机械波练习第一套汇编

1．[机械波的特点][2017·重庆一诊](多选)2004年，在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是( )A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C．地震波和海啸都有纵波D．地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强2. [波的图象][2017·合肥一中联考]如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，由图可知( )A．此列简谐横波的频率是4 HzB．介质中各质点的振幅都是4 cmC．x＝1 m处质点此时刻所受合外力最大，方向沿y轴负方向D．x＝2 m处质点此时刻速度最大，方向沿y轴正方向3．[多解问题][2017·山东部分学校联考]如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。

图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5 s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。

已知两列波的周期均大于0.3 s，则下列说法中正确的是( )A．波甲的波长可能大于波乙的波长B．波甲的速度可能大于波乙的速度C．波甲的周期一定等于波乙的周期D．波甲的频率一定小于波乙的频率4．[波的干涉和衍射]“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，因为声波( )A．发生了干涉，听者处于振动加强处B．发生了干涉，听者处于振动减弱处C．波长较短，无法发生明显衍射D．波长较长，发生了明显衍射5．(多选)一振动周期为T，位于x＝0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x＝3vT2处的质点P，下列说法正确的是( )A．质点P振动周期为T，速度的最大值为vB．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向C．质点P开始振动的方向沿y轴正方向D．当P开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷E．当P开始振动后，若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷6．[2017·广东测试](多选)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2 s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是( )A．波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/sB．波沿x轴负方向传播，且波速为10 m/sC．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处E．从图示位置开始计时，在3 s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y＝－10 cm7．[2017·甘肃诊断考试](多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形如图所示，质点Q的x轴坐标为2 m。

已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.2 s。

下列说法正确的是( )A．波速为10 m/sB．波的频率为5 HzC．x＝7 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰D．x＝3 m的质点在t＝0.25 s时，沿＋y方向运动E．当质点Q位于波峰时，x＝10 m的质点恰好位于波峰8．[2017·沈阳高三质检](多选)一列简谐横波沿x轴正向传播，波速为2.0 m/s。

某时刻，其波形图如图所示，P为介质中的一质点(此刻简谐横波还未传播到质点P)。

下列说法正确的是( )A．该列简谐横波的波长为2.0 mB．质点P开始振动后，其振幅为5 cmC．质点P开始振动后，其振动周期为0.75 sD．质点P的起振方向沿y轴正方向E．质点P开始振动后，将沿x轴正方向以2.0 m/s的速度移动9．[2017·长春高三质监](多选)如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波，实线是在t＝0时刻的波形图，虚线是在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．这列波的周期是0.15 sB．这列波是沿x轴负方向传播C．t＝0时，x＝4 cm处的质点速度沿y轴正方向D．0～0.2 s内，x＝4 cm处的质点振动方向改变了3次E．t＝0.2 s时，x＝4 cm处的质点加速度方向向下10.[2016·绵阳三诊]如图所示，一简谐横波在t＝0时的波形是图中实线，在t1＝0.2s时的波形是图中虚线，P为介质中x＝4 m处的质点，则( )A．该波一定沿x轴正方向传播B．该波的传播速度可能为5 m/sC．从t＝0开始，质点P经过0.2 s沿x轴正方向运动1 mD．t＝0.4 s时，质点P的位置y＝4 cm11．在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。

两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。

一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m。

在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为( )A．2 B．4 C．6 D．812．(多选)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播。

质点M位于x＝0.2 m处，则( )A．这两列波不会发生干涉现象B．M点的振动总是加强C．M点将做振幅为30 cm的简谐振动D．由图示时刻开始，再经过14T甲，M点将位于波峰13．(多选)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5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s，波长为0.5m。

C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是( )A．A、E两点始终位于波峰位置B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20 cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动D．从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为80 cmE．D点振动频率为2 Hz14．[2016·全国卷Ⅰ](多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以 1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。

该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。

下列说法正确的是( )A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移15．[2016·全国卷Ⅲ](多选)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20 Hz，波速为16 m/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15.8m、14.6 m。

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16．[2016·四川高考](多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点。

波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示。

则( )A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7 sC．该波的传播速度可能为2 m/sD．该波的波长可能为6 m17．[2016·天津高考](多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5 sin⎝⎛⎭⎪⎫π2t，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12 m处，波形图象如图所示，则( )A．此后再经6 s该波传播到x＝24 m处B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y＝－3 m处所需时间是2 s18. [2017·江西师大附中期末]一列沿着x轴传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示。

甲图中x＝2 cm处的质点P的振动图象如乙图所示。

求：(1)该波的波速和传播方向；(2)从t ＝0时刻开始，甲图中x ＝5 cm 处的质点Q 第三次出现波峰的时间。

19. 如图所示，坐标原点O 处的波源t ＝0时刻开始沿y 轴方向做简谐运动，形成沿x 轴正方向传播的简谐波。

t ＝0.3 s 时刻，波传到x ＝3 m 的P 点。

求：(1)波的传播速度；(2)再经过多长时间，位于x ＝8 m 处的Q 点到达波谷。

20. [2017·福建高中毕业检测]如图所示，在xOy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，频率为2.5 Hz 。

在t ＝0时，x P ＝2 m 的P 点位于平衡位置，速度沿－y 方向；x Q ＝6 m 的Q 点位于平衡位置下方最大位移处。

求：(1)质点P 第一次有＋y 方向最大加速度需经过的时间t ； (2)波的传播速度v 。

21. 一列横波沿x 轴传播，在某一时刻x 轴上相距s 的两质点A 、B ，均处于平衡位置，且A 、B 间只有一个波峰，经过时间t ，质点B 第一次到达波峰，试求该波的传播速度。

22．[2016·全国卷Ⅱ]一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm 。

O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点。

t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置。

求：(1)简谐波的周期、波速和波长； (2)质点O 的位移随时间变化的关系式。

1. AC 解析 地震波和海啸都是由震源的振动在介质中传播引起的机械波，选项A 正确；波源停止振动时，海啸和地震波的传播不会立即停止，选项B 错误；地震波和海啸中都既有横波又有纵波，选项C 正确；地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈弱，选项D 错误。

2.C 解析 波形图是同一时刻不同质点离开平衡位置的位移图象，从波形图上无法确定横波的频率，选项A 错误；波形图中纵坐标表示质点离开平衡位置的距离，故介质中各质点的振幅是2 cm ，B 错误；x ＝1 m 处的质点此时刻正处于正向最大位移处，所受合力最大，其方向沿y 轴负方向，选项C 正确；x ＝2 m 处的质点处于平衡位置，速度最大，但因波的传播方向未知，故无法确定此质点的振动方向，选项D 错误。

3.B 解析 由图示知，波甲的波长λ1＝4 m ，波乙的波长λ2＝6 m ，故λ1<λ2，选项A 错误；由题意知，对甲波t ＝0.5 s ＝⎝⎛⎭⎫n ＋12T 1(n ＝0,1,2，…)，则T 1＝12n ＋1 s(n ＝0,1,2，…)，由于T 1>0.3 s ，则T 1＝1 s 或13 s ；同理，乙波周期T 2＝1 s 或13 s ；故波甲的周期可能等于、大于或小于波乙的周期，根据v ＝λT 可得：波甲的速度可能等于、大于或小于波乙的速度，选项B 正确，C 、D 错误。