《横波和纵波》进阶练习 (三)

《横波和纵波》进阶练习

一、单选题

1.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和

9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如

图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开

始振动，则（）

A.P先开始振动，震源距地震仪约36km

B.P先开始振动，震源距地震仪约25km

C.H先开始振动，震源距地震仪约36km

D.H先开始振动，震源距地震仪约25km

2.如图所示为一列向左传播的横波某时刻的图象，下列说法不正

确的是()

A.质点c、e的运动方向始终相反

B.质点d、e的运动方向始终相同

C.质点a、b、c的振幅相同

D.质点a、e、c此时的振动速度为零

3.由下列哪些现象可以说明光是横波（）

A.光的偏振现象

B.光的色散现象

C.光的全反射现象

D.光的干涉和衍射现象

二、计算题

4.一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0

时刻的波形图如图所示，此时波恰好传播到Q

点，已知这列波在P处出现两次波峰的最短时

间间隔是0.4s，

求：（1）这列波的波速是多少？

（2）经过多少时间质点R处于波峰位置？

5.2010年4月14日，青海省玉树县发生里氏7.1级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1km/s和3.7km/s，在某地观测站中，记录了玉树地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4s．

（1）求这个观测站距玉树的距离；

（2）观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？

参考答案

【答案】

1.A

2.B

3.A

4.

（1）依题，P点两次出现波峰的最短时间是0.4s，所以这列波的周期T=0.4s．由波速公式得

v==m/s=10m/s

（2）由t=0时刻到R第一次出现波峰，波移动的距离s=（9-2）m=7 m．

则波传播的距离为△x=4n+7（n=0、1、2--）

△t===+0.7s（n=0、1、2--）

答：（1）这列波的波速是10m/s；

（2）经过=+0.7s（n=0、1、2）质点R处于波峰位置？

5.解：（1）设横波的速度为v1，纵波的速度为v2

则有：-=△t

即-=5.4

解得：s=34km

（2）纵波的速度大于横波的速度，所以纵波先到达；首先观察到的是上下振动

答：（1）地震的震源距这观测站为34km．（2）上下振动．

【解析】

1. 解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、

C、D错误．

故选A．

纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．

解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．

2. 解：A、质点c、e的平衡位置间距为半个波长，故运动方向始终相反，故A正确；

B、质点d、e的平衡位置间距为四分之一倍的波长，故运动方向不是始终相同，故B 错误；

C、简谐波中各个质点的振动都是简谐运动，振幅相同，故C正确；

D、质点a、e、c做简谐运动，此时位移最大，故速度为零，加速度最大，故D正确；

3. 解：横波的振动方向与传播方向垂直，纵波的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，因此只有当横波时，穿过偏振片时，出现时而阻碍时而通过，而干涉与衍射说明光是一种波，对于光的色散与全反射，是光的折射现象，故A正确，BCD错误．

故选：A．

波分为横波和纵波两类，传播方向与振动方向垂直是横波，偏振现象与横波有关，从而即可求解．

本题关键能区别横波与纵波，并理解偏振原理，及偏振与横波有关，基础题．

4.

（1）波在P出现两次波峰的最短时间等于周期，求出波的周期．由图象读出波长，求出波速．

（2）当图中x=2m处质点的振动传到质点R时，质点R第一次到达波峰，根据t=求出时间．

本题考查对振动与波动关系的分析和理解能力．要明确波在同一均匀介质中是匀速传播的，熟练运用波形平移法解题．

5.

已知波速和时间差为5.4s，根据t=求解两个时间后相减即可．因为路程相同，已知两种波的传播速度，就可知道到达的时间先后．

速度是表示物体运动快慢的物理量；会灵活应用速度的计算公式．还告诉我们要养成防震的习惯．