辽宁省葫芦岛市第一高级中学高中物理-机械波测试题
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辽宁省葫芦岛市第一高级中学高中物理-机械波测试题
一、机械波选择题
1.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m.当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是:
A.0.60 m B.0.30 m C.0.20 m D.0.15 m
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=0.2s时刻的波形图。
已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是()
A.t=0时,x=4cm处的质点速度沿y轴负方向
B.t=0时,x=4cm处的质点速度为零
C.这列波的周期是0.125s
D.这列波的波长是14cm
3.一列简谐横波沿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.0.16s
4.一列简谐横波在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/s B.3m/s C.4m./s D.5m/s
5.一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位
置.某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3
4
周期开始计时,则图2描述的是
A.a处质点的振动图像B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像D.d处质点的振动图像
6.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
7.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。
下列说法正确的是______。
A.若该波沿x轴正方向传播,则波长的最大值为4m
B.若该波沿x轴负方向传播,则波速可能为
2
11
m/s
C.在t=4.5s时,P点离开平衡位置的位移为5cm
D.在t=4.5s时,Q点的速度方向为沿y轴正方向
E.在1~2s时间内,P、Q两点的振动方向相同
8.一列简谐波沿x正方向传播,振幅为2cm,周期为T,如图所示,在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b3cm,但运动方向相同,其中质点a沿y轴负方向运动,下列说法正确的是()
A.该列波的波长可能为75cm
B.该列波的波长可能为45cm
C.当质点b的位移为+2cm时,质点a的位移为负
D.在
2
3
t T
=时刻,质点b的速度最大
9.在O点有一波源,t=0时刻开始向+y方向振动,形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波。
距离O
点为x1=3m的质点A的振动图像如图甲所示;距离O点为x2=4m的质点B 的振动图像如图乙所示;距离O点为x3=5m的质点C的振动图像如图丙所示。
由此可知()
A.该波的波长为6m B.该波的周期为12s
C.该波的波速为1m/s D.10s末A点的振动速度大于B点的振动速度
10.如图甲所示,OP=s,t=0时刻质点O开始振动,产生沿O、P所在直线向右传播的简谐横波,图乙为质点P从t=t1时刻开始振动的图象,则以下说法正确的是
A.t=0时刻质点O的振动方向沿y轴正方向
B.t2时刻质点P振动速度最大,方向沿y轴负方向
C.该波与另一频率为
21
1
t t-
的同类波叠加能产生稳定的干涉现象
D.若某障碍物的尺寸为
1
2
s
t(t2-t1),该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象11.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。
由该时刻开始计时,质点L的振动情况如图乙所示。
下列说法正确的是()
A.该横波沿x轴负方向传播
B.质点N该时刻向y轴负方向运动
C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动
D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
12.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图甲所示。
一列横波沿该直线向右传播,0
t=时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间t∆第一次出现如图乙所示的波形。
则该波的()
A.周期为2
3
t∆,波长为8L B.周期为t∆,波长为8L
C.周期为t∆,波速为8L
t∆
D.周期为
2
3
t∆,波速为
12L
t∆
13.一简谐横波沿x轴正向传播,图1示t=0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图象,则该质点的x坐标值合理的是()
A.0.5m B.1.5m C.2.5m D.3.5m
14.图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;图乙为质点Q的振动图象,下列说法正确的是
()
A .在t =0.10 s 时,质点Q 向y 轴正方向运动
B .在t =0.25 s 时,质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同
C .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,该波沿x 轴负方向传播了6 m
D .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,质点P 通过的路程为30 cm
E.质点Q 简谐运动的表达式为y =0.10sin 10πt (国际单位)
15.如图所示,x 轴上2m -、12m 处有两个振动周期均为4s 、振幅均为1cm 的相同的波源1S 、2S ,0t =时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4m 沿x 轴传播的简谐横波。
P 、M 、Q 分别是x 轴上2m 、5m 和8.5m 的三个点,下列说法正确的是( )
A .6.0s 时P 、M 、Q 三点均已振动
B .8.0s 后M 点的位移始终是2cm
C .10.0s 后P 点的位移始终是0
D .10.5s 时Q 点的振动方向竖直向下
16.一列简谐波沿x 轴传播,其波源位于坐标原点O .质点O 刚好完成一次全振动时,形成的简谐横波波形如图所示,已知波速为4 m/s ,波源O 简谐运动的周期为0.8 s ,B 是沿波传播方向上介质中的一个质点,则( )
A .波源O 的起振方向沿y 轴负方向
B .图中x 轴上O 、A 之间的距离为3.2 m
C .经半个周期时间质点A 将向右迁移半个波长
D .此后的14
周期内回复力对波源O 一直做负功 E.图示时刻质点B 所受的回复力方向沿y 轴正方向
17.一列简谐横波沿x 轴传播,图甲为在1t s =时刻的波形图象,P 、Q 为介质中2x m =和3x m =处的两质点,图乙为某质点的振动图象,由图象可知,下列说法中正确的是( )
A .该简谐横波一定沿x 轴正向传播,速度大小为lm/s
B .图乙不可能是质点P 的振动图象
C .2t s =时刻,质点P 的速度一定最大,且一定沿y 轴负方向
D .3t s =时刻,质点Q 的速度一定最大,且一定沿y 轴负方向
18.图甲为某一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t =0.5s 时刻的波形图,图乙为参与活动的某一质点的振动图像,则下列说法正确的是( )
A .该简谐横波的传播速度为4 m/s
B .图乙可能是图甲M 处质点的振动图像
C .从此时刻起,P 质点比Q 质点先回到平衡位置
D .从此时刻起,经过4s ,P 质点运动了16m 的路程
19.如图所示为一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图,该时刻波传播到Q 点,t =0.2s 时,M 点第一次到达波谷,则下列判断正确的是( )
A .该波的传播速度v =1m/s
B .质点P 的振动周期T =0.4s
C .M 点的起振方向沿y 轴负方向
D .0~1s 内质点Q 运动的路程为1m
E.0~1s 内质点M 运动的路为0.18m
20.如图所示,在xOy 坐标系的x 轴上x =0和x =16cm 两点有频率都为2.5Hz 的两个波源产生的两列简谐横波在同一介质中分别朝着x 轴正、负方向传播,在t =0时刻,两列波刚好传播到x =4cm 和x =12cm 两点,M 、N 、P 分别为x 轴上坐标为x =3.5cm 、x =7cm 、x =8cm 的三个质点,关于这两列波,下列说法正确的是
A.P点是振动加强点,其位移始终为20cm
B.N点开始振动的方向朝着y轴负方向
C.在t=0.8s时,两列波都刚好传播到P点
D.在0~0.05s时间内,质点M朝着y轴负方向振动,振动的加速度在增大
21.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则以下说法正确的是()
A.这列波的波速可能为50m/s
B.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm
C.若有另一周期为0.16s的简谐横波与此波相遇,能产生稳定的干涉现象
D.若T=0.8s,当t+0.5s时刻,质点b、P的位移相同
E.若T=0.8s,从t+0.4s时刻开始计时,质点c的振动方程为y=0.1sin 5 2
t
() cm
22.水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇.在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是________.
A.不同质点的振幅都相同
B.不同质点振动的频率都相同
C.不同质点振动的相位都相同
D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
23.如图为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则下列说法正确的是_______ .
A.这列波的波长是8m,周期是0.2s,振幅是10cm
B.在t=0时,质点Q向y轴负方向运动
C.从t=0.1到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6m
D.从t=0.1到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt(国际单位)
24.如图所示,a、b两列沿x轴传播的简谐横波,0时刻的波形如图所示,两列波传播的速度大小均为v=2m/s.a波的振幅为2cm,沿x轴正向传播,b波的振幅为1cm,沿x轴负向传播,下列说法中正确的是()
A.横波a的周期为2s
B.x=1m处的质点的振幅为1cm
C.t=0.5s时刻,x=2m处的质点位移为﹣3cm
D.t=0.5s时刻,x=1m处的质点向y轴负方向振动
E.t=1.0s时刻,x=2m处的质点位移大小等于3cm
25.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样,从图样可知()
A.B侧波是衍射波
B.A侧波速与B侧波速相等
C.减小挡板间距离,衍射波的波长将减小
D.增大挡板间距离,衍射现象将更明显
二、机械波解答题
26.两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为v=0.4m/s,振幅均为A=2cm。
两波源分别位于A、B处,t=0时的波形如图所示。
M、N两质点的横坐标分别为x1=0.40m和x2=0.45m,在
t =3.25s 时,质点M 、N 的位移分别为多少?
27.如图所示,一列沿x 轴传播的简谐横波,实线是在t =0时刻的波形图,虚线是这列波经Δt =0.2s 的波形图,2T t T <∆<(T 是波的周期)。
(1)若波的传播方向沿x 轴正方向,求波速1v ;
(2)若波的传播方向沿x 轴负方向,求波速2v ;
(3)若波的传播速度3280cm s v =,波的传播方向如何?
28.一列简谐横波沿水平方向由质元a 向质元b 传播,波速为4m/s ,a 、b 两质元平衡位置间的距离为2m ,t =0时刻,a 在波峰,b 在平衡位置且向下振动。
①求波长; ②求经多长时间,质元b 位于波谷位置。
29.实线和虚线分别是沿x 轴传播的一列简谐横波在t 1=0和t 2=0.06 s 时刻的波形图.已知在t =0时刻,x =1.5 m 处的质点向y 轴正方向运动.
(1)判断该波的传播方向;
(2)求该波的最小频率;
(3)若3T <0.06 s<4T ,求该波的波速大小
30.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10m/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
31.一列横波在x 轴上传播,在t 1=0时刻波形如图实线所示,t 2=0.3s 时刻波形如图虚线所
示。
(1)若波向左传,t 1-t 2这段时间波可能传播的路程;
(2)若波向右传最大的周期;
(3)当波速为25m/s 时该波的传播方向。
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一、机械波 选择题
1.B
【解析】
可以画出PQ 之间的最简单的波形,如图所示:
同时由于PQ 可以含有多个完整的波形,则:()10,1,2...2PQ x n n λ⎛⎫=+
= ⎪⎝⎭ 整理可以得到:()20,1,2...21PQ
x n n λ==+
当0n =时,0.3m λ=
当1n =时,0.1m λ=,故选项B 正确,ACD 错误.
点睛:解决机械波的题目关键在于理解波的周期性,即时间的周期性或空间的周期性,得到波长的通项,再求解处波长的特殊值.
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
D .从图中可以看出波长等于12cm ,选项D 错误;
C .由已知得波速v =0.8m/s ,则周期为
0.12
s 0.15s 0.8
T v
λ
=
=
= 选项C 错误;
AB .经过0.2s 即经过113
周期,根据波形的平移法可知该波x 轴负方向传播。
根据振动和波动关系可知t =0时刻,x =4cm 处的质点的速度沿y 轴负方向,速度最大。
选项A 正确,B 错误。
故选A 。
3.B 【解析】
波的波长为0.2m ,频率为5Hz ,则波速v=f λ=1m/s .波向右传播,则质点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t=0.120.121
x s s v ==.故B 正确.A 、C 、D 错误. 故选B . 4.B 【解析】 【详解】
由图0.08m λ=该波的周期T 大于0.02s ,波传播的距离小于波长,则据题意,由两个时刻的波形得到:1
4
t T =
,或34t T =,解得10.08T s =,20.08s 3T =
,由波速公式v T
λ
=
,得11m/s v =,23m/s v =。
故ACD 错误,B 正确。
故选B.
点睛:由图象读出波长.根据两个时刻的波形,结合条件,求出波长的可能值,并求出波速可能值. 5.B 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:
A 、此时a 的振动方向向上,过3
4
周期后,在波谷,与振动图象计时起点的情况不符.故A 错误.
B 、此时b 在波谷,过3
4
周期后,经平衡位置向下,与振动图象计时起点的情况相符.故B 正确.
C 、此时c 经平衡位置向下,过
3
4
周期后,到达波峰,与振动图象计时起点的情况不
符.故C 错误. D 、此时d 在波峰,过3
4
周期后,经平衡位置向上,与振动图象计时起点的情况不符.故D 错误. 故选B . 6.BC 【解析】 【分析】 【详解】
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,沿x 轴正方向传播了一个单位,可知波的周期
40.2s 0.8s T =⨯=
A .由图可知,该波在t =0.4s 传播到A 点,此时A 点处于平衡位置,且速度沿y 轴正方向,故A 错误;
B .t =1.2 s 时,质点A 振动时间
1.2s 0.4s 0.8s A t T ∆=-==
A 点刚好振动一个周期,此时A 点处于平衡位置,且速度沿y 轴正方向,故
B 正确;
C .质点B 开始振动的时间
() 1.4s B A B A B A A x x x x T
t t t v λ
--=
+=+= t =2 s 时,质点B 振动时间
32s 1.4s 0.6s 4
B t T ∆=-==
因为B 点开始振动时沿y 轴正方向,所以经过3
4
T ,刚好第一次到达波谷,故C 正确; D .t =2.6 s 时,质点B 振动时间
3
2.6s 1.4s 1.2s 2
B
t T '∆=-== 说明此时质点B 在平衡位置,速度最大,加速度最小,故D 错误。
故选BC 。
7.BDE 【解析】 【分析】 【详解】
A .由题可知,若此波沿x 轴正方向传播,则有
1,(0,1,2)4PQ n n λ⎛
⎫=+= ⎪⎝
⎭
解得
41
n +当0n =时,波长最大为
8m m λ=
选项A 错误;
B .当波沿x 轴负方向传播时,有
3,(0,1,2)4PQ n n λ⎛
⎫=+= ⎪⎝
⎭
解得
8
43
n λ=
+ 同时由题还可以得出
4s T =
则波速
2
,(0,1,2)43
'v n T
n λ
=
=
=+ 当2n =时,有
2
'm/s 11
v =
选项B 正确;
C . 4.5s t =时P 点从波峰向平衡位置运动的中间时刻,由于变速运动,故肯定不在中点,即P 点离开平衡位置的位移不为5cm ,选项C 错误;
D . 4.5s t =时Q 点正从平衡位置向波峰运动,Q 点的速度方向沿y 轴正方向,选项D 正确;
E .在1~2s 时间内,P 正从平衡位置向下运动、Q 正从波峰向平衡位置运动,两点的振动方向均沿y -方向,选项E 正确。
故选BDE 。
8.AC 【解析】 【分析】 【详解】
AB .根据振动方程sin x A t ω=可知对a 有
2sin a t ω=
则
3
a t π
ω=
同理对b 有
3
b 结合2T
π
ω=
可知 4233
b a t t t T πω∆=-=
= 则
2
50cm 3
n λλ=+(n =0,1,2……)
变形得
150
cm 32
n λ=
+(n =0,1,2……) 当0n =时,波长75cm λ=,当波长为45cm 时,n 不为整数,A 正确,B 错误;
C .根据波形平移可知,当质点b 的位移为+2cm 时,质点a 位于平衡位置下方,且向平衡位置动,所以质点a 的位移为负,C 正确;
D .波形图的平衡位置传播至质点b 处,速度最大,则
5
()13232
n n t T T T
ππππ-+==+ 当2
3
t T =
时,n 不是整数,D 错误。
故选AC 。
9.BC 【解析】 【分析】 【详解】
BC .波从波源开始振动, 传播到A 点用时
1
1x t v =
传播到B 点用时
2
2x t v
=
由图甲可知
14s 12T
t +
= 由图乙可知
259s 12
T
t +
= 解得12s T =,1m /s v =,故BC 正确;
A .该波的波长
=12m vT λ=
故A 错误;
D .波传播到B 质点用时4s ,再经6s 即10s 末,位于平衡位置,速度最大,而A 点不在平衡位置,故A 点的振动速度小于B 点。
故D 错误。
故选BC 。
10.ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A.由乙图看出P 点起振方向向上,所以振源O 的起振方向沿y 轴正方向,故A 正确;
B.t 2时刻P 点振动到平衡位置,速度最大,方向沿y 轴正方向,故B 错误;
C.该波周期为t 2-t 1,该波的频率
21
11f T t t =
=- 由干涉条件为振动频率相等的两列波能产生稳定的干涉现象,故C 正确; D.该波得波长为
()
121v s T t t t λ=
=- 障碍的尺寸为()211
2s
t t t -)小于波长,可发生明显的衍射现象,故D 正确. 11.B 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由图可知乙质点L 的振动情况,该时刻质点L 向y 轴正方向振动。
根据上下坡法或者平移法可知,该横波沿x 轴正方向传播,质点N 该时刻向y 轴负方向运动,故A 错误,故B 正确;
C .质点L 只在平衡位置附近y 轴方向上下振动,波传播时,质点不会沿x 轴正方向移动,故C 错误;
D .该时刻质点K 与M 的速度为零,质点K 加速度为-y 方向,质点M 加速度为+y 方向,故D 错误。
故选B 。
12.D 【解析】 【分析】 【详解】 由图乙可知波长
8L λ=
简谐横波沿该直线向右传播,图中质点9的振动向上,而波源1起振方向向下,所以经过时间t∆第一次出现图乙所示的波形,图中还有半个波长的波形没有画出,则图示时刻质点9已经振动了0.5T,质点1振动了1.5T,即
1.5T t
=∆
解得
2
3
T t
=∆
波速
812
2
3
L L
v
T t
t
λ
===
∆
∆
选项D正确,ABC错误。
故选D。
13.C
【解析】
【分析】
【详解】
由题图2可知,该质点在t=0时刻竖直方向的坐标为-0.1m>y>-0.2m,并且向y轴负方向运动,由题可知波向x轴正方向运动,综上可知,该质点的坐标值可能为2.67m>x>2m 之间,故选C.
14.BCE
【解析】
【详解】
A.由y-t图象可知,t=0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动,选项A错误;
C.由y-t图象可知,波的振动周期T=0.2 s,由y-x图象可知λ=8 m,故波速
v=
T
λ
=40 m/s,
根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播,则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离
Δx=vΔt=6 m,
选项C正确;
B.t=0.25s时,波形图如图所示,
此时质点P的位移沿y轴负方向,而回复力、加速度方向沿y轴正方向,选项B正确;
D .由
Δt =0.15 s =
3
4
T , 质点P 在其中的
12
T 内路程为20 cm ,在剩下的1
4T 内包含了质点P 通过最大位移的位置,
故其路程小于10 cm ,因此在Δt =0.15 s 内质点P 通过的路程小于30 cm ,选项D 错误; E .由y -t 图象可知质点Q 做简谐运动的表达式为
y =0.10·sin 20.2
π
t (m )=0.10sin 10πt (m ),
选项E 正确. 15.CD 【解析】 【分析】 【详解】 A .波速为
4
m/s=1m/s 4
v T λ== 在6s 内两列波传播了6m ,则此时PQ 两质点已振动,但是M 点还未振动,A 错误;
B .因M 点到两个振源的距离相等,则M 是振动加强点,振幅为2cm ,但不是位移始终为2cm ,B 错误;
C .P 点到两振源的距离只差为6cm ,为半波长的3倍,则该点为振动减弱点,振幅为零,即10.0s 后P 点的位移始终为零,C 正确;
D .S 1波源的振动传到Q 点的时间为
10.5
=10.5s 1
s ,则10.5s 时Q 点由S 1引起的振动为竖直向下;S 2波源的振动传到Q 点的时间为
3.5
s=3.5s 1
,则10.5s 时Q 点由S 2引起的振动已经振动了7s ,此时在最高点,速度为零,则10.5s 时刻Q 点的振动速度为竖直向下,D 正确。
故选CD 。
16.ADE 【解析】 【详解】
A .波向右传播,图示时刻波最右端质点的振动方向沿y 轴负方向,所以波源A 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向.故A 正确;
B .该波的波长为:
40.8m=3.2m vT λ==⨯
OA 间的距离为半个波长,故B 错误; C .质点只上下振动,不随波迁移.故C 错误;
D .此后的1
4
周期内A 点的回复力向上,位移向下,则回复力对波源A 一直做负功.故D 正确.
E .图示时刻质点B 沿y 轴向下振动,所受的回复力方向沿y 轴正方向,故E 正确. 故选ADE . 17.BC 【解析】
A 、由甲图得到波长为λ4m =,由乙图得到周期为 T 4s =,故波速:
v 1m /s T
λ
=
=.t 1s =时刻,从图乙可知质点位于平衡位置向上运动,但不能确定是波动
图象上哪一点的振动图象,所以不能确定波的传播方向, A 错误.
B 、t 1s =时刻,从图乙可知质点位于平衡位置向上运动,质点P 的状态与图乙中质点的状态不符,所以图乙不可能是质点P 的振动图象.故B 正确;
C 、t 2s =时刻,即从t 1s =时刻再过4
T
,质点P 向下经过平衡位置,速度一定最大,且一定沿y 轴负方向,C 正确; D 、t 3s =时刻,即从t 1s =时刻再过2
T
,质点P 到达波谷,速度为零,D 错误. 故选BC . 18.ABC 【解析】 【详解】
A .由甲图可得:λ=4m ,由乙图中可得:T =1.0s ,所以该简谐横波的传播速度为:
4m/s v T
λ
=
=
故A 正确。
B .由甲图可知,在t =0.5s 时刻,质点M 在平衡位置向上振动,与振动图像乙符合,则图乙可能是图甲M 处质点的振动图像,选项B 正确;
C .在图示时刻质点Q 向上振动,而质点P 在最高点将要向下振动,可知从此时刻起,P 质点比Q 质点先回到平衡位置,选项C 正确;
D .因为4s=4T ,则从此时刻起,经过4s ,P 质点运动了4×4A=16A=16×0.2m=3.2m 的路程,选项D 错误; 故选ABC. 19.BC
E 【解析】 【分析】 【详解】
AC. t =0时刻波传播到Q 点,Q 点起振方向沿y 轴负方向,在波传播过程中各点的起振方
向都相同,则M 点的起振方向也沿y 轴负方向;经过
t =0.2s ,M 点第一次到达波谷,可
知波的传播速度
0.02m/s 0.1m/s 0.2
x v t ∆=
∆== 故A 错误,C 正确;
B.由图象可知,波长λ=0.04m ,则波的周期,亦即P 质点振动的周期
0.04
s 0.4s 0.1
T v
λ
=
=
= 故B 正确;
D.0~1s 内质点Q 振动了2.5个周期,运动的路程
s =
t T •4A =10.4
×8cm =20cm 故D 错误;
E.波传播到M 点的时间
t 1=0.01
0.1
s =0.1s 则0~1s 内质点M 振动了2.25个周期,运动的路程
110.148cm 18cm 0.18m 0.4
t t s A T --=⋅⨯===
故E 正确。
故选BCE . 【点睛】
本题考查了波动和振动的综合运用,掌握波长、波速、周期的关系,知道质点振动的周期与波动周期相等。
20.BD 【解析】 【分析】 【详解】
A .两振源的起振方向相反,而P 点到两波源的路程差△x =0,则P 点是振动减弱点,其振幅为零。
故A 错误。
B .左侧的波先传到N 点,根据波形平移法知,质点N 开始振动时的方向朝着y 轴负方向,故B 正确。
C .两波的波长均为λ=4m ,波速为 v =λf =4×2.5=10m/s ,波在0.4s 内传播的距离为 x=vt =4m ,则知在t =0.4s 时,两列波都刚好传播到P 点,故C 错误。
D .在t =0时刻,质点M 朝着y 轴负方向振动,位移在增大,则知其振动的加速度在增大,故D 正确。
故选BD. 21.ACD 【解析】
由图可知,波的波长为40m ;两列波相距3
0.64s n T =
+(),故周期 2.4
43
T s n =+ ; 波速为:4020043/50/2.43
v n m s n m s T
λ
=
=
⨯+=+()(),(n=0,1,2,…) 当n=0时,当v=50m/s 时,故A 正确;质点a 在平衡位置上下振动,振动的最少时间为
3
4
T ,故路程最小为3A 即30cm ,故B 错误;当n=3s 时,T=0.16s ,故若有另一周期为0.16s 的简谐波与此波相遇,能产生稳定的干涉现象,选项C 正确;在 t
时刻,因波沿X 轴正方向传播,所以此时质点P 是向上振动的,经0.5秒后,P 是正在向下振动(负位移),是经过平衡位置后向下运动0.1秒;而质点b 是正在向上振动的(负位移),是到达最低点后向上运动0.1秒,因为0.2秒等于
4
T
,可见此时两个质点的位移是相同的. 故D 正确;当T=0.8s ,当t+0.4s 时刻时,质点c 在上端最大位移处,据
22/ 2.5?/0.8
rad s rad s T ππω=
== ,据图知A=0.1m ,当从t+0.4s 时刻时开始计时,则质点c 的振动方程为:x=0.1cos (2.5πt )(m ),故E 错误.故选ACD .
点睛:
本题考查对波动图象的理解能力.知道两个时刻的波形时,往往应用波形的平移法来理解.特别要注意理解D 答案中简谐运动的对称性,P 和b 正好处在了同一点,但是方向恰好相反. 22.BDE 【解析】 【分析】 【详解】
两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同;任何质点都在按照相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和位移不一定相同,两列波在水面上相遇时发生干涉,有的质点振动加强,有的振动减弱,可知不同的质点的振幅不一定相同,选项A 错误;各质点振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动片的振动频率相同,不同质点的振动频率相同,都等于振源的频率,选项B 正确;因各质点距离振源的距离不一定相同,则各质点振动的相位不一定相同,选项C 错误;不同的质点振动的周期都与细杆的振动周期相同,细杆的振动周期与振动片的周期相同,则不同的质点振动的周期都与振动片的振动周期相同,选项D 正确;同一质点处因与振源的位置关系一定,则两列波的相位差不随时间变化,选项E 正确;故选BDE. 23.ACE 【解析】 【分析】
由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅;根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离;质点在一个完整周期中运动的路程为4A ; 【详解】
由图像可知,这列波的波长是8m ,周期是0.2s ,振幅是10cm ,选项A 正确;由Q 点的振
动图像可知,在t =0时,质点Q 向y 轴正方向运动,可知波向x 轴正向传播,选项B 错误;波速8
/40/0.2
v m s m s T
λ
=
=
=,从t =0.1到t =0.25s ,该波沿x 轴正方向传播了400.156x vt m m ==⨯=,选项C 正确;从t=0.1到t=0.25s 经历了0.15s=3
4
T ,但是因P
点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动,则质点P 通过的路程不等于3A=30cm,
选项D 错误;2=
10/rad s T
π
ωπ=,则质点Q 简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt (国际单位),选项E 正确;故选ACE. 【点睛】
本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向,抓住振动图象和波动图象之间的内在联系.要知道质点做简谐运动时,只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点,在3/4周期内振动的路程才是3A . 24.ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图可得两波波长均为4λ=m ,故两波的周期均为2T v
λ
=
=s ,故A 正确;
B .若以x =0, x =4m 处等效看作波源,两列波振动情况相反,x =1 m 处的质点为振动减弱点 ,其振幅为211cm a b A A A =-=-=,故B 正确;
C .t=0.5s 时刻,根据波的传播方向及波速可得:a 波波峰,b 波波峰传播到x =2m 处,故x =2m 处质点的位移为2cm+1cm=3cm ,故C 错误;
D .t =0.5s 时刻,根据波的传播方向及波速可得:a 、b 波平衡位置传播到x =1m 处,且a 波向下振动,b 波向上振动,根据两波振幅可得:x =1m 处质点向下振动,故D 正确;
E .t =1s 时刻,根据波的传播方向及波速可得:a 、b 波平衡位置传播到x =2m 处,故x =2m 处质点的位移为0,故E 错误。
故选ABD . 25.B 【解析】 【分析】 【详解】
A .观察可知,A 侧波是衍射波,选项A 错误.
B .波速决定于介质,介质不变,波速不变,选项B 正确.
C .衍射波的波速不变,周期不变,则波长也不变,选项C 错误.
D .增大挡板间距离,衍射现象将变弱,选项D 错误.
二、机械波 解答题。