竖立在河中的竹竿 D．竖立在河中的桥墩
11．研究发现，声音在气体中的速度仅取决于气体的压强和密度及一些数字常数，某人根据单位制的知识推出了计算气体中声速的公式，并计算出声音在压强1.00×105Pa，密度1.29×10kg/m3和压强1.29×105Pa，密度1.44kg/m3的两种气体中声速之比，正确结果是（　　）
A．100：144 B．120：129 C．1.0×1.29 D．1.44：1
12．下列关于声的叙述正确的是（　　）
A．人们利用超声波可以清洗精密仪器
B．声音在真空中的传播速度为340m/s
C．公路两旁的绿化带是在声源处减弱噪声
D．距离发声体越近，音调越高
13．下列说法正确的是（　　）
A．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度
B．当波从一种介质进入另一种介质中传播时，波长一定不变
C．靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，是因为汽车靠近我们时发出的声波频率会变高
D．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄．
14．下列说法正确的是（　　）
A．机械波的振幅与介质有关，与波源无关
B．机械波的传播速度与波源有关，与介质无关
C．医院用的“彩超”利用的是超声波的多普勒效应
D．形成纵波的质点，随波一起发生迁移
15．下列说法中正确的是（　　）
A．作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定
B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C．在干涉图样中，振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移
D．在干涉图样中的振动加强点上各质点的振动位移总是最大
二．填空题（共5小题）
16．2004年印度洋发生里氏9级地震，引发了巨大的海啸，有几十万人遇难．这次灾难之后，国际上加强了对海啸预警系统的研究和建设．地震发生时会产生次声波，已知次声波在水中的传播速度是1500m/s，若某次海啸发生的中心位置到最近的陆地距离是300km，海浪推进的速度是200m/s，则岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登陆的时间是　 　 s．
17．机械波产生的条件是　 　，　 　．机械波按波的传播方向与振动方向的不同可以分为　 　和　 　．
18．中国台湾和日本已经安装了先进的地震预警系统，它能比任何现有的方法更快地探测到大地震的来临，以保护计算机和核设施．地震就是我们脚下大地的剧烈　 　．（填“运动”或“振动”）
19．波源在O点，一列简谐横波沿x轴传播。t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距l.5m，A点速度沿y轴负方向；t＝0.02s时，质点A第一次到达负向最大位移处。由此可知此波的传播速度为　 　m/s，t至少等于　 　s时，质点B处在波谷位置。

20．如图所示在某一均匀介质中，AB是振动情况完全相同的两个波源其简谐运动表达式均为x＝2sin10πt（m），介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播波速都是10m/s。则该波的波长λ＝　 　m，P点振动　 　（填“加强”或“减弱”）。

三．计算题（共2小题）
21．湖面上停放甲、乙两条船，它们相距30m，一列水波正在湖面上沿两船连线方向传播，观察到甲船从开始振动的1min内上下震荡30次，而乙船在这个时间内上下震荡28次。求：
①这列波的周期；
②水波在水面上传播的速度。
22．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t＝4s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点。图乙为质点P的振动图象，求：
（i）波的传播方向和波速的大小；
（ii）质点Q平衡位置的坐标。



参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．横波和纵波的区别是（　　）
A．横波中的质点做的是振动，纵波中的质点是沿波传播方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与纵波的传播方向垂直
【分析】机械振动在介质中的传播称为机械波。随着机械波的传播，介质中的质点振动起来，根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系，可以把机械波分为横波和纵波两类。
物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波。在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷。
物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波。质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部。
【解答】解：A、物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，对于纵波质点的运动方向与波的传播方向可能相同，也可能相反，故AD错误；
B、地震的横波的传播速度一定比纵波慢；故B错误；
C、横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部，故C正确；
故选：C。
2．某一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点，质点P正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴正方向传播
B．t＝时刻，Q比P的速度大
C．t＝时刻，Q到达平衡位置
D．t＝时刻，P向y轴正方向运动
【分析】向动能增大的方向即为向平衡位置运动，可确定波的传播方向，距离平衡位置越近，速度越大；
画出t═时刻的波形图，据波形图分析出各点的运动情况。
【解答】解：A、质点P向动能增大的方向运动，即t＝时刻P向平衡位置运动，即运动方向向下，可得该波沿x轴负方向传播，故A错误
B、图示时刻，Q点处在波谷，速度为0，小于P点的速度，故B错误
CD、t＝时刻，移动波形图如图所示，则由图虚线部分可知，Q点位于波峰，P点在平衡位置下方向Y轴正方向振动，故C错误，D正确

故选：D。
3．简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是（　　）

A．再过一个周期时，质点P的位移为正值
B．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向
C．质点P此时刻的速度沿y轴的负方向
D．经过一个周期，质点P通过的路程为2a
【分析】根据波的传播方向，由波形平移法确定质点的振动方向，从而确定质点的位移如何变化。经过一个周期，质点P通过的路程是4倍振幅。
【解答】解：A、图示时刻质点P的位移为正值，再过一个周期时，质点P回到原位置，位移仍为正值，故A正确。
BC、波沿x轴的正方向传播，根据波形平移法知质点P此时刻的速度沿y轴的正方向，故BC错误。
D、经过一个周期，质点P通过的路程为4a。故D错误，
故选：A。
4．一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.1s时波形图如图中实銈所示，波刚好传到c点；t＝0.4s时波形如图中虚线所示，波刚好传到e点。a、b、c、d、e是同一介质中的质点，下列说法
确的是（　　）

A．这列简谐横波遇到频率为2Hz的另一列简谐横波时会发生干涉现象
B．t＝0.2s时质点b和质点c的位移相等
C．质点d在0.1～0.4s时间内通过的路程为40cm
D．t＝s时质点a运动到波峰位置
【分析】根据图象得到波的传播距离，结合传播时间得到波速；由波速公式v＝求出波的周期。根据时间与周期的关系分析质点的运动状态和通过的路程。再根据干涉现象的形成条件得到另一列波的频率。
【解答】解：由题知，ce间的距离 xce＝9m﹣6m＝3m，则波速为：v＝，则周期为：
A、该波的频率为：，两列波发生干涉的条件为频率相等，故A错误。
B、由图可知，b质点经过0.1s即运动到平衡位置，c质点经过0.1s运动到波峰位置，故B错误；
C、波从c质点传到d质点所用的时间为：，0.2～0.4s时间为，且0.1s时质点d处于平衡位置，所以质点d运动的路程为s＝2A＝40cm，故C正确；
D、根据公式y＝Asinωt＝Asint＝20sin5πt cm，知质点a的位移为10cm时，即10＝20sin5πt，解得：t＝s，质点a在s即从图示位置，再经过s，质点a回不到平衡位置，故D错误。
故选：C。
5．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2﹣t1＝1.0s，由图判断下列哪一个波速是不可能的（　　）

A．1 m/s B．3 m/s C．5 m/s D．10 m/s
【分析】简谐横波在x轴上传播，由实线形成虚线，根据波的周期性，可得出波向右传播和向左传播时波速的两个通项，再得到特殊值，从而作出判断。
【解答】解：AC、要由实线形成虚线，根据波形的平移法可知，波可能沿x轴正方向传播，也可能沿x轴负方向传播。
若波沿x轴正方向传播，则有：t2﹣t1＝（n+）T，得：T＝s，（n＝0，1，2，…）
由图读出波长λ＝4m，则波速为：v＝＝（4n+1）m/s，若n＝0，v＝1m/s；若n＝1，v＝5m/s。故AC正确。
BD、若波沿x轴负方向传播，则有：t2﹣t1＝（n+）T，得：T＝s，（n＝0，1，2，…）
由图读出波长λ＝4m，则波速为v＝＝（4n+3）m/s，若n＝0，v＝3m/s。由于两种情况下，n都是整数，所以v不可能为10m/s。故B正确，D错误。
本题选不可能的，故选：D。
6．如图所示，为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、b、c是甲波上的三个点。下列说法正确的是：（　　）

A．这两列波相遇时能发生干涉现象
B．甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大
C．质点a比质点b先回到平衡位置
D．若v甲＝20m/s，再经t＝0.5s，质点c运动的路程是0.4m
【分析】根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，由图直接比较波长的大小；两列波的波速相同，由波速公式v＝λf分析频率关系，若两列波的频率相同，就能够发生干涉。根据质点的振动方向，分析质点回到平衡位置的先后。根据时间与周期的关系求质点c通过的路程。
【解答】解：AB、波速是由介质决定的，可知两列波的波速相等，根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，由图知，甲波的波长与乙波的大，由波速公式v＝λf知，两波的频率不等，不能发生干涉现象，故A、B错误。
C、甲波向右传播，由上下坡法可知，此时质点a正向上运动，质点b正向下运动，所以质点a比质点b后回到平衡位置。故C错误。
D、若v甲＝20m/s，而波长为 λ甲＝8m，则周期为 T甲＝＝＝0.4s，则再经t＝0.5s，质点c由甲波引起的路程是 S1＝2A甲＝2×10cm＝0.2m。质点c由乙波引起的路程是 S2＝4A乙＝4×5cm＝0.2m。故总路程是0.4m，故D正确。
故选：D。
7．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5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是（　　）

A．C、E两点都保持静止不动
B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm
C．图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动
D．从图示的时刻起经0.25s后，B点通过的路程为20cm
【分析】频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的．
【解答】解：ABD、如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象。实线表波峰，虚线表波谷，则A、E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm。而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm。所以A、B相差20cm。
周期T＝＝s＝0.5s，
从图示时刻起经0.25s，B质点通过的路程为2A＝20cm。故BD正确，A错误。
C、由图可知，下一波峰将从E位置传播到C位置，则图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动，故C正确；
本题选择错误的，故选：A。
8．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是（　　）

A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为7 cm
【分析】两列频率相同，振幅不同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱，从而即可求解。
【解答】解：图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的。
A、质点D是振动加强点，故A错误；
B、s1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为7cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为﹣7cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确；
C、B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误；
D、质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为1cm，故D错误；
故选：B。
9．如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图中所示范围内振幅不变），波速为2m/s，波长为0.4m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是（　　）

A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm
【分析】波峰和波峰叠加、波谷与波谷叠加，振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱；质点的位移等于两个振动引起位移的矢量和。
【解答】解：A、A、C两点都为波峰与波谷叠加，振动减弱，故A错误；
BC、B、D两点是波谷和波谷、波峰和波峰叠加点，为振动加强点，B、D的连线上所有点为振动加强点，故B错误，C正确；
D、该时刻，D点处于波峰，偏离平衡位置的位移大小为4cm，B点处于波谷，偏离平衡位置的位移大小为4cm，则B、D两点此时刻竖直高度差为8cm，故D错误；
故选：C。
10．一块小石子投入河水中激起一列水波，遇到障碍物后能发生明显衍射现象，障碍物是（　　）
A．静止在河面的渔船 B．静止在河面的货船
C．竖立在河中的竹竿 D．竖立在河中的桥墩
【分析】根据发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小，从而即可求解。
【解答】解：河水中激起一列水波，遇到障碍物后能发生明显衍射现象，依据发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小，
故该障碍物的尺寸较小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
11．研究发现，声音在气体中的速度仅取决于气体的压强和密度及一些数字常数，某人根据单位制的知识推出了计算气体中声速的公式，并计算出声音在压强1.00×105Pa，密度1.29×10kg/m3和压强1.29×105Pa，密度1.44kg/m3的两种气体中声速之比，正确结果是（　　）
A．100：144 B．120：129 C．1.0×1.29 D．1.44：1
【分析】先将压强的单位转化为基本单位表示，最后从单位的角度得到声音速度与压强和密度的关系，再求解比值．
【解答】解：压强单位：Pa＝＝＝kg?m﹣1?s﹣2
密度单位：kg/m3
故密度单位与压强单位的比值是：（m/s）2
故推测：v∝
声音在压强1.00×105Pa，密度1.29×10kg/m3和压强1.29×105Pa，密度1.44kg/m3的两种气体中声速之比为：
＝＝
故选：B。
12．下列关于声的叙述正确的是（　　）
A．人们利用超声波可以清洗精密仪器
B．声音在真空中的传播速度为340m/s
C．公路两旁的绿化带是在声源处减弱噪声
D．距离发声体越近，音调越高
【分析】通过对声音的传播、声音的特性、减弱噪声的方式、声音可以传递能量和信息完成此题
【解答】解：A、人们利用超声波可以清洗精密仪器，利用的声音可以传递能量，故A正确。
B、声音不能在真空中传播，故B错误。
C、公路两旁的绿化带是在传播过程中减弱噪声，故C错误。
D、距离发声体越近，声音的响度越大，而音调不变，由频率决定，故D错误。
故选：A。
13．下列说法正确的是（　　）
A．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度
B．当波从一种介质进入另一种介质中传播时，波长一定不变
C．靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，是因为汽车靠近我们时发出的声波频率会变高
D．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄．
【分析】介质质点的振动速度与波的传播速度没有关系；从一种介质进入另一种介质中，频率不变，波长与波速变化；
根据干涉条纹间距△x＝λ可知，波长变化，则条纹间距变化；
当声源相对于观察者发生相对运动时，观察者接收到的声音的步骤发生改变的现象即为多普勒效应．
【解答】解：A、机械波的传播过程中，介质质点做简谐运动，其的振动速度不断变化，而波的传播速度是振动形式传播的速度，故A错误；
B、波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速由介质决定，波长与波速成正比，故波长可能发生变化；故B错误；
C、靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，这叫做多普勒效应，而汽车靠近我们时发出的声波频率并没有变化，故C错误；
D、光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，根据条纹间距△x＝λ可知，干涉条纹间距变窄，故D正确；
故选：D。
14．下列说法正确的是（　　）
A．机械波的振幅与介质有关，与波源无关
B．机械波的传播速度与波源有关，与介质无关
C．医院用的“彩超”利用的是超声波的多普勒效应
D．形成纵波的质点，随波一起发生迁移
【分析】机械波传播过程是传播波源的振动形式和能量的过程，振动质点并不随波一起传播，质点在自己平衡位置振动，因此要明确波的形成。机械波的振幅等于波源的振幅，机械波的传播速度由介质决定；机械波从一种介质进入另一种介质，传播速度和波长会发生变化，但频率不变化；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反。
【解答】解：A、机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A错误；
B、机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B错误；
C、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故C正确；
D、在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，因此形成纵波的质点，不随波一起迁移，故D错误；
故选：C。
15．下列说法中正确的是（　　）
A．作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定
B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C．在干涉图样中，振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移
D．在干涉图样中的振动加强点上各质点的振动位移总是最大
【分析】受迫振动的物体其频率由驱动力的频率决定，多普勒效应的原因是接收频率发生变化，干涉与衍射是波特有的现象，干涉图样中加强点的位移时而最大时而最小。
【解答】解：A、振动物体有固有频率，受迫振动的物体频率是等于驱动力的频率，当其频率接近物体的固有频率时，出现共振现象，故A错误；
B、当声源与观察者的间距发生变化时，出现多普勒效应的现象，原因是接收的频率发生变化，故B错误；
CD、在干涉图样中的振动加强线上各质点的振动位移，可能是平衡位置相遇，也可能是波峰相遇点，也可能波谷相遇点，所以位移有大有小，故C正确，D错误；
故选：C。
二．填空题（共5小题）
16．2004年印度洋发生里氏9级地震，引发了巨大的海啸，有几十万人遇难．这次灾难之后，国际上加强了对海啸预警系统的研究和建设．地震发生时会产生次声波，已知次声波在水中的传播速度是1500m/s，若某次海啸发生的中心位置到最近的陆地距离是300km，海浪推进的速度是200m/s，则岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登陆的时间是　1300　 s．
【分析】已知次声波在水中的传播速度和海浪推进的速度，还知道海啸发生的中心位置到最近的陆地距离，根据公式t＝分别求出各自到达时间，二者之差就是岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登陆的时间．
【解答】解：岸上仪器接收到地震发出的次声波的时间t1＝＝＝200s，
海啸巨浪登陆的时间t2＝＝＝1500s，
岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登陆的时间是△t＝t2﹣t1＝1500s﹣200s＝1300s．
故答案为：1300．
17．机械波产生的条件是　振源　，　介质　．机械波按波的传播方向与振动方向的不同可以分为　横波　和　纵波　．
【分析】机械波产生与传播的条件是机械振动与传播介质；利用振动方向与波的传播方向判断横波和纵波．
【解答】解：根据机械波产生与传播的条件，可知，有机械振动不一定有机械波，还要有传播介质，才可能形成机械波．当振动方向与波传播方向垂直时，该波为横波，当振动方向与波的传播方向在同一直线上时，该波为纵波．
故答案为：振源；介质； 横波；纵波．
18．中国台湾和日本已经安装了先进的地震预警系统，它能比任何现有的方法更快地探测到大地震的来临，以保护计算机和核设施．地震就是我们脚下大地的剧烈　振动　．（填“运动”或“振动”）
【分析】机械波是机械振动在介质中的传播，地震波是机械波，传播的波源的振动，大地的振动是机械振动．
【解答】解：地震波是机械波，传播的是振动形式；
地震时，大地在振动，振动是一种普遍存在的运动形式；
故答案为：振动．
19．波源在O点，一列简谐横波沿x轴传播。t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距l.5m，A点速度沿y轴负方向；t＝0.02s时，质点A第一次到达负向最大位移处。由此可知此波的传播速度为　12.5　m/s，t至少等于　0.02　s时，质点B处在波谷位置。

【分析】由图确定波长，根据A点振动情况确定，求出波速；由波向两侧传播的对称性分析质点B第一次到达波谷的时间。
【解答】解：由图可知A到B点的距离为1.5λ，又AB之间的距离为1.5m，可知：λ＝1m；
t＝0时刻A点速度沿y轴负方向，则经过t＝0.02s＝时，质点A第一次到达负向最大位移处，所以T＝0.08s，则波速v＝＝m/s＝12.5m/s；
波源在O点，则该波向两侧的传播是对称的，当A到达波谷时，B也到达波谷，所以至少等于0.02s时，质点B处在波谷位置。
故答案为：12.5，0.02
20．如图所示在某一均匀介质中，AB是振动情况完全相同的两个波源其简谐运动表达式均为x＝2sin10πt（m），介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播波速都是10m/s。则该波的波长λ＝　2　m，P点振动　减弱　（填“加强”或“减弱”）。

【分析】由简谐运动表达式2sin10πt（m），读出ω，由T＝求得波的周期T，由v＝求解波长；
根据P点与A、B两波源的路程差与波长的关系，分析P点的振动情况，若路程差是波长的整数倍，则振动加强；若路程差是半个波长的奇数倍，则振动减弱。
【解答】解：由简谐运动表达式x＝2sin10πt（m），知角频率ω＝10πrad/s，则波的周期为 T＝＝s＝0.2s；
由v＝得波长为：λ＝vT＝10×0.1m＝2m；
P点到A、B两个波源的路程差△S＝5m﹣4m＝1m＝λ，故P点的振动减弱。
故答案为：（1）2m。（2）减弱。
三．计算题（共2小题）
21．湖面上停放甲、乙两条船，它们相距30m，一列水波正在湖面上沿两船连线方向传播，观察到甲船从开始振动的1min内上下震荡30次，而乙船在这个时间内上下震荡28次。求：
①这列波的周期；
②水波在水面上传播的速度。
【分析】①这列波的周期等于船的振动周期，根据甲船的振动情况求解；
②波从甲船传到乙船，1min内，甲船比乙船多震荡2次，说明两船间的距离是两个波长，从而求得波长，再求波速。
【解答】解：①甲船从开始振动的1min内上下震荡30次，则甲船的振动周期为：T＝＝s＝2s
这列波的周期等于船的振动周期，也为2s。
②波从甲船传到乙船，1min内，甲船比乙船多震荡2次，说明两船间的距离是两个波长，由题意得 2λ＝30m
得 λ＝15m
则v＝＝7.5m/s。
答：①这列波的周期是2s；
②水波在水面上传播的速度是7.5m/s。
22．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t＝4s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点。图乙为质点P的振动图象，求：
（i）波的传播方向和波速的大小；
（ii）质点Q平衡位置的坐标。
【分析】（i）根据图乙可知，t＝4s时P由平衡位置向下运动，由此确定波的传播方向，根据波速v＝求解波速；
（ii）根据yQ＝Asinθ＝结合图中的几何关系进行求解。
【解答】解：（i）根据图乙可知，t＝4s时P由平衡位置向下运动，可知波的传播方向为沿x轴负方向，
根据图甲可知波为：λ＝20m，
根据图乙可知周期为：T＝8s，
则波速为：v＝＝2.5m/s；
（ii）如图甲所示，Q点振动到处，即为：
yQ＝Asinθ＝
解得：θ＝
设质点R的平衡位置坐标为：
xR＝15m，
xQ﹣xR＝＝m
则有：xQ＝m。
答：（i）波的传播方向沿x轴负方向，波速的大小为2.5m/s；
（ii）质点Q平衡位置的坐标为xQ＝m。