清华大学物理题库_机械波
(完整版)高考物理机械波练习题及答案
“机械波”练习题1. 如所示,一列横波沿x 播, t0刻波的象如中所示. △ t = 0.2 s,波的象如中虚所示 . 已知其波2m,下述法中正确的选项是(B)A . 若波向右播,波的周期可能大于2sB. 若波向左播,波的周期可能大于0.2s 左右C. 若波向左播,波的波速可能小于9m/s0.2mD . 若波速是 19m/s,波向右播2. 如所示,波源 S 从平衡地址 y=0 开始振,运方向直向上( y 的正方向 ) ,振周期 T=0.01 s,生的机械波向左、右两个方向播,波速均v=80m/s,一段后, P、 Q 两点开始振,已知距离SP=1.2m 、 SQ=2.6m . 若以 Q 点开始振的刻作的零点,在下所示的四幅振象中,能正确描述 S、P、Q 三点振状况的是( AD )A . 甲 Q 点的振象 B. 乙振源 S 点的振象C. 丙 P 点的振象D. 丁 P 点的振象y y yOOT 2T xOT 2T T2T x甲乙丙3.一列横波在 x 上播, ts 与 t+o.4 s 在 x 上 -3 m~ 3m的区内的波形如中同一条所示,由可知① 波最大速度 10m/ s② 点振周期的最大0.4 s -3③在 t+o.2 s , x=3m 的点位移零④若波沿 x 正方向播,各点开始振的方向向上上述法中正确的选项是( B )P S QyxOT 2T x丁y/m-2 -1 1 2 3x/mA . ①②B . ②③ C. ③④ D. ①④4. 如一列在均匀介中播的横波在t=4s 刻的波形,若已知振源在坐原点 O ,波速 2m/ s,( D )y/cmA . 振源 O 开始振的方向沿y 正方向 5PB. P 点振幅比 Q 点振幅小61 2 3 4 5 7 8 x/mC. 再△ t=4s,点 P 将向右移 8m -5D . 再△ t=4s,点 Q 通的行程是0.4m5. 振源 O 起振方向沿 +y 方向,从振源O 起振开始,t=0.9 s, x 上 0 至 12m 范第一次出示波,(BC)A . 此列波的波速13.3 m/ s y/cmB. t=0.9 s , x 上 6m 的点振方向向下C. 波的周期必然是 0.4 s2 4 6 8 10 12 x/mD . 波的周期T 3.6 s(n可取0,1,2,3⋯⋯)4n 16. 如所示,一横波在x 上播,上a、b 两点相距12m. t=0 a 点波峰, b 点波谷; t=0.5 s a 点波谷, b 点波峰,以下判断只正确的选项是(B)A . 波必然沿 x 正方向播B. 波可能是 8m0 a b xC. 周期可能是 0.5 sD. 波速必然是 24m/ s1)( n=0,1, 2, 3,⋯)剖析 : 由波的周期性可知 : 12m (n①1)T20.5s (k( n=0, 1, 2, 3⋯) ②2∴波的 播方向不确定. 由①式得 :24 m ,当 n=1 ,λ =8m.2n 1 1由②式得 Ts , T ≠0.5 s2k1由公式 v 知波速不确定 . 故正确 B.T7. 一 横波在 中 x 上 播, 和虚 分 是t 1 刻和 t 2 刻的波形 ,已知t 2- t 1=1.0 s. 由 判断以下哪一个波速y/cm是不可以能的( D )A .1 m/sB .3 m/s -2 -1O 1 2 3 4 5x/mC.5 m/sD . 10m/s剖析 : 据 可知波 λ =4m ,因 不知道波的 播方向,因此有两种可能,因此波的周期:T 14 s 或 T 24 s ( n=0, 1, 2, 3,⋯)4n 4n13波速 v 1T 1( 4n 1) m / s ,( n=0, 1,2, 3,⋯),可能 1, 5, 9,⋯v 2(4n 3)m / s ,( n=0, 1, 2, 3,⋯),可能 3,7, 11,⋯T 2波速不可以能10m/s ,故正确 D.8. 一列横波的波形如 所示, 表示 t 1=0 刻的波形 ,虚 表示t 2=0.005s 刻的波形 ,求:(1) 若 2T> t 2-t 1>T ,波速可能 多大?( T 周期)(2) 若 T< t 2-t 1,并且波速 3600m/s , 波向哪个方向 播? y/cm52468 10 12 x/m- 5解 :(1)Ot=0.005s 内波 播的距离x=10m , 波由 象可知:若波向右 播, 在△速 x 10v 1m smst /2000/0.005若 波 向 左播 ,在 △ t=0.005s内 波播 的 距 离x=14m ,波 速v 2x 14m / s 2800m / st0.005(2) 由 象可知 : 波 λ =8m在△ t=0.005s 内波 播的距离x=v △ t=3600 ×0.005 m=18m18 1,因此波向右流传 .则 x 28 4x2 y 2y/cm9. 以下列图,在双曲线 1 的两个焦点 F1和 F2 上放16 9C置两个频率相同的波源,它们激起的波的波长为4cm.就图中 A 、B、AC、 D 四个质点的振动,下面说法中正确的选项是( B ) F 1 O F2 x/cmA . 若 A 、B 振动加强,则C、 D 振动必然减弱 D BB. 若 A 、B 振动加强,则C、 D 必然振动加强C.A 、 B、 C、D 必然振动加强D . A 、 B、 C、 D 必然振动减弱10. 以下列图,声源S 和观察者 A 都沿 x 轴正方向运动,有关于地面的速度分别为v S和v A,空气中声音流传的速率为v P,设 v S<v P, v A<v P,空气有关于地面没有流动.(1) 若声源接踵发出两个声音信号,时间间隔为△t. 请依照发出的这两个声信号从声源流传到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t′;(2)利用 (1) 的结果,推导此状况下观察者接收到的声波频率和声源放出的声波频率间的关系式 .v S v A 解 :(1) 设声源发出第一个声音信号时声源与观察者间的S A x 距离为 L ,第一个声音信号放出后经过△t1的时间被观察者接收到,则:v P△ t1– v A△ t1 = L ①设第二个声音信号发出后经过△t2 的时间被观察者接收到,则 :v P△ t2– v A△ t2 = L - (v S - v A)△ t ②则观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t′=( △t +△t2 ) - △ t1 ③由①②③式得 : t v P v St v P v A(2) 设声源放出的声波的周期和频率分别为T 和 f,观察者接收到的声音的周期和频率分别为 T′和 f′,则 : T t v P vA . 因此,f T f vPvA f.T t v P v S T v P v S11. 以下列图,有四列简谐波同时沿x 轴正方向流传,波速分别是v、 2v、 3v 和 4v, a、b 是 x 轴上所给定的两点,且ab=l. 在 t 时辰 a、b 两点间的 4 列波的波形分别以下列图,则由该时辰起 a 点出现波峰的先后序次依次是图BDCA ;频率由高到低的先后序次依次是DBCA . vb a 2va 3vb a4va b bx x x xA B C Ds,如图12. 在均匀介质中,各质点的平衡地址在同素来线上,相邻两质点的距离均为甲所示,振动从质点 1 开始向右流传,质点 1 开始运动时的速度方向向上,经过时间t,前13 个质点第一次形成如图乙所示的波形,关于这列波的周期和波速以下说法正确的选项是( BD )A . 这列波的周期为T=2t/3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 甲B. 这列波的周期为T=t/2C. 这列波的流传速度v=12s/ t 乙D. 这列波的流传速度v=16s/ t13. 一列沿 x 轴正方向流传的机械波,周期为0.50 s. 某一时辰,走开平衡地址的位移都相等的各元依次P1、 P2、 P3 、⋯ . 已知 P1 和 P2 之的距离20cm, P2 和 P3之的距离 80cm, P1的振到 P2所需的( C)A . 0.50 sB . 0.13 s C. 0.10 s D. 0.20 s14. 一列波沿x 的正方向播,在t=0 刻的波形如所示,已知列波的P 点最少再 0.3 s 才能到达波峰,以下法正确的选项是(D)① 列波的波是5my/cm② 列波的波速是10m/ s③ 点 Q 要0.7 s 才能第一次到达波峰O ?? ? ? ?x/m④ 点 Q 到达波峰点P 也恰好到达波峰 1 3 5 9A . 只有①、②B . 只有②、③C. 只有②、④ D . 只有②、③、④15.如所示,沿 x 正方向播的一列横波在某刻的波形一正弦曲,其波速 200m/s,以下法中不正确的是( A )...y/cmA . 示刻点 b 的加速度正在减小20 aB . 从示刻开始,0.01s,点 a 通的行程0.4m 01 35 x/mC. 若此波遇到另一波并生定干涉象,波-20 b所遇到的波的率 50HzD. 若生明衍射象,波所遇到的阻挡物或孔的尺寸必然小于4m16. 如 3 所示,振源 S 在垂直于 x 的方向振,并形成沿x 正、方向播的横波,波的率50Hz,波速 20m/s,x 上有 P、Q 两点, SP= 2.9m,SQ= 2.7m,足的今后,当点S 正通平衡地址向上振( A )3A .点 P 正于波谷B.点 Q 正于波谷C.点 P、 Q 都于波峰 D .点 P、Q 都于平衡地址17. 如所示,在xOy 平面内有一沿x 正方向播的横波,波速1m/s,振幅4cm,率 2.5H Z.在 t=0 刻( P、Q 两点均已振) P 点位于其平衡地址上方最大位移,距 P 点0.2m 的 Q 点( BC )A . 在 0.1s 的位移是4cmB. 在 0.1s 的速度最大C. 在 0.1s 的速度方向向上D. 在 0 到 0.1s 内的行程是8cm18.一横波正沿 x 的正方向在性上播,振源的周期0 .4 s,波的振幅 0.4 m.在 t0刻波形如所示,在 t0+0.3 s ( BD )A . 点 P 正于波谷B. 点 Q 正平衡地址向上运C. 点 Q 通的行程 1.2 mD. 点 M 正于波谷19. 如所示,是一列横波在某刻的波形. 若此元 P 正于加速运程中,此 ( D)y/mQ PO x/mNA . 质元 Q 和质元 N 均处于加速运动过程中 B. 质元 Q 和质元 N 均处于减速运动过程中C. 质元 Q 处于加速运动过程中,质元 N 处于减速运动过程中D. 质元 Q 处于减速运动过程中,质元 N 处于加速运动过程中20. 以下列图,是一列沿 x 轴正向流传的简谐横波在 t 时辰的图象。
北京清华大学附属中学高中物理选修一第三章《机械波》检测题(答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID:127689]如图甲所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图,图乙是这列波中P 点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是()A.v=50cm/s,向左传播B.v=100cm/s,向左传播C.v=50cm/s,向右传播D.v=100cm/s,向右传播2.(0分)[ID:127688]如图所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置,实线表示波峰,虚线表示波谷,相邻实线与虚线间的距离为0.2m,波速为1m/s,在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm,C点是相邻实线与虚线间的中点,则()A.图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cm B.C点正处于振动减弱区C.E点到两波源的路程差为零D.经0.2s,F点的位移为零3.(0分)[ID:127683]一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示,P、Q 为介质中的两个质点,此时分别位于平衡位置和波峰处,它们的平衡位置分别为x=2m和x=8m。
已知波的周期为2s,则()A.这列波的波速为4m/sB.t=0时,质点P沿y轴负方向运动C.t=0时,质点Q的加速度为零D.t=1s时,质点Q的加速度为零t=时刻的波形如图所。
则4.(0分)[ID:127677]一列波速2m/sv=的横波沿x轴传播,0( )A .这列波的波长为6mB .A 、B 两质点的振动周期都是2sC .若波沿x 轴正向传播,则此时质点A 向上运动D .若质点B 此时向上运动,则波是沿x 轴负向传播的5.(0分)[ID :127675]频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u 表示声源的速度,V 表示声波的速度,v 表示接收器收到的频率。
若u 增大(u <V ),则( ) A .v 增大,V 增大 B .v 增大,V 不变 C .v 不变,V 增大 D .v 减少,V 不变 6.(0分)[ID :127663]如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在0t =时刻的波形,P 、Q 两个质点的平衡位置分别位于 3.5m x =和 6.5m x =处。
《大学物理学》机械波练习题
《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--+=。
物理机械波试题及答案
物理机械波试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 机械波的传播速度取决于:A. 波源的振动速度B. 介质的密度C. 介质的弹性模量D. 波源的振动频率答案:C2. 以下哪种波不属于机械波?A. 声波B. 光波C. 地震波D. 电磁波答案:D3. 机械波的波长与频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积为常数答案:B4. 波的干涉现象中,两个波源发出的波在空间某点相遇时,若该点的振动加强,则该点的振动幅度:A. 增加B. 减小C. 保持不变D. 无法确定答案:A5. 波的衍射现象发生在:A. 波遇到障碍物时B. 波遇到比波长大得多的障碍物时C. 波遇到比波长小得多的障碍物时D. 波遇到与波长相近的障碍物时答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 机械波的传播需要______,而电磁波的传播不需要。
答案:介质2. 波的反射现象中,反射波的频率与入射波的频率______。
答案:相同3. 波的折射现象中,折射角与入射角的关系取决于______。
答案:介质的折射率4. 波的多普勒效应是指波源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的波的频率与波源发出的频率______。
答案:不同5. 波的干涉现象中,当两个波的相位差为______时,会发生相长干涉。
答案:0度或整数倍的360度三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述机械波的传播过程。
答案:机械波的传播过程是指波源振动时,通过介质中的分子或原子的相互作用,使振动能量从一个分子传递到另一个分子,从而形成波动。
波源的振动使得介质中的分子或原子产生周期性的位移,这些位移又通过介质中的弹性力和惯性力传递给相邻的分子或原子,形成连续的波动。
波的传播速度取决于介质的性质,如密度和弹性模量。
2. 什么是波的衍射现象?请举例说明。
答案:波的衍射现象是指波在遇到障碍物或通过狭缝时,波的传播方向发生偏离直线传播的现象。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案 04 机械振动习题
清华大学《大学物理》习题库试题及答案 04 机械振动习题清华大学《大学物理》习题库试题及答案--04-机械振动习题清华大学《大学物理》习题库试题及答案机械振动习题一、选择题:1.3001:把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度?,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时。
若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为(a)?(b)?/2(c)0(d)??[]2.3002:两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同。
第一个质点的振动方程为x1=acos(?t+?)。
当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处。
则第二个质点的振动方程为:11x2?acos(?tπ)x2?acos(?tπ)2(b)2(a)3x2?acos(?tπ)2(d)x2?acos(?t?)(c)[]3.3007:一质量为m的物体挂在劲度系数为k的轻弹簧下面,振动角频率为?。
若把此弹簧分割成二等份,将物体m挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是(a)2??(b)2?(c)?/2(d)?/2[]4.3396:一质点作简谐振动。
其运动速度与时间的曲线如图所示。
若质点的振动规律v(m/s)用余弦函数叙述,则其初适当为vm(a)?/6(b)5?/612vm(c)-5?/6(d)-?/6o(e)-2?/3[]5.3552:一个弹簧振子和一个单摆(只考虑小幅度摆动),在地面上的固有振动周期分别为t1和t2。
将它们拿到月球上去,相应的周期分别为t1?和t2?。
则有(a)t1??t1且t2??t2(b)t1??t1且t2??t2(c)t1??t1且t2??t2(d)t1??t1且t2??t2[]t(s)1x?4?10?2cos(2?t??)3(si)。
6.5178:一质点沿x轴作四极振动,振动方程为从t=0时刻起,到质点位置在x=-2cm处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为11111sssss86432(a)(b)(c)(d)(e)[]7.5179:一弹簧振子,重物的质量为m,弹簧的劲度系数为k,该振子并作振幅为a 的四极振动。
机械波试题(含答案)
机械波试题(含答案)一、机械波 选择题1.如图所示,图甲为一简谐横波在t =0.10s 时的波形图,P 是平衡位置在x = 0.5m 处的质点,Q 是平衡位置在x =2m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图象。
下列说法正确的是( )A .这列波沿x 轴正方向传播B .这列波的传播速度为2m/sC .t =0.15s ,P 的加速度方向与速度方向相同D .从t =0.10s 到t =0.15s ,P 通过的路程为10cm2.一列横波沿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34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.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5.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 =。
物理-机械波习题库(含答案)
y (m)机械波一、选择题:1.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 [ D ]2.频率为 100 Hz ,传播速度为300 m/s 的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31,则此两点相距(A) 2.86 m (B) 2.19 m (C) 0.5 m (D) 0.25 m [ C ]3.图中画出一平面简谐波在t = 2 s 时刻的波形图,则平衡位置在P 点的质点的振动方程是 (A)]31)2(cos[01.0π+-π=t y P (SI) (B)]31)2(cos[01.0π++π=t y P (SI) (C) ]31)2(2cos[01.0π+-π=t y P(SI) (D)]31)2(2cos[01.0π--π=t y P (SI) C ]4中:(A) 它的势能转换成动能 (B) 它的动能转换成势能(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量,其能量逐渐增加(D) 它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元,其能量逐渐减小 [ C ]5.如图所示,两列波长为λ 的相干波在P 点相遇。
波在S 1点振动的初相是φ 1,S 1到P 点的距离是r 1;波在S 2点的初相是φ 2,S 2到P 点的距离是r 2,以k 代表零或正、负整数,则P 点是干涉极大的条件为: (A) λk r r =-12 (B) π=-k 212φφ (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ [ D ]6.一机车汽笛频率为750 Hz ,机车以时速90公里远离静止的观察者.观察者听到的声音的频率是(设空气中声速为340 m/s ).(A) 810 Hz (B) 699 Hz (C) 805 Hz (D) 695 Hz [ B ]二、填空题:1.一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(025.0x t y -= (SI),其角频率ω =125 rad/s ,波速u = 338m/s ,波长λ = 17.0m 。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案___05_机械波习题
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]242(2cos[10.0π+−π=x t y (SI),该波在t =0.5s 时刻的波形图是[]t(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(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)btax 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(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。
若波的表达式以余弦函数表示,则O 点处质点振动的初相为:(A)0(B)π21(C)π(D)π23[]9.5193:一横波沿x 轴负方向传播,若t 时刻波形曲线如图所示,则在t +T /4时刻x 轴上的1、2、3三点的振动位移分别是:(A)A ,0,-A (B)-A ,0,A (C)0,A ,0(D)0,-A ,0.[]x y O u(m) 10.5513:频率为100Hz ,传播速度为300m/s 的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31,则此两点相距(A) 2.86m(B) 2.19m(C)0.5m(D)0.25m[]11.3068: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 []12.3071:一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播,在t =t '时波形曲线如图所示。
高考物理机械波练习题及答案
“机械波”练习题1.如图所示,一列横波沿x 轴传播,t 0时刻波的图象如图中实线所示.经△t = 0.2s ,波的图象如图中虚线所示.已知其波长为2m ,则下述说法中正确的是(B )A .若波向右传播,则波的周期可能大于2sB .若波向左传播,则波的周期可能大于0.2sC .若波向左传播,则波的波速可能小于9m/sD .若波速是19m/s ,则波向右传播2.如图所示,波源S 从平衡位置y =0开始振动,运动方向竖直向上(y 轴的正方向),振动周期T =0.01s ,产生的机械波向左、右两个方向传播,波速均为v =80m/s ,经过一段时间后,P 、Q 两点开始振动,已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m .若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点,则在下图所示的四幅振动图象中,能正确描述S 、P 、Q 三点振动情况的是(AD )A .甲为Q 点的振动图象B .乙为振源S 点的振动图象C .丙为P 点的振动图象D .丁为P 点的振动图象3.一列横波在x 轴上传播,t s 与t +o.4s 在x 轴上-3m ~3的区间内的波形如图中同一条图线所示,由图可知①该波最大速度为10m /s②质点振动周期的最大值为0.4s③在t +o.2s 时,x =3m 的质点位移为零④若波沿x 上述说法中正确的是( B )A .①②B .②③C .③④D .①④4.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t =4s 时刻的波形图,若已知振源在坐标原点O 处,波速为2m /s ,则( D ) A .振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 B .P 点振幅比Q 点振幅小 C .再经过△t =4s ,质点P 将向右移动8m D .再经过△t =4s ,质点Q 通过的路程是0.4m5.振源O 起振方向沿+y 方向,从振源O 起振时开始计时,经t =0.9s ,x 轴上0至12m 范围第一次出现图示简谐波,则(BC )A .此列波的波速约为13.3m /sB .t =0.9s 时,x 轴上6m 处的质点振动方向向下C .波的周期一定是0.4sD .波的周期s n T 146.3+=(n 可取0,1,2,3……) 6.如图所示,一简谐横波在x 轴上传播,轴上a 、b 两点相距12m .t =0时a 点为波峰,b 点为波谷;t =0.5s 时a 点为波谷,b 点为波峰,则下列判断只正确的是(B )A .波一定沿x 轴正方向传播B .波长可能是8mC .周期可能是0.5sD .波速一定是24m /s-a 0 b解析:由波的周期性可知:λ)21(12+=n m (n =0,1,2,3,…) ① T k s )21(5.0+= (n =0,1,2,3…) ② ∴波的传播方向不确定.由①式得:m n 1224+==λ,当n =1时,λ=8m . 由②式得s k T 121+=,T ≠0.5s 由公式T v λ=知波速不确定.故正确选项为B .7.一简谐横波在图中x 轴上传播,12t 2-t 1=1.0s .由图判断下列哪一个波速是不可能的(D )A .1m/sB .3m/sC .5m/sD .10m/s解析:据图可知波长λ=4m ,因为不知道波的传播方向,因此有两种可能,所以波的周期: s n T 1441+=或s n T 3442+= (n =0,1,2,3,…) 则波速s m n T v /)14(11+==λ,(n =0,1,2,3,…),可能值为1,5,9,… s m n T v /)34(22+==λ,(n =0,1,2,3,…),可能值为3,7,11,… 则波速不可能为10m/s ,故正确选项为D .8.一列横波的波形如图所示,实线表示t 1=0时刻的波形图,虚线表示t 2=0.005s 时刻的波形图,求:(1)若2T > t 2-t 1>T ,波速可能为多大?(T 为周期)(2)若T < t 2-t 1,并且波速为解:(1)由图象可知:若波向右传播,则在△t =0.005s 内波传播的距离为Δx =10m ,则波速s m s m t x v /2000/005.0101==∆∆= 若波向左传播,则在△t=0.005s 内波传播的距离为Δx =14m ,则波速s m s m t x v /2800/005.0142==∆∆= (2)由图象可知:波长λ=8m在△t =0.005s 内波传播的距离为Δx =v △t =3600×0.005m =18m则λλλ412818+==∆x ,所以波向右传播. -9.如图所示,在双曲线191622=-y x 的两个焦点1F 和2F 上放置两个频率相同的波源,它们激起的波的波长为4cm.就图中A 、C 、D 四个质点的振动,下面说法中正确的是( B )A .若A 、B 振动加强,则C 、D 振动一定减弱B .若A 、B 振动加强,则C 、D 一定振动加强C .A 、B 、C 、D 一定振动加强D .A 、B、C 、D 一定振动减弱10.如图所示,声源S 和观察者A 都沿x轴正方向运动,相对于地面的速度分别为v S 和v A ,空气中声音传播的速率为v P ,设v S <v P ,v A <v P ,空气相对于地面没有流动.(1)若声源相继发出两个声音信号,时间间隔为△t .请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t ′;(2)利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率和声源放出的声波频率间的关系式. 解:(1)设声源发出第一个声音信号时声源与观察者间的 距离为L ,第一个声音信号放出后经过△t 1的时间被观察者接收到,则:v P △t 1 –v A △t 1 = L①设第二个声音信号发出后经过△t 2的时间被观察者接收到,则:v P △t 2 –v A △t 2 = L - (v S - v A )△t ②则观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t ′=(△t +△t 2 ) - △t 1 ③由①②③式得:t v v v v t AP S P ∆--='∆ (2)设声源放出的声波的周期和频率分别为T 和f ,观察者接收到的声音的周期和频率分别为T′和f ′,则:S P A P v v v v t t T T --='∆∆='.所以,f v v v v f T T f SP A P --='='. 11.如图所示,有四列简谐波同时沿x 轴正方向传播,波速分别是v 、2v 、3v 和4v ,a 、b 是x 轴上所给定的两点,且ab =l .在t 时刻a 、b 两点间的4列波的波形分别如图所示,则由该时刻起a 点出现波峰的先后顺序依次是图 BDCA ;频率由高到低的先后顺序依次是 DBCA . 12.振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向向上,经过时间t ,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形,关于这列波的周期和波速下列说法正确的是(BD )A .这列波的周期为T =2t /3B .这列波的周期为T =t /2C .这列波的传播速度v =12s /tD .这列波的传播速度v =16s /t13.一列沿x 轴正方向传播的机械波,周期为0.50s .某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P 1、P 2、P 3、….已知P 1和P 2之间的距离为20cm ,P 2和P 3之间的距离为80cm ,则P 1的振动传到P 2所需的时间为(C )A . 0.50sB . 0.13sC . 0.10sD . 0.20s14.一列简谐波沿x 轴的正方向传播,在t =0时刻的波形图如图所示,已知这列波的P 点至少v S x v A4v 1 甲2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13乙再经过0.3s 才能到达波峰处,则以下说法正确的是(D )①这列波的波长是5m ②这列波的波速是10m /s③质点Q 要经过0.7s 才能第一次到达波峰处 ④质点Q 到达波峰处时质点P 也恰好到达波峰处A .只有①、②对B .只有②、③对C .只有②、④对D .只有②、③、④对15.如图所示,沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s ,下列说法中不正确...的是(A ) A .图示时刻质点b 的加速度正在减小 B .从图示时刻开始,经过0.01s ,质点a 通过的路程为0.4m C .若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象,则该波 所遇到的波的频率为50HzD .若发生明显衍射现象,则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定小于4m16.如图3所示,振源S 在垂直于x 轴的方向振动,并形成沿x 轴正、负方向传播的横波,波的频率为50Hz ,波速为20m/s ,x 轴上有P 、Q 两点,SP =2.9m ,SQ =2.7m ,经过足够长的时间以后,当质点S 正通过平衡位置向上振动时(A )图3A .质点P 正处于波谷B .质点Q 正处于波谷C .质点P 、Q 都处于波峰D .质点P 、Q 都处于平衡位置17.如图所示,在xOy 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2.5H Z .在t =0时刻(P 、Q 两点均已振动)P 点位于其平衡位置上方最大位移处,则距P 点为0.2m 的Q 点(BC )A .在0.1s 时的位移是4cmB .在0.1s 时的速度最大C .在0.1s 时的速度方向向上D .在0到0.1s 时间内的路程是8cm18.一简谐横波正沿x 轴的正方向在弹性绳上传播,振源的周期为0 .4 s ,波的振幅为0.4 m .在t 0时刻波形如图所示,则在t 0+0.3 s 时(BD )A .质点P 正处于波谷B .质点Q 正经过平衡位置向上运动C .质点Q 通过的总路程为1.2 mD .质点M 正处于波谷19.如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P 正处于加速运动过程中,则此时(D ) A .质元Q 和质元N 均处于加速运动过程中B .质元Q 和质元N 均处于减速运动过程中C .质元Q 处于加速运动过程中,质元N 处于减速运动过程中D .质元Q 处于减速运动过程中,质元N 处于加速运动过程中20.如图所示,是一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t 时刻的图象。
高考物理机械波试题经典(1)
高考物理机械波试题经典(1)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 2.一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.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2m 4m 、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,3s t =时a 第一次到达最高点。
下列说法正确的是()A.在6st=时刻波恰好传到质点d处B.在5st=时刻质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4s6st<<的时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动5.一根长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。
大学物理_机械波答案
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。
北京清华大学附属中学高中物理选修一第三章《机械波》检测题(答案解析)
一、选择题1.如图所示是观察水面波衍射的实验装置。
AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源。
图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则关于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是()A.此时能明显观察到波的衍射现象B.频率不变,则AB孔越大,挡板后面的相邻波纹间距越大C.频率不变,将孔扩大,可观察到更明显的衍射现象D.孔的大小不变,使波源频率增大,可观察到更明显的衍射现象2.如图所示,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图像。
下列说法正确的是()A.这列波沿x轴负方向传播B.这列波的传播速度为2m/sC.t=0.15s,P的加速度方向与速度方向相反D.从t=0.10s到t=0.15s,P通过的路程为10cm3.如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,从振源O起振时开始计时,经t=0.9s,x轴上0至12m范围第一次出现图示波形,则()A.波的波速可能是1409m/sB.t=0.9s时,x轴上2m处的质点振动方向沿y轴向下C.波的周期可能为0.5sD .上图所示波形图中12m 处的质点已经振动14周期 4.一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N 的振动情况如图乙所示。
下列选项正确的是( )A .该横波沿x 轴正方向传播B .质点L 该时刻向y 轴负方向运动C .质点N 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5.如图,手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。
绳上有另一质点P (图中未画出)。
t =0时,O 位于最高点,P 位于最低点,下列判断正确的是( )A .4T t =时,P 位于平衡位置上方 B .P 的起振方向与O 的起振方向相反 C .8T t =时,P 的速度方向水平向右 D .P 、O 的振动频率相同6.图为一列简谐横波在0.10s t =时的波形图,P 是平衡位置为x =1m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4m 的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则下列说法中错误的是( )A .t =0.15s 时,Q 点的加速度达到正向最大B .t =0.15s 时,质点P 的运动方向沿y 轴负方向C .从t =0.10时到t =0.25s 时,波沿x 轴负方向传播了6mD .从t =0.10时到t =0.25s 时,点P 通过的路程为30cm7.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。
机械波练习题及参考答案
机械波练习题【1】一、选择题1.如图1所示,S 点为振源,其频率为100Hz ,所产生的横波向右传播,波速为80m/s ,P 、Q 是波传播途中的两点,已知SP=4.2m ,SQ=5.4m .当S 通过平衡位置向上运动时 [ ]A .P 在波谷,Q 在波峰B .P 在波峰,Q 在波谷C .P 、Q 都在波峰D .P 通过平衡位置向上运动,Q 通过平衡位置向下运动.2.如图2所示,一列机械波沿x 轴传播,波速为16m/s ,某时刻的图象如图,由图象可知A .这列波波长为16mB .这列波传播8m 需2s 时间C .x=4m 处质点的振幅为0D .x=6m 处质点将向y 轴正向运动3.a 、b 是一条水平绳上相距为L 的两点,一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2L/3,当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点[ ]A .经过平衡位置,向上运动B .处于平衡位置上方位移最大处C .经过平衡位置,向下运动D .处于平衡位置下方位移最大处4.一列沿x 轴正方向传播的波,波速为6m/s ,振幅为2cm ,在某一时刻距波源5cm 的A 点运动到负最大位移时,距波源8cm 的B 点恰在平衡位置且向上运动.可知该波的波长λ,频率f 分别为A .λ=12cm,f=50HzB .λ=4cm,f=150HzC .λ=12cm,f=150HzD .λ=4cm,f=50Hz5.一列沿x 方向传播的横波,其振幅为A ,波长为图1图3图2λ,某一时刻波的图象如图3所示。
在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为A .(5/4)λ,0B .λ ,-AC .λ,AD .(5/4)λ,A6.以下对波的说法中正确的是[ ]A .频率相同的波叠加,一定可以发生稳定的干涉现象B .横波可以在固体、液体和气体中传播C .纵波不能用波的图象描述D .波长和障碍物尺寸相近时,衍射现象明显7.图4所示为一列简谐波在t=7/4s 时的波动图象。
高考物理机械波试题经典
高考物理机械波试题经典一、机械波 选择题1.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在12m x =处的质元的振动图线如图1所示,在18m x =处的质元的振动图线如图2所示。
下列说法正确的是( )A .该波的周期为12sB .12m x =处的质元在平衡位置向上振动时,18m x =处的质元在波峰C .在04s ~内12m x =处和18m x =处的质元通过的路程均为6cmD .该波的波长不可能为8m2.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.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32A D .质点P 的平衡位置的坐标x =3cm6.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 。
北京市清华大学附属中学高中物理选修一第三章《机械波》测试(答案解析)
一、选择题1.一列简谐波沿x 铀正方向传播,t =0时刻的波形如图所示,介质中质点A 的平衡位置在距坐标原点8cm 处,质点B 的平衡位置在距坐标原点18cm 处。
t =0.04s 质点A 第一次回到平衡位置,则( )A .该简谐波的频率为25HzB .从图示时刻起,质点A 比质点B 先回到平衡位置C .该波传播过程中遇到宽度为5m 的障碍物能发生明显的衍射现象D .介质中平衡位置在10cm x =处质点的振动方程为10sin(20t )cm y ππ=+ 2.在同一均匀介质中有甲、乙两列简谐横波,波速为0.5m /s ,沿x 轴相向传播,0t =时刻的波形如图所示,下列说法中正确的是( )A .两列波相遇时能发生稳定的干涉B .12s t =时刻,图示坐标范围内有7处质点位移为零C .x 轴上第一个位移达到6cm 的质点的横坐标为 2.75m x =D .0t =时刻, 2.6m x =-处质点的振动方向与 5.1m x =处质点的振动方向相反 3.如图所示,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,从波传到5m x =的M 点时开始计时,已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s ,下面说法正确的是( )A.这列波的波长是5m B.这列波的波速是20m/sQ x 经过0.7s才第一次到达波峰D.M点以后各质点开始振动时的C.质点(9m)方向都是向上4.如图所示,S1、S2为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷。
已知两列波的波长分别为λ1、λ2,且λ1<λ2,图示时刻a点为两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述中正确的是()A.a点的振动始终加强B.a点的振动始终减弱C.因为λ1<λ2,所以a点的振动不遵守波的叠加原理D.a 点的振动遵守波的叠加原理5.小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视如图所示,小河水面平静。
现在S处以某一频率拍打水面,树叶A未发生明显振动。
北京市清华大学附属中学高中物理选修一第三章《机械波》测试(答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID :127677]一列波速2m/s v =的横波沿x 轴传播,0t =时刻的波形如图所。
则( )A .这列波的波长为6mB .A 、B 两质点的振动周期都是2sC .若波沿x 轴正向传播,则此时质点A 向上运动D .若质点B 此时向上运动,则波是沿x 轴负向传播的2.(0分)[ID :127665]如图所示,某个手机充电时打入电话,手机开始振动,频率f 1,发现在插座附近的充电线A 位置也在振动,频率f 2。
则f 1和f 2的大小关系以及你判断的依据最合理的是( )A . f 1>f 2,机械波的传播规律B . f 1= f 2,机械波的传播规律C . f 1>f 2,简谐振动的规律D . f 1= f 2,简谐振动的规律3.(0分)[ID :127663]如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在0t =时刻的波形,P 、Q 两个质点的平衡位置分别位于 3.5m x =和 6.5m x =处。
0.5s t =时,质点P 恰好第二次位于波峰位置。
下列说法正确的是( )A .这列波的周期为0.5sB .这列波的传播速度为6m/sC .0.6s t =时,质点Q 将位于波峰位置D .质点Q 在0~0.9s 内的路程为18cm4.(0分)[ID :127662]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N 的振动情况如图乙所示。
下列选项正确的是( )A.该横波沿x轴正方向传播B.质点L该时刻向y轴负方向运动C.质点N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5.(0分)[ID:127661]一列沿x轴正方向传播的简谐横波在0t=时的波形如图所示,已知图中质点P振动的周期为2s,下列说法正确的是()A.这列波的波速为6m/sB.0t=时,质点P的速度沿x轴正方向C.01s~时间内,质点P经过的路程为10cmD.1st=时,质点P的加速度沿y轴负方向6.(0分)[ID:127646]在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,其波速为10m/s,P点坐标为(-2m,0),Q点坐标为(1m,0),则下列说法正确的是()A.P、Q两个质点有可能某个时刻速度方向相同B.再经过0.2s时间N质点将开始向下振动C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为5HZD.该波只有遇到尺寸小于2m的物体才能发生衍射7.(0分)[ID:127625]一列波长大于2m的横波沿着x轴正方向传播,处在11mx=和23mx=的两质点P、Q的振动图像如图所示。
【单元练】北京市清华大学附属中学高中物理选修1第三章【机械波】经典题(培优练)
一、选择题1.如图所示,分别用实线和虚线表示的两列水波在水中相遇。
某时刻,A 位置刚好为两列波各自的第一个波峰相遇处,则A 位置( )A .始终保持在平衡位置上方B .始终是振动加强点C .始终是振动减弱点D .既不是始终加强也不是始终减弱D解析:D从波形图看,两列波波长不同,而在同一种介质中机械波的传播速度是一样的,根据vf λ=可知两列波的频率不一样,不能产生稳定的干涉图样,所以A 位置既不是始终加强也不是始终减弱,故选D 。
2.图甲为一列简谐横波在t =4s 时刻的波形图a 、b 两质点的横坐标分别为x a =2m 和x b =6m ,质点b 从t =0时刻开始计时的振动图像为图乙。
下列说法正确的是( )A .该波沿+x 方向传播,波速为1m/sB .t =4s 时该质点b 的速度沿+y 方向C .质点a 经4s 振动的路程为2mD .质点a 在t =2s 时速度为最大A解析:AAB .由乙图可知,周期T =8s ,t =4s 时该质点b 的速度沿y 轴负方向,则可知该波沿+x 方向传播。
由图甲可得波长为8m λ=,则波速为1m/s v Tλ==,故A 正确,B 错误;C .质点a 振动4s ,经过半个周期,则质点运动的路程为振幅的2倍,即为1m ,故C 错误;D .在t =2s 时,质点b 在正方向的最大位移处,a 、b 两质点的振动步调完全相反,所以a 质点在负方向的最大位移处,则此时a 的速度为零,故D 错误。
故选A 。
3.图为一列简谐横波在0.10s t =时的波形图,P 是平衡位置为x =1m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4m 的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则下列说法中错误的是( )A .t =0.15s 时,Q 点的加速度达到正向最大B .t =0.15s 时,质点P 的运动方向沿y 轴负方向C .从t =0.10时到t =0.25s 时,波沿x 轴负方向传播了6mD .从t =0.10时到t =0.25s 时,点P 通过的路程为30cm D 解析:DA .由图乙所示可知,0.15s t =时质点Q 在负向最大位置处,此时Q 的加速度沿正方向且最大,故A 正确;B .由乙图得到该波的周期为0.2s T =0.10s t =时,质点Q 的运动方向沿y 轴负方向,可知该波沿x 轴负方向传播,0.10s t =到0.15s t =经历时间为10.05s 4t T ∆==则0.15s t =时,质点P 的运动方向沿y 轴负方向,故B 正确; C .由甲图得到该波的波长8m λ=故波速为40m/s v Tλ== 从0.10s t =到0.25s t =,该波沿x 轴负方向传播的距离400.15m 6m x vt ==⨯=故C 正确;D .从0.10s t =到0.25s t =,经历时间30.15s 4t T ∆==质点P 通过的路程不等于3430cm 4A ⨯=,故D 错误; 说法中错误的故选D4.小河中有一个实心桥墩P ,A 为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视如图所示,小河水面平静。
【单元练】北京清华大学附属中学高中物理选修1第三章【机械波】提高练习(培优专题)
一、选择题1.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u 表示声源的速度,V 表示声波的速度,v 表示接收器收到的频率。
若u 增大(u <V ),则( ) A .v 增大,V 增大 B .v 增大,V 不变C .v 不变,V 增大D .v 减少,V 不变B解析:B当声源靠近接收器时,接收器收到的频率增大,或当声源远离接收器时,接收器收到的频率减小,但声波的速度不会发生变化,所以B 正确;ACD 错误; 故选B 。
2.如图所示,一列简谐横波沿x 轴正向传播,从振源O 起振时开始计时,经t =0.9s ,x 轴上0至12m 范围第一次出现图示波形,则( )A .波的波速可能是1409m/s B .t =0.9s 时,x 轴上2m 处的质点振动方向沿y 轴向下 C .波的周期可能为0.5sD .上图所示波形图中12m 处的质点已经振动14周期A 解析:AA .在0.9s 时间内,若振子起振方向沿y +,则波传播距离为18m ,波的波速1118m/s 20m/s 0.9x v t === 若振子起振方向沿y -,则波传播距离为14m ,波的波速2214140m/s m/s 0.99x v t === 说明波的波速可能是1409m/s ,故A 正确; B .由波动图象可知t =0.9s 时,x 轴上2m 处的质点振动方向沿y 轴向上,故B 错误; C .由图分析可知波长为8m ,波的周期T vλ=,当波速为1v 、2v 时对应的周期分别为118s 0.4s 20T v λ=== 22818s s 140359T v λ===故C 错误;D .上图所示波形图中12m 处的质点可能振动14T ,也可能34T ,故D 错误。
故选A 。
3.如图,手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。
绳上有另一质点P (图中未画出)。
t =0时,O 位于最高点,P 位于最低点,下列判断正确的是( )A .4Tt =时,P 位于平衡位置上方 B .P 的起振方向与O 的起振方向相反 C .8Tt =时,P 的速度方向水平向右 D .P 、O 的振动频率相同D解析:DA .4T t =时,P 从最低点经历14个周期后回到平衡位置,故A 错误;B .每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同,故B 错误;C .8Tt =时,P 点的速度方向向上,向平衡位置移动,故C 错误; D .该简谐波上的点的振动频率都相同,故D 正确。
【单元练】清华大学附属中学高中物理选修1第三章【机械波】经典测试题(培优)
一、选择题1.如图所示,为一列简谐横波在某一时刻的波形图,已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示,则以下说法中正确的是()A.波向x轴正向传播B.此时刻质点B速度方向沿y轴负向C.此时刻质点C速度方向沿y轴负向D.此时刻质点D的加速度方向与速度方向一致D解析:DABC.由于前面质点振动带动后面质点振动,可知波向x轴负方向传播,此时刻质点B速度方向沿y轴正向运动,质点C速度方向沿y轴正向运动,ABC错误;D.此刻质点D向沿y轴负向运动,而加速度方向总是指向平衡位置也沿着y轴负方向,D 正确。
故选D。
2.在同一介质中两列简谐横波沿x轴以相同速度0.4m/s相向传播,波源分别位于(-0.2m,0)和(1.2m,0)处,振幅均为2cm,t=0时刻波的图像如图所示,此时(0.2m,0)、(0.8m,0)的两个质点E、F刚好开始振动,B、C、D的平衡位置坐标分别为(0.4m,0)、(0.5m,0)、(0.6m,0),以下说法错误的是()A.两列波叠加后C点振动位移始终为0B.两列波叠加能够发生干涉现象C.两列波叠加后B点的位移为0D.两列波叠加后D点的振幅为4cm C解析:CA.C点距离两波源的距离相等,距离差为零,由图可知两波源的起振方向相反,所以两列波叠加后C 点振动位移始终为0,故A 正确,不符合题意;B .由题意知,两列波动波长、波速都相等,所以频率相同,又相位差恒定,两列波叠加能够发生干涉现象,故B 正确,不符合题意;C .由图可知,两列波长均是=0.4m λB 点到两波源的距离差为()()1.2m 0.4m 0.4m 0.2m 0.2m x ∆=--+=则2x λ∆=由于两波源起振方向相反,故B 点是振动加强点,两列波叠加后B 点的位移不一定为0,故C 错误,符合题意; D .D 点到两波源的距离差为'0.2m 2x λ∆==故D 点是振动加强点,两列波叠加后D 点的振幅为'24cm A A ==故D 正确,不符合题意。
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[
]
33.3591:沿着相反方向传播的两列相干波,其表达式为 y1 Acos2(t x / ) 和
y2 Acos2(t x / ) 。在叠加后形成的驻波中,各处简谐振动的振幅是:
(A) A
[
]
(B) 2A (C) 2Acos(2x / ) (D) | 2Acos(2x / ) |
34.3592:沿着相反方向传播的两列相干波,其表达式为:y1 Acos2(t x / ) 和
振动方程为:
y (m)
y 2 102 cos(1 t 1 )
(A)
2 2 (SI)
(B) y 2 102 cos(t ) (SI)
u
O
x (m)
5 10 15 20 25
-2×10-2
y 2 102 cos(1 t 1 )
(C)
2 2 (SI)
y 2 102 cos(t 3 )
(D)
(A) v 0.2cos(2t ) (SI) (B) v 0.2cos(t ) (SI) (C) v 0.2cos(2t / 2) (SI)
y (m)
A
P
O
100
u
200
x (m)
(D) v 0.2cos(t 3 / 2) (SI)
[
]
18.3409:一简谐波沿 x 轴正方向传播,t = T /4 时的波形曲线如图所示。若振动以余
则坐标原点 O 的振动方程为
y
y a cos[u (t t) ]
(A)
b
2
y a cos[2 u (t t) ] A
(B)
b
2
u x
y a cos[ u (t t) ]
y a cos[ u (t t) ]
O -A
1 23
(C)
b
2 (D)
b
2
13.3072:如图所示,一平面简谐波沿 x 轴正向传播,已知 P 点的振动方程为
(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,但二者的数值不相等
(D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大
[
]Hale Waihona Puke 26.3289:图示一平面简谐机械波在 t 时刻的波形曲线。若此时 A 点处媒质质元的振动
动能在增大,则:
(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
y u
A
D
[
]
OB C
x
x (m) (D )
3.3411:若一平面简谐波的表达式为 y Acos(Bt Cx) ,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 2 /C (D) 角频率为 2 /B
(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
y
y
(A) 振动频率越高,波长越长
u
(B) 振动频率越低,波长越长
(C) 振动频率越高,波速越大
(A)
2 (SI)
a 0.42 cos(t 3 )
(B)
2 (SI)
(C) a 0.42 cos(2t ) (SI)
a 0.42 cos(2t 1 )
(D)
2 (SI)
17.3341:图示一简谐波在 t = 0 时刻的波形图,波速 u = 200 m/s,则 P 处质点的振动
速度表达式为:
(A) 振幅相同,相位相同 (B) 振幅不同,相位相同
(C) 振幅相同,相位不同 (D) 振幅不同,相位不同
[
]
31.3308 在波长为 的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为
(A) /4 (B) /2
[
]
(C) 3/4
(D)
32.3309:在波长为的驻波中两个相邻波节之间的距离为:
(A) (B) 3/4 (C) /2 (D) /4
[
]
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) f (x,t) Acos(ax bt) (B) f (x,t) Acos(ax bt)
(C) f (x,t) Acosax cosbt (D) f (x,t) Asin ax sin bt
y
(A) A 点处质元的弹性势能在减小
(B) 波沿 x 轴负方向传播 (C) B 点处质元的振动动能在减小
B
x
OA
(D) 各点的波的能量密度都不随时间变化
[
]
27.3295:如图所示,S1 和 S2 为两相干波源,它们的振动方向均垂直于图面,发出波
长为 的简谐波,P 点是两列波相遇区域中的一点,已知 S1P 2 , S2 P 2.2 ,两列
y2 Acos2(t x / ) 。叠加后形成的驻波中,波节的位置坐标为:
(A) x k x (2k 1) / 4
x 1 k
x 1 (2k 1)
(B)
(A) y Acos{[t (x0 x) / u] 0}
(B) y Acos{[t (x x0 ) / u] 0}
(C) y Acos{t [(x0 x) / u] 0}
(D) y Acos{t [(x0 x) / u] 0}
[
]
20.3415:一平面简谐波,沿 x 轴负方向传播。角频率为 ,波速为 u。设 t = T /4 时
O
(D) 振动频率越低,波速越大 [
]
a x
O
u x
3847 图
b
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。若波的表达51式93以图余
弦函数表示,则 O 点处质点振动的初相为:
(A) 0
1π (B) 2
(C)
3 (D) 2
[
]
9.5193:一横波沿 x 轴负方向传播,若 t 时刻波形曲线如图所示,则在 t + T /4 时刻 x
[
]
15.3152:图中画出一平面简谐波在 t = 2 s 时刻的波形图,则平衡位置在 P 点的质点 的振动方程是
(A)
yP
0.01cos[(t
2) 1 ] 3
(SI)
(B)
yP
0.01cos[(t
2)
1 ] 3
(SI)
(C)
yP
0.01cos[2(t
2)
1 ] 3
(SI)
y (m)
0.01 0.005
一、选择题:
y 0.10cos[2( t x ) ]
1.3147:一平面简谐波沿 Ox 正方向传播,波动表达式为
24 2
(SI),该波在 t = 0.5 s 时刻的波形图是 [
]
y (m)
y (m)
y (m)
y (m)
0.1 0
0.1 0
2
2
2
2
O
x (m) O
x (m)
O
x (m) O
2.3407:横波(A以) 波速 u 沿 x 轴负方向(B传) 播。t-时0.1刻0 波形曲线如(图C )。-则0.1该0 时刻
弦函数表示,且此题各点振动的初相取 到之间的值,则:
(A) O 点的初相为0 0
(B)
1
1
点的初相为
1 2
(C) 2 点的初相为2
y u
1
O
2 34 x
(D)
3
3
点的初相为
1 2
[
]
19.3412:一平面简谐波沿 x 轴负方向传播。已知 x = x0 处质点的振动方程为:
y Acos(t 0 ) ,若波速为 u,则此波的表达式为
OP
u =200 m/s x (m)
100
(D)
yP
0.01cos[2(t
2) 1 ] 3
(SI)
[
]
16.3338:图示一简谐波在 t = 0 时刻的波形图,波速 u = 200 m/s,则图中 O 点的振动
加速度的表达式为
y (m)
0.1
u
x (m)
O
100 200
a 0.42 cos(t 1 )
轴上的 1、2、3 三点的振动位移分别是:
(A) A,0,-A (B) -A,0,A (C) 0,A,0 (D) 0,-A,0.
[
]
10.5513:频率为 100 Hz,传播速度为 300 m/s 的平面简谐波,波线上距离小于波长
1 的两点振动的相位差为 3 ,则此两点相距
(A) 2.86 m
[
]
y Acos(t 0 ) ,波速为 u,则波的表达式为:
(A)
y
A cos[t
b
u
x
0 ]
(B)
y
A cos{[t
b
u
x]
0}
(C)
y
A cos{[t
x
u
b] 0}
(D)
y
A cos{[t
b
u
x ] 0}
[
]
22.3575:一平面简谐波,波速 u = 5 m/s,t = 3 s 时波形曲线如图,则 x = 0 处质点的
则波的表达式为
y Acos(t 0 )