机械振动与机械波经典复习试题与答案与解析

机械振动和机械波复习题

1.关于机械振动和机械波的关系，正确的说法是

A.有机械振动必有机械波

B.有机械波必有机械振动

C.离波源近的质点振动快，离波源远的质点振动慢

D.如果波源停止振动，在介质中的波也立即停止

2.一列横波在t=0时刻的波形图如右图中实线所示，t=1 s时刻波形图如图中的虚线所示，由此可以判断

A.该列波的周期一定是4 s

B.波长一定是4 m

C.振幅一定是2 cm

D.波速一定是1 cm/s

3.两列波长相同的水波发生干涉，若在某一时刻，P点处恰好两列波的波峰相遇，Q 点处两列波的波谷相遇，则

A.P点的振幅最大，Q点的振幅最小

B.P、Q两点的振幅均是原两列波的振幅之和

C.P、Q两点的振动周期相同

D.P、Q两点始终处于最大位移和最小位移处

4.关于波长，下列说法中正确的是

A.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长

B.两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长

C.一个周期内介质质点通过的路程是一个波长

D.两个相邻的波峰间的距离是一个波长

5.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1=3λ2.那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为

A.3∶1，1∶1

B.1∶3，1∶1

C.1∶1，3∶1

D.1∶1，1∶3

6.如图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象.从图中可以直接观察到发生变化的物理量是

A.波速

B.频率

C.周期

D.波长

7.一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A(m)，波长为λ（m），某一时刻的波形图如图所示.在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经四分之一周期后，该质点的坐标为

4λ，0） B.（λ，－A）

A.（

5

4λ，A)

C.(λ，A)

D.(

5

8.如图所示为振源的振动图象，该振动在介质中传播的波长为4 m，则这列波的频率和波速分别是

A.20 Hz，40 m/s

B.10 Hz，40 m/s

C.20 Hz，80 m/s

D.10 Hz，20 m/s

9.下列关于波的衍射的说法正确的是

A.衍射是一切波特有的现象

B.对同一列波，缝、孔或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长

10.如图所示的是一列简谐波在某一时刻的波形图象.下列说法中正确的是

A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总相等

B.质点B、F在振动过程中位移总相等

C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长

D.质点A、I在振动过程中位移总相等，它们的平衡位置间的距离是一个波长

第Ⅱ卷(非选择题共60分)

二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.

11.有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来的火车正在鸣笛，则他听到的鸣笛声频率_______汽笛声原频率；当火车高速离去时，他听到的鸣笛声频率_______汽笛声原频率（选填“大于”“小于”或“等于”）.所发生的这种现象叫_______.

12.有一弹性绳AB，使绳的一端振动半个周期后立即停止，于是在绳上形成一个“脉冲波”，如图所示.根据波形可知当波从A向B传播时，绳上质点开始起振时的速度方向是向_______（填“上”或“下”）.

13.一列简谐波向右传播，某一时刻的波形图象如图所示，已知波速为4.8 m/s，其他相关数据可由图中读出.那么，在传播过程中，质点P在1 s内通过的路程为_______ m.

14.如图所示，在直线PQ垂线OM上有A、B两个声源，A、B分别距O点6 m和1 m，两个声源同时不断向外发出波长都为2 m的完全相同的声波.在直线PQ上从－∞到+∞的范围内听不到声音的小区域共有_______个.

15.某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s 第一次听到回声，又经过0.50 s再次听到回声.已知声速为340 m/s，则两峭壁间的距离为_______m.

三、本题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

16.两列横波在x轴上沿相反方向传播，如图所示，传播速度都是v=6 m/s，两列波的频率都是f=30 Hz.在t=0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐运动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅为1 cm.已知质点A与S1、S2的

距离分别是A

S2=4.25 m，当两列波都到达A点时，A点的振幅多大？

S1=2.95 m，A

17.如图甲是一列向左传播的简谐横波在t=0.2 s时的波形图，其中O是波源，图乙是波上某一点P（在0~4 m中的某一点）的振动图象.求：

（1）此波的波速，并说明P质点的位置；

（2）画出t=0.4 s和t=0.55 s的波形图.

18.一列向右传播的波在t1=0时的波形如图所示，已知t2=1.1 s末，P点第三次出现波峰.该波的波速为多少？

答案

1．解析：机械波的形成必须具备两个条件：振动的波源与能传播振动的介质.所以有机械振动不一定能形成机械波，而有机械波则表明一定存在机械振动.波在传播时介质中各质点均在波源的带动下依次振动，无论远近质点振动的快慢即频率均由波源决定，都是相同的.机械波一经形成即独立于波源，当波源停止振动后波将继续传播而不会停止.

答案：B

2．解析：从图中可知，波长为4 m，振幅为2 cm.由于波的传播方向可能向左也可能向右，所以波速有许多可能的数值.同样它的周期也有许多可能的数值.故正确的答案为BC.

答案：BC

3．解析：题意已经明确指出这两列水波发生了干涉.在某一时刻，P点处两列波波峰相遇，Q点处两列波波谷相遇.这两点均是振动叠加之后振动加强的点，所以P、Q两点的振幅均是原两列波的振幅之和.虽然这两点始终是合振动加强的点，但并不意味着P点一直在波峰不动，Q点一直在波谷不动，它们也在做简谐运动，而且两点的振动周期相同.故答案是BC.

答案：BC

4．解析：波长的定义为两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离，即振动同相的两相邻质点的距离.在开始振动时间相差一个周期的两相邻质点振动同相，即A对.只有同相的质点的运动方向才能始终一样，因而B正确.在波的传播过程