机械波测试题及解析

机械波测试题及解析

1．[多选](2020·晋城模拟)关于机械振动和机械波，下列说法正确的是()

A．机械波的传播过程是大量介质质点依次重复波源振动的过程

B．单个物体的振动在介质中不会产生波

C．在波的传播过程中，介质质点只振动不随波迁移

D．在波的传播过程中，介质质点均做受迫振动

E．横波是指水平方向传播的波，纵波是指竖直方向传播的波

解析：选ACD机械波是机械振动在介质中的传播，需要大量介质质点依次重复波源的振动，A正确；

单个物体可以作为波源，在介质中会产生机械波，B错误；波传播的是机械振动形式，同时传播了能量，介质中的质点做受迫振动，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，C、D正确；横波与纵波是根据质点的振动方向与波的传播方向间的关系分类的，与水平方

向、竖直方向无关，E错误。

2. 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波向右传

播。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()

A．a、b两点之间的距离为半个波长

B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期

C．a点完成全振动的次数比b点多一次

D．a点完成全振动的次数比b点少一次

解析：选C由波形可知，a、b两点之间的距离为一个波长，选项A错误；a、b两点振动开始时刻相差一个周期，选项B错误；a点距离波源较近，且a、b相差一个波长，则a点完成全振动的次数比b 点多一次，选项C正确，D错误。

3．[多选]关于多普勒效应，下列说法正确的是()

A．多普勒效应是由于波的干涉引起的

B．发生多普勒效应时，波源的频率并未发生改变

C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的

D．只有声波才有多普勒效应

E．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率

解析：选BCE多普勒效应是由于波源与观察者之间发生相对运动而产生的，其波源的频率不发生变化，是观察者接收到的频率发生变化，故B、C正确，A错误；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，E正确；机械波和光波都有多普勒效应现象，故D错误。

4. [多选](2020·南平质检)如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加

情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，

波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法中正确的是()

A ．A 、C 两处两质点是振动减弱的点

B ．B 、D 两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm

C ．E 处质点是振动减弱的点

D ．经0.02 s ，B 处质点通过的路程是8 cm

E ．经0.01 s ，D 处质点的位移为零

解析：选ADE 由题图可知，A 、C 两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方，是振动减弱的点，A 正确；B 、D 两点都是振动加强的点，振幅都是4 cm ，此时D 点处于波峰，B 点处于波谷，则B 、D 两处两质点在该时刻的竖直高度差是8 cm ，B 错误；B 、D 两点都是振动加强的点，它们的连线上各点振动也加强，所以E 处质点是振动加强的点，C 错误；由T ＝λv ＝8×10－

2

2 s ＝0.04 s,0.02 s 为半个周

期，则B 处质点通过的路程是s ＝2A ＝2×4 cm ＝8 cm ，D 正确；0.01 s 为1

4T ，而在t ＝0时刻D 处质点

处于波峰，故再经过1

4

T ，D 处质点在平衡位置，位移为零，E 正确。

5．[多选](2017·全国卷Ⅲ)如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s 。关于该简谐波，下列说法正确的是( )

A ．波长为2 m

B ．波速为6 m/s

C ．频率为1.5 Hz

D ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰

E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置

解析：选BCE 由题给图像可知简谐横波的波长λ＝4 m ，A 项错误；波沿x 轴正向传播，又周期大于0.5 s ，则t ＝0.5 s ＝34T ，可得周期T ＝23 s ，频率f ＝1T ＝1.5 Hz ，波速v ＝λ

T ＝6 m/s ，B 、C 项正确；t ＝0

时刻，x ＝1 m 处的质点在波峰，经过1 s ＝3

2T ，一定在波谷，D 项错误；t ＝0时刻，x ＝2 m 处的质点

在平衡位置，经过2 s ＝3T ，质点一定经过平衡位置，E 项正确。

6．[多选]图(a)为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图像。下列说法正确的是( )

A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动

B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同

C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 m

D ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cm

E ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin 10πt (国际单位制)

解析：选BCE 由题图(a)得λ＝8 m ，由题图(b)得T ＝0.2 s ，所以v ＝λ

T ＝40 m/s 。由题图(b)知，在t ＝

0.10 s 时，质点Q 向y 轴负方向运动，A 错误；结合题图(a)，由“同侧法”判得波沿x 轴负方向传播，画出t ＝0.25 s 时的波形图，标出P 、Q 点，如图，此时P 点在x 轴下方，其加速度向上，B 正确；Δt ＝0.25 s －0.10 s ＝0.15 s ，Δx ＝v ·Δt ＝6.0 m ，C 正确；P 点起始位置不在平衡位置或最大位移处，质点P 通过的路程不等于30 cm ，故D 错误；由图知振幅A ＝0.1 m ，ω＝2π

T ＝10π r ad/s ，所以Q 点简谐运动

表达式为y ＝0.10sin 10πt (国际单位制)，E 正确。

7．[多选](2020·宜昌模拟)如图所示为一列简谐横波在t ＝0时的波形图，波沿x 轴负方向传播，传播速度v ＝1 m/s ，则下列说法正确的是( )

A ．此时x ＝1.25 m 处的质点正在做加速度增大的减速运动

B ．x ＝0.4 m 处的质点比x ＝0.6 m 处的质点先回到平衡位置

C ．x ＝4 m 处的质点再经过1.5 s 可运动到波峰位置

D ．x ＝2 m 处的质点做简谐运动，其振动方程为y ＝0.4sin(πt ) m

E ．t ＝2 s 的波形图与t ＝0时的波形图重合