3-4第2章机械波习题答案

第 1 节 波的形成和传播
【例题 1】【解析】 机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质．只有物体做机 械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处介质的质点不可能振动起来而形成机械 波，故 A 选项错误．任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动 传播开来，所以后一质点总是落后，但振动频率相同，故 B、C 选项正确．形成机械波的各 振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通 过各质点的传递从波源获得，故 D 选项不正确．【答案】 BC
8 解析 机械波中各个质点都在做简谐运动，质点的加速度与质点的位移成正比，故 A 选项正确；各质点越靠近平衡位置，速度越大，即位移越小，速度越大，故 D 选项正确．
答案 AD 9 解析 由波传播的规律知质元的振动是由先振动的质元带动后振动的质元，由题图知 a 质元偏离平衡位置的位移，说明 a 质元左侧质元先于 a 质元振动，波是沿 x 轴正方向传播 的，选项 A 正确．质元 c 和质元 a 之间有一波谷，质元 c 振动方向与质元 a 振动方向相反， 质元 c 向下运动，故选项 B 错误．b 质元正向着平衡位置运动，故 b 比 c 先到达平衡位置，
3 解析 介质中有机械波传播时，介质中质点本身并不随波一起传播，介质中质点只在 自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动形式和能量．生活中的水面上的一些漂浮 物会沿波向外移动，是因为外界另外一些因素的干扰，如风的吹动等，D 项正确．答案 D
4 解析 根据横波和纵波的概念，质点振动方向与波的传播方向垂直者为横波，同一直 线者为纵波，并不是上下振动与水平振动的问题，所以 A、B 选项错误，对于 D 选项水平 方向振动，水平方向传播并不能说明是同一直线，故 D 选项错误，C 选项正确．答案 C
4
4
置且向上振动，则图乙描述的是 b 处质点的振动图像，故选 B 项．【答案】 B
课时作业(七)——波的图像
1 解析 波的图像表示的是连续介质中的各个质点在某一时刻的位移，振动图像表示的 是某一质点在各个时刻的位移．答案 D
2 解析 根据“坡形”法，凡是在“上坡”区必向下运动，“下坡”区的必向上运动， 故 B、C 项正确．答案 BC
C 正确，选项 D 错误．答案 C
9 解析 若 M 质点为波源，又因为是经过一个周期的波形，此时 M 质点的振动方向向
上，即为开始振动的方向，A 项错．振动刚刚传到 N 点，P 点已振动了 1T，B 项错．若 N 4
为波源，P 点振动落后 N 点 1T，P 点已振动了 3T，C 项对．又因为 P 点离平衡位置最远，
【例题 2】【解析】从题中图乙可以看出，在图乙所示的时刻，该均匀绳上点 9 达到最 大位移时，点 12 正通过平衡位置向上运动，由于介质中质点都在各自的平衡位置附近往复 运动，所以再经过3周期，点 9 在平衡位置，而点 12 到达负的最大位移处．由此可得出点 9
4 到点 12 间的波形．由这段波形也就知道了这一时刻整条绳上的波形．如图丙所示．
12 解析 根据波传播的规律 t＝5 s 时，振源出现在波峰，质点 16 起振．如图所示．
第 2 节 波的图象
【例题 1】【解析】 若质点 a 向下运动，由“带动法”或“上下坡法”可知，波应从 右向左传播，A 项错误，同理可知 B 项正确；若波从右向左传播，c、d 均应向上运动，C、 D 项错误．【答案】 B
3-4 第二章：机械波习题参考答案
3
【练 2】【解析】 从波动图像上可以直接读出振幅、某质点的位移，判定运动方向．
【答案】 ACD
【例题 3】【解析】 在(b)的振动图像中，t＝0 时质点在平衡位置且向 y 轴正方向运动，
在平衡位置的点只有 b、d，故选项 A、C 错误；若波沿 x 正向传播，波源在左侧，b、d 两
都正确．答案 ACD
6 解析 题图时刻 a、d 两点位移相同，加速度相同，A 项错．据“上坡下、下坡上”
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可以判断 a、b 两点向上运动，c、d 两点向下运动，所以 c 比 b 先回到平衡位置，a 比 d 先
回到平衡位置，C 项错，D 项对．答案 D
7 解析 图甲表示的是波的图像，由于波沿 x 轴负方向传播．所以，图中质点 A 的振动
4
4
此时速度为零，动能最小，故选 C 项．答案 C
10 解析 特别要注意，题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如
图(a)或(b)所示中的一种．
在(a)中，由平移法可知 P1、P3、P5 向下，P2、P4 向上． 在(b)中，由平移法可知 P1、P3、P5 向上，P2、P4 向下．答案 AB 11 解析
点都是在其左侧点的带动下振动的，b 左侧的点在其上方，因此 b 质点正向上运动，符合要
求，选项 B 正确；d 左侧的点在其下方，d 质点正向下运动，不合要求，选项 D 错误．
【答案】 B
【例题 4】【解析】 由振动图像可知 t＝1.6 s 时，A 点向上振动，根据“上坡下振，下
坡上振”，则可确定 A 点处于波的图像的下坡，则波应沿 x 轴正方向传播，故选 B 项．
1 解析 波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故 A 项正确；简谐运动在 介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质 点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调 不一致，故 B、C、D 项都错．答案 A
2 解析 机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使振源的振动形式与振源的 能量向远处传播而形成的，前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故 A 项正确；波 传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此 B 项错；每 个质点都是由振源依次带动下面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与振 源频率相同，并且都“仿照”振源振动，故 C、D 项正确．答案 ACD
3-4 第二章：机械波习题参考答案
方向向下，选项 A 正确，B 项错误；图乙表示的是振动图像，在图中 B 所对应的时刻质点
应当向下运动(因为下一时刻位移为负值)，选项 C 正确．D 项错误．答案 AC
8 解析 波向右传播，由波形图知 t0 时刻 x＝L 处的质点向下振动，则各质点开始振动
的方向向下，选项 A、B 错误；由波形图还知在 t0 时刻，x＝x0 处的质点向下振动，则选项
6 解析 无论波向右或向左传播，回复力始终指向平衡位置，质点 A 的回复力是由相 邻质点对 A 的作用力提供的，故 B、D 项正确．答案 BD
7 解析 由题图可知波向右传播，传播到 B 点，B 点刚开始振动且振动方向向下，其重 复波源 A 的运动，所以 A 点开始振动的方向向下，选项 D 正确．本题容易失误是判断出 A 此时振动方向向上而误选 C 项．答案 D
3-4 第二章：机械波习题参考答案
4
答案 D
5 解析 质点 a 做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿 y 轴负方向．速
度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点 a 向 y 轴正方向运动；若波向左传播，
则质点 a 向 y 轴负方向运动．经半个周期后，质点 a 到了 x 轴下方对称点，故 A、C、D 项
【答案】 B
【练 3】【解析】 先由图(b)确定 t＝1 s 时，质点的运动方向，再根据波的传播方向确
定各点的运动方向，在图(a)中找出与所处位置及运动方向相符的质点．
(1)当 t＝1 s 时，由图(b)振动图像可知，质点在 t＝1 s 时在平衡位置，正沿 y 轴负方向
运动，由图(a)和波向 x 轴负方向传播判断 x＝0 处质点在平衡位置，正沿 y 轴负方向运动，
3-4 第二章：机械波习题参考答案
2
选项 C 正确．c 比 b 先到达偏离平衡位置的最远处，选项 D 是错误的．答案 AC 10 解析 据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以
起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后T的时间，所以选项 A、C 4
正确，选项 B 错误；由题意知，质点 9 比质点 1 应晚起振两个周期，所以当所有质点都起 振后，质点 1 与质点 9 步调完全一致，所以选项 D 正确．答案 ACD
11 解析 机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次 滞后，从波形图上看出，在 t＝T/4 时刻第 4 个质点才开始振动，则在 t＝3T/4 时刻第 10 个 质点刚开始振动，此时第 4 个质点已振动了 T/2 的时间回到了自己的平衡位置，第 1 个质点 到达下方最大位移处，新的波形如图所示．
【例题 2】【解析】 根据波动与振动的关系分析波的图像．根据波的传播的周期性，t ＝0.6 s 时的波形是波源振动 1 1个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向 y 轴负方
2 向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项 C 正确．【答案】 C
【练 1】【解析】 各质点先后达到波峰或波谷处，振幅相同，选项 A 正确．由于各质 点均要“尾随”前边质点振动，在波向右传播时，质点 D 向上振动，质点 F 向下振动，两 者虽然速度大小相同，但方向不同，选项 B 错．同样理由，知 A 向下运动，C 向上运动， 两者速度方向相反，选项 C 错．从此时起，B 和 C 均向上振动，显然 B 先达波峰，先回到 平衡位置，选项 D 正确．【答案】 AD
3 解析 由波的传播方向及 P 点位置，可知 P 点此时正向平衡位置振动，速度增大， 加速度减小．答案 D
4 解析 波向右传播，则左侧质点的振动形式会传给右侧相邻的点，b 点左侧的点在 b 的下方，故 b 速度为负，加速度为负；a 点位于平衡位置，a 点左侧的点在 a 的下方，故 a 速度为负，加速度为零；d 点位于平衡位置，d 点左侧的点在 d 的上方，故 d 速度为正，加 速度为零；c 点左侧的点在 c 的上方，故 c 速度为正，加速度为负；综上所述 D 项正确．
【练 2】【解析】 根据走波法可得该简谐波向 x 轴负方向传播，A 项错误；此时 C 质 点通过波峰位置向下运动，质点 B 正向波峰运动，质点 C 将比质点 B 先回到平衡位置，B 项正确；质点 C 在波峰，速度为零，C 项错误；该简谐波上各个质点的振幅相等，不为零， D 项错误．【答案】 B
【例题 3】【解析】 如果取一根弹簧竖直放置，下端固定，手持上端上下振动，就可 以形成一列纵波向下传播，此时介质中质点在竖直方向上振动．横波与纵波在教材中唯一 一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条 直线上，为纵波，因此只有选项 C 正确．
【练 1】 【解析】 机械波在传播时，介质中的各质点在波源的带动下都在各自的平 衡位置附近振动，并没有随波的传播而发生迁移．在相邻质点间的作用力下，前一质点带 动后一质点振动，故 A、B 项正确，波源停止振动，介质中的质点仍然在振动，所以波仍继 续传播．产生波的条件必须有介质，C、D 项错误．【答案】 AB
【练 3】【解析】 纵波的质点振动方向与传播方向在一条直线上，质点的振动方向在 不断变化，故 A 选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁
3-4 第二章：机械波习题参考答案
1
移，无论横波和纵波都是这样，故 C 选项错误；纵波也可在固体中传播，故 D 选项错误．
课时作业(六)
5 解析 声波可以在空气中传播也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波， 而液体、固体中的声波既可能是纵波，也可能是横波，故 A 项错；水波既不是横波，也不 是纵波，它的运动形式比较复杂，故 B 项错；地震波既有横波，也有纵波，故发生地震时， 地面既有上下振动，也有左右运动．C 项正确；D 项正确．答案 CD
故选 A 项．
(2)由图(a)和波向 x 轴正方向传播可判断 x＝2 m 处的质点在平衡位置，正沿 y 轴负方向
运动，故选 C 项．【答案】 (1)A (2)C
【练 4】【解析】 根据波的图像可知：a 处质点经过3周期，在波谷，b 处质点经过3周
4
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期，在平衡位置且向下振动，c 处质点经过3周期，在波峰，d 处质点经过3周期，在平衡位