5大物机械波 习题及答案
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一、选择题:1.3147:一平面简谐波沿Ox 正方向传播,波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI),该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是[ B ]2.3407:横波以波速u 沿x 轴负方向传播。
t 时刻波形曲线如图。
则该时刻(A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动(D) D 点振动速度小于零 [3.3411:若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=,式中A 、B 、C 为正值常量,则:(A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2π /C (D) 角频率为2π /B []4.3413:下列函数f (x 。
t )可表示弹性介质中的一维波动,式中A 、a 和b 是正的常量。
其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波?(A) )cos(),(bt ax A t x f += (B) )cos(),(bt ax A t x f -=(C) bt ax A t x f cos cos ),(⋅= (D) btax A t x f sin sin ),(⋅= [ ]5.3479:在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为λ21(λ 为波长)的两点的振动速度必定(A) 大小相同,而方向相反 (B) 大小和方向均相同(C)大小不同,方向相同 (D) 大小不同,而方向相反 [ ]6.3483:一简谐横波沿Ox 轴传播。
若Ox 轴上P 1和P 2两点相距λ /8(其中λ 为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的(A) 方向总是相同 (B) 方向总是相反y (m) y (m) - y (m) y (m)(C) 方向有时相同,有时相反 (D) 大小总是不相等 [ ]7.3841:把一根十分长的绳子拉成水平,用手握其一端。
维持拉力恒定,使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动,则 (A) 振动频率越高,波长越长(B) 振动频率越低,波长越长(C) 振动频率越高,波速越大 (D) 振动频率越低,波速越大 [ ] 8.3847:图为沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 0时刻的波形。
机械波试题(含答案)一、机械波选择题1.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20Hz,波速为16m/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,14.6m.P、Q开始振动后,下列判断正确的是( )A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.P 、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时,Q在波峰2.如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m 处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波()A.沿x 轴的正方向传播,波速为2.5m/sB.沿x 轴的负方向传播,波速为2.5m/sC.沿x 轴的正方向传播,波速为100m/sD.沿x轴的负方向传播,波速为100m/s3.一列简谐横波沿x轴正方向传播,频率为5Hz,某时刻的波形如图所示,介质中质点A 在距原点8cm处,质点B在距原点16cm处,从图象对应时刻算起,质点A的运动状态与图示时刻质点B的运动状态相同需要的最短时间为()A.0.08s B.0.12s C.0.14s D.0.16s4.如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t="=" 0时刻的波形图,虚线是这列波在t="=" 0.2 s时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m/s ,则下列说法正确的是A.这列波的波长是14 ㎝B.这列波的周期是0.125 sC.这列波可能是沿x轴正方向传播的D .t =0时,x = 4 ㎝处的质点速度沿y 轴负方向 5.利用发波水槽得到的水面波形如图所示,则( )A .图a 、b 均显示了波的干涉现象B .图a 、b 均显示了波的衍射现象C .图a 显示了波的干涉现象,图b 显示了波的衍射现象D .图a 显示了波的衍射现象,图b 显示了波的干涉现象6.如图所示,某一均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播了足够长的时间,在t =0时刻两列波的波峰正好在12m x =处重合,平衡位置正好在216m x =处重合,则下列说法中正确的是( )A .横波A 的波速比横波B 的波速小 B .两列波的频率之比为A B :11:7f f =C .在0x >的区间,t =0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为(586),D .2m x =处质点的振动始终加强7.一根长20m 的软绳拉直后放置在光滑水平地板上,以绳中点为坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为x 轴建立图示坐标系。
选修1高中物理《机械波》测试题(含答案)一、机械波 选择题1.一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知54x λ=处质点的振动方程为2πcos()y A t T =,则34t T =时刻的波形图正确的是( ) A . B .C .D .2.一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。
经过0.5s 后的波形如图中的虚线所示。
已知波的周期为T ,且0.25s <T <0.5s ,则( )A .不论波向x 轴哪一方向传播,在这0.5s 内,x =1m 处的质点M 通过的路程都相等B .当波向+x 方向传播时,波速等于10m/sC .当波沿+x 方向传播时,x =1m 处的质点M 和x =2.5m 处的质点N 在这0.5s 内通过的路程相等D .当波沿﹣x 方向传播时,经过0.1s 时,质点M 的位移一定为零3.如图所示,某一均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播了足够长的时间,在t =0时刻两列波的波峰正好在12m x =处重合,平衡位置正好在216m x =处重合,则下列说法中正确的是( )A .横波A 的波速比横波B 的波速小 B .两列波的频率之比为A B :11:7f f =C .在0x >的区间,t =0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为(586),D .2m x =处质点的振动始终加强4.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2m/s,振幅相同;某时刻的图像如图所示。
则。
A.甲、乙两波的起振方向相同B.甲、乙两波的频率之比为3:2C.甲、乙两波在相遇区域会发生干涉D.再经过3s,平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置E.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上5.如图,一列简谐横波沿x轴传播,P、Q是x轴上相距2m的两点,均沿y轴做简谐运动,t=0时刻,P点处于波峰,Q点在平衡位置且速度方向向上;已知波的周期为T=4s,振幅为A=l0cm。
第5章 机械波5-1 一个余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播,t 时刻波形曲线如图所示.试分别指出图中A 、B 、C 各质点在该时刻的运动方向。
A ;B ;C 。
答: 下 上 上5-2 关于振动和波, 下面几句叙述中正确的是[ ](A) 有机械振动就一定有机械波;(B) 机械波的频率与波源的振动频率相同;(C) 机械波的波速与波源的振动速度相同;(D) 机械波的波速与波源的振动速度总是不相等的。
答: (B)5-3 一平面简谐波的表达式为)37.0125cos(25.0x t y -=(SI),其角频率 = ,波速u = ,波长 = 。
解: =125rad 1s -⋅ ; 37.0=u ω,u ==37.01253381s m -⋅=⨯===12533822πωπνλu u 17.0m5-4 频率为500Hz 的波,其波速为350m/s ,相位差为2π/3 的两点之间的距离为 _。
解: ∆λ∆πϕx 2=, πλϕ∆∆2⋅=x =0.233m5-5 一平面简谐波沿x 轴负方向传播。
已知在x =-1m 处质点的振动方程为cos()y A t ωϕ=+(SI),若波速为u ,则此波的表达式为 。
答: ])1(cos[ϕω+++=uxu t A y (SI)5-6 一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播,t = 0 时刻的波形图如图所示,则P 处介质质点的振动方程是[ ]。
(A) )314cos(10.0π+π=t y P (SI); (B) )314cos(10.0π-π=t y P (SI);(C) )312cos(10.0π+π=t y P (SI);yxA BC O uOPy (m )5mu =20m/s0.05 0.1(D) )612cos(10.0π+π=t y P (SI)。
解:答案为 (A)确定圆频率:由图知10=λm ,u =20m/s ,得πλππνω422===u确定初相:原点处质元t =0时,205.00A y P ==、00<v ,所以3πϕ= 5-7 一平面简谐波的表达式为)]/(cos[u x t A y -=ω,其中u x /-表示 ;u x /ω-表示 ;y 表示 。
《大学物理学》机械波部分自主学习材料(解答)一、选择题10-1.图(a )表示0t =时的简谐波的波形图,波沿x 轴正方向传播,图(b )为一质点的振动曲线,则图(a )中所表示的0x =处质点振动的初相位与图(b )所表示的振动的初相位分别为( C ) (A )均为2π; (B )均为π-; (C )π与π-; (D )2π-与2π。
【提示:图(b )为振动曲线,用旋转矢量考虑初相角为2π-,图(a )为波形图,可画出过一点时间的辅助波形,可见0x =处质点的振动为由平衡位置跑向负方向,则初相角为2π】10-2.机械波的表达式为0.05cos(60.06)y t x ππ=+,式中使用国际单位制,则( C ) (A )波长为5m ; (B )波速为110m s -⋅;(C )周期为13秒; (D )波沿x 正方向传播。
【提示:利用2k πλ=知波长为1003λ=m ,利用u k ω=知波速为1100u m s -=⋅,利用2T πω=知周期为13T =秒,机械波的表达式中的“+”号知波沿x 负方向传播】10-3.一平面简谐波沿x 轴负方向传播,角频率为ω,波速为u ,设4Tt =时刻的波形如图所示,则该波的表达式为( D )(A )cos[()]xy A t u ωπ=-+; (B )cos[()]2x y A t u πω=--;(C )cos[()]2x y A t u πω=+-;(D )cos[()]xy A t uωπ=++。
【提示:可画出过一点时间的辅助波形,可见在4Tt =时刻,0x =处质点的振动为由平衡位置向正方向振动,相位为2π-,那么回溯在0t=的时刻,相位应为π】10-4.如图所示,波长为λ的两相干平面简谐波在P 点相遇,波在点1S 振动的初相是1ϕ,到P 点的距离是1r 。
波在点2S 振动的初相是2ϕ,到P 点的距离是2r 。
以k 代表零或正、负整数,则点P 是干涉极大的条件为( D )OO1S 2S r(A )21r r k π-=; (B )212k ϕϕπ-=; (C )212122r r k ϕϕππλ--+=;(D )122122r r k ϕϕππλ--+=。
机械波试题(含答案)一、机械波 选择题1.1S 为振源,由平衡位置开始上下振动,产生一列简谐横波沿12S S 直线传播,1S 、2S 两点之间的距离为9m .2S 点的左侧为一种介质,右一侧为另一种介质,波在这两种介质中传播的速度之比为3:4.某时刻波正好传到2S 右侧7m 处,且1S 、2S 均在波峰位置.则( )A .2S 开始振动时方向可能向下也可能向上B .波在2S 左侧的周期比在右侧时大C .右侧的波长为()228=m 012341n n λ=+,,,,… D .左侧的波长为()13=m 0123421n n λ=+,,,,… 2.一列波长大于3.6m 的简谐横波沿直线方向由a 向b 传播,a 、b 相距6m , a 、b 两质点的振动图象如图所示.由此可知A .3 s 末a 、b 两质点的位移相同B .该波的波速为2 m/sC .该波的波长为4mD .该波由a 传播到b 历时1.5s3.一列简谐横波沿直线由A 向B 传播,A 、B 相距0.45m ,右图是A 处质点的震动图像.当A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,这列波的波速可能是A .4.5m/sB .3.0m/sC .1.5m/sD .0.7m/s4.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为A.声波是纵波,光波是横波B.声波振幅大,光波振幅小C.声波波长较长,光波波长很短D.声波波速较小,光波波速很大5.如图所示,质点0在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴传播的横波.在t=0时刻,质点0从平衡位置开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,则下列判断正确的是()A.t=0.4 s时,质点A第一次到达波峰B.t=1.2 s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向C.t=2 s时,质点B第一次到达波谷D.t=2.6 s时,质点B的加速度达到最大6.如图,一列简谐横波沿x轴传播,P、Q是x轴上相距2m的两点,均沿y轴做简谐运动,t=0时刻,P点处于波峰,Q点在平衡位置且速度方向向上;已知波的周期为T=4s,振幅为A=l0cm。
习题五一、选择题1.已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=(a 、b 为正值常量),则 [ ](A )波的频率为a ; (B )波的传播速度为 b/a ; (C )波长为 π / b ; (D )波的周期为2π / a 。
答案:D解:由22cos()cos()2/2/y A at bx A t x a b ππππ=-=-,可知周期2T aπ=。
波长为b π2。
2.如图,一平面简谐波以波速u 沿x 轴正方向传播,O 为坐标原点.已知P 点的振动方程为cos y A t ω=,则 [ ](A )O 点的振动方程为 cos ()ly A t u ω=-;(B )波的表达式为 cos ()l xy A t u u ω=--;(C )波的表达式为 cos ()l xy A t u uω=+-;(D )C 点的振动方程为 3cos ()ly A t uω=-。
答案:C解:波向右传播,原O 的振动相位要超前P 点luω,所以原点O 的振动方程为cos ()ly A t uω=+,因而波方程为cos ()x l y A t u u ω=-+,可得答案为C 。
3.一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播,在t t '=时波形曲线如图所示.则坐标原点O 的振动方程为[ ](A )]2)(cos[π+'-=t t b u a y ; (B )]2)(2cos[π-'-π=t t b u a y ;(C )]2)(cos[π+'+π=t t b u a y ;(D )]2)(cos[π-'-π=t t b u a y 。
答案:D解:令波的表达式为 cos[2()]xy a t νϕλ=-+πxO u 2l lyC P当t t '=, cos[2()]xy a t νϕλ'=-+π由图知,此时0x =处的初相 22t νϕ'+=-ππ, 所以 22t ϕν'=--ππ,由图得 b 2=λ, buu2==λν故0x =处 cos[2]cos[()]2u y a t a t t b νϕ'=+=--πππ4.当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论哪个是正确的?[ ](A )媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒; (B )媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同; (C )媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但二者的数值不等;(D )媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大。
机械波试题(含答案)一、机械波 选择题1.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S ,产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f 1、f 2和v 1、v 2,则A .f 1=2f 2,v 1=v 2B .f 1=f 2,v 1=2v 2C .f 1=f 2,v 1=0.5v 2D .f 1=0.5f 2,v 1=v 22.如图所示,某一均匀介质中有两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播了足够长的时间,在t =0时刻两列波的波峰正好在12m x =处重合,平衡位置正好在216m x =处重合,则下列说法中正确的是( )A .横波A 的波速比横波B 的波速小 B .两列波的频率之比为A B :11:7f f =C .在0x >的区间,t =0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为(586),D .2m x =处质点的振动始终加强3.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t =0时波形图如图中实线所示,此时波刚好传到c 点,t =0.6s 时波恰好传到e 点,波形如图中虚线所示,a 、b 、c 、d 、e 是介质中的质点,下列说法正确的是( )A .当t =0.5s 时质点b 和质点c 的加速度相同B .该波的传播速度为6.7m/sC .质点b 在0~0.6s 时间内通过的路程为30cmD .质点d 在0~0.6s 时间内通过的路程为2m E.质点e 开始运动时方向沿y 轴正方向4.两列简谐波的振幅都是20cm ,传播速度大小相同,实线波的频率为2Hz ,沿x 轴正方向传播,虚线波沿x 轴负方向传播,某时刻两列波在如图所示区域相遇,则( ).A .平衡位置为x =6cm 的质点此刻速度为零B .平衡位置为x =8.5cm 处的质点此刻位移y >20cmC .从图示时刻起再经过0.25s ,平衡位置为x =4cm 处的质点的位移y =0D .随着波的传播,在相遇区域会出现某质点的振动位移达到y =40cm5.位于x =0m 、x =18m 的波源P 、Q 在同一介质中分别产生两列横波甲、乙,传播方向相反,某时刻两列波的波形图如图所示,此时x =1m 处的质点振动了5s 时间。
第5章 机械波5.1基本要求1.理解描述简谐波的各物理量的意义及相互间的关系.2.理解机械波产生的条件.掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法.理解波函数的物理意义.理解波的能量传播特征及能流、能流密度概念.3.了解惠更斯原理和波的叠加原理.理解波的相干条件,能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件. 4.理解驻波及其形成。
5.了解机械波的多普勒效应及其产生的原因.5.2基本概念 1.机械波机械振动在弹性介质中的传播称为机械波,机械波产生的条件首先要有作机械振动的物体,即波源;其次要有能够传播这种机械振动的弹性介质。
它可以分为横波和纵波。
2.波线与波面 沿波的传播方向画一些带有箭头的线,叫波线。
介质中振动相位相同的各点所连成的面,叫波面或波阵面。
在某一时刻,最前方的波面叫波前。
3.波长λ 在波传播方向上,相位差为2π的两个邻点之间的距离称为波长,它是波的空间周期性的反映。
4.周期T 与频率ν 一定的振动相位向前传播一个波长的距离所需的时间称为波的周期,它反映了波的时间周期性,波的周期与传播介质各质点的振动周期相同。
周期的倒数称为频率,波的频率也就是波源的振动频率。
5.波速u 单位时间里振动状态(或波形)在介质中传播的距离。
它与波动的特性无关,仅取决于传播介质的性质。
6.平面简谐波的波动方程 在无吸收的均匀介质中沿x 轴传播的平面简谐波的波函数为()2cos y A tx ωϕπλ=+或s )co (x y A tu ωϕ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦其中,“-”表示波沿x 轴正方向传播;“+”表示波沿x 轴负方向传播。
波函数是x 和t 的函数。
给定x ,表示x 处质点的振动,即给出x 处质点任意时刻离开自己平衡位置的位移;给定t ,表示t 时刻的波形,即给出t 时刻质点离开自己平衡位置的位移。
7.波的能量 波动中的动能与势能之和,其特点是同体积元中的动能和势能相等。
一、选择题:1.3147:一平面简谐波沿Ox 正方向传播,波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI),该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是[ B ]2.3407:横波以波速u 沿x 轴负方向传播。
t 时刻波形曲线如图。
则该时刻(A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动(D) D 点振动速度小于零 [3.3411:若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=,式中A 、B 、C为正值常量,则:(A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2π /C (D) 角频率为2π /B []4.3413:下列函数f (x 。
t )可表示弹性介质中的一维波动,式中A 、a 和b 是正的常量。
其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波?(A) )cos(),(bt ax A t x f += (B) )cos(),(bt ax A t x f -=(C) bt ax A t x f cos cos ),(⋅= (D) bt axA t x f sin sin ),(⋅= [ ]5.3479:在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为λ21(λ 为波长)的两点的振动速度必定(A) 大小相同,而方向相反 (B) 大小和方向均相同(C) 大小不同,方向相同(D) 大小不同,而方向相反y (m) y (m) - y (m) y (m)[ ]6.3483:一简谐横波沿Ox 轴传播。
若Ox 轴上P 1和P 2两点相距λ /8(其中λ 为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的(A) 方向总是相同 (B) 方向总是相反(C) 方向有时相同,有时相反 (D) 大小总是不相等 [ ]7.3841:把一根十分长的绳子拉成水平,用手握其一端。
维持拉力恒定,使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动,则 (A) 振动频率越高,波长越长 (B) 振动频率越低,波长越长(C) 振动频率越高,波速越大 (D) 振动频率越低,波速越大 [ ] 8.3847:图为沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 0时刻的波形。
物理机械波各地方试卷集合及解析一、机械波 选择题1.一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为v ,周期为T ,振幅为A .绳上两质点M 、N 的平衡位置相距四分之三波长,N 位于M 右方.设向上为正,在t =0时刻M 位移为2A +,且向上运动;经时间t (t T <),M 位移仍为2A+,但向下运动,则( ) A .在t 时刻,N 恰好在波谷位置 B .在t 时刻,N 位移为负,速度向上 C .在t 时刻,N 位移为负,速度向下 D .在2t 时刻,N 位移为2A-,速度向下 2.如图所示,实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t ="=" 0时刻的波形图,虚线是这列波在t ="=" 0.2 s 时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m /s ,则下列说法正确的是A .这列波的波长是14 ㎝B .这列波的周期是0.125 sC .这列波可能是沿x 轴正方向传播的D .t =0时,x = 4 ㎝处的质点速度沿y 轴负方向3.一列简谐横波在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/sB .3m/sC .4m./sD .5m/s4.一列简谐横波沿x 轴负方向传播,波速v =4m/s ,已知坐标原点(x =0)处质点的振动图象如图所示,在下列幅图中能够正确表示t =0.15s 时波形的图是A .B .C .D .5.一列简谐横波在t =13s 时的波形图如图a 所示,P 、Q 是介质中的两个质点,图b 是质点Q 的振动图象。
则( )A .该列波沿x 轴负方向传播B .该列波的波速是1.8m/sC .在t =13s 时质点Q 的位移为3A D .质点P 的平衡位置的坐标x =3cm6.如图所示,两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播。
已知两波源分别位于0.2m x =-和 1.0m x =处,振幅均为0.5cm A =,波速均为0.2m/s v =。
一、选择题:一、选择题:1.3147:一平面简谐波沿Ox 正方向传播,波动表达式为]2)42(2cos[10.0p+-p =x t y (SI),该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是时刻的波形图是[ B ]2.3407:横波以波速u 沿x 轴负方向传播。
t 时刻波形曲线如图。
则该时刻时刻波形曲线如图。
则该时刻 (A) A 点振动速度大于零点振动速度大于零 (B) B 点静止不动点静止不动(C) C 点向下运动点向下运动 (D) D 点振动速度小于零点振动速度小于零 [ ]3.3411:若一平面简谐波的表达式为:若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=,式中A 、B 、C 为正值常量,则:为正值常量,则:(A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为波长为 2p /C C (D) 角频率为2p /B [ ]4.3413:下列函数f (x 。
t )可表示弹性介质中的一维波动,式中A 、a 和b 是正的常量。
其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波?轴负向传播的行波?(A) )cos(),(bt ax A t x f += (B) )cos(),(bt ax A t x f -=(C) bt ax A t x f cos cos ),(×= (D) bt ax A t x f sin sin ),(×= [ ]5.3479:在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为l21(l 为波长)的两点的振动速度必定动速度必定(A) 大小相同,而方向相反大小相同,而方向相反 (B) 大小和方向均相同大小和方向均相同 (C) 大小不同,方向相同大小不同,方向相同 (D) 大小不同,而方向相反大小不同,而方向相反xu A y B C D Ox (m) O 2 0.1 0y (m)( A ) x (m)O 2 0.1 0y (m) ( B )x (m) O 2- 0.1 0 y (m) ( C ) x (m)O 2 y (m)( D )- 0.1 0[ ]6.3483:一简谐横波沿Ox 轴传播。
一、 选择题1、一简谐波波动方程为0.03cos6(0.01)()y t x SI π=+则 (A )其振幅为3m (B)周期为1/3s [ C ] (C )波速为10m/s (D)波沿X 轴正方向传播2、如图为0t =时刻沿X 负方向传播的平面全余弦简谐波的波形曲线,则O 点处质点振动的初相为: [ D] (A )0 (B)π (C)2π (D)32π3、一平面简谐波,沿x 轴负方向传播,角频率为ω,波速为u ,设4Tt =时刻的波形如图所示,则该波的波动方程为 [ D ](A);)(cos uxt A y -=ω(B) ;]2)(cos[πω+-=u x t A y(C) ;)(cos u xt A y +=ω(D) ].)(cos[πω++=uxt A y4、两列相干波沿同一直线反向传播形成驻波,则两相邻波节之间各点的相位及振幅的关系为 【C 】(A )振幅全相同,相位全相同; (B )振幅不全相同,相位全相同; (C )振幅全相同,相位不全相同; (D )振幅不全相同,相位不全相同。
5、一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到 最大位移处的过程中 [ D ](A )它的动能转换为势能; (B )它的势能转换为动能;(C )它从相邻的一段质元获得能量,其能量逐渐增加; (D )它的能量传给相邻的另一质元,其能量逐渐减小。
6、以平面余弦波波源得周期为s T 5.0=,它所激发得波得振幅为m 1.0,波长为m 10,取波源振动得位移恰好在正方向最大值时开始计时,波源所在处为原点,沿波传播方向为x 轴正方向,则2λ=x 处质点振动得表示式为[ A ] (A );)()4cos(1.0m t y ππ-= (B) ;)()22cos(1.0m t y ππ-=(C) ;)()(4cos 1.0m t y ππ-= (D) .)()2cos(1.0m t y ππ-=7、一平面简谐波沿Ox 正方向传播,波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y(SI),该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是 [ B ]8、横波以波速u 沿x 轴负方向传播.t 时刻波形曲线如图.则该时刻 [ D ] (A) A 点振动速度大于零. (B) B 点静止不动. (C) C 点向下运动. (D) D 点振动速度小于零.二、填空题(共18分,每题3分)。
机械波1.提示:1(,)cos[2()]t xy x t A T πϕλ=-+,2012(,)cos[2()]x t y x t A T λπϕλ+=-+,1sin[2()],dy t xv A dtTωπϕλ==--+2112sin[2()]x dy t v A v dtTλωπϕλ+==--+=-2.提示:波速取决于媒质的性质,振动速度是媒质中质元的运动速度3.提示:由图可知O 点处质元的运动方向向下,00,0,,t t y v A ω===-sin[2],dy t v A dtTωπϕ==-+0sin(0),2v A A πωϕωϕ=-+=-=4.提示:由图可知:8,160/,3,m u m s A m λ===则120,240uH Z v T νωππλ=====由图可知O 点处质元的运动方向向上,则当0,0,sin[2()],dy t xt x v A A dtT ωπϕωλ====--+=时可得2πϕ=-5.提示:在最大位移处,胁变最小,它的速度为0,因此动能为0,对于简谐波动能等于势能。
6.提示:对于A 点的上下运动可当作机械振动,在其偏离平衡位置最大位移处其动能为0,因此A 点在向平衡位置方向运动,则可知波沿X 轴负方向传播 7.提示:12,2πϕϕ-=2121122224r r πϕϕπϕπππλλ⎛⎫⎛⎫∆=---=--⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭8.提示:由波腹条件22xk k x πλπλ=±⇒=±二、填空题 1.CB ,Bπ2,Cπ2,lC ,lC -提示:将已知波的方程与波的标准方程2(,)cos[]xy x t A t πωϕλ=-+或(,)cos[()]xy x t A t uωωϕ=-+对比可得波长和波速,位相差为:222[()][]t r d t r d cdπππωϕωϕλλλ-++--+==2.Lλπϕ2-;Nk k x x ∈±=,1λ;zk k x x ∈++=,)21(1λ。
机械波试题(含答案)一、机械波选择题1.如图所示,S1和S2是两个相干波源,其振幅均为A,周期均为T.实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷.此刻,c是波谷与波谷的相遇点,下列说法中正确的是( )A.a处质点始终处于离平衡位置2A处B.随着时间的推移,c处的质点将向右移动C.从该时刻起,经过14T,c处的质点将通过平衡位置D.若S2不动,S1沿S1b连线向b运动,则b处质点仍然始终处于平衡位置2.振源以原点O为平衡位置,沿y轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在x轴上沿正负两个方向传播,在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示.图中所示的各个质点中,振动情况始终与原点的左方的质点P的振动情况相同的是 ( )A.a点B.b点C.c点D.d点3.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4m/s,已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图所示,在下列幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是A.B.C.D.4.如图,a b c d、、、是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m4m、和6m。
一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在0t=时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,3st=时a第一次到达最高点。
下列说法正确的是()t=时刻波恰好传到质点d处A.在6st=时刻质点c恰好到达最高点B.在5sC.质点b开始振动后,其振动周期为4st<<的时间间隔内质点c向上运动D.在4s6sE.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动5.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=2m处的质点的振动图象如图1所示,在x=8m 处的质点的振动图象如图2所示,下列说法正确的是()A.该波的传播速度可能为2m/sB.x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时,x=8m处的质点在波峰C.该波的波长可能为8mD.在0~4s内x=2m处和x=8m处的质点通过的路程均为6cm6.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距4.42m。
选修1高中物理《机械波》测试题(含答案)一、机械波 选择题1.一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知54x λ=处质点的振动方程为2πcos()y A t T =,则34t T =时刻的波形图正确的是( ) A . B .C .D .2.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a 、b 两点相距4.42m 。
图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b 两点处质点的振动曲线。
从图示可知( )A .此列波的频率一定是10HzB .此列波的波长一定是0.1mC .此列波的传播速度可能是34m /sD .a 点一定比b 点距波源近3.如图所示,坐标原点处的波源0t =时开始从平衡位置沿y 轴做简谐运动,0.5s t =时在0cm x =和7cm x =之间第一次出现了如图所示的波形,7cm x >部分的波形图没有画出,则下列说法正确的是 。
A .0.5s t =时,这列波一定刚好传到8cm x =处B .这列波的周期可能为0.25s T =C .这列波的波速可能为0.2m/s v =D .0.5s t =时,3cm x =处的质点一定是第二次位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.4m/s,则它在该介质中的波长一定为8cm4.处于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,波刚传播到x=40m处,波形如图所示.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轴负方向B.接收器在t=2s时才能接收此波C.若波源向x轴正方向匀速运动,接收器收到波的频率大于10HzD.从t=0开始经0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6mE.当t=0.75s时,x=40m的质点恰好到达波谷的位置5.一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示,则:()A.各质点均沿x轴方向运动B.波的周期可能为4 15sC.波的频率可能为1.25HzD.波的传播速度可能为4.5m/s6.一列横波沿x轴传播,图中实线表示t=0时刻的波形,虚线表示从该时刻起经0.005s 后的波形______.A.该横波周期为0.02秒B.t=0时刻,x=4m处的质点的振动方向一定与x=8m处的质点振动方向相反C.t=0时刻,x=4m处的质点向上运动D.如果周期大于0.005s,波向右传播时,波速为400m/sE.如果周期小于0.005s,则当波速为6000m/s时,该波向左传播7.一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示,A、B两质点间距为8m,B、C两质点在平衡位置的间距为3m,当t=1s时,质点C恰好通过平衡位置,该波的波速可能为()A .1/3m s B .3m/s C .13m/s D .27m/s8.甲、乙两列简谐横波在同一介质中同向独立传播,传播方向沿x 轴正方向。
一、 选择题
1、一简谐波波动方程为0.03cos6(0.01)()y t x SI π=+则 (A )其振幅为3m (B)周期为1/3s [ C ] (C )波速为10m/s (D)波沿X 轴正方向传播
2、如图为0t =时刻沿X 负方向传播的平面全余弦简谐波的波形曲线,则O 点处质点振动的初相为: [ D] (A )0 (B)π (C)
2π (D)32
π
3、一平面简谐波,沿x 轴负方向传播,角频率为ω,波速为u ,设4
T
t =时刻的波形如图所示,则该波的波动方程为 [ D ]
(A);)(cos u
x
t A y -=ω
(B) ;]2)(cos[π
ω+-=u x t A y
(C) ;)(cos u x
t A y +=ω
(D) ].)(cos[πω++=u
x
t A y
4、两列相干波沿同一直线反向传播形成驻波,则两相邻波节之间各点的相位及振幅的关系为 【C 】 (A )振幅全相同,相位全相同; (B )振幅不全相同,相位全相同;
(C )振幅全相同,相位不全相同; (D )振幅不全相同,相位不全相同。
5、一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到 最大位移处的过程中 [ D ] (A )它的动能转换为势能; (B )它的势能转换为动能;
(C )它从相邻的一段质元获得能量,其能量逐渐增加; (D )它的能量传给相邻的另一质元,其能量逐渐减小。
6、以平面余弦波波源得周期为s T 5.0=,它所激发得波得振幅为m 1.0,波长为
m 10,取波源振动得位移恰好在正方向最大值时开始计时,波源所在处为原点,沿波传播方向为x 轴正方向,则2
λ
=
x 处质点振动得表示式为
[ A ]
(A );)()4cos(1.0m t y ππ-= (B) ;)()2
2cos(1.0m t y π
π-
=
(C) ;)()(4cos 1.0m t y ππ-= (D) .)()2cos(1.0m t y ππ-=
7、一平面简谐波沿Ox 正方向传播,波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y
(SI),该波在t = s 时刻的波形图是 [ B ]
8、横波以波速u 沿x 轴负方向传播.t 时刻波形曲线如图.则该时刻 [ D ]
-
(A) A 点振动速度大于零. (B) B 点静止不动. (C) C 点向下运动. (D) D 点振动速度小于零.
二、填空题(共18分,每题3分)。
1、一平面简谐波的波动方程为cos()()y A Bt Cx SI =-,式中A,B,C,为正值恒量,则其波速为 B
C
,周期为 2B π 波长为 2C π
2、一平面简谐波的表达式为cos ()cos()x x y A t A t u u
ωωω=-=-,其中x
u 表示
到达振源外一点所需的时间x
u
ω表示到达振源外一点振源所走过的角度
y 表示 振源所在位置 。
3、当波由波密媒质向波疏媒质传播,并在界面上反射时,分界面上形成波_节_;反之,形成波_腹_.分界面上形成波_腹_时,我们说反射波由半波损失。
(腹,节,节)
4、一个余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播,t 时刻波形曲线如图所示.试分别指出图中A ,B ,C 各质点在
该时刻的运动方向.A ____向下_____;B ___向上______ ;C ______向上________ 。
5、一列波长为 的平面简谐波沿x 轴正方向传播.已知在λ2
1
=x 处振动的方程为
y
=
A cos
t ,则该平面简谐波的表达式为_________)(πλ
π
ω+-=x 2t Acos y _____________________________.
6、、已知某平面简谐波的波源的振动方程为t y π=2
1
sin 06.0 (SI),波速为2 m/s .则
在波传播前方离波源5 m 处质点的振动方程为
x
u
A B
C D O
x
y u O A
B C
__________)4
5
21sin(06.0ππ-=y _____________.
7、一平面简谐波沿x 轴负方向传播.已知 x = -1 m 处质点的振动方程为
)
cos(φω+=t A y ,若波速为
u ,则此波的表达式为
___________________))1(2cos(φλ
π
ω+-+=x t A y ________________________.
三、计算题
1、一横波沿绳传播,其波函数为)0.2200(2sin 1022x t y -⨯=-π (1) 求此横波的波长、频率、波速和传播方向; (2) 求绳上质元振动的最大速度。
解:(1)由题意得:波长:;
频率:200 hz ; 波速:100m/s; 传播方向:向右传播。
(2)由题意得:振源的振动方程为0.02sin t Y π=(400) ,速度方程为:u=8cos(400t)ππ ,故max u 8π= m/s
2、一平面简谐波沿x 轴正向传播,其振幅为A ,频率为ν,波速为u ,设't t =时刻波形曲线如图所示,求:
(1)0=x 出质点振动方程; (2)该波波动方程。
解:(1)由题意得: Acos(2vt)π
(2)由题意得:y cos 2(t )x
A v u
π=-
3、平面简谐波沿x 轴负方向传播,波长为λ,P 点处质点的振动规律如图所示。
(1) 求P 处质点的振动方程; (2) 求此波的波动方程; (3) 若图中λ2
1
=
d ,求坐标原点O 处质点的振动方程。
解:(1)由题意得:ω =
2
π
o
p
d
x
设P 点偏离平衡位置为0φ :则
0d
2φλπ=
,解得:0d =2φπλ
故,P 点的振动方程为:d
=A cos X+22Y ππλ
()
(2)由题意得:波动方程为:y=Acos2()4t x
πλ
-
(3)由题意得:O 点的振动方程为:y=Acos(2
π
x-π )。