高中物理专题练习36 机械波

专题练习(三十六)机械波

1．(.·九江联考)下列物理现象中；

(1)在春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；

(2)“闻其声而不见其人”：

(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；

(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高

这些物理现象分别属于波的()

A．①反射、②衍射、③干涉、④多普勒效应

B．①折射、②衍射、③多普勒效应、④干涉

C．①反射、②折射、③干涉、④多普勒效应

D．①衍射、②折射、③干涉、④多普勒效应

2．(.·安徽高考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图1所示，已知波速为10 m/s，则t＝0.1 s 时正确的波形应是图2中的()

图1

解析：由图象可知，λ＝4 m，又由T＝λ

v ＝4

10s＝0.4 s，当时间为0.1 s时该波传播了

1

4

个周期，

判断此刻波形有多种方向，方法一：简谐波波形向x轴正方向平移1

4

λ；方法二(特殊点振动分析)：x

＝0处质点经1

4个周期运动到平衡位置，x＝1 m处质点在t＝0时向y轴正方向运动，经1

4

个周期运动

到波峰位置．由此判断C正确．

答案：C

3．(.·丹东联考)一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过3/2个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是()

A．a处质点B．b处质点

C．c处质点D．d处质点

解析：画出再过3/2个周期后的波形图，O处质点处于波谷，c处质点处于波峰，b处质点处于平衡位置且向下运动，O处质点处于平衡位置且向上运动，所以图乙是O处质点的振动图象，选项D正确．

答案：D

4．一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由A向B传播，A、B间的距离为3 m，如图甲所示．若质点B的振动图象如图乙所示，则质点A的振动图象为丙图中的()

解析：由质点B的振动图象可知，周期为4 s．波长为4 m．由A、B间的距离为3 m，质点A 振动比B超前3T/4.画出AB之间的波形图，由波形图可知，质点A的振动图象为丙图中的D.

答案：D

5．如图所示是一列简谐横波在t＝0时的波形图，此时P点沿y轴的正方向运动，已知波的传播速度为2 m/s.则下列说法正确的是()

A．波长为0.6 m

B．被沿x轴正方向传播

C．经过Δt＝0.4 s质点P沿x轴移动0.8 m

D．经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的

6．(.·宁波联考)两列振幅、波长和波速都相同的简谐波a和b分别沿x轴的正方向、负方向传播，波速v＝200 m/s，在t＝0时刻的部分波形如图所示，那么在x轴上x＝450 m的质点P，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移最小值，则t1、t2分别是()

A．1.75 s,1.25 s B．0.25 s,0.75 s

C．1.25 s,0.75 s D．0.25 s,1.25 s

解析：由波形图可知波长λ＝400 m，波动周期为T＝λ/v＝2 s．根据波动叠加原理，由图可知，质点P经T/8出现位移最大值，t1＝0.25 s；质点P经3T/8出现位移最小值(位移为零)，t2＝0.75 s，选项B正确．

答案：B

7．(.·天津高考)沿x轴正方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40 m/s，则t＝1

40s时()

A．质点M对平衡位置的位移一定为负值

B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同

D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反

解析：由波形图可知，波长为λ＝4 m，波动周期为T＝λ/v＝0.1 s．由于M点向上运动，t＝1

40s ＝T/4时，质点M对平衡位置的位移为正值，质点M的速度方向沿y轴负方向，与位移方向相反，选项A、B错误；质点M的加速度方向向下，沿y轴负方向，与速度方向相同，选项C正确；质点

M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，选项D正确．

答案：CD

8．振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10 Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)．则下列说法正确的是()

A．t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上

B．t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向上

C．t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置

D．t＝0.175 s时，x＝1 m处的质点处在波峰位置

E．波速大小为20 m/s

解析：t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上，选项A正确；根据波动传播的双向性和对称性，画出向左传播波的波形图，t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向下，选项B错误；波长为λ＝2 m周期T＝1/f＝0.1 s，波速v＝λf＝20 m/s.t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置，选项C、E正确，D错误．

答案：ACE

9．(.·新课标全国高考)一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图a所示，x＝0.30 m处的质点的振动图线如图b所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴______(选填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为______m.

解析：由图乙可知，从t＝0开始，质点将首先运动到波峰，所以质点向y轴正方向运动，质点位置为y轴上方 2 cm处，运动到波峰2 cm处需要时间为T

，所以在图甲中，该质点在第一个波峰

8

的右侧，该质点到原点的距离为3

λ＝0.3 m，即λ＝0.8 m.

8

答案：正向0.8

10．(.·江苏高考)地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波．一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min，假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2 s，求震源与监测点之间的距离x和S波的波长λ.