高中物理机械波试题及详细解析

机械振动与机械波

1. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图。

已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质

点，则下列说法中正确的是（）

A．在时，质点c的速度达到最大值

B．在时，质点d的加速度达到最大值

C．从t时刻起，质点a比质点b先回到平衡位置

D．从t时刻起，在一个周期内，a、b、c、d四个质点所通过的路程均为一个波长

【解析】波沿x轴正方向传播，所以质点b比质点a先回到平衡位置，选项C错误；一个周期的时间里，各质点的路程4倍的振幅，而不是一个波长，选项D错误。【答案】B

1．图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则

A．t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大

B．t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴正方向

C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6 m

D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30 cm

y/cm

y/cm

x/m

-10

10

2

4

6

8

t/10-2s

-10

10

5

10

15

20

Q

P

甲

乙

【解析】由乙图中Q点的振动图象可知t=0.15s时Q点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故A正确；甲图描述的是t=0.10s时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s到t=0.25s内Q点将向下振动，这说明在甲图中此时Q点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，判定出经过四分之一周期即t=0.15s时质点P运动方向为Y轴负方向，故B错误；根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v=

=40m/s，故从t=0.10s到t=0.25s，波沿x负方向传播了6m，而并非沿x轴正方向传播，故C错误；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，结合0.10s 时P点的位置可知在t=0.10s到t=0.25s的四分之三周期内，质点P通过的路程小于三个振幅即小于30cm，故D错误．故选A．

2.（2013·北京海淀二模，18题）—根弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t = 0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成 如图4所示的波形。关于此波,下列说法中正确的是

A. 此列波为横波,0点开始时向上运动

B. 此列波的波长为2m,波速为8m/S

C. 在t = 1.25s后,A、B两点的振动情况总相同

D. 当t=10s时，质 点 B正通过平衡位置向上运动

【答案】D 【 解析】由题意可知该简谐波沿x轴向右传播，质点沿y轴方向上下振动，故此列波为横波，由图可看出波长为2m，0点开始时向下运动， t=0.25s时，波刚传播到x=1m处，故波速为4m/s，选项A、B错误。t= 1.25s时,波刚好传播到x=5m（即B点）处，A、B两点相距半波长的奇数倍，振动情况总相反，C错误。该简谐波的周期为

=0.5s，t= 1.25s时,波刚好传播到B点，B点向下运动，t=1.5s时，质点B正通过平衡位置向上运动，故再过17个周期，即当t=10s时，质点B正通过平衡位置向上运动

3．如图所示，位于原点O处的波源在t=0时刻，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴正方向做周期为T的简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在

处的质点P，下列说法正确的是

P

x

y

O

A．质点P开始振动的方向沿y轴正方向

B．质点P振动周期为T，振动速度的最大值为v

C．若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷

D．若某时刻质点P在波峰，则波源在也一定在波峰

【答案】A【解析】质点P在波源的驱动力作用下做受迫振动，开始振动的方向与波源开始振动方向相同，即沿y轴正方向，其振动周期等于波源振动的周期，则质点P的振动周期为T，P点的振动速度与波速不同，其最大速度无法确定，故A正确B错误．波长为λ=vT，

=

λ，则P点与波源振动情况总是相反，若某时刻波源在波谷，则质点P一定在波峰，若某时刻质点P在波峰，则波源一定在波谷，CD错误。4．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时

A．质元Q和质元M均处于加速运动过程中

B．质元Q和质元N均处于加速运动过程中

C．质元Q处于加速运动过程中，质元M处于减速运动过程中

D．质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中本题应选D。

5. 沿

轴正方向传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形曲线如图所示，其波速为10m／s，该时刻波恰好传播到x= 6m的位置。介质中有a、b两质点，下列说法中正确的是

A．

时刻，b质点的运动方向向上

B．

时刻，b质点的速度大于a质点的速度

C．

时刻，b质点的加速度大于a质点的加速度

D．

时刻，

处的质点位于波谷

【答案】B【解析】由于波沿x轴正向传播，故

时刻，质点b向下运动，选项A错误。由于此时质点a的位移达到最大值，故此时质点a的速度为0，加速度最大，选项B正确C错误。由于波速为10m／s，所以

时刻x=8m的质点刚要起振，波还未传到

处的质点，故选项D错误。

6.如图甲所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，O点为振源，P点到O 点的距离L=8.0m。t=0时刻O点由平衡位置开始振动，图乙为质点P的振动图像。下列判断正确的是

甲乙

A．该波的波速为2m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴正方向

B．该波的波速为4m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴正方向

C．该波的波速为2m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴负方向

D．该波的波速为4m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴负方向