2机械波作业答案解析
高二物理机械波练习题及答案
高二物理机械波练习题及答案一、选择题1.下列哪个不是机械波的特点?A.能量传播B.只有振动的物体才能产生C.能在真空中传播D.需要介质传播2.下列哪个不是横波的特点?A.振动方向与波的传播方向垂直B.声波是横波C.不能穿透真空D.具有波峰和波谷3.下列哪个不是纵波的特点?A.振动方向与波的传播方向平行B.声波是纵波C.能穿透真空D.没有波峰和波谷4.当有两个同频率、同振幅的正弦波相遇时,如果相位差为0,其合成波的振幅为原波的多少?A.2倍B.1/2倍C.1倍D.无穷大5.在气温一定的情况下,声音在海拔较高的地方的传播速度会发生什么变化?A.增大B.减小C.不变D.没有固定规律二、计算题1.一根绳子上有一横波,波长为2m,频率为50Hz。
当波通过一个固定点需要0.1s时,该固定点处的速度是多少?解:速度=频率*波长=50Hz*2m=100m/s。
2.一根铁棒长度为20cm,悬挂一端后,其自由振动的最低频率为20Hz。
求声速。
解:声速=频率*波长。
最低频率对应的波长是最长波长,即铁棒的长度,所以波长为20cm=0.2m。
声速=20Hz * 0.2m=4m/s。
三、简答题1.什么是机械波?机械波是一种通过物质中的振动传播的波动形式。
机械波传播的物质称为介质,可以是固体、液体或气体。
机械波的振动传播是通过介质中的分子、离子或分子团的相互作用而实现的。
2.什么是横波和纵波?横波是指波动方向垂直于波的传播方向的波。
波峰和波谷是横波的特点。
典型的横波有水波和光波。
纵波是指波动方向与波的传播方向平行的波。
纵波没有波峰和波谷这种振动形态,采用方向性箭头表示。
典型的纵波有声波和地震波。
3.什么是波的干涉?波的干涉是指两个或多个波在空间中相遇、叠加产生干涉现象的过程。
干涉可以是构成波峰叠加而增强的叫做构成干涉峰,叠加而减弱或完全抵消的叫做构成干涉谷。
四、答案1.选C。
机械波能在介质中传播,但不能在真空中传播。
2.选C。
(完整版)机械波习题及答案
(完整版)机械波习题及答案波的形式传播波的图象认识机械波及其形成条件,理解机械波的概念,实质及特点,以及与机械振动的关系;理解波的图像的含义,知道波的图像的横、纵坐标各表示的物理量.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动的振幅,会画出某时刻波的图像一、机械波⑴机械振动在介质中的传播形成机械波.⑵机械波产生的条件:①波源,②介质.二、机械波的分类⑴)横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有波峰和波谷.⑵纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有疏部和密部.三、机械波的特点(1)机械波传播的是振动形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.⑵介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同⑶离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动⑷所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同。
四、波长、波速和频率的关系⑴波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长,对于横波:相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波:相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长.⑵波速:波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只与介质有关,在同一种均匀介质中,波速是一个定值,与波源无关.⑶频率:波的频率始终等于波源的振动频率.⑷波长、波速和频率的关系:v=λf=λ/T五、波动图像波动图象是表示在波的传播方向上,介质中各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移,当波源做简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图象为正弦或余弦曲线.六、由波的图象可获取的信息⑴该时刻各质点的位移.⑵质点振动的振幅A.⑶波长.⑷若知道波的传播方向,可判断各质点的运动方向.如图7-32-1所示,设波向右传播,则1、4质点沿-y方向运动;2、3质点沿+y方向运动.⑸若知道该时刻某质点的运动方向,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。
高二物理机械波的形成试题答案及解析
高二物理机械波的形成试题答案及解析1.如图所示,图中的实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图。
经过0.5s后,其波形图如图中虚线所示。
(1)如果波是沿x轴正方向传播的,且周期T > 0.5s,则波的速度为_________m/s;(2)如果波是沿x轴负方向传播的,且周期T满足0.3s < T < 0.5s,则波的速度为_________m/s。
【答案】(1)0.36m/s;(2)0.6m/s。
【解析】(1)如果波是沿x轴正方向传播的,且周期T > 0.5s,说明0.5s的时间是在一个周期以内,故波向右传播了cm=18cm;故波速为v==0.36m/s;(2)如果波是沿x轴负方向传播的,且周期T满足0.3s < T < 0.5s,故波向左移动了1个波长多,所以波传播的距离为+λ=30cm,则波的速度为v==0.6m/s。
【考点】波的传播与波速的计算。
2.如图所示为一列简谐横波在t时刻的图像,波速为0.2 m/s,则以下结论正确的是().A.振源的振动频率为0.4 HzB.从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置,则波沿x轴正方向传播C.图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D.经过0.5 s,质点a、b、c通过的路程均为75 cm【答案】C【解析】由题图知λ=8 cm,所以T==0.4 s,f==2.5 Hz,A错误.若a先于b回到平衡位置,则a、b向下振动,波向x轴负向传播,B错.由F=-kx,可知C正确.0.5 s=1T,c 通过路程为75 cm,但a、b不是,D错误.3.下列说法正确的是().A.当机械波从一种介质进入另一种介质时,保持不变的物理量是波长B.传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅C.由波在均匀介质中的传播速度公式v=λf可知,频率越高,波速越大D.在波的传播方向上,相距半波长的整数倍的两质点的振动情况完全相同【答案】B【解析】当机械波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,波速发生变化,因而波长也发生变化,A选项错误;一列简谐波在同一均匀介质中传播时,各质点都在做完全相同的振动,只是振动开始的时刻不同,所以它们有相同的周期和振幅,B选项正确;波速是由介质决定的,不会因频率升高而使波速变大,故C项错;当两质点相距半波长的奇数倍时振动情况完全相反,故D项错.4.有关纵波与横波下列说法正确的是 ().A.振源上、下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波【答案】C【解析】根据纵波与横波的概念,质点振动方向与波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错,C对.对D选项,水平传播,水平振动还不足以说明是平行,则D错.5.如图所示,实线和虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列水波的波峰和波谷。
大学物理机械波习题集附答案解析
⼤学物理机械波习题集附答案解析⼀、选择题:1.3147 :⼀平⾯简谐波沿Ox 正⽅向传播,波动表达式为(SI) ,该波在 t = 0.5 s 时刻的波形图是[ B ]y 0.10 cos[ 2 ( t x ) ]2 4 2y (m) y (m) y (m)y (m)0.1 0 0.1 02 2 2 2O O Ox (m) Ox (m)x (m) x (m)(A )- 0.10 ( C ) (D )( B )-0.102.3407 :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yu(B) B 点静⽌不动A(C) C 点向下运动 D(D) D 点振动速度⼩于零[]C xO B3.3411 :若⼀平⾯简谐波的表达式为y A cos(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 []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) A cosax cosbt (D)f ( x,t)Asin ax sin bt []15.3479 :在简谐波传播过程中,沿传播⽅向相距为2(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 P1 和 P2 两点相距 /8(其中为该波的波长),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y,⽤⼿握其⼀端。
大学物理学教程第二(马文蔚)练习册答案6第六章 机械波
解:
6-8 图示为平面简谐波在t=0时刻的波形图,此简谐波 的频率为250Hz,且此图中P点的运动方向向上,求: 第 (1)此波的波动方程;(2)距原点7.5m处质点的运 六 动方程与t=0时该点的振动速度。 y/m 章 解: P点的运动方向向上
习 题 分 析
6-8
波向负方向传播
0.10 0.05 O
6-9
六 章 习 题 分 析
解:
xP 0.2 m
O 0.04
P
0.2 0.4 0.6
x/m
2 0.2 y P 0.04cos[ (t ) ]m 5 0.08 2 2 3 0.04cos[ t ] m 5 2 2 x y 0.04cos[ (t ) ]m 5 0.08 2
第 六 章 习 题 分 析
6-7
y15 A cos 100 t 15 cm 2
y5 A cos 100 t 5 cm 2
解:
15 15.5
5 5.5
2 2 波源振动方程: y0 A cos t cm 2 T 2 x 波动方程:
6-11
6-11 平面简谐波的波动方程为:
第 六 章 习 题 分 析
求:(1)t=2.1s时波源及距波源0.10m两处的相位;(2)离 波源0.80m及0.30m两处的相位差。 解:(1)
y 0.08cos 4 t 2 x (SI 制)
t 2.1s, x 0处, 4 2.1 8.4
x t x y A cos[ (t ) ] A cos[ 2 π ( ) ] u T
) 14-3 已知一波动方程为 y 0.05sin(10 t 2 x)(SI , (1)求波长、频率、波速和周期; (2)说明 x 0 第 六 时方程的意义,并作图表示。
机械波及解析版答案
一.选择题(共29小题) 1.(2013•四川)图l 是一列简谐横波在t=1.25s 时的波形图,已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振,则图2所示振动图象对应的质点可能位于( )2.(2013•福建)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正方向开始振动,振动周期为0.4s ,在同一均.C D .3.(2010•重庆)一列简谐波在两时刻的波形如图中实践和虚线所示,由图可确定这列波的( )4.(2009•北京) 一简谐机械波沿x 轴正方向传播,周期为T ,波长为λ.若在x=0处质点的振动图象如图所示,则该波在t=时刻的波形曲线为( ).CD .5.(2008•四川)一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a 、b 两点相距4.42m .图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b 两点处质点的振动曲线.从图示可知( )6.(2006•重庆)如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是()7.(2006•上海)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(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0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(b)所示的波形.则该波的()周期为△△,波速为,波速为8.(2005•天津)图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,则()9.(2005•广东)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示,则()10.(2005•北京)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为60m/s,在t=0时波的图象如图所示,则()11.(2005•北京)一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示,波源的平衡位置坐标为x=0.当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况是()12.(2004•江西)一列简谐横波沿x轴负方向传播,图1是t=1s时的波形图,图2是波中某振动质元随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图2可能是图1中哪个质元的振动图线?()13.(2004•江苏)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()14.(2000•上海)如图,沿波的传播方向上有间距均为1米的六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ,均静止在各自的平衡位置,一列横波以1米/秒的速度水平向右传播,t=0时到达质点a ,a 开始由平衡位置向上运动,t=1秒时,质点a 第一次到达最高点,则在4秒<t <5秒这段时间内( )15.一列简谐横波沿x 轴方向传播,某时刻的波形如图所示,a 、b 、c 为三个质点,a 正向上运动.由此可知( )16.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P 、Q 两质点的横坐标分别为x=1.5m 和x=4.5m .P 点的振动图象如图2所示.在下列四幅图中,P 点的振动图象可能是( ).CD .17.(2013•浦东新区一模)一列简谐横波沿x 轴传播,波长为1.2m ,振幅为A .当坐标为x=0处质元的位移为且向y 轴负方向运动时.坐标为x=0.4m 处质元的位移为.当坐标为x=0.2m 处的质元位于平衡位置且向y 轴正.、沿y 轴正方向,沿y 轴负方向 、沿y 轴正方向、沿y 轴负方向18.(2012•浙江)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动.形成一列简谐横波.某一时刻的波形如图所示.绳上a 、b 两质点均处于波峰位置.下列说法正确的是()19.(2012•天津)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时()20.(2011•重庆)介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正向传播,t0时刻传到L 处,波形如图所示.下列能描述x0处质点振动的图象是()...D.T ,周期不确定,则频率不确定.故t==10Hz,波速为,=vT=周期,质点,波速v==n+ ==)T=sf===v=SP=1.2m=λ已经振动时间为间距离等于,是波长的倍.处质元运动到对称点即位移为T=t=s=.t=由于说明在,即,即振动图象中个多于个的完整。
高中物理机械振动机械波习题含答案解析
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P点的振动图像如图2所示。
在下列四幅图中,Q点的振动图像可能是( BC )解析:本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。
2.(09·全国卷Ⅱ·14)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是( AD )A.媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B.媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C.波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析:本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确。
3.(09·北京·15)类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。
在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。
某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是( D )A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波解析:波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁波当然成立,故A选项正确;干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B项正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C项正确;机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的, D项错误。
机械波作业及参考参考答案
一. 选择题[C]1.(基础训练1)图14-10为一平面简谐波在t =2s 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).【提示】由t=2s 波形,及波向X 轴负向传播,波动方程})2[(cos{0ϕω+-+-=ux x t A y ,ϕ为P 点初相。
以0x x =代入。
[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】在波动的传播过程中,任意时刻的动能和势能不仅大小相等而且相位相同,在平衡位置,动能最大,势能最大。
[D]3.(基础训练7)在长为L ,一端固定,一端自由的悬空细杆上形成驻波,则此驻波的基频波(波长最长的波)的波长为(A)L .(B)2L . (C)3L .(D)4L . 【提示】形成驻波,固定端为波节,自由端为波腹。
波长最长,4L λ=。
[D]4.(自测提高3)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14-24所示.则坐标原点O的振动方程为(A)]2)(cos[π+'-=t t b u a y . (B)2)(2cos[π-'-π=t t b u a y .图14-10图14-24(C)]2)(cos[π+'+π=t t b u a y . (D)]2)(cos[π-'-π=t t bua y .【提示】由图可知,波长为2b ,周期2=,b T u 频率=u b ωπ,在t =t ',o 点的相位为-2π。
高中二年级物理机械波图像分析题目带答案与解析
1.如图甲所示,是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,P 是离原点x 1 = 2 m 的一个介质质点,Q 是离原点x 2 = 4 m 的一个介质质点,此时离原点x 3 = 6 m 的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同).由此可知( )A .这列波的波长为λ = 2 mB .乙图可能是图甲中质点Q 的振动图象C .这列波的传播速度为v = 3 m/sD .这列波的波源起振方向为向上 答案 B解析 由题图甲读出波长λ=4 m ,由图乙读出周期T =2 s ,波速v =λT =42m/s =2 m/s ,故A 、C 错误;由图乙看出,t =0时刻,质点经过平衡位置向上,而图甲中,Q 点也经过平衡位置向上运动,故乙图可能是图甲中质点Q 的振动图象,故B 正确.波源的起振方向与x 3=6 m 的质点在t =0时刻的振动方向相同,简谐波沿x 轴正方向传播,则知x 3=6 m 的质点在t =0时刻的振动方向向下,则波源的起振方向沿y 轴负方向,故D 错误.2.质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴上做简谐运动,其振动图象如图所示,振动在介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播,波速为 1.0 m/s.0.3 s 后,此质点立即停止运动,再经过0.1 s 后的波形图为( )答案 C解析 简谐横波沿x 轴正方向传播,波源停止振动后,波将继续在介质中匀速传播,0.4 s 内简谐横波在介质中传播的总距离为x =vt =0.4 m ,即0.4 s 时,x 轴上0.4 m 处的质点刚好起振,由振动图象可知其振动方向沿y 轴正方向,故C 选项描述的波形图正确.3.一简谐机械横波沿x 轴正方向传播,波长为λ,周期为T .t =0时刻的波形如图甲所示,a 、b 是波上的两个质点.图乙是波上某一质点的振动图象.下列说法正确的是( )A .t =0时质点a 的速度比质点b 的大B .t =0时质点a 的加速度比质点b 的小C .图乙可以表示质点a 的振动D .图乙可以表示质点b 的振动 答案 D解析 题图甲为波动图象,题图乙为振动图象.t =0时刻,a 质点在波峰位置,速度为零,加速度最大,b 质点在平衡位置,加速度为零,速度最大,故选项A 、B 错;在波的图象中,根据上下坡法可以判断出质点的振动方向,所以t =0时刻,b 点在平衡位置且向下振动,故选项C 错,D 对.4.(多选)一列波源在x =0处的简谐波,沿x 轴正方向传播,周期为0.02 s ,t 0时刻的波形如图5所示.此时x =12 cm 处的质点P 恰好开始振动.则( )图5A .质点P 开始振动时的方向沿y 轴正方向B .波源开始振动时的方向沿y 轴负方向C .此后一个周期内,质点P 通过的路程为8 cmD .这列波的波速为4 m/s 答案 BD解析 质点P 开始振动时的方向沿y 轴负方向,则波源开始振动时的方向也沿y 轴负方向,选项A 错误,B 正确;此后一个周期内,质点P 通过的路程为4个振幅,为4×5 cm =20 cm ,选项C 错误;这列波的波长为8 cm ,波速v =λT=4 m/s ,选项D 正确.5.(多选)在坐标原点的波源产生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速v =200 m/s ,已知t =0时波刚好传播到x =40 m 处,如图6所示.在x =400 m 处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是( )图6A .波源开始振动时方向沿y 轴负方向B .从t =0开始经0.15 s ,x =40 m 处的质点运动的路程为0.6 mC .接收器在t =2 s 时才能接收到此波D .若波源向x 轴正方向运动,接收器收到的波的频率可能为9 Hz 答案 AB解析 由题图知,x =40 m 处的质点的起振方向向下,则波源的起振方向也向下(y 轴负向),A 对;由题图知λ=20 m ,A =10 cm ,T =λv =0.1 s ,而Δt 1=0.15 s =32T ,所以x =40 m 处的质点经0.15 s 运动的路程为s =32×4A =6A =60 cm =0.6 m ,B 对;波由x =40 m 处传到x =400 m 处所需时间Δt =Δx v =360200 s =1.8 s ,C 错.当波源向x轴正向运动时,波源将靠近接收器,由多普勒效应知,接收器收到的频率将大于波源频率,而波源频率为f =1T=10 Hz ,D 错.二、填空题(本题共2小题,共14分)6. (8分)图7为某一简谐横波在t =0时刻的波形图,由此可知该波沿________传播,该时刻a 、b 、c 三点中加速度最大的是________点,若从这一时刻开始,第一次最快回到平衡位置的是________点,若t =0.02 s 时,质点c 第一次到达波谷处,则此波的波速为________ m/s.图7答案 x 轴正方向 c c 1007.(6分)如图8所示为一列简谐波某时刻的波形图.波向右传播,波速为2 m/s.由图中所示时刻起,经过5.5 s ,质点A 相对平衡位置的位移为________ m ,通过的路程为________ m ,波传播的距离是________ m.图8答案 -0.2 2.2 11解析 要求在Δt =5.5 s 内质点A 通过的路程和位移,关键是确定Δt =5.5 s 与周期T 的关系.由波的图象可直接读出λ=4 m ,则T =λv =42 s =2 s ,Δt =234T .由波的传播方向知,此时A 点振动方向向上,经过234T 后,质点A 将在负方向最大位移处,即为-0.2 m ,质点A 在Δt 时间内通过的路程为d =234×4A =2.2 m .波在Δt 内传播的距离为s =v Δt =2×5.5 m=11 m.三、计算题(本题共4小题,共46分.计算时必须有必要的文字说明、方程式和重要解题步骤,有数值计算的要注明单位)13. (10分)如图9为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P 的振动周期为0.4 s .求该波的波速并判断P 点此时的振动方向.图9答案 2.5 m/s 沿y 轴正方向解析 由波形图可知,波长λ=1.0 m ,则波速为v =λT=2.5 m/s.由“上下坡法”可知,P 点的振动方向沿y 轴正方向.1.(10分)一列简谐横波在t 1=0时刻的波形图如图10所示,已知该波沿x 轴正方向传播,在t 2=0.7 s 末时,质点P 刚好第二次出现波峰,求: (1)波速v ;(2)x =6 m 处的Q 点第一次出现波谷的时刻t 3. 答案 (1)5 m/s (2)0.8 s解析 (1)由波形图可直接读出波长λ=2 m .根据带动法可判断t 1=0时刻P 质点应向y 轴负方向运动.由题意可知t 2-t 1=74T ,即0.7 s =74T ,则T =0.4 s .根据v =λT 得v=20.4m/s =5 m/s. (2)根据波形平移法,t 1=0时刻x =2 m 的质点第一次 到达波谷,到t 3时刻波谷沿波的传播方向平移至x =6 m 的Q 质点处,此时Q 质点第一次出现波谷,由Δx =v Δt 得t 3=6-25s =0.8 s.8. (12分)如图11为一列简谐波在t 1=0时刻的图象.此时波中质点M 的运动方向沿y 轴负方向,且在t 2=0.55 s 时刻质点M 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处.试求: (1)此波沿什么方向传播? (2)波速是多大?(3)从t 1=0至t 3=1.2 s ,波中质点N 走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少? 答案 (1)此波向左传播 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm解析 (1)质点M 的运动方向沿y 轴负方向,根据带动法知波向左传播.(2)由题图知λ=0.4 m ;图中M 质点向下运动,经过234T 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处,t 2=0.55 s =(2+0.75)T ,得T =0.2 s ,所以v =λT=2 m/s.(3)从t 1=0至t 3=1.2 s ,经过时间为Δt =1.2 s =6T ,质点N 走过的路程为s =6×4A=120 cm ,N 还在图示位置,所以位移y =2.5 cm.16. (14分)已知在t 1时刻简谐横波的波形如图12中实线所示;在t 2时刻该波的波形如图中虚线所示.t 2-t 1=0.02 s ,求:图12(1)该波可能的传播速度.(2)若已知T <t 2-t 1<2T ,且图中P 质点在t 1时刻的瞬时速度方向向上,求波速. (3)若0.01 s<T <0.02 s ,且从t 1时刻起,图中Q 质点比R 质点先回到平衡位置,求波速.答案 (1)向右传播时,v =100(3n +1) m/s(n =0,1,2,…) 向左传播时,v =100(3n +2) m/s(n =0,1,2,…) (2)500 m/s (3)400 m/s解析 (1)由题图知λ=6 m ,如果这列简谐横波是向右传播的,在t 2-t 1内波形向右匀速传播了(n +13)λ,所以波速v =(n +13)λt 2-t 1=100(3n +1) m/s(n =0,1,2…);同理可得若该波是向左传播的,可能的波速v =100(3n +2) m/s(n =0,1,2…)(2)P 质点瞬时速度向上,说明波向左传播,T <t 2-t 1<2T ,说明这段时间内波向左传播了53个波长,v =53λt 2-t 1=500 m/s (3)“Q 质点比R 质点先回到平衡位置”,说明波只能是向右传播的,而0.01 s<T <0.02 s ,也就是T <0.02 s<2T ,所以这段时间内波向右传播了43个波长,v =43λt 2-t 1=400 m/s.。
高三新高考练习题及答案解析 第十三章 第2讲 机械波
第2讲 机械波一、非选择题1.(2022·唐山市高三月考)一列简谐横波沿着x 轴正方向传播,t =0时刻波刚好传播到x =4 m 处;t =0.05 s 时刻,平衡位置x =4 m 处的质点第一次到达波峰。
求:(1)这列波的周期和传播速度;(2)经过0.55 s ,平衡位置为x =2 m 处质点的位移与路程。
[答案] (1)0.2 s ;20 m/s (2)位移为0.2 m ,朝y 轴正方向 路程为2.2 m[解析] (1)波沿着x 轴正方向传播,且t =0.05 s 时刻,平衡位置x =4 m 处的质点第一次到达波峰,则有t =T 4,解得:T =0.2 s ;由图可知,横波的波长为λ=4 m ,则有 v =λT =40.2m/s =20 m/s 。
(2)经过0.55 s ,平衡位置为x =2 m 处质点的路程为s =t T ×4A =0.550.2×4×0.2 m =2.2 m , 经过0.55 s ,平衡位置为x =2 m 处质点振动了t T =0.550.2=2.75个周期,处于波峰的位置,因此位移为0.2 m ,朝y 轴正方向。
2.(2022·芮城中学高三月考)如图所示,一列简谐横波由M 向P 方向传播,M 、P 、Q 为波上的三个质点,若质点M 是振源,当它由平衡位置开始向上振动时,经1 s 后第一次到达波峰。
当波传到P 时,质点M 在波谷,再经过13 s ,质点Q 第一次达到波谷。
已知质点M 与P 之间的距离为84 cm ,且λ<84 cm<2λ,从质点M 开始振动到质点Q 第一次在波谷的过程中,质点M 通过的路程是200 cm 。
求:(1)质点P 与Q 平衡位置间的距离;(2)这列简谐横波的振幅。
[答案] (1)120 cm (2)10 cm[解析] (1)设波的周期为T ,T =4 s ,波长为λ,质点M 与P 平衡位置间的距离为x 1,且x 1=84 cm ,波从M 传到P 的时间为t 1,由于质点M 与P 平衡位置间的距离大于一倍波长小于二倍波长,且当波传到P 时质点M 在波谷,所以t 1=T +34T ,所以x 1=λ+34λ, 设质点P 与Q 平衡位置间的距离为x ,波从P 传到Q 的时间为t 2,当波传到Q 点后,质点Q 经过时间t 3第一次在波谷,且这过程总时间为t 0,则t 3=3T 4,t 0=t 2+t 3,解得t 2=10 s ,所以x =2λ+12λ,解得x =120 cm 。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波解析含答案(2)
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波解析含答案(2)一、选择题1.一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质点A、B 的振动图象如图所示,由此可知().A.波长为4 3 mB.波速为1m/sC.3 s末A、B两质点的位移相同D.1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度2.做简谐运动的物体,下列说法正确的是A.当它每次经过同一位置时,位移可能不同B.当它每次经过同一位置时,速度可能不同C.在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D.在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅3.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质4.一列波在传播过程中遇到一个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现象更明显的措施是A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率。
B.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率。
C.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率。
D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率。
5.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故6.在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子,OA的距离是单摆摆长的一半,如图所示。
现将单摆向左方拉开一个小角度θ(θ<5°),然后无初速度地释放,关于单摆以后的运动,下列说法正确的是()A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D.摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度7.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A.t3 和t5具有相同的动能和动量B.t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C.t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D.t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度8.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。
高二物理机械振动机械波试题答案及解析
高二物理机械振动机械波试题答案及解析1.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹.在月球上,两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】B【解析】由于声波是机械波,而机械波的传播必须有介质,月球表面无大气层,没有传播声音的介质,所以讲话无法听到.2.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图,由图可判断出A点开始振动的方向是 ().A.向左B.向右C.向上D.向下【答案】C【解析】由图可知,沿波传播方向B点的前边质点在其上方,B点要重复前边质点的振动,故B 向上运动,故振源开始也是向上起振的,C项正确.3.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是()A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波【答案】D【解析】机械波和电磁波都是波,所以存在相同的规律,它们的频率、波长和波速三者都满足的关系,都能产生干涉和衍射等。
不同的是机械波是因为机械振动引起的,它的传播依赖于介质,而电磁波是因为变化的电场与变化的磁场交替产生的,所以它可以在真空中传播。
,机械波既有横波又有纵波,但是电磁波在传播时,它的电场强度和磁感应强度互相垂直。
而且两者均与波的传播方向垂直,所以电磁波是横波。
故选D4.如图1所示,两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为f,B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。
为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则 [ ]【答案】BD【解析】分析:A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB间静摩擦力达到最大,此时振幅最大.先以A为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再对整体研究,根据牛顿第二定律和胡克定律求出振幅.解答:解:当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB间静摩擦力达到最大.根据牛顿第二定律得:以A为研究对象:a=以整体为研究对象:kA=(M+m)a,联立两式得,A=故答案为:BD点评:本题运用牛顿第二定律研究简谐运动,既要能灵活选择研究对象,又要掌握简谐运动的特点.基础题.5.质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动,其振动图象如图甲所示,振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1.0 m/s。
机械波典型题归类分析 含答案
图1机械波典型题归类分析一、两个时刻的波形图象的结合含答案 1.两个时刻波形不重合例1.一列简谐波在x 轴上传播,在t 1=0和t 2=0.05s 时刻,其波形图分别如图1实线和虚线所示,求这列波可能具有的波速?解析:(1)若波向x 轴正方向传播解法一:利用特殊质点来确定波传播的距离。
通常看波峰移动的距离或者波谷移动的距离,如:在一个周期内,实线波峰A 传传到虚线波峰B 的距离为2m ,再考虑波形的周期性得:s=(n λ+2)m (n=0,1,2,3……)2(16040)/n v n m s tλ+==+∆(n=0,1,2,3……)解法二:根据特殊质点振动来判断时间。
如:实线x =0m 的质点要经过4T个周期才能形成虚线波形,考虑到波形的周期性,则有:214T t t nT -=+,(n=0,1,2,3……),波长λ=op =8m ,由v Tλ=同样可得(16040)/v n m s =+。
(2)若波向左传播,利用上述两种方法容易得(160120)/v n m s =+(n=0,1,2,3……)。
2.两个时刻波形重合例2.A 、B 两列波在某时刻的波形如图2所示,经过t =T A 时间(T A 为波A 的周期),两波再次出现如图波形,则下列说法正确的是 ( )A 、两波的波长之比为:1:2AB λλ= B 、两波的波长之比为:2:1A B λλ=C 、两波的波速之比可能为:1:2A B v v =D 、两波的波速之比可能为:2:1A B v v =解析:根据波传播的周期性,要重现原来波形,则每列波所经历的时间t 应该为各自周期的整数倍,即:A t T =,B t nT =,所以,A B T nT =(n=1,2,3……);由图知:43A a λ=,23B a λ=,所以2A B λλ=。
于是有2A B v v n=(n=1,2,3……),容易选出BCD 正确。
图2AB二、两个时刻的振动图象的结合例3.一列简谐横波在x 轴上传播图3中的甲乙两图分别为传播方向上相距3m 的两质点的振动图象,如果该波波长大于1m ,则波动传播速度大小可能为( )( )A.30m/sB. 15m/sC. 10m/sD. 6m/s解析:从图中可以看出,同一时刻两质点的振动方向始终相反,所以两质点之间的距离在一个周期内相差半个波长,考虑波的周期性得到:2s n λλ=+(n=0,1,2,3……),又因1λ>,带入数据得02n ≤≤,即n 只能取:0,1,2;由图象读出周期T=0.2s ,根据3021v Tn λ==+可得ACD 正确。
机械波习题分析解析
(2k 1) , k z
干涉相消,静止不动。
综上在S1右边距离S1为1,3,5,7,9以及大于等 于11米的各点均静止不动。 (2)S1左边各点,距离S2为11+x,两波在相遇点激 起的两振动的相位差为 2 2 2 (1 x) [ 2 ( x 11)] 11 6 2 4 所以左边各点均干涉加强。
答案:B
6.如图所示,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 (D) 各点的波的能量密度都不随时间变化
y
】
A处质点动能增加,说明在 向平衡位置运动,即A处质 点向下振动。所以波向x轴负 方向传播。
4
x
2
)m
y 3 cos( 40t
4
x
2
)m
y 3 cos( 40t
4
x
2
)m
y 3 cos( 40t
4
x
2
)m
t=0时O点处质元 经过平衡位置向 位移的正方向运 动,所以此时O 点的初相为
答案:C 2
5.一平面简谐波在弹性媒质中传播时,在传 播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处, 则它的【 】 (A) 动能为零,势能最大 (B) 动能为零,势能也为零 (C) 动能最大,势能也最大 (D) 动能最大,势能为零 在最大位移处,相对形变(即胁变)最小, 势能为零。同时,速度为零,因此动能也为 零。(对于机械波,质点的动能和势能始终 相等。)
2 (1 x) [ 2 ( x 11)] 11 5 2 4
高二物理机械波试题
高二物理机械波试题1.下列说法正确的是()A.质点的振动方向总是垂直于波的传播方向B.波动过程是质点由近及远的传播过程C.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也就立即停止D.波不但能够传递能量,而且可以传递信息【答案】D【解析】振动方向与传播方向共线的为纵波,振动方向与传播方向垂直的为横波;波动过程是振动形式和振动能量的传递过程,介质中质点并不随波迁移。
在横波中质点的振动方向与传播方向垂直,纵波中质点的振动方向与传播方向共线,所以A错;在波的传播中各质点只是在各自的平衡位置做简谐运动,并不会随波逐流,所以B错;波源的在振动停止,波还会继续传播下去,所以C错;波传播的是能量,是一种振动形式,在振动中加载着信息,所以D对。
故答案选D【考点】机械波的传播点评:形成机械波的条件是:一是机械振动;二是有传播振动的介质.介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率,各点振动快慢相同.波源停振时,介质中的波动不会立即停止.2.关于横波与纵波,下列说法中不正确的是()A.机械波可分为横波和纵波B.横波与纵波在固体、液体、气体中都能传播C.在纵波中,质点在疏部中心位移为零D.在横波中,质点在波谷时动能最小【答案】B【解析】振动方向与传播方向共线的为纵波,振动方向与传播方向垂直的为横波,机械波分为两种即纵波和横波,A对,故不选;横波不能在气体中传播,也不能在液体中传播。
横波可以在固体内部、固体表面、液体和气体的分界面上传播纵波在固体、液体和气体中都可以传播,所以B错,故选该选项;在纵波中,质点在疏部中心,相当于平衡位置,所以C对,故不选;在横波中,质点在波谷时,速度为零,所以动能为零,所以D对,故不选。
答案为:B【考点】机械波的分类点评:机械波分为两种,横波和纵波,纵波既可以在固体中传播也可以在液体和气体中传播,而横波只能在固体中传播,无论是哪种波各质点只是在各自平衡位置附近做简谐运动,都遵循简谐运动的规律。
3. AB为一弹性绳,设法在绳上传播一个脉冲的波,如图所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向________;当波从B向A传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向______(填“上”或“下”)【答案】下,上【解析】根据上下坡法确定质点的振动方向。
高中物理人教版2019选修一习题答案第三章机械波2波的描述
2波的描述必备知识基础练1.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是()A.波速B.波长C.频率D.以上都不变2.(2021山东潍坊月考)一个人手持绳子一端上下抖动,绳子上产生波,若人抖动的频率加快,则()A.波长变大B.波长不变C.波速变大D.波速不变3.(多选)一列向右传播的横波在某个时刻的波形如图所示,由图像可知()A.质点a此时的位移是零B.质点b此时向-y方向运动C.质点c、d的振幅相等D.质点c此时的加速度方向为沿y轴正向4.(多选)如图所示为一完整的波形,下列有关说法正确的是()A.若P是振源,此时P向上振动B.若Q是振源,此时Q向上振动C.若P是振源,此时P向下振动D.若Q是振源,此时Q向下振动5.一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置,若从该时刻开始经过3个周期开始计时的振动图像如图乙所示的质点是()A.a处质点B.b处质点C.c处质点D.d处质点6.(多选)大家熟悉的do,re,mi,fa,sol,la,si是一组按照音调高低次序排列起来的音阶,下表中列出了某乐律中各音的频率。
下列说法正确的是()A.do音和sol音的振动频率之比为2∶3B.do音和sol音的振动周期之比为2∶3C.do音和sol音在空气中传播时的波长之比为3∶2D.do音和sol音在空气中传播时的速度之比为2∶37.下图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形,质点P的振动周期为0.4s。
则该波的波速为_m/s,P点此时的振动方向为_。
8.(2021江苏扬州高二月考)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图像。
已知这列波的频率为5Hz,此时x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动,问:(1)这列波正在向哪个方向传播?(2)波速大小是多少?(3)该质点1s内通过的路程是多少?关键能力提升练9.图示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形。
a位于正向最大位移处,b恰好处于平衡时间,下列关于a、b两个质点所通过的路程s a、s b的关系的说法正确的是()位置,经过Δt=T8A.s a=s bB.s a<s bC.s a>s bD.不能判断两者大小关系10.质点A做简谐运动,其振动图像和t=1.6s时刻的波的图像如图甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.t=1.6s时质点A向上运动,波向左传播B.t=1.6s时质点A向上运动,波向右传播C.t=1.6s时质点A向下运动,波向左传播D.t=1.6s时质点A向下运动,波向右传播11.(2021上海青浦中学高三上期中)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为1m/s,t=0时刻,该波的波形如图所示,P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点,此时P质点恰好开始振动,则t=5s时刻,Q点()A.经过平衡位置,向上运动B.经过平衡位置,向下运动C.位于波峰位置D.位于波谷位置12.(多选)(2021江苏海安高级中学高二期末)直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线,位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播,某时刻的波形图如图所示,此时刻a波恰好传到x=4m处,下列说法正确的是()A.波源的起振方向沿y轴负方向B.两列波的频率关系f a=4f bC.此时刻b波传到x=-16m处D.质点P在这段时间内的路程为50cm13.(多选)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形为图中实线,t=1s时刻的波形为图中虚线,已知该波的周期大于1s。
高考二轮复习机械波(解析版)
简谐振动A 组一、选择题1.2010·重庆·14一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示,由图可确定这列波的(C )A .周期B .波速C .波长D .频率【解读】只能确定波长,正确答案C 。
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,因此无法确定波速、周期和频率。
2.2010·全国卷Ⅰ·21一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点。
0t =时刻振子的位移0.1m x =-;4s 3t =时刻0.1m x =;4s t =时刻0.1m x =。
该振子的振幅和周期可能为【答案】AA .0. 1 m ,8s 3B .0.1 m, 8sC .0.2 m ,8s 3D .0.2 m ,8s【解读】在t =34s 和t =4s 两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍nT =-344,当n=1时38=T s 。
在34s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所以振幅是0.1m 。
A 正确。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则2)344()034(TnT +=-+-,当n=0时8=T s ,且由于2t ∆是1t ∆的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m 。
如图答案D 。
备注:振动的周期性引起的位移周期性变化。
3.2010·天津·4一列简谐横波沿x 轴正向传播,传到M 点时波形如图所示,再经0.6s ,N 点开始振动,则该波的振幅A 和频率f 为答案:D A .A=1m f=5HZ B .A=0. 5m f=5HZ C .A=1m f=2.5HZ D .A=0.5m f=2.5HZ4.2010·全国卷Ⅱ·15一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示,则A .波的周期为1sB .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=14s 时速度为0△t 1 △t 2D.x=0处的质点在t=14s时速度值最大5.2010·福建·15一列简谐横波在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。
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9. 一列机械横波在t时刻的波形曲线如图所示, y 则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是:
A. o, b, d , f B. a, c, e, g O'
C . o, d D . b, f
2π Δ=π ( r2 r1 ) (2 k 1)π λ x =4k 4( k 3, 2, 1, 0,1)或 x=-4k
10 2 π π y2 5 cos ( 20πt x ) 10 2 k 0 1, 2, ) 则弦线上波腹的位置_________ 10k 5 (。 cos( ) cos( ) 2cos cos π π y 10cos ( x ) cos20p t 10 2
B.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。
D.单位体积介质中的波动能量(能量密度)为恒量。
5. 两列振幅相同的相干波在空间P点相遇, 某 时刻观测到P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, 则我们可以断言( )
A. P点不可能是振动最弱的点 B. P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 弱的点 D. P点可能是振动最强的点
O
b a c f d e g x
9.一列机械横波,能量为最大值的媒质质元的 位置是( )
A. 正方向最大位移处
B. 负方向最大位移处
C. 平衡位置处 D. 其它位置处
10.一端固定,另一端自由的棒中有余弦驻波存在,其 中三个最低振动频率之比为 ()
A.
1: 2 : 3 1: 2 : 4 1: 3 : 5 1: 4 : 9
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 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, 周期为0.2s,在同一媒质中传播,波速度均为40 y1 A cos (10πt π/ 2) , m· s-1。S1的振动方程: y2 A cos (10πt π/ 2) 。以S1、S2 S2的振动方程: 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=_-8 ,-4 , 0 4 ,8_,____ 。 r1 10 x , r2 10 x
B.
C.
D.
(二) 填空题 1.一横波的波动方程为: y 0.01 cos(250πt 10πx )( m) 若t=0.1s,则x=2m处质点的位移为_______m , -0.01 该处质点的振动速度为________m· s-1,加速度 0 625p2 为________m· s-2。 2. 如图所示,一平面简谐波沿Ox轴负方向传播, π ) 波长为l,若P处质点的振动方程是 y p A cos(2π t , 2 xl π y A cos[2π ( t ) ]y 则波的波动方程是____________________ 。 l 2 P处质点________ l 时刻的振动状态与 L O处的质点t1时刻的振动状态相同。 p
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 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( )
y(m) t(s)
A.
1 2
0
B.
π
π 2
0
C.
π D. 2
2. 如图所示,两列波长为l 的相干波在P点相遇, 11点到P点的距离是r1,S2点 S1的初相位是 ,S 的初相位是 , S 22到P点的距离是r2,以k代表 零或正、负数,则P点是干涉极大的条件为()
S1
r1
P
r2
S2
A. r2 - r1 kl 2π B. 2 - 1 ( r2 - r1 ) 2kπ l C. 2 - 1 2kπ
D. 2 - 1 2π
l
( r2 - r1 ) 2kπ
3. 对于波动方程 y A cos(t x ) 中的 ( x ) 表示 A. 波源的振动相位; B. 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。 4. 平面简谐波在同一介质中传播,下列说法中正确 的是 A. 波源的频率与振动的频率不相同。
6. 关于驻波,以下见解正确的是( )
A. 波形不变 B. 波腹处质点位移恒不为零 C. 波节处质点位移恒为零 D. 两相邻波腹间的距离为四分之一波长
7. 在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动( ) A.振幅相同,位相相同 B.振幅不同,位相相同 C.振幅相同,位相不同 D.振幅不同,位相不同
8. 一平面简谐波表达式为y 0.05 sin π( t 2 x )( SI) 则该波的频率 ( Hz ) ,波速u(m/s)及波线上各 点面简谐波在一很长的弦上传播,设其方 π π 程为 y 5 cos ( 20πt x )
1
6. 在简谐驻波中,同一波节两侧的两个媒质元 (在距该波节二分之一波长的范围内)的振动相 位差是_______ 。 π
7. 在截面积为S的圆管中,有一列平面简谐波传播, 表达式为y = A cos(t - 2px/l),管中波的平均能量 l 密度是 w ,则通过截面 S 的平均能流是_____ 。 wS 2π P IS wuS wSl 2p 8. 如图所示,波源S1和S2发出的波在P点相遇,P 点距波源的距离分别为3l和10l /3,l为两列波 在介质中的波长,若P点的合振幅总是极大值, 相同 (填相同或不同), 则两波源振动方向_______ 相同 (填相同或不同),波源S2的 振动频率________ 3l 2π / 3 。 S 相位比S1的相位领先________ P 1