机械波习题答案
机械波练习题和答案
机械波练习题班级： 姓名：1.一列波由一种介质进入另一种介质中继续传播，则（）A.传播方向一定改变B.其频率不变C.如波速增大，频率也会增大D.如波长变小，频率也会变小2.关于波长，下列说法正确的是（）A.波长等于一个周期内振动在介质中传播的距离B.波长等于一个周期内振动质点通过的距离C.两个振动情况完全相同的质点间的距离等于一个波长D.同一时刻两个波峰间的距离等于一个波长3.一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A 距坐标原点0.2m ，此时A 点向y 轴正方向移动，再经0.1s 第一次达最大位移.A.这列波频率是10Hz B.这列波向左传播C.这列波波长为0.8mD.这列波的波速为2m/s4.一列简谐波沿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 点至少再经过0.3s 才能到达波峰处，则以下说法正确的是（）A.这列波的波长是5mB.这列波的波速是10m/sC.质点Q 要经过0.7s 才能第一次到达波峰处D.质点Q 到达波峰处时质点P 也恰好到达波峰处5.如图所示，S 是x 轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz ，激起的横波沿x轴向左右传播，波速为20m/s.质点a 、b 与S 的距离分别为36.8m 和17.2m ，已知a 和b 已经振动，若某时刻波源S 正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是（）A.b 位于x 轴上方，运动方向向下B.b 位于x 轴下方，运动方向向上C.a 位于x 轴上方，运动方向向上D.a 位于x 轴下方，运动方向向下6.一列简谐横波在t=0时波形如图所示，此时A 点由平衡位置向下振动.P 、Q 两点的坐标分别为（－1,0），(－7,0).已知t=0.7s 时，P 点第二次出现波峰，则（）A.t=1.2s 时，Q 点第一次出现波峰B.t=0.9s 时，Q 点第一次出现波峰C.波源的起振方向一定向上D.质点Q 位于波峰时，质点P 位于波谷x • a b S• v•7.如图所示，实线为一列简谐横波在t 1=1.0s 时的波形，虚线为t 2=1.5s 时的波形，由此可以判断（）A ．此波的波长是4mB ．此波的频率可能是3Hz 和5HzC ．此波的波速至少是4m/sD ．此波波峰右侧至波谷的各点，运动方向一定向上8.下列关于波的衍射的说法正确的是（）A.衍射是一切机械波的特有的现象B.对同一列波，缝、孔的宽度越小，障碍物越小衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大9.在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz ，水波在水波槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d 应为（）A.10 cmB.5 mC.d ＞1 cmD.d ＜1 cm10.关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（）A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零11.如图所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同.实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷.关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的有（） A.该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，d 质点振动既不是最强也不是最弱 B.该时刻a 质点振动最弱，b 、c 、d 质点振动都最强C.a 质点的振动始终是最弱的， b 、c 、d 质点的振动始终是最强的D.再过T /4后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱12.下图是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图， 情况中水波的频率最大， 情况中水波的频率最小.c S 1 S 2 a b d13.绳中有一列正弦横波沿x 轴传播，a 、b 是绳上两点（如图所示），它们在x 轴方向上的距离小于一个波长.当a 点振动到最高点时，b 点恰好经平衡位置向上运动，试在图上a 、b 之间画出两个波形，分别表示： ①沿x 轴正向传播的波. ②沿x 轴负方向传播的波. 在所画波形上要注明①和②.14.如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J的距离都是0.5m.质点A 从t ＝0时刻开始沿y 轴方向振动，开始时的运动方向是指向y 轴的正方向，振幅为5cm ，经过0.1s 时间，A 第一次到达最大位移处，此时波恰好传到C 点，求：（1）波长和波速.（2）在图中画出t ＝0.45s 时刻的波形图.15.一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t2=0.005s 时刻的波形图，求：（1）若2T> t 2－t 1>T,波速可能为多大？（2）若T< t 2－t 1，并且波速为3600m/s ，则波向哪个方向传播？x y －－16.P 、Q 是一列简谐横波中的两点，它们的平衡位置相距1.5m ，各自的振动图象如图所示，如果P 比Q 离波源近，那么波速为多少？最大值是多少？17.如图中实线和虚线所示，振幅、周期、起振方向都相同的两列正弦波（都只有一个完整波形）沿同一条直线向相反方向传播，在相遇阶段（一个周期内），试画出每隔T /4后的波形图.并分析相遇后T /2时刻叠加区域内各质点的运动情况.y/cm t/s -5 2 4 5 O PQ答案1.B2.A3.BCD4.BCD5.AD6.BCD7.ABC8.BD9.D 10.BD 11.BC 12.C ,A 13.图略14.(1)λ=4m,v=10m/s (2)图略15.(1)2000m/s,2800m/s (2)（向右）16.v=368n（m/s）（n=0、1、2……）；v max0.5m/s17.根据波的独立传播原理和叠加原理可作出每隔T/4后的波形图如①②③④所示.相遇后T/2时刻叠加区域内abcde各质点的位移都是零，但速度各不相同，其中a、c、e三质点速度最大，方向如图所示，而b、d两质点速度为零.这说明在叠加区域内，a、c、e三质点的振动是最强的，b、d两质点振动是最弱的.①②③④。
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)机械波练习题及参考答案
机械波练习题一、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=50Hz 5．一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，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，A图1图3图26．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。
机械波习题及答案
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。
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。
《机械波》测试题(含答案)
《机械波》测试题(含答案)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)且向上运动；经时间t(t<T),M 位移仍；,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,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. 一列波长大于3m 的横波沿着x轴正方向传播，处在x₁=1m 和x₂=4 m 的两质点A、B 的振动图象如图所示，由此可知()A. 波长为4mB. 波速为2m/sC. 3s 末A 、B 两质点的位移相同D. 1s 末A 点的速度大于B 点的速度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t=0 时刻到达质点a 处，质点由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s 时 a 第一次到达最高点。
下列说法正确的是( )A. 在 t=6s 时刻波恰好传到质点d 处B. 在 t=5s 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 4s<t<6s 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. 如图甲，介质中两个质点A 和 B 的平衡位置距波源O 的距离分别为 1m 和 5m 。
高考物理《机械波》真题练习含答案
高考物理《机械波》真题练习含答案1．[2024·辽宁省大连市八中阶段性考试](多选)下列说法正确的是()A．夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的衍射现象B．闻其声而不见其人，是声波的干涉现象C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象D．在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，是声波的反射现象答案：CD解析：夏日雷声有时轰鸣不绝，这是回声，是声波的反射现象，A错误；闻其声而不见其人，是声波的衍射现象，B错误；围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象，C正确；在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，是声波的反射现象，D正确．2.[2024·新课标卷](多选)位于坐标原点O的波源在t＝0时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播．平衡位置在x＝3.5 m处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则()A．波的周期是0.1 sB．波的振幅是0.2 mC．波的传播速度是10 m/sD．平衡位置在x＝4.5 m处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置答案：BC解析：根据题图可知，该波的周期T＝0.2 s，振幅为0.2 m，A错误，B正确；由题意可知波源第2次处于波谷位置，即波源振动了Δt＝134T时质点P开始振动，所以该波的传播速度v＝ΔxΔt＝10 m/s，C正确；结合C项分析可知，t＝0.45 s时质点Q开始振动，此时质点P已经运动了0.1 s，结合题图可知此时质点P处于平衡位置，D错误．3．[2024·江苏省常州市质检]两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系，P、Q的坐标如图所示．某时刻的波形如图所示．已知P波的传播速度为10 m/s，O点有一个观察者，下列判断正确的是()A．两波源P、Q的起振方向相同B．这两列波不可能发生干涉现象C．经过足够长的时间，－2 m处的振幅为45 cmD．波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射答案：C解析：两波源P、Q的起振方向与波最前头质点的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波源Q的起振方向沿y轴正方向，即两波源P、Q的起振方向相反，A错误；两列机械波在同种介质中相向而行，故波速相同，由于两波的波长相等，则两列机械波的频率相同，故这两列波发生干涉现象，B错误；根据图像可知，P、Q 波源，在此时刻形成的波的波前分别在(－6 m，0)与(4 m，0)，根据同侧法可知，波前振动方向相反，即P、Q波源振动方向相反，由于同种介质中波传播速度相等，根据图像可知，波长均为λ＝4 m，根据波速、波长、周期与频率的关系有v＝λT＝λf可知，P、Q波源振动的频率相等，又由于振动步调相反，则当空间位置到两波源的间距的差值的绝对值为半波长的奇数倍时，该位置为振动加强点，由于－2 m处有(4＋2)m－4 m＝2 m＝12λ可知，－2 m 处为振动加强点，故－2 m处的振幅为15 cm＋30 cm＝45 cm，C正确；两波的波长相等，波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难易程度相同，D错误．4．[2024·上海市进才中学期中考试]如图所示，波Ⅰ和波Ⅱ的振动方向相同，在同一介质中传播．t＝0时，波Ⅰ传至A点，其振动图像如图2所示，波Ⅱ传至B点，其振动图像如图3所示．已知AC间距为2 m，BC间距为1.5 m；t＝4 s时，波Ⅰ传至C，则()A ．波Ⅰ的频率f ＝13HzB ．波Ⅱ的波速v ＝0.378 m/sC ．两列波都传到C 点后，C 点的振幅为15 cmD ．5 s 内C 点的路程为30 cm 答案：D解析：由图2可知，波Ⅰ的频率为f ＝1T ＝0.5 Hz ，A 错误；波速由介质决定，所以两列波的传播速度相同，即v ＝x t ＝0.5 m/s ，B 错误；根据v ＝λT ，两波的周期相同，其波长也相同为λ＝v T ＝1 m ，因为AC －BC ＝0.5 m ＝λ2 ，所以C 点为振动减弱点，其振幅为A ＝A 2－A 1＝5 cm ，C 错误；依题意，波Ⅱ先传播到C 点，所需时间为t 1＝BCv ＝3 s ，波Ⅰ后传播到C 点，所需时间为t 2＝ACv ＝4 s ，可知3～4 s 内C 点的路程为s 1＝ΔtT ×4A 2＝20 cm ，4～5 s 内两波叠加，振动减弱，路程为s 2＝ΔtT ×4A ＝10 cm ，5 s 内C 点的路程为s ＝s 1＋s 2＝30 cm ，D 正确．5．[2024·江苏省盐城市八校联考]在某介质中形成一列简谐波，t ＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到A 点，且再经过0.6 s P 点也开始起振，求：(1)该列波的波速为多大？(2)从t ＝0时刻开始，A 点的振动方程；(3)从t ＝0时起到P 点第一次达到波峰时止，0点所经过的路程s 0为多少？ 答案：(1)10 m/s (2)y A ＝－2sin 10πt (cm) (3)30 cm解析：(1)由题意可知波从A传播到P所用时间为t AP＝x APv＝0.6 s其中x AP＝7 m－1 m＝6 m解得波速为v＝x APt AP＝10 m/s(2)t＝0时刻A点正位于沿波传播方向波形的上坡，所以A点此时沿y轴负方向起振，则A点的振动方程为y A＝－A sin 2πT t＝－2sin 10πt(cm)(3)根据前面分析可得波速为v＝λT＝10 m/s当t＝0时刻x＝－0.5 m处的波峰第一次传播到P点时，P点第一次达到波峰，所以从t＝0时起到P点第一次达到波峰所经历的时间为Δt＝Δxv＝0.75 s＝(3＋34)T且Δt时间内O点经过的路程为s0＝(3＋34)·4A＝30 cm.。
机械波练习题及参考答案
机械波练习题一、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16m B ．这列波传播8m 需2s 时间 C ．x=4m 处质点的振幅为0 D ．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λ，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，A图 1图3图26．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。
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。
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。
大学物理机械波习题附答案
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]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是［ B ］2．3407：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 (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(Cx 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 C (D) 角频率为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) bt ax A t x f coscos ),(⋅= (D) bt ax 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（为波长）的两点的振动速度必定y (m) y (m) - y (m)y (m)(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 /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，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。
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。
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。
机械波作业及参考参考答案
第十机械波一. 选择题C1．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.. C2．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..D3．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AL ．B2L ． C3L ．D4L ． 提示形成驻波;固定端为波节;自由端为波腹..波长最长;4L λ=..D4．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 bu a y ．C ]2)(cos[π+'+π=t t bu a y ．图14-10图14-24D ]2)(cos[π-'-π=t t b ua 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.. 坐标原点O 的振动方程为]2)(cos[π-'-π=t t b u a yD5．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 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A )212cos(2π-π=t A y ．B )2cos(2π-π=t A y ．C )212cos(2π+π=t A y ．D 2cos(20.1)y A t =π-π．辅导书这里写错了 提示P 点两个振动的相位差为()()2010212r r πϕϕϕλ∆=---;发生相消干涉的条件为两列波频率相等、振动方向相同．．．．．．、振幅相同;相位差恒定并且 ()21,0,1,2,k k ϕπ∆=+=±±;有以上条件得到;S 2的振动方程为 C6．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 ． 提示根据驻波的形成条件.. 二. 填空题7．基础训练10一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10J;则在)(T t +T 为波的周期时刻该媒质质元的振动动能是______5J_____.. 提示k p E E =图14-258．基础训练16在真空中沿着z 轴负方向传播的平面电磁波;O 点处电场强度为)312cos(300π+π=t E x νSI;则O 点处磁场强度为__)3/2cos(796.0π+π-=t H y νA/m___________．在图14-18上表示出电场强度;磁场强度和传播速度之间的相互关系．提示电磁波特性..H E 和同相..H E 00με=..H E⨯为电磁波传播方向..9．基础训练17一列强度为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提示能流及波的强度定义..10．基础训练18一列火车以20 m/s 的速度行驶;若机车汽笛的频率为600Hz;一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为______637.5Hz_________和_____566.7Hz___________设空气中声速为340 m/s ． 提示RR S Su v u v νν+=- 11．自测提高11如图14-27所示;两相干波源S 1与S 2相距3 /4; 为波长．设两波在S 1S 2连线上传播时;它们的振幅都是A ;并且不随距离变化．已知在该直线上在S 1左侧各点的合成波强度为其中一个波强度的4倍;则两波源应满足的相位条件是_13+2ϕπ__．提示强度与振幅的平方成正比;所以可以判断S 1左侧各点为干涉增强点..根据干涉增强条件;得到213-=2ϕϕπ12．自测提高15有A 和B 两个汽笛;其频率均为404Hz ．A 是静止的;B 以3.3 m/s 的速度远离A ．在两个汽笛之间有一位静止的观察者;他听到的声音的拍频是已知空气中的声速为330 m/s____4Hz________．提示RR S Su v u v νν+=-;再利用拍频的定义.. 三.计算题图14-2713．基础训练21如图14-20所示为一平面简谐波在t =0时刻的波形图;设此简谐波的频率为250Hz;且此时质点P 的运动方向向上;求 1该波的表达式；2在距原点O 为100 m 处质点的振动方程与振动速度表达式．解：1由P 点的运动方向;可判定该波向右传播．原点O 处质点;t =0时 02/2cos x A A φ==;所以4/π-=φO 处振动方程为)41500cos(0ππ-=t A y m由图可判定波长 =200 m;故波动表达式为]41)200250(2cos[ππ--=x t A y m 2距O 点100 m 处质点的振动方程是)45500cos(1ππ-=t A y m 或13cos(500)4y A t =+ππm/s 振动速度表达式是5v 500sin(500)4A t =--πππm/s或3v 500sin(500)4A t =-+πππm/s14．基础训练22设1S 和2S 为两个相干波源;相距41波长;1S 比2S 的位相超前2π..若两波在1S 、2S 连线方向上的强度相同且不随距离变化;问1S 、2S 连线上在1S 外侧各点的合成波的强度如何 又在2S 外侧各点的强度如何解：由题目可知211-=2ϕϕπ;在1S 外侧任取一点P;P 点的相位为()()21212=-S P S P πϕϕϕπλ∆=---;满足干涉相消条件..所以在1S 、2S 连线上在1S 外侧各点的合成波的强度为零..同理;在2S 外侧任取一点Q;Q 点的相位为()()21212=0S Q S Q πϕϕϕλ∆=---;满足干涉增强条件..所以在1S 、2S 连线上在1S 外侧各点的合成波的强度为41I ..1I 为单个波的强度图14-19 图14-2015．基础训练23如图14-21;一平面波在介质中以波速u =20m/s 沿x 轴负方向传播;已知A 点的振动方程为t y π⨯=-4cos 1032SI ．1以A 点为坐标原点写出波的表达式；2以距A 点5 m 处的B 点为坐标原点;写出波的表达式． 解：1以A 点为坐标原点;波的表达式为-2310cos4()20xy t π=⨯+SI 2以距A 点5 m 处的B 点为坐标原点;波的表达式为2310cos[4()]20xt ππ-=⨯+-SI 16．基础训练27在弹性媒质中有一沿x 轴正向传播的平面波;其表达式为)214cos(01.0π-π-=x t y SI ．若在x =5.00 m 处有一媒质分界面;且在分界面处反射波相位突变 ;设反射波的强度不变;试写出反射波的表达式．解：反射波在x 点引起的振动相位为反射波表达式为)10214cos(01.0π-π+π+=x t y SI或10.01cos(4)2y t x ππ=++SI17．基础训练28正在报警的警钟;每隔0.5秒钟响一声;一声接一声地响着..有一个人在以60公里/小时的速度向警钟行驶的火车中;问这个人在5分钟内听到几响..解：由题目得到1100=2,330/,/,6S R s u m s v m s ν-==5分钟内听到560 2.1=630.3⨯⨯;听到的响声为630响..18．自测提高22在实验室中做驻波实验时;在一根两端固定长3 m 的弦线上以60Hz 的频率激起横向简谐波．弦线的质量为60×10-3 kg ．如要在这根弦线上产生有四个波腹的很强的驻波;必须对这根弦线施加多大的张力 .解：∵mTll m T Tu ===/μ① 又∵νλ=u ②由题意知λ214=l ∴l 21=λ③图14-21将③代入②得l u 21⋅=ν;代入①;得422l m Tl ν=; 241νml T =16260310604123=⨯⨯⨯⨯=-N 四．附加题19．自测提高24如图14-32;一圆频率为ω;振幅为A 的平面简谐波沿x 轴正方向传播;设在t=0时该波在原点O 处引起的振动使媒质元由平衡位置向y 轴的负方向运动;M 是垂直于x 轴波波长;设反的波密媒质反射面;已知4'47'λλ==PO OO ，λ为该射波不衰减;求：1入射波与反射波的波动方程；2P 点的振动方程.. 解：设O 处振动方程为)cos(0φω+=t A y 当t =0时;y 0=0;v 0<0;∴π=21φ∴)21cos(0π+=t A y ω 故入射波表达式为12cos()2y A tx在O ′处入射波引起的振动方程为由于M 是波密媒质反射面;所以O ′处反射波振动有一个相位的突变 ． ∴cos()y A t ππ2反t A ωcos =反射波表达式22cos[()]y A tOO x π)]47(2cos[x t A -π-=λλω 合成波为12y y y ]22cos[π+π-=x t A λω]22cos[π+π++x t A λω将P 点坐标λλλ234147=-=x 代入上述方程得P 点的振动方程图14-32。
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，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T．实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷．此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是( )A．a处质点始终处于离平衡位置2A处B．随着时间的推移，c处的质点将向右移动C．从该时刻起，经过14T，c处的质点将通过平衡位置D．若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置2．振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x轴上沿正负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示．图中所示的各个质点中，振动情况始终与原点的左方的质点P的振动情况相同的是 ( )A．a点B．b点C．c点D．d点3．一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v=4m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图所示，在下列幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是A．B．C．D．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2m4m、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，3st=时a第一次到达最高点。
下列说法正确的是（）t=时刻波恰好传到质点d处A．在6st=时刻质点c恰好到达最高点B．在5sC．质点b开始振动后，其振动周期为4st<<的时间间隔内质点c向上运动D．在4s6sE.当质点d向下运动时，质点b一定向上运动5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=2m处的质点的振动图象如图1所示，在x=8m 处的质点的振动图象如图2所示，下列说法正确的是（）A．该波的传播速度可能为2m/sB．x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时，x=8m处的质点在波峰C．该波的波长可能为8mD．在0～4s内x=2m处和x=8m处的质点通过的路程均为6cm6．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m。
机械波试题(含答案)
机械波试题(含答案)一、机械波选择题1．在波的传播方向上相距S的M、N两点之间只有一个波谷的四种可能情况如图所示，设这四列波的波速均为v，且均向右传播，从图示时刻开始计时，M点出现波峰时刻最早的是( )A．B．C．D．2．有一列沿x 轴传播的简谐橫波，从某时刻开始，介质中位置在x=0 处的质点a和在x=6m处的质点b的振动图线分别如图1图 2所示．则下列说法正确的是( )A．若波沿x轴负方向传播，这列波的最大波长为24mB．若波沿x 轴正方向传播，这列波的最大传播速度为 3m/sC．若波的传播速度为0.2m/s，则这列波沿x 轴正方向传播D．质点a处在波谷时，质点定b一定处在平衡位置且向 y 轴正方向振动3．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。
则。
A．甲、乙两波的起振方向相同B．甲、乙两波的频率之比为3:2C．甲、乙两波在相遇区域会发生干涉D．再经过3s，平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置E.再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上4．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4mB．若该波沿x轴负方向传播，则波速可能为211m/sC．在t=4.5s时，P点离开平衡位置的位移为5cmD．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5．一列简谐波沿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、b的位移大小都是3cm，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75cmB．该列波的波长可能为45cmC．当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负D．在23t T时刻，质点b的速度最大6．如图甲，介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m。
机械波练习题及答案
机械波单元练习题一、选择题1．关于公式ν=λf，正确的说法是[ ]A．ν=λf适用于一切波B．由ν=λf知，f增大，则波速ν也增大C．由ν、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD．由ν=λf知，波长是2m的声波比波长是4m 的声波传播速度小2倍2．图1所示是一列波的波形图，波沿x轴正向传播，就a、b、c、d、e五个质点而言，速度为正，加速度为负的点是[ ]A．b B．a C．d D．c E．e3．图2所示是一列横波在某一时刻的波形图，已知D点此时的运动方向如图所示，则[ ]A．波向左传播B．质点F和H的运动方向相同C．质点B和D的加速度方向相同，而速度方向相反D．质点G比H先回到平衡位置4．图3所示是一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图，已知此波的波速为2.4m／s，则此波传播的过程中，坐标为（0．9，0）的质点到t=1s时，所通过的路程为[ ]A．2.56m B．2.4m C．0.16m D．0.02m5．有一列向左传播的横波，某一时刻的波形如图4所示，可知这一时刻P点的运动方向是[ ]A．y的正向B．y的负向C．x的负向D．沿曲线向左上方6．在波的传播方向上，两质点a、b相距1.05m，已知当a达到最大位移时，b恰好在平衡位置，若波的频率是200Hz，则波的传播速度可能是[ ]A．120m／s B．140m／s C．280m／s D．420m ／s7．图5所示是某质点的振动图像及由此质点振动而激起的波的某时刻的波形图，下述说法中正确的是[ ]A．乙是振动图像，甲是波动图像B．由图像可知，振幅是2cm，周期是0.4，波长是0.4mC．P质点在此时刻的速度方向为正，而波源质点在0.2s时速度方向为负D．这列波的速度是1m/s8．一质点作简谐振动，图象如图6所示，由图可知[ ]A．4s末速度为零，加速度负向、最大B．4s末振子的位移为-0.02mC．振动周期是5s，振幅是0.02mD．1s末，振动物体的速度为正向最大9．一列波以速率v传播，如图7所示，t1时刻的波形的实线，t2时刻的波形为虚线，两时刻之差t1-t2=0.03s，且小于一个周期T，有下列各组判断中，可能正确的是：[ ]A．T＝0．12s，v=100m／sB．T＝0.04s，v＝300m／sC．T＝0.12s，v＝300m／sD．T＝0．04s，v=100m／s10．一个人在高处用望远镜注视地面的木工以每s 一次的频率打击铁钉，他每次听到声音时，恰好看到锤都击在钉子上，当木工停止击钉后，他又听到两次击钉声，声音在空气中的传播速度为340m／s，则[ ]A．木工离他340mB．木工离他680mC．他听到第一次声音时，看到木工第三次击在钉子上D．他听到第一次声音时，看到木工第四次击在钉子上11．一艘固有频率为50Hz的渔船，停泊天海岸边，若此时海浪两相邻波谷间的距离为10m，海浪的传播速度为5m／s，则渔船摇晃周期应是[ ]A．2s B．0.02s C．0.5s D．0.1s12．对声波的各种现象，以下说法中正确的是[ ] A．在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共鸣现象B．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象C．古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响，属于声波的共鸣现象D．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象二、填空题13．以4m／s速度正对海岸（海岸为一山崖）驶来的轮船，鸣笛后7.5s听到回声．若声凌晨在空气中的传播速度是340m／s，听到回声时，船离岸还有____m远．14．某声波在空气中的波长为2m，传播速度为340m ／s，空气中某质点从离开平衡位置起至少经过____才能重新回到平衡位置．15．一列横波在向右传播过程中，a和b两个质点在某一时刻处于如图8所示的位置，其中b在平衡位置，a 在最大位移处，在波的传播方向上，a、b两质点相距35cm，且大于一个波长而小于两个波长，则该波波长可能为____，画出相应波形图．16．空气中的声速为340m／s，要听到回声，障碍物离我们至少____m．17．一列向右传播的横波在某一时刻的波形如图9所示，波速为24m/s，在传播过程中，从该时刻起，质点P在1s内，经过的路程为____．18．一列波的波速为0.5m／s，某时刻的波形图如图10所示，经过一段时间（小于一个周期）后波形如细线所示，这段时间可能是____s或____s．19．波绕过____的现象，叫做波的衍射，发生明显衍射的条件是____比波长小，或者跟____相差不多．20．在张紧的两端固定的弦上，满足弦长等于______，就能形成驻波．弦上的波被分成几段，每段两端的点始终是静止不动的，称为____，每段中各质点以相同的步调上、下振动，中间点振幅最大，称为____．三、计算题21．一列波沿+x轴方向传播，当x1=10m的A点位于波峰时，x2=140m的B点位于波谷，在A、B之间有6个波峰，振源的振动周期为0.2s，求：（1）波的速度；（2）B点从波谷开始经多少时间位于波峰？22．如图11所示，实线为t1=0时刻的图象，虚线为t2=0.1s时刻的波形，求：（1）若波的传播方向为+x方向，波速多大；（2）若波的传播方向为-x方向，波速多大；（3）若波速为450m／s，波沿什么方向传播．单元练习题答案一、选择题1、AC2、D3、CD4、C5、B6、AC7、ABCD 8、A 9、AB 19、BC 11、A 12、BC二、填空题18、1，3 19、障碍物，障碍物或孔尺寸，波长20、半波长的整数倍，波节、波腹三、计算题21、（1）100m/s （2）0.1s+0.2ns（n=0，1……）22、（1）（50+20n）m/s（n=0，1……）（2）（150+120n）m/s（n=0，1，……）（3）x轴正向月里，窝瓜的种子被勤劳的乡亲埋在自家的墙角屋檐下，埋在菜园农田边，还有离家不远的小路旁、水塘畔、树林里……总之，只要乡间有空闲的地方，你总会看到窝瓜。
机械波单元测试题及答案
机械波单元测试题及答案一、选择题1. 机械波传播过程中，介质的质点：A. 做匀速直线运动B. 做匀速圆周运动C. 做简谐振动D. 静止不动答案：C2. 以下哪个不是机械波的基本特性？A. 波长B. 频率C. 波速D. 振幅答案：D3. 机械波的传播速度由介质的哪种性质决定？A. 密度B. 弹性C. 温度D. 压力答案：B二、填空题1. 机械波的传播需要_______，而电磁波的传播不需要。
答案：介质2. 波长是指相邻两个波峰（或波谷）之间的_______。
答案：距离三、简答题1. 简述机械波的传播条件。
答案：机械波的传播需要介质，介质中的质点在平衡位置附近做简谐振动，并且相邻质点的振动会相互影响，形成波的传播。
2. 描述机械波的干涉现象。
答案：当两列频率相同的机械波在同一介质中相遇时，它们的振幅会相互叠加，形成干涉现象。
在某些区域，振幅相加导致振动加强，形成干涉加强点；而在另一些区域，振幅相互抵消，导致振动减弱，形成干涉减弱点。
四、计算题1. 已知一列机械波在空气中的传播速度为340 m/s，波长为1.5 m，求该波的频率。
答案：首先，根据波速公式v = fλ，其中 v 为波速，f 为频率，λ 为波长。
将已知数值代入公式，得到 f = v / λ = 340 m/s /1.5 m = 226.67 Hz。
2. 若某机械波的振幅为0.02 m，波长为2 m，求相邻两个波峰之间的距离。
答案：相邻两个波峰之间的距离即为波长，所以距离为 2 m。
五、论述题1. 论述机械波与电磁波的主要区别。
答案：机械波需要介质才能传播，而电磁波不需要介质，可以在真空中传播。
机械波是介质中质点的振动传播，而电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的。
此外，机械波的传播速度依赖于介质的性质，而电磁波的传播速度在真空中是恒定的，约为光速。
2. 讨论机械波在不同介质中的传播特性。
答案：机械波在不同介质中的传播速度和波长会有所不同。
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第十一章机械波.选择题[B ]2.图中画出一向右传播的简谐波在 图，BC 为波密介质的反射面，波由 P 点反射, 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 °[C ]1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在 (A) y 0.50cos (n t -n) , (SI).2 (B) y1 0.50cos ( n t2 1 、-n) , (SI).2 (C) y 1 0.50cos ( n t 2 1 、~ n) ,(D) y 1 0.50 cos (-n t 1 、 n)提示：设0点的振动方程为y °(t) Acos( t)°由图知，当 t=2s 时， 0点的振动状 态为：y o (2) A cos(2 0)=0,••• 2 2 ，将°代入振动方程得: y o (t) Acos( t3 2）。
由题中所给的四种选择,3取值有三种: ,2,4，将3的三种取值分别代入是正确的。
y o (t) 3Acos( t32 2)中, 发现只有答案（C ）2s 时的波形曲线如图所示，则原点 0的振动方程为1t 时刻的波形点的振动在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时的状态为：[B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时， 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 振幅之比是提示：波的强度与振幅的平方 成正比，J 1 2A 2 \l 2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[A ]3.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(A)(C)t 0： y P 0,且v o 0,某一时刻媒质中某质元在负的最大位移I 1 / I 2 = 4，则两列波的(A) A i / A 2 = 16 .(B) A i / A 2 = 4 . (C) A i / A 2 = 2 . (D) A i / A 2 = 1 /4 .10 J,则在(t 提示:t T 时刻的总机械能 t 时刻的总机械能，E 10( J)E K E p1E5( J)2卅S—sT) (T 为波的周期)时刻该媒质质元的振动动能是5 (J)提示：流过该平面的能流 IS IScos3. 如图所示，波源 S i 和S 2发出的波在P 点相遇，P 点距波源S i 和S 2的距离分别为3和10 3,为两列波在介质中的波长， 若P 点的合振幅总是极大值，则两波在 P 点的振动频率 相同 ，波源4S i 的相位比S 2的相位领先-•34•设沿弦线传播的一入射波的表达式为X y i A cos[ t 2],波在x = L 处（B 点）发生反射，反射点为自由端（如图） •设波 在传播和反射过程中振幅不 变，则反射波的表达式 是y 2 =提示：因为反射点为自由端，所以反射波没有半波损失，反射波与入射波在B 点引起的振动同相。
y 反B y 入B Acost2 L,二 y反Acos tx L 2 L u2Acos t xL 2 LAcos t J 45. 一静止的报警器，其频率为1000 Hz ，有一汽车以79.2 km 的时速驶向和背离报警器 时，坐在汽车里的人听到报警声的频率分别是1065Hz 和935Hz （设空气中声速为3402 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n 0的夹角为B,则通过该平面的能流是IS COS提示:(20io) k(r2r i )(20io)— (i0(20io)因为P 点的合振幅总是极大值,2n ，即（20i0)2n ，取 n4 4 得2010，或10 20 匚33波源S i 的相位比S 2的相位超前提示：汽车速度V R79.2km/h 79.2 10 22m/s60 60u v D340 22汽车驶向报警器：R RS1000 1065Hz 340m/s）•6. 一球面波在各向同性均匀介质中传播，已知波源的功率为100 W ，若介质不吸收能量，则距波源10 m 处的波的平均能流密度为 7.96x 10-2W/m3 4 5 6 7•提示：根据平均能流密度I 和功率P 的关系，得100 20.0796(W / m )4 100 7. 一弦上的驻波表达式为y 2.0 10 2cos15xcos1500t(SI)•形成该驻波的两个三.计算题1. 图示一平面余弦波在 t = 0时刻与t = 2 s 时刻的波形 图.已知波速为u,求 4 坐标原点处介质质点的振动方程； 5该波的波动表达式.解: (1)比较t = 0时刻波形图与t = 2 s 时刻波形图，可知此波向左传播(向 x 轴负向传播)。
汽车背离报警器:u V RSu340 22 3401000 935HzP4 r 2 反向传播的行波的波速为100 m/s.提示：与驻波的表达式2 2y Acos xcos t 比较，得T E x H y_ 乙 1500T 1528.在真空中沿着 300cos(2 t100m/ sz 轴负方向传播的平面电磁波， O 点处电场强度为1)(SI),贝y O 点处磁场强度3 0.796cos(2 n t n/ 3) (A/m).在图上表示出电场强度，磁场强度和传播速度之间的相互关系.提示：根据电磁波的性质， E H三者的关系如图所示。
E 和H 同相， H yH y°cos(23 );又E , H ,0cEx0叫戲0.796(A/m),9 109 4x0H y 0.796cos(2 n t n/ 3) (A/m)y设坐标原点0处质点的振动方程为y 0,t Acos( t 0).在t = 0时刻，O处质点的振动状态为：y(0,0) Acos 0 0 , v0 A si n 0 0, 又t = 2 s, O处质点位移为A/ . 2 Acos(2• yPAc叫)(SI)n-)，且振动速度＞0,2所以得•••振动方程2 n n—?2 4n8y 0,t/ nA cos(—n⑵ 由图中可见，波速为 u = 20 /2 m/s = 10 m/s，向x轴负向传播;又有y 0,t ACOs(-t ^)8 2••波动表达式为yx,t A cos 8 t 10 2 (SI)2.一平面简谐波沿 Ox轴的负方向传播，波长为，P处质点的振动规律如图所示.(1)求P处质点的振动方程；(2)求此波的波动表达式；(3)若图中d 2，求坐标原点O处质点的振动方程.解：⑴ 设P处质点振动方程为y P(t) Acos( t 0),由振动曲线可知，在t = 0时刻, A A cos 0,t=1s 时，0 Acos( )，且振动速度＞0,⑵设波速为・，则u T 2 ;，且波沿Ox轴的负方向传播,…波动表达式为y(x,t) Acos t2 Acos t2—(x d)y。
Ac咛O P3. 如图所示，两相干波源在x 轴上的位置为S i 和S 2,其间距离 为d = 30 m ，S i 位于坐标原点 0•设波只沿x 轴正负方向传播，单 独传播时强度保持不变.x i = 9 m 和x 2 = 12 m 处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点•求两波的波长和两波源间最小相位差.解:设Si 和S 2的振动初相位分别为 10和20 ,在X 1点两波因干涉而静止，所以在 X 1点两波引起的振动相位差为n 的奇数倍，即12 n -(2K 1)①20 10dX 1 X 1同理，在 X 2点两波引起的振动相位差22 n ddX 2X 2(2K 3)②②—①得: 4 n z、 c(x2 为)2n ,2(X 2X 1) 6 m ；由①得：20 10(2K1) n 2nd2x 1(2K 5) n ;当K = -2、-3时相位差最小： 20 10n⑵ 若取x 轴方向向右，以 A 点左方5米处的O 点为x 轴原点, 则由已知条件知：u 20i (m/s)y(5, t) 0.3cos(4 t )(m)4. 一平面简谐波在介质中以速度 u = 20 m/s 自左向右传播. 已知在传播路径上的某点的振动方程为y 0.3cos(4 t )(SI)。
另一点D 在A点右方9米处.(1) 若取x 轴方向向左，并以 A 为坐标原点，试写 出波的表达式，并求出 D 点的振动方程.(2) 若取x 轴方向向右，以 A 点左方5米处的O 点 为x 轴原点，再写出波的表达式及 D 点的振动方程.解：该波波速u = 20 m/s ,(1)若取x 轴方向向左，并以 A 为坐标原点, 则由已知条件知：u 20i (m/s)y(O,t) 0.3cos(4 t )(m)x所以，波的表达式为 y(x, t) 0.3cos(4 nt )u D 点的坐标为X D = - 9 m 代入上式有9 y(X D ,t) 0.3cos 4 (t )200.3cos(4 t x)0.3cos 4 (t )20144才)0.3cos(4 t-)(m)(m)5.由振动频率为 400 Hz 的音叉在两端固定拉紧的弦线上建立驻波. 个波腹，其振幅为 0.30 cm.波在弦上的速度为 320 m/s.求此弦线的长度.若以弦线中点为坐标原点，试写出弦线上驻波的表达式.解: (1)［选做题］1.如图，一角频率为，振幅为A 的平面简谐波沿 x 轴正方向传播，设在t = 0时该波在原点 O 处引起的振动使媒质元由平衡位 置向y 轴的负方向运动.M 是垂直于x 轴的波密媒质反射面.已知 OO/ = 7 /4, PO/ = /4 (为该波波长)；设反射波不衰减，求：(1) 入射波与反射波的表达式；; (2) P 点的振动方程.当 t = 0 时，y 0 = 0 , v 0 < 0 ,入射波朝x 轴正向传播,在O'处入射波引起的振动方程为x 5所以，波的表达式为 y(x,t) 0.3cos 4 (t ------ )uD 点的坐标为X D = 14 m 代入上式，有yD0.3cos(4 n 14 n/5) 0.3cos(4 t - )(m)此式与(1)结果相同• 0.3cos(4 nt5X)(m)这个驻波共有三(1) ⑵(2) 3u 3 2 2设驻波的表达式为 3201.20 m 400y(x,t)310 3cos(kx ')cos( t2弦的中点 故u2 x=0是波腹,cos(kx )400320 |8002(rad/s(m -1)所以 y(x,t) 3.0 10 式中的由初始条件决定。