11机械波作业答案
高中物理选修一第三章《机械波》测试题(答案解析)(11)
一、选择题1．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2．一列简谐波沿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=+ 3．一列简谐横波在10.02s t =时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在lm x =处的质点P 的振动图像如图乙所示。
已知质点M 的平衡位置在 1.75m x =处。
下列说法正确的是（ ）A ．波的传播方向沿x 轴负方向B ．2003s t =.时，质点M 的运动方向沿y 轴正方向C ．M 点在1t 时刻位移为2m 10D ．质点M 从1t 时刻起每过0.005s 通过的路程均为0.2m 4．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18cm5．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）。
第11章练习题+答案(1)
图1 图2O ()m x ()m y A CDB第十一章 机械波和电磁波练 习 一一. 选择题1．当一列机械波在弹性介质中由近向远传播的时候，下列描述错误的是（ A ） (A) 机械波传播的是介质原子； (B) 机械波传播的是介质原子的振动状态；(C) 机械波传播的是介质原子的振动相位； (D) 机械波传播的是介质原子的振动能量。
2．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（ D ） (A) 波的频率为a ； (B) 波的传播速度为 b/a ； (C) 波长为/ b ； (D) 波的周期为2 / a 。
3．一平面简谐波的波形曲线如图1所示，则（ D ）(A) 周期为8s ； (B) 波长为10m ； (C) x=6m 的质点向右运动；(D) x=6m 的质点向下运动。
4．如图2所示，一平面简谐波以波速u 沿x 轴正方向传播，O 为坐标原点．已知P 点的振动方程为cos y A t ω=，则（ C ）(A) O 点的振动方程为 []cos (/)y A t l u ω=-； (B) 波的表达式为{}cos [(/)(/)]y A t l u x u ω=--； (C) 波的表达式为 {}cos [(/)(/)]y A t l u x u ω=+-；(D) C 点的振动方程为 []cos (3/)y A t l u ω=-。
二．填空题1. 有一平面简谐波沿Ox 轴的正方向传播，已知其周期为s 5.0，振幅为m 1，波长为m 2，且在0=t 时坐标原点处的质点位于负的最大位移处，则该简谐波的波动方程为()πππ--=x t y 4cos 。
2. 已知一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(25.0x t y -= (SI)，则 1= 10m x 点处质点的振动方程为__0.25cos(1253.7)y t =- (SI)；1= 10m x 和2= 25m x 两点间的振动相位差为 5.55 rad ϕ∆=- 。
人教版江苏专用高中物理选择性必修第一册课时分层作业11波的形成含答案
课时分层作业(十一)波的形成◎题组一机械波的形成和传播1．科学探测表明，月球表面无大气层，在月球上，两名宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为()A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚[答案]B2．下列关于机械波的说法正确的是()A．机械波是机械振动在介质中传播形成的B．把小石头扔到平静的湖水里，水面上便会激起水波，水波将促使水面上的漂浮物向远方运动C．某空间找不到机械波，则在这一空间一定没有波源D．横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此，横波和纵波不可能沿同方向传播A[机械波是机械振动在介质中传播形成的，A项正确；若只有波源而无介质，不能产生机械波，所以C项错误；丢石块不可以使漂浮物远去，漂浮物只在原平衡位置做上下振动，不随波迁移，故B项错误；横波和纵波的质点振动方向不同，但可沿同一方向传播，例如地震波包含横波和纵波，且两种波的传播方向可能相同，所以D项错误。
]3．在敲响大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是()A．大钟的回声B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波C．人的听觉发生“暂留”D．大钟停止振动，但空气仍在振动B[停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，所以选项A、C、D错误，B正确。
]◎题组二横波与纵波4．关于横波和纵波，下列说法不正确的是()A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫作横波B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫作纵波C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部D．声波是横波D[本题考查纵波和横波的概念。
由定义知，A、B、C正确；声波是纵波，故D错误。
]5．下列关于横波、纵波的说法不正确的是()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纵波C．横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式D．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波D[质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波；横波具有波峰和波谷，两种波传播的都是运动形式，A、B、C正确，D错误。
鲁科版高三物理11.2机械波专项练习(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
鲁科版高三物理11.2机械波专项练习（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】(2010年高考大纲全国卷Ⅱ改编)一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图11－2－14所示，则( )图11－2－14A．波的周期为0.5 sB．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动C．x＝0处的质点在t＝s时速度为0D．x＝0处的质点在t＝s时速度值最大【答案】B【解析】选B.由题图可得半波长为2 m，波长为4 m．周期T＝＝s ＝1 s，选项A错误．波沿x轴正方向传播，则x＝0处的质点在沿y轴的负方向运动，选项B正确．Δt＝s＝，x＝0的质点经过后不在平衡位置也不在最大位移处，而位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在s时速度既不为0，也不是最大值，故C、D错误．2.【题文】(2011年莆田质检)如图11－2－15所示，处在O点的波源形成简谐横波沿＋x方向传播，该波经2 s恰传至Q点，则这列波的传播速度和质点P开始运动的方向应是( )图11－2－15评卷人得分A．5.5 m/s，沿＋y方向B．5.5 m/s，沿－y方向C．6.0 m/s，沿＋y方向D．7.0 m/s，沿－y方向【答案】B【解析】选B.由图象可知该波在2 s内传播的距离为s＝OP＋PQ＝11 m，所以该波的传播速度为v＝＝5.50 m/s；P点的起振方向与波源的起振方向一致，所以P点的起振方向与Q点在2 s时的振动方向一样，由上坡下、下坡上可知，P点的起振方向沿－y方向．3.【题文】(2011年北京东城检测)某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5 cm，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正向传播，传播速度为1.0 m/s.若质点在平衡位置O向上振动0.2 s后立即停止振动，则停止振动后又经过0.2 s的时刻的波形可能是图11－2－16中的( )图11－2－16【答案】B【解析】选B.0.2 s等于半个周期的时间，产生一个向上的波形，停止振动后的0.2 s内，已经产生的波形继续向前传播0.5个周期，传播的距离为0.5个波长，B选项正确．4.【题文】(2010年高考上海卷)利用发波水槽得到的水面波形如图11－2－17a、b所示，则( )图11－2－17A．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【答案】D【解析】波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象．当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象．故D正确．5.【题文】(2010年高考重庆卷)一列简谐波在两时刻的波形如图11－2－18中实线和虚线所示，由图可确定这列波的( )图11－2－18A．周期B．波速C．波长D．频率【答案】C【解析】A、题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差或波的传播方向，无法确定周期．故A 错误．B、周期无法确定，波长可读出，波速也无法确定．故B错误．C、由波的图象直接读出波长为4m．故C正确．D、f=，周期不确定，则频率不确定．故D错误本题画出了两个时刻的波形，如给出时间差，就可求出周期、波速、频率的通项式．要注意波的双向性和周期性，防止漏解．。
第十一章机械波作业任务答案解析
一. 选择题[ C ]1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示，则原点O 的振动方程为(A) )21(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)．(B) )2121(cos 50.0ππ-=t y ， (SI)．(C) )2121(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)．(D) )2141(cos 50.0ππ+=t y ，(SI)．提示：设O 点的振动方程为O 0()cos()y t A t ωϕ=+。
由图知，当t=2s 时，O 点的振动状是正确的。
[ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t 时刻的波形图，BC 为波密介质的反射面，波由P 点反射，则反射波在t 时刻的波形图为提示：由题中所给波形图可知，入射波在P 点的振动方向向下；而BC 为波密介质反射面，故在P 点反射波存在“半波损失”，即反射波与入射波反相，所以，反射波在P 点的振动方向向上，又P 点为波节，因而得答案B 。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是ωSAϖO ′ωSA ϖO ′ωϖO ′ωSAϖO ′(A)(B)(C)(D)S[ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是(A) 动能为零，势能最大．(B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大．(D) 动能最大，势能为零．提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。
[ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(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．提示：根据驻波的特点判断。
[ C ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1 / I2 = 4，则两列波的振幅之比是(A) A1 / A2 = 16．(B) A1 / A2 = 4．(C) A1 / A2 = 2．(D) A1 / A2 = 1 /4．二.填空题1. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t时刻的总机械能是10 J，则(t+在2. 一列强度为I 的平面简谐波通过一面积为S 的平面，波速u ϖ与该平面的法线0n v的夹角为θ，则通过该平面的能流是cos IS θ。
(完整版)机械波习题及答案
⑵若波速为 280m/s, 其传播方向如何?此时
质点 P 从图中位置运动 至波谷位置的最短时间
是多少?
图 7-32-4
【解析】⑴题目没有指明波传播方向，因此有左、右传播
方向两种可能性。
若波向右传播，则在△ t =t2+t1=0.05s 内传播的距离△ s =(n+1/4)λ，n=0，1，2，…。此时波速的通式为 v 右=△s /△t= (n+1/4) ×8/0.05=(160n+40)m/s，n=0，1，2，…。
若波向左传播，则△t=0.05s 内传播的距离△s=(n+3/4)λ， n=0、1、2…。此时波速通式为：v 左=△s /△t= (160n+120)m/s， n=0，1，2…。
⑵若波速 v=280m/s，在△t =0.05s 内传播的距离为△s =v·△ t=280×0.05=14(m)=7λ/4.由波形知，波再向左传△s =7m，则 P 点第一次到达波谷位置△t’=7/280=2.5×10-2s
向，可判断波的传播
方向.如图 7-32-1 中若质点 4 向上运动，则可判定该波向左传播.
⑹若知波速 v 的大小。可求频率 f 或周期 T，即 f=1/T=v/
λ.
⑺若知 f 或 T，可求波速 v，即 v=λf=λ/T
⑻若知波速 v 的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，
波在均匀介质中做匀速运动，Δt 时间后各质点的运动形式，沿
期为 T，Q 质点速度 方向在波形图中是
向下的，下列说法中
正确的是( ) A．波源是 M，
图 7-32-3
由波源起振开始计时，P 点已经振动时间 T
B．波源是 N，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间 3 T
专题11机械振动和机械波(精练)(解析版)
2023年高考物理二轮复习讲练测专题11 机械振动和机械波（精练）一、单项选择题1．如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的x t -图像，M 、P 、N 是图像上的3个点，分别对应1t 、2t 、3t 时刻。
下列说法正确的是（ ）A ．该振子的周期是0.2s ，振幅是8cmB ．在2t 时刻振子的速度方向就是图像上P 点的切线方向C ．在1t 到2t 过程振子的速度先增大后减小D ．在2t 到3t 过程振子的加速度逐渐减小 【答案】D【详解】A ．由振动图像可知，该振子的周期是0.2s T =，振幅是4cm A =，故A 错误；B ．振动图像不是弹簧振子的运动轨迹，所以在2t 时刻振子的速度方向不是图像上P 点的切线方向，在2t 时刻振子的速度方向指向振子的平衡位置，故B 错误；C ．由振动图像可知，在1t 到2t 过程振子先向正向最大位移方向运动，达到正向最大位移处后接着又朝着平衡位置运动，所以振子的速度先减小后增大，故C 错误；D ．在2t 到3t 过程振子朝着平衡位置方向运动，振子偏离平衡位置的位移x 逐渐减小，根据kxa m=可知，振子的加速度逐渐减小，故D 正确。
故选D 。
2．如图甲所示为以O 点为平衡位置，在A 、B 两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ）A ．在t ＝0.2s 时，弹簧振子的加速度为正向最大B ．在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度相同C ．从t ＝0到t ＝0.2s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D ．在t ＝0.6s 时，弹簧振子有最小的位移 【答案】C【详解】A ．在t ＝0.2s 时，弹簧振子的位移为正向最大，加速度为负向最大，A 错误；B ．在t ＝0.1s 与t ＝0.3s 两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，速度大小相等，方向相反，B 错误；C ．从t ＝0到t ＝0.2s 时间内，弹簧振子的位移增大，加速度增大，速度减小，所以弹簧振子做加速度增大的减速运动，C 正确；D ．在t ＝0.6s 时，弹簧振子的位移为负向最大，D 错误。
机械波习题答案
第十一章 机械波一. 选择题[ C ]1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示，则原点O 的振动方程为 (A) )21(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)． (B) )2121(cos 50.0ππ-=t y ， (SI)．(C) )2121(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)．(D) )2141(cos 50.0ππ+=t y ，(SI)．提示：设O 点的振动方程为O 0()cos()y t A t ωϕ=+。
由图知，当t=2s 时，O 点的振动状态为：O 0(2)cos(2)=0 0y A v ωϕ=+>，且，∴0322πωϕ+=，0322πϕω=-，将0ϕ代入振动方程得：O 3()cos(2)2y t A t πωω=+-。
由题中所给的四种选择，ω取值有三种：,,24πππ，将ω的三种取值分别代入O 3()cos(2)2y t A t πωω=+-中，发现只有答案（C ）是正确的。
[ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t 时刻的波形图，BC 为波密介质的反射面，波由P 点反射，则反射波在t 时刻的波形图为提示：由题中所给波形图可知，入射波在P 点的振动方向向下；而BC 为波密介质反射面，故在P 点反射波存在“半波损失”，即反射波与入射波反相，所以，反射波在P 点的振动方向向上，又P 点为波节，因而得答案B 。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是提示：由图可知，P 点的振动在t=0[ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是(A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零．提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。
第十一章+波动答案[1]..
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一. 选择题[D] 1．（基础训练2）一平面简谐波，沿x 轴负方向传播．角频率为ω ，波速为u ．设 t = T /4 时刻的波形如图14-11所示，则该波的表达式为：(A) )(cos xu t A y -=ω．(B)]21)/(cos[π+-=u x t A y ω．(C) )]/(cos[u x t A y +=ω．(D)])/(cos[π++=u x t A y ω． 【提示】}])4[(cos{ϕω++-=uxT t A y 。
ϕ为0=x 处初相。
[C] 2．（基础训练4） 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． 【提示】波的能量特点。
[B] 3．（基础训练5）在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (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． 【提示】驻波特点。
[C] 4．（基础训练8）如图14-15所示两相干波源S 1和S 2相距λ /4，（λ 为波长），S 1的相位比S 2的相位超前π21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是：(A) 0． (B) π21． (C) π． (D) π23． 【提示】21212()r r πϕϕϕπλ-∆=--=-[D] 5．（自测提高6）如图14-25所示，S 1和S 2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为λ 的简谐波，P 点是两列波相遇区域中的一点，已知 λ21=P S ，λ2.22=P S ，两列波在P 点发生相消干涉．若S 1的振动方程为 )212cos(1π+π=t A y ，则S 2的振动方程为图14-25(A) )212cos(2π-π=t A y ． (B) )2cos(2π-π=t A y ． (C) )212cos(2π+π=t A y ． (D) )1.02cos(22π-π=t A y【提示】21212()r r πϕϕϕλ∆=---22(2.2 2.0)(21)2k ππϕλλπλ=---=+[C] 6．（自测提高7）在弦线上有一简谐波，其表达式是 ]3)2002.0(2cos[100.221π+-π⨯=-x t y (SI) 为了在此弦线上形成驻波，并且在x = 0处为一波节，此弦线上还应有一简谐波，其表达式为：(A) ]3)2002.0(2cos[100.222π++π⨯=-x t y (SI)． (B) ]32)2002.0(2cos[100.222π++π⨯=-x t y (SI)．(C) ]34)2002.0(2cos[100.222π++π⨯=-x t y (SI)．(D) ]3)2002.0(2cos[100.222π-+π⨯=-x t y (SI)．【提示】两沿反方向传播的波在0x =处振动合成为零。
大学物理第十一章测试解答
答：C
o
3． 在下面几种说法中，正确的是： [ ] （A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的； （B）波源振动的速度与波速相同； （C）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后； （D）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。
答：C
大学物理
4． 两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示， 波速均为 u 0.40m/s ，其中一列波在A点引起的振动 y1 A1 cos(2，另一列波在B点引起的振动 t / 2) 方程为 y2，它们在P点相 / 2) A2 cos(2 t 方程为 遇， ， AP 0.80m ，则两波在P点的相位差为： BP 1.00m [ ] （A）0 （C） （B）
大学物理
340 340 3( ) 2040 340 S 340 S
S 0.25(m/s)
(2)vS=2040Hz，v=4Hz，u=340m/s，=0.2m/s 反射面接收到的频率
v 反R
u vS u
A
S
反 射 面
大学物理
观察者接收到的反射波频率
u u u u vS v R1 v 反R vS u u u u
大学物理
二、填空题：
1、 产生机械波的必要条件是 波源和 传播机械波的介质。 2、 处于原点（x=0）的一波源所发出的平面简谐波 的波动方程为 y A cos( Bt Cx) ，其中A、B、C皆为 常数。此波的速度为 B C ；波的周期为 2 B ；波长 为 2 C ；离波源距离为l处的质元振动相位比波源 落后 lC ；此质元的初相位为 lC 。 x 2x y A cos( (t )) y A cos(t ) u t 3． 一驻波表式为 y 4 102 cos 2x cos 400（SI制），在 x=1/6（m）处的一质元的振幅为 2 102 m ，振动速度 的表式为 v 8 sin 400t m/s 。
第11章机械波作业答案
y
Acos(t
2p l
x)
y
Acos(t
2p l
x)
沿x轴负向传播的波在x=-5λ/4处的振动方程为
y
入
A cos[ t
2p l
(
5 4
l )]
A cos( t
p
) 2
波密介质反射，反射波在该点引起的振动方程为
y反
A cos (t
p
2
p
)
A cos (t
2. 如图所示，一平面简谐波沿Ox轴负方向传播，
波 则P处长波质为的点波l,_若动_t1_P方_处_程l_质l_是_点时_y的_刻_振_A的_c动_o振_s[方_2动_π程_状_(t是_态__xyl与p__l_)A_Lc_πo2_s](。y2π t ，π2 )
O处的质点t1时刻的振动状态相同。
2p
x)
l
6、一微波探测器位于湖面以上0.5米处，一发射波长为21 ㎝的单色微波射电星从地平线上缓缓升起，探测器将相继 指出信号强度的极大值和极小值，当接收到第一个极大值 时，射电星位于湖面以上什么角度？
解：如图，设出现第一极大值时射电星与湖面成
θ角。由射电星射出的1、2波束是相干波，在探
测器处P点两波的波程差为
p
2
)
则反射波的波函数为
y
Acos[(t x 5l / 4) p ] Acos(t 2p
u
2
l
x)
最后在
y
5l x0
4
y y
区间形成驻波，其表达式为 2 A cos 2p x cos t
机械波答案
一. 选择题[ C ]1. 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)．由t=2s 波形，及波向X 轴负向传播，波动方程}])2[(cos{ϕω+-+-=ux x t A y ，ϕ为P 点初相。
以0x x =代入。
[ D ]2. 一平面简谐波，沿x 轴负方向传播．角频率为ω ，波速为u ．设 t = T /4 时刻的波形如图所示，则该波的表达式为：(A) )(cos xu t A y -=ω． (B) ]21)/(cos[π+-=u x t A y ω． (C) )]/(cos[u x t A y +=ω． (D) ])/(cos[π++=u x t A y ω． 同1。
})4[(cos{ϕω++-=uxT t A y 。
ϕ为0=x 处初相。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是由波形图知P 点振动正通过平衡位向正向运动。
[ C ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． 波的能量特点y (m)ωS A ϖO ′ωS A ϖO ′ωϖO ′ωSA ϖO ′(A)(B)(C)(D) S[ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (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． 驻波特点[ C ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的振幅之比是(A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4． (C) A 1 / A 2 = 2． (D) A 1 / A 2 = 1 /4． 波的强度与振幅平方成正比。
第十一章 机械波作业答案
一.选择题[ C]1. 一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=2 s时的波形曲线如图所示，则原点O的振动方程为(A) )21(cos50.0ππ+=ty，(SI)．(B) )2121(cos50.0ππ-=ty，(SI)．(C) )2121(cos50.0ππ+=ty，(SI)．(D) )2141(cos50.0ππ+=ty，(SI)．提示：设O点的振动方程为O0()cos()y t A tωϕ=+。
由图知，当t=2s时，O点的振动状[ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t时刻的波形图，BC为波密介质的反射面，波由P点反射，则反射波在t时刻的波形图为提示：由题中所给波形图可知，入射波在P点的振动方向向下；而BC为波密介质反射面，故在P点反射波存在“半波损失”，即反射波与入射波反相，所以，反射波在P点的振动方向向上，又P点为波节，因而得答案B。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是[ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是(A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零．提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。
[ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (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．提示：根据驻波的特点判断。
[C ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的振幅之比是(A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4． (C) A 1 / A 2 = 2．(D) A 1 / A 2 = 1 /4．二. 填空题1. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ，则在(t + 2. 一列强度为I 的平面简谐波通过一面积为S 的平面，波速u 与该平面的法线0n 的夹角为θ，则通过该平面的能流是cos IS θ。
【单元练】长春市十一中学高中物理选修1第三章【机械波】经典练习(含解析)
所以振动方程为
故D正确。
故选D。
3．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（ ）
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。
6．如图所示，有一列沿x轴正向传播的简谐横波，在t=0时刻振源S从O点开始振动。当t=0.2s时，波刚好传到x=4m处的质点。下列对该简谐横波的分析中不正确的是（ ）
B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为
故B错误；
C．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了 ，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，速度方向沿y轴负方向振动，则加速度方向沿y轴负方向，两者方向相同，故C错误；
D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程
D．F点为振动减弱点，且由于两列波的频率和振幅相同，所以F点始终处于平衡位置，故Βιβλιοθήκη 0.2 s，F点的位移为零，D正确。
故选D。
2．一列简谐波沿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（ ）
s≠A=10cm
故D错误。
故选A。
4．如图所示，t=0时波源O开始沿着竖直方向做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向右传播。t=2s时，离O点8m的A点开始振动，此时波源O第四次回到平衡位置。B点离O点16m，则（ ）
北京第十一中学高中物理选修一第三章《机械波》检测(包含答案解析)
一、选择题1．周期为T的一列简谐横波沿水平方向传播，（某时刻开始作为计时的零时刻），经过时间t∆，质点A正处于平衡位置且正在向上振动，已知34T t T<∆<。
则在2t∆时刻，该机械波的波形可能为（）A．B．C．D．2．下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法中正确的有（）A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动B．单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力约为mgF xl=-C．质点A C、之间的距离等于简谐波的一个波长D ．实线为某时刻的波形图，若此时质点M 向上运动，则经一短时间后波动图如虚线所示3．如图所示，质点O 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O 从平衡位置开始向y 轴正方向运动，经0.2s 第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（ ）A ．t ＝0.4s 时，质点A 第一次到达波峰B ．t ＝1.2s 时，A 在平衡位置，速度沿y 轴正方向C ．t ＝2s 时，质点B 第一次到达波峰D ．t ＝2.6s 时，质点B 的加速度达到最大4．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5．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18cm6．位于坐标原点O 的波源开始向上振动，形成的简谐波沿x 轴正方向传播，传播速度为10m/s ，周期为0.4s ，波源振动0.3s 后立即停止振动。
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3. 一平面余弦波,沿直径为 一平面余弦波,沿直径为14cm的圆柱形管传播,波 的圆柱形管传播, 的圆柱形管传播 频率为300Hz,波速为 的强度为18.0×10-3Jm-2s-1,频率为 , 的强度为 × 300ms-1,求: (1)波的平均能量密度和最大能量密度? )波的平均能量密度和最大能量密度? (2)两个相邻同相位面之间有多少波的能量? )两个相邻同相位面之间有多少波的能量?
5. 两列平面简谐波在一很长的弦上传播,设其方 两列平面简谐波在一很长的弦上传播, π π 程为 y = 5 cos 20 πt x+ ) (
1
6. 在简谐驻波中,同一波节两侧的两个媒质元 在简谐驻波中, 在距该波节二分之一波长的范围内) (在距该波节二分之一波长的范围内)的振动相 位差是_______. 位差是_______. π
2 .5 u = 2.5m/s ω = 10π ν = 5Hz (2) υ max = ωA υ = 0.5πm/s ) max 2 2 amax = ω 2 A amax = 5 π m/s
λ = 0.5m
1. 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为
y = 0.05 cos(10πt 4 πx )
7. 在截面积为 的圆管中,有一列平面简谐波传播, 在截面积为S的圆管中 有一列平面简谐波传播, 的圆管中, 表达式为y 表达式为 = A cos(ωt - 2πx/λ),管中波的平均能量 π , ωλ 密度是 w ,则通过截面 S 的平均能流是 则通过截面 的平均能流是_____. wS . ω 2π P = IS = wuS = wSλ 2π 8. 如图所示,波源 1和S2发出的波在 点相遇,P 如图所示,波源S 发出的波在P点相遇 点相遇, 点距波源的距离分别为3 /3, 点距波源的距离分别为 λ和10λ /3,λ为两列波 在介质中的波长, 点的合振幅总是极大值, 在介质中的波长,若P点的合振幅总是极大值, 点的合振幅总是极大值 则两波源振动方向_______(填相同或不同), 则两波源振动方向 相同 (填相同或不同), 振动频率________(填相同或不同),波源S ),波源 振动频率 相同 (填相同或不同),波源 2的 相位比S 的相位领先________. 相位比 1的相位领先 2π / 3 . S1 3λ P
5. 两列振幅相同的相干波在空间 点相遇, 某 两列振幅相同的相干波在空间P点相遇 点相遇, 时刻观测到P点的合成振动的位移既不等于这 时刻观测到 点的合成振动的位移既不等于这 两列振幅之和,又不等于这两列波的振幅之差, 两列振幅之和,又不等于这两列波的振幅之差, 则我们可以断言( 则我们可以断言( ) A. P点不可能是振动最弱的点 点不可能是振动最弱的点 B. P点不可能是振动最强的点 点不可能是振动最强的点 C. P点不是振动最强的点,也不是最 点不是振动最强的点, 点不是振动最强的点 弱的点 D. P点可能是振动最强的点 点可能是振动最强的点
0
C.
π D. 2
2. 如图所示,两列波长为λ 的相干波在 点相遇, 如图所示, 的相干波在P点相遇 点相遇, 1点到P点的距离是 S1的初相位是 ,S1点到 点的距离是 1,S2点 点的距离是r 2 点的距离是r 的初相位是 ,S2到P点的距离是 2,以k代表 点的距离是 代表 零或正,负数, 点是干涉极大的条件为() 零或正,负数,则P点是干涉极大的条件为() 点是干涉极大的条件为
8. 一平面简谐波表达式为y = 0.05 sin π( t 2 x )( SI) 波速u( ) 则该波的频率 ν ( Hz ) ,波速 (m/s)及波线上各 点振幅A( )依次为( 点振幅 (m)依次为( )
1 1 A. , , 0.05 2 2 1 ,1, 0.05 B. 2 1 1 C. , ,0.05 2 2 D. 2, 2,0.05
I L = 10 lg I0
I 0 = 10 12 W/m 2
(三) 计算题
1. 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为 y = 0.05 cos(10πt 4 πx ) 式中x, 以米计 以米计, 以秒计. 式中 ,y以米计,t 以秒计.求: (1)波的波速,频率和波长; )波的波速,频率和波长; (2)绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度; )绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度; 处质点在t=1s时的相位,它是原点在哪 时的相位, (3)求x=0.2m处质点在 ) 处质点在 时的相位 一时刻的相位? 一时刻的相位?这一相位所代表的运动状态在 t=1.25s时刻达到哪一点? x 时刻达到哪一点? 时刻达到哪一点 ) :(1) 解:( ) y = 0.05 cos 10 π( t
第十一章 (一)选择题
机械波
1.一平面简谐波,沿x轴负方向传播,x=0 一平面简谐波, 轴负方向传播 轴负方向传播, 一平面简谐波 处的质点的振动曲线如图所示. 处的质点的振动曲线如图所示.若波函 数用余弦表示,则初相角为( 数用余弦表示,则初相角为( )
y(m) t(s)
A.
1 2
0
B.
π
π 2
t =1 s
10πt = 9.2π t = 0.92s
10πt 4πx t =1.25s = 9.2π x = 0.825m
2. 如图所示,一平面波媒质中以波速 如图所示,一平面波媒质中以波速u=20ms-1沿直线 传播,已知A点的振动方程为 y 点的振动方程为: 传播,已知 点的振动方程为: = 3 cos 4 πt . :(1) 为坐标原点的波动方程; 求:( )以A为坐标原点的波动方程; 为坐标原点的波动方程 为坐标原点的波动方程. (2)以B为坐标原点的波动方程. ) 为坐标原点的波动方程
L y p ( t ) = yo ( t1 ) → t = t1 + u
t1 +
l
x
O
3. 一平面简谐波在媒质中传播,在某时刻,某 一平面简谐波在媒质中传播,在某时刻, 质元的动能为最大值时,其势能________. 质元的动能为最大值时,其势能 最大 . 4. 两相干波源S1和S2,相距20m,其振幅相等, 两相干波源S 相距20m,其振幅相等, 周期为0.2s,在同一媒质中传播,波速度均为40 周期为0.2s,在同一媒质中传播,波速度均为40 (10 ms-1.S1的振动方程:y1 = A cos πt + π/ 2) , 的振动方程: (10 S2的振动方程:y2 = A cos πt π/ 2) .以S1,S2 的振动方程: 连线为坐标轴x 连线中点为原点, 连线为坐标轴x,以S1,S2连线中点为原点,则 S1S2间因干涉而静止的各点的坐标:x=_______. 间因干涉而静止的各点的坐标: =_______.
A. r2 - r1 = kλ
S1
r1
P
r2
S2
λ C. 2 - 1 = 2kπ
D. 2 - 1 2π
B. 2 - 1 +
2π
( r2 - r1 ) = 2kπ
λ
( r2 - r1 ) = 2kπ
3. 对于波动方程 y = A cos(ωt ωx υ ) 中的 ( ωx υ ) 表示 A. 波源的振动相位; 波源的振动相位; B. 波源的振动初相位; 波源的振动初相位; C. x处质点的振动相位; D. x处质点的振动初相位. 处质点的振动相位; 处质点的振动初相位. 处质点的振动相位 处质点的振动初相位 4. 平面简谐波在同一介质中传播,下列说法中正确 平面简谐波在同一介质中传播, 的是 A. 波源的频率与振动的频率不相同. 波源的频率与振动的频率不相同. B.波源的振动速度与波速相同 波源的振动速度与波速相同; 波源的振动速度与波速相同 C. 在波的传播方向上各质点都在各自的平衡位置附近 振动. 振动. D.单位体积介质中的波动能量(能量密度)为恒量. 单位体积介质中的波动能量(能量密度)为恒量. 单位体积介质中的波动能量
S2
10λ / 3
9. 已知波源的振动周期为 已知波源的振动周期为4.00×10-2s,波的传播 × , 速度为300ms-1,波沿 轴正方向传播,则位于 波沿x轴正方向传播 轴正方向传播, 速度为 x1=10.0m和x2=16.0m的两质点的振动相位差为 和 的两质点的振动相位差为 __________. π或 - π . 或 *10. 一日本妇女的喊声创吉尼斯世界记录,达到 一日本妇女的喊声创吉尼斯世界记录, 115dB,则其喊声的声强为 0.316W/m 2 . ,则其喊声的声强为__________.
O b d a c f x g
(二) 填空题 二 1.一横波的波动方程为 y = 0.01 cos(250πt 10πx )( m) 一横波的波动方程为: 一横波的波动方程为 处质点的位移为_______m, 若t=0.1s,则x=2m处质点的位移为 -0.01 = , 处质点的位移为 , 该处质点的振动速度为________ms-1,加速度 该处质点的振动速度为 0 625π2 π 为________ms-2. 2. 如图所示,一平面简谐波沿 轴负方向传播, 如图所示,一平面简谐波沿Ox轴负方向传播 轴负方向传播, π 波长为λ,若P处质点的振动方程是 y p = A cos(2πν t + 2 ) 若 处质点的振动方程是 , x+l π 则波的波动方程是____________________. 则波的波动方程是 y = A cos[2πν ( t + λν ) + 2 ] y . P处质点 处质点________时刻的振动状态与 L 处质点 λν 时刻的振动状态与 O处的质点 1时刻的振动状态相同. p 处的质点t 处的质点 时刻的振动状态相同.