关于机械波的概念,下列说法中正确的是
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2020年高考物理专题复习机械波高考主要考察四类问题:1.质点的简谐运动与机械波的联系。
2.有关机械波形成过程的理解及多值多解问题。
3.波的叠加干涉问题。
4.新教材出现的新知识点:多普勒效应、驻波复习对策:考生备考时,应以已经出过的典型试题为例,穷追不舍,探根求源,不断强化,才能收到实效。
机械波的基本概念1.机械波的概念?机械振动在介质中的传播叫做机械波。
2.产生波的条件是什么?首先要有振动(波源);其次要有介质。
3.波的分类?描述波的物理量是什么?波长:相邻的在振动过程中对平衡位置的位移始终相等的质点的平衡位置之间的距离(也可以简称为相邻的同相点之间平衡位置的距离;或相邻的波峰(或波谷)之间的距离。
波速:波在均匀介质中是匀速传播的,在一个周期传播一个波长,波速由介质决定周期和频率:在波的传播过程中,各个质点的振动周期和频率是相等的,都等于波源的周期和频率。
4.波动的特点是什么?波是传递能量的一种形式,波也可以传递信息。
在波动过程中,质点只是在平衡位置附近做往复运动,质点的平衡位置不会迁移,波向前匀速传播。
5.可闻声波频率在20HZ到20000HZ的声波能够引起人听觉,成可闻声波,根据声音在空气中的传播速度,可以计算出声波的波长。
由于声波的波长较长,它可以绕过一般尺寸的障碍物,故较容易听到衍射声波。
光波的波长较短,平时很难看到光波的衍射。
6.多普勒效应当声源和观察者之间有相对运动时,人听到的声音的频率和声源的固有频率将产生偏差,如果观察者和声源靠拢,人听到的声音频率将变大;反之则变低。
简谐波的图象1.波的图象的物理意义波的图象是用来描述同一时刻各个指点对平衡位置位移的分布情况的图,因此水平轴定位各个质点的平衡位置坐标,竖直轴表示质点偏离平衡位置的位移,根据教材要求只要求掌握横波的图象2.根据波的图象可以知道①振幅、波长、与X对应的Y值②根据波的传播方向判定质点的瞬时速度方向③根据质点的瞬时速度方向判定波的传播方向④根据相隔t 的两个波形计算可能的波速或(可能的波长)波特有的现象1. 波的叠加原理当两列波相遇时,在相遇的区域里,指点参与两种振动,质点的位移是这两种振动单独引起的位移的矢量和。
第三单元机械波第1课波的形成一、基础巩固1.关于机械振动和机械波,下列说法中正确的是()A.物体作机械振动时,一定产生机械波B.没有机械振动,也可能形成机械波C.有机械波,一定有质点作机械振动D.机械振动和机械波的产生无关【答案】C【解析】机械振动在介质中的传播称为机械波,所以有机械波必有机械振动,而有机械振动若没介质不会形成机械波,故C正确,ABD错误.2.下列关于横波、纵波的说法错误的是().A.凸凹相间的波叫横波,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷B.质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波C.纵波的波形是疏密相间的,质点分布最密的部分叫密部,分布最疏的地方叫疏部D.质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波【答案】B【解析】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,故A正确;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,故B错误,D正确;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,故C正确。
本题要求选错误的,故选B。
3.将一部手机调在接收信号就发出声响并且振动的状态,然后将这部手机放在密封的玻璃罩內,当我们抽掉玻璃罩内的空气后,再发出信号呼叫该手机,你可以看到().A.手机发出声音同时振动B.手机发出声音但是不振动C.手机没有发出声音也不振动D.手机没有发出声音但是在振动【答案】D【解析】声音是由物体的振动产生的,声音的传播需要介质,声音在真空中不能传播,所以抽调玻璃罩内的空气后,声音传播不出来,故能看到手机没有发出声音但是在振动,故D正确,ABC错误。
4.关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是().A.振动是波动的成因,波动是振动的传播B.一旦波源振动起来,介质中的各个质点也就同时开始振动C.波动过程是介质中质点由近及远移动的过程D.横波的传播需要介质,纵波的传播不一定需要介质【答案】A【解析】振动是的波的成因,波动是振动的传播,故A正确;机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点,故离波源近的质点振动的早一些,故B错误;波动过程是介质中质点振动形式由近及远移动,而质点不随波迁移,故C错误;机械横波与纵波的传播,都需要介质,故D错误。
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同解析:选BD.机械波分为横波和纵波,振动方向与传播方向垂直的为横波,振动方向与传播方向在一条直线上的为纵波;相距半个波长的两质点在同一时刻会沿相反方向振动到距平衡位置相等距离的位置,即位移大小相等、方向相反;由于每个质点都做简谐运动,因此每个质点经过一个周期后会重复原来的运动状态,则简谐波图像相同.所以B、D正确.2.如图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图像.从图中可以直接观察到发生变化的物理量是()A.波速B.频率C.周期D.波长解析:选D.同一机械波在不同介质中传播时,频率不会改变(由振源决定),波长和波速改变,而从图像中能直接观看发生改变的量当然是波长,故D项正确.3.根据多普勒效应,下列说法中正确的有()A.医生检查身体用的“B超”是根据超声波的多普勒效应制成的B.一位有经验的战士听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐,可以判断炮弹正向他靠近C.根据光波的多普勒效应,由地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小,可以判断此天体正远离地球D.当波源和观察者间有相对运动时,观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同解析:选BC.超声波照射人体时,不同组织穿透的超声波的量是不同的,从而形成B超影象,A不正确.当波源与观察者间相对靠近时,观察者感到频率变大,所以听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐,声音的频率增大,可以判断炮弹正向他靠近,B正确.光波和机械波一样,也有多普勒效应,地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小,可以判断此天体正远离地球,C正确.设想如果人绕波源做圆周运动,那么,观察者接收到的频率和波源发出的频率相同,D不正确.4.水波通过小孔,发生一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,可()A.增大小孔尺寸,或增大水波的频率B.增大小孔尺寸,或减小水波的频率C.缩小小孔尺寸,或增大水波的频率D.缩小小孔尺寸,或减小水波的频率解析:选D.观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比,或小于波长,因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长,A 和B 错误.根据公式v =λf ,且水波的波速由介质决定,即水波的波速不变,则有λ=vf ,可见减小频率可以使波长增大.综上所述,D 正确,C 错误.5.如图所示是水波干涉示意图,S 1、S 2是两波源,A 、D 、B 三点在一条直线上,两波源频率相同,振幅相等,下列说法正确的是( ) A .质点A 一会儿在波峰,一会儿在波谷 B .质点B 一会儿在波峰,一会儿在波谷 C .质点C 一会儿在波峰,一会儿在波谷 D .质点D 一会儿在波峰,一会儿在波谷 解析:选ABD.在波的干涉中,振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置附近做简谐振动,只是质点的振幅较大为A 1+A 2,本题中由于A 1=A 2,故振动减弱区的质点并不振动,而此时A 点是波峰与波峰相遇,是加强点,B 点是波谷与波谷相遇,是加强点.又A 、D 、B 三点在一条振动加强线上,这条线上任一点的振动都是加强的,故此三点都为加强点,这样,此三点都是一会儿在波峰,一会儿在波谷.6.振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动,t =0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向,则P 点的振动图像是( )解析:选B.由t =0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P 点处于平衡位置,由“上下坡”法可知,P 处上坡,所以起振方向向下,B 正确.7.两列平面简谐横波在空中叠加,其中简谐横波a (图中虚线所示)沿x 轴正方向传播,简谐横波b (图中实线所示)沿x 轴负方向传播,波速都是20 m/s.t =0时,这两列波的波动图像如图所示,那么位于x =45 m 处的质点P 第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是( )A .1.50 s ,0.25 sB .0.25 s ,0.75 sC .0.50 s ,0.75 sD .0.50 s ,0.25 s解析:选B.从题图上可知两波波长均为λ=40 m ,故T =λv =2 s ,波峰a 或b 第一次传到P 点,均需要t =520 s =0.25 s ,而平衡位置状态传到P 要t ′=1520s =0.75 s.8.一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上x 1=0处a 质点的位移—时间图像如图甲所示,x 2=6 m 处b 质点的位移—时间图像如图乙所示,已知x 1和x 2间距离小于一个波长,则此列波的传播速度可能是( )A .3 m/sB .5 m/sC .1 m/sD .10 m/s解析:选AC.由a 、b 两点的振动图像可知,当波沿x 轴正向传播时,a 、b 之间的距离为14λ,即λ=24 m ,v =λT =248 m/s =3 m/s ;当波沿x 轴负向传播时,a 、b 之间的距离为34λ,即λ=8 m ,v =λT =88m/s =1 m/s.故A 、C 选项正确.9.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 cmB .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 cm 处的质点速度沿y 轴负方向解析:选D.由波的图像可以看出,波长λ=12 cm ,波的周期T =λv =0.120.8 s =0.15 s ,由实线波到虚线波平移的距离Δx =v t =0.8×0.2 m =0.16 m =16 cm =(λ+4 cm),由波动图像可以看出,波沿x 轴负方向传播;t =0时,x =4 cm 处质点沿y 轴负方向运动. 10.一列简谐横波沿x 轴传播,波长为1.2 m ,振幅为A .当坐标为x =0处质元的位移为-32A 且向y 轴负方向运动时,坐标为x =0.4 m 处质元的位移为32A .当坐标为x =0.2 m 处的质元位于平衡位置且向y 轴正方向运动时,x =0.4 m 处质元的位移和运动方向分别为( ) A .-12A 、沿y 轴正方向B .-12A 、沿y 轴负方向C .-32A 、沿y 轴正方向 D .-32A 、沿y 轴负方向 解析:选C.λ=1.2 m ,坐标为x =0.4 m 处的质元距坐标原点为13λ,若波沿x 轴正方向传播,其波形如图所示.此时x =0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴负方向运动,x =0.4 m 处质元也向y 轴负方向运动;当x =0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴正方向运动时,需经t =T2,此时x =0.4 m 处质元应在平衡位置之下y =-32A ,沿y 轴正方向,A 、B 错误,C 正确. 若波沿x 轴负方向传播,其波形如图所示.位移为32A 处的质元距O 点大于13λ,故D 错. 二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分,将答案填在题中的横线上)11.声波从甲介质进入乙介质中,已知入射角为30°,折射角为37°,声波在甲介质中速度为300 m/s ,声波在乙介质中速度为________ m/s. 解析:由折射定律可知sin θ1sin θ2=v 12,所以v 2=v 1sin θ2sin θ1=300×0.60.5 m/s =360 m/s.答案:36012.右图为声波干涉演示仪的原理图.两个U 形管A 和B 套在一起,A 管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.解析:声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零,若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅为原来声波振幅的2倍.答案:相等 等于零 等于原来声波振幅的2倍三、计算题(本题共4小题,共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示,一列简谐横波沿x 轴传播,实线为t 1=0时的波形图,此时P 质点向y 轴负方向运动,虚线为t 2=0.01 s 时的波形图.已知周期T >0.01 s.(1)波沿x 轴________(填“正”或“负”)方向传播; (2)求波速.解析:(1)根据“下坡上”判断,向正方向传播.(2分) (2)由题意知,λ=8 m(1分) t 2-t 1=18T ①(2分)v =λT②(2分)联立①②式,代入数据解得v =100 m/s.(1分) 答案:(1)正 (2)100 m/s 14.(12分)如图,质点O 在垂直x 轴方向上做简谐运动,形成了沿x 轴正方向传播的横波.在t =0时刻质点O 开始向下运动,经0.4 s 第一次形成图示波形,求位于x =5 m 处的质点B 再经过多少时间第一次到达波峰?(请写出必要的解答过程)解析:由题意易知,该波的波长为4 m ,周期为T =0.8 s(4分) 波向右传播到B 点所用的时间为t =sv (2分) v =λT ,联立解得:t =1 s(2分)所以质点P 第一次到达波峰所用时间 t ′=t +34T =1.6 s(2分)所以再经过的时间t ″=1.6 s -0.4 s =1.2 s .(2分) 答案:1.2 s15.(14分)甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播,t =0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s ,求:(1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)第几秒末两列波相遇,相遇时C 、D 两点间有哪些点位移最大?解析:(1)由题图知:λ=4 m ,(2分) 又因v =10 m/s ,所以由f =vλ得f =104Hz =2.5 Hz ,(4分)故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz.(2)设经t 时刻两波相遇,则2v t =4 m ,(2分) 所以t =42×10 s =0.2 s ,(1分)又因T =1f =12.5 s =0.4 s ,(1分)故波分别向前传播λ2相遇.此时两列波的图像如图中的虚线所示.故CD 间有x =5 m 和x =7 m 处的点位移最大. (4分)答案:(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)0.2 s x =5 m 与x =7 m16.(14分)一列横波上有相距4 m 的A 、B 两点,波的传播方向是由A 向B ,波长大于2 m ,如图所示的是A 、B 两质点的振动图像,求这列波可能的波速.解析:由振动图像得:质点振动周期T =0.4 s(2分) B 点比A 点晚振动的时间Δt =nT +34T (n =0,1,2,3,…)(2分)所以A 、B 间的距离为Δs =n λ+34λ(n =0,1,2,3,…)(2分)则波长为λ=4Δs 4n +3=164n +3(4分)因为λ>2 m ,所以n =0,1当n =0时,λ1=163 m ,v 1=λ1T =403 m/s(2分)当n =1时,λ2=167 m ,v 2=λ2T =407 m/s.(2分)答案:403 m/s 或 407 m/s。
选修34第十二章机械波第1节波的形成和传播测试题2019.91,把闹钟放在密闭的玻璃罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声。
但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽去,就听不到闹钟的铃声,这说明()A.声波是纵波B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了C.气体和固体都能传播声音D.声波不能在真空中传播2,人的耳朵能听到各种声音,说明()A.振动质点进入了人的耳朵B.机械波能传递信息C.机械波能传递能量D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的3,一列波由波源向周围扩展开去,下列说法正确的是()A.介质中各质点由近及远地传播开去B.质点的振动形式由近及远地传播开去C.质点的振动能量由近及远地传播开去D.质点只是振动而没有迁移4,下列关于机械波的认识正确的是()A.介质中质点的振动频率与波源的振动频率相同B.波源的振动一旦停止,由其形成的机械波立即停止传播C.由于各质点都要参与振动,所以介质要随波发生迁移D.机械波是机械振动在介质中的传播,它是传递能量的一种形式5,下列说法中正确的是()A.机械波能在空气中传播,也能在液体和固体中传播B.声波是横波,有波峰和波谷C.声波只能在气体中传播,不能在液体和固体中传播D.地震波既有横波又有纵波6,关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.质点振动方向总是垂直于波的传播方向B.横波中质点振动方向总是垂直于波的传播方向C.横波有波峰和波谷,波传播时波峰和波谷都是向前移动的D.在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向7,下列关于机械波的说法中,正确的是()A.机械波既能在空气中传播,也能在液体和固体中传播B.声波是横波,有波峰和波谷C.声波只能在气体中传播,不能在液体和固体中传播D.从地震源传出的地震波,既有横波,也有纵波8,在以下关于声波的说法中,正确的是()A.产生声波的条件是具备声源和传播声音的介质B.一切声源都在振动C.声波在空气中传播是纵波D.人耳能听见声音,是声源附近的振动质点随声波传到人耳,使鼓膜振动,引起声音的感觉9,一列波由波源向周围扩展开去,由此可知()A.介质中各质点由近及远地传播开去B.介质中的振动形式由近及远传播开去C.介质点振动的能量由近及远传播开去D.介质点只是振动而没有迁移10,如图所示为一直线上的介质中的部分质点,每相邻两质点间的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,从波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过T/4,质点1开始振动。
江苏省苏州实验中学2003—2004学年第一学期期中考试试题高二物理一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分) 1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是 A .质点振动的方向总是垂于波传播的方向B .简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C .任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D .相隔一个周期的两个时刻,简谐波的图像相同2.如果取两个分子相距无限远时的分子势能为零,下面哪个表述是正确的 A .当两分子间的距离在10r 0到r 0之间时,分子势能为负值 B .当两分子间的距离为r 0时,分子势能为零 C .当两分子间的距离为r 0时,分子势能最小 D .当两分子间的距离小于r 0时,分子势能为正值3.如图1所示,带正电q 、质量为m 的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向 上的匀强电场,电场强度为E ,且qE=mg .以下判断正确的是 A .物体将沿斜面减速下滑 B .物体将沿斜面加速下滑C .物体仍保持匀速下滑D .仅当qE=mg 时,物体继续保持匀速下滑4.如图2所示,平行实线表示电场线,但未标明方向;虚线1和虚线2是电场中的两条曲线,表示带电微粒运动的轨迹,带电量为10-2C 的正电微粒在该电场中只受电场力作用,从A 点运动到B 点,动能减少了0.1J.已知A 点的电势为零,则A .B 点的电势是零,微粒的运动轨迹是1 B .B 点的电势是零,微粒的运动轨迹是2C .B 点的电势是1OV ,微粒的运动轨迹是1D .B 点的电势是1OV ,微粒的运动轨迹是25.如图3所示为演示波的衍射的装置,S 为在水面上振动的波源,M 、N 是水面上的两块 挡板,其中N 板可以移动,两板中间有一狭缝.若某一时刻测得图中A 处的水没有振动,为了使A 处的水也能发生振动,下列措施中可行的是 ①使波源的振动频率增大、 ②使波源的振动频率减少 ③移动N 板使狭缝的间距增大 ④移动N 板使狭缝的间距减小A .①B .②③C .①④D .②④6.在高倍显微镜下观察悬浮在水中的花粉微粒的运动,记录下如图4所示的图形。
机械波知识复习归纳资料一、知识点归纳 1. 机械波的形成(1)产生机械波的两个条件:波源及介质,两者缺一不可。
原因:介质间存在相互作用力理解机械波的研究对象是无数个质点,且都在做振幅、周期(或频率)相同,但初相依次落后的简谐振动。
(2)简谐波:波源做简谐振动,传播方向单一且振幅不变,波形图为正弦或余弦线的波为简谐波。
(3)横波、纵波(4)理解质点的振动轨迹、振动方向(或质点的运动速度方向)、波的传播方向三者的关系。
(5)机械波传播的本质①机械波传播的是振动的形式和能量,质点在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移。
实质:通过传播振动的形式而将振源的能量传播出去。
波的传播是匀速的。
② 形象直观地看:是正弦(或余弦)曲线的形状沿传播方向的匀速平移。
2. 描述机械波的物理量(1)周期T :介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与波源的振动周期相同。
由波源决定,与介质无关。
(2)波长λ:由介质、波源共同决定 ① 相邻两个同相质点间的距离② 对于横波传播时:相邻两个波峰或波谷质点间的距离。
对于纵波传播时:相邻两个密部中央质点或疏部中央质点间的距离。
③ 机械波在一个周期内传播的距离 (3)波速v在现在学习范围内,机械波的传播速度只与介质本身的性质有关,与周期、频率、波长、波幅(振幅)无关。
(4)波速、波长、周期(或频率)三者的关系fTv λλ==3. 波的图像(1)了解波的图象的物理意义、会画波的图象、能从波的图象找出所包含的规律。
作波的图象的两种方法① 平移法:先算出经Δt 时间波传播的距离t v x ∆=∆,再把波形沿波的传播方向平移Δx 即可。
因为波动图象的重复性,若已知波长λ,则波形平移n 个λ时波形不变。
当Δx =n λ+x 时,可采取去整n λ留零x 的方法,只需平移x 即可。
② 特殊点法:在波形上找两特殊点,如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点,先确定这两点的振动方向,再看Δt=nT+t 。
3-4 机械波典型题型分类汇总(一)基本问题1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等振动步调反向C.任一振动质点每经过一个周期时沿波的传播方向振动的形式移动一个波长D.对于已经振动的质点,相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同E.机械波能够传播能量F.在机械波的传播过程中,介质中的质元和运动形式一起向外传播G.机械波能够发生干涉、衍射现象H.机械波在真空中也能传播,且传播的速度最大2.简谐机械波在给定的媒质中传播时,下列说法中正确的是()A.振幅越大,则波传播的速度越快B.振幅越大,则波传播的速度越C.在一个周期内,振动质元走过的路程等于一个波长D.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短3.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是。
(填入选项前的字母,有填错的不得分)A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率4某.地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s一。
种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成(如图)。
在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差 5 s 开始振动,则()A.P 先开始振动,震源距地震仪约 36 km B.P 先开始振动,震源距地震仪约 25 kmC.H 先开始振动,震源距地震仪约 36 km D.H 先开始振动,震源距地震仪约 25 km5.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。
一顶点由平衡位置竖直向上运动,经 0.1s 到达最大位移处。
在这段时间内波传播了0.5 m,则这列波()A.周期是0.2 s B.波长是0.5 m C.波速是2 m/s D.经1.6 s 传播了8 m6.细绳的一端在外力作用下从 t=0 时刻开始做简谐振动,激发出一列简谐横波。
机械波练习题一、波的基本性质1.关于机械波的概念,下列正确的是 ( )A.相隔一个周期的两个时刻,简谐波图象相同B.质点振动方向总是垂直于波传播方向C.任一振动质点经过一个周期沿传播方向移动一个波长D.每经过一个周期,振动形式沿波传播一个波长2.关于振动和波的关系,不正确的是()A.如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止B.物体做机械振动,一定产生机械波C.波的速度即波源的振动速度D.波在介质中的传播速率,与介质性质无关,仅由振源振动频率决定3.声波在钢轨中传播速度大于空气中传播速度,则当声音从空气传到钢轨中时()A.频率变小,波长变大B.频率变大,波长变小C.频率不变,波长变大D.频率不变,波长变小4.如图所示.S1和S2是两个相同的波源,它们发出的波相叠加,实线为波峰,虚线为波谷,关于a、b、c三点的振动,以下正确的是 ( )A.a点振幅比b点振幅小B.a点振幅比b点振幅大C.a、c两点位移始终最大D.a、c两点位移可以为零5.有一列向左传播的横波,某一时刻波形曲线如图3所示,波向左传播,可知这一刻P点运动方向是 ( )A.y轴正向B.y轴负向C.x轴正向D.沿曲线左上方6.如图4所示为机械波1和机械波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,则下列说法正确的是 ( )A.波2速度比波l速度大B.波2速度与波1一样大C.波2频率比波1大D.这两列波不可能发生干涉现象7.如图5所示为一列横波在某时刻的波形图,下列说法正确的是 ( )A.若P点向上振动,则波向右传播B.若此刻N点向上振动,则P点也向上振动C.M点和N点振幅相同D.M点和Q点的速度相同8.一列简谐波原来的波形如图6实线所示,经过时间t后变成虚线所示的波形,已知波向左传播, 时间t小于1个周期,图中坐标为(12,2)的质点A,经时间t后振动状态传到质点B,则 ( )A.质点B的坐标为(3,2)B.质点B的坐标为(2,3)C.质点A在时间t内路程为6 cmD.质点A在时间t内路程为4 cm9.一列横波沿直线传播,波速为2 m/s,在传播方向上取甲、乙两点(如图7),从波刚好传到它们中某点时开始计时,已知5 s内甲点完成8次全振动,乙完成lO次全振动,则波的传播方向和甲乙两点间距为( )A.甲向乙,2 m B.乙向甲,2 mC.乙向甲,5 m D.甲向乙,1.6 m10.一列波在第一种均匀介质中的速度为v1,第二种均匀介质中的速度为v2,且v 1=2v2,则波在这两种介质中频率之比为_____,波长之比为_____.11.空气中的一个声源,发射的声波波长为17 m,在空气中传播速度为340 m/s,则在O.1 s内该声源发生振动的次数是_____.二、波形图和波的周期性12.图11是一列简谐波在t=1 s时的波形图象,波的传播速度为4 m/s,则从t=1 s到t=3.5 s的时间内,O.8 m处的质点通过的路程是____m,位移____m.13.如图8所示为一列简谐波在某时刻的图象,波的频率为20 Hz,则波速为_____m/s;从图示时刻起, 经过O.55 s,波传播距离为____m.14.如图9所示, 甲图为一振源的振动图象, 乙图为该波在t=O时刻波的图象,则该波源的振幅是____.波的频率是____,波长是____, 波的传播速度是_____.15.一列波的速度是O.5 m/s,某时刻波形如图10实线所示,过一段时间后波形如虚线所示, 这段时间可能是____s或____s.若t小于1个周期这段时间可能是____s或____s.16.图12是一列横波的在某时刻波形图, 在a、b、c、d四点中,速度和加速度方向相反的点是_____.(波沿x轴正方向传播)17.(6分)一列横波沿x轴负方向传播,某时刻波的图象如图13所示, 图中质点A与坐标原点0相距O.5 m,经O.02 s,A点第一次到达正上方最大位移处,求这列波的频率和波速.18.(8分)在波的传播方向上有a、b两点,它们相距1.2 m.已知当a达到平衡上方最大位移处时,b恰好在平衡位置, 若波的频率为200 Hz.求波的传播速度是多少?若设该波波长 大于1.2 m,则该波传播的速度多大?19.(8分)图14的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线, 经O .2 s 后, 波形曲线如虚线所示,.(1)波向右传播, 波速、周期各多大? (2)波向左传播,波速、周期各多大 (3)设波周期T 大于O .2 s,则(1)、(2)两文中的结果各是多少? 20.如图所示,在x y 平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速为1m/s ,振幅为4cm ,频率为2.5Hz 。
第十章机械波第一节波的形成和传播例1:在机械波中有()A.各质点都在各自的平衡位置附近振动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点的振动必定落后于前一质点D.各质点也随波的传播而迁移选题目的:理解机械波的特点.解析:本例要熟知机械波的物理模型.振源的振动使其周围质点依次投入振动,之所以能依次振动下去,就是依靠了相邻质点间的相互作用力;沿波的传播方向,后一质点的振动必滞后于前一质点的振动;质点只在平衡位里附近振动,并不随波迁移.正确答案为A.B.C.例2:区分横波和纵波是根据()A.沿水平方向传播的叫做横波B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向D.质点振动的快慢选题目的:理解横波和纵波的区别.解析:区分横波和纵波的依据是看波的传播方向与质点的振动方向的关系.正确的答案为C.例3:下列说法不妥的有()A.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波B.波不但传送能量,还能传递信息C.发生地震时,由振源传出的既有横波又有纵波D.一切波的传播均需要介质选题目的:了解纵波和横波的有关知识.解析:按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系将波区分为横波和纵波.介质不同不改变波的属性.波不仅将振动的形式(即振源的信息)向外传播,还能将振动的能量向外传递.地震波既有横波又有纵波,机械波的形成必须要有振源和介质,但对电磁波它也可以在真空中传播.正确的答案为B.C.不妥的答案为A.D.例4:关于机械波的概念,下列说法中正确的是:A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两时刻,波形相同选题目的:进一步准确理解机械波的特点解析:质点振动的方向可与波的传播方向垂直(横波),也可与波的传播方向共线(纵波),故A错.因为“相距一个波长的两质点振动位移大小相等.方向相同;相距半个波长的两质点振动位移大小相等.方向相反”,因此B正确.波每经过一个周期要向前传播一个波长,但介质中各质点并不随波迁移,只是在各自的平衡位置附近振动,C错.在波的传播过程中,介质中各质点做周期性的简谐振动,因此相隔一个周期的两时刻,波形相同,∴D正确.波动问题中既有联系又有区别的知识点较多,其中最多的是振动,因此,搞清振动和波动的关系,就抓住了问题的关键。