1、第十二章 机械波 章末练习3 1横波和纵波的区别是()A横波中，质点做振动，纵波中，质点沿波的传播方向运动B横波的传播速度一定比纵波慢C横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部D横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直解析：无论在横波中，还是纵波中，质点都是在各自平衡位置附近振动，只不过横波中振动方向与传播方向垂直，而纵波中振动方向与传播方向在同一直线上；横波有波峰和波谷，纵波有疏部和密部；波的传播速度由介质决定，不同介质有不同波速，故只有C项正确。答案：C2一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的()A周期 B波速 C波长
2、D频率解析：由题中所给的波形图能够确定这列波的波长为4 m，答案为C。答案：C3如图所示，一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点。a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则() Aacabaaad Bacabaaad0Cvavdvbvc Dvavdvbvc解析：由简谐运动规律可知，质点受F回与位移x的大小成正比，因而a的大小与x的大小成正比，所以aaadabac，A项正确；而质点越靠近平衡位置v越大，越远离平衡位置v越小，所以vavdvbvc，D项正确。答案
3、：A、D4如图87(a)所示为一列简谐波在某时刻的波形图。如图87(b)表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图象。则()A若波沿x轴正方向传播，则图(b)为质点a的振动图象B若波沿x轴正方向传播，则图(b)为质点b的振动图象C若波沿x轴负方向传播，则图(b)为质点c的振动图象D若波沿x轴负方向传播，则图(b)为质点d的振动图象解析：由图(a)知，此时刻质点a、c处在最大位移处，因此从此时刻起质点a、c的振动图象应是余弦图线，由此排除了选项A、C的合理性。若波向x轴正方向传播，由波的平衡法可知质点b此时刻向上振动。同理，若波向x轴负方向传播，则质点d此时刻也应向上振动。即从此时刻
4、起的以后一段时间里质点的振动图象都与图(b)吻合，正确选项为B、D。答案：B、D5如图97所示，沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自平衡位置上，一列横波以1 m/s的速度水平向右传播，t0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动，t1 s时，质点a第一次到达最高点，则在4 st5 s这段时间内()A质点c的加速度逐渐增大B质点a的速度逐渐增大C质点c向下运动D质点f保持静止解析：由t1 s质点a第一次到达最高点知周期T4 s，再由波速v1 m/s知波长vT4 m，又知各质点相距1 m，故a与e相距一个波长，是振动步调完全相同的质点。在4 st5 s这段
5、时间内，a又离开平衡位置向最高点运动，受的回复力越来越大，因而加速度逐渐增大，但速度越来越小；c质点与a质点振动步调相反，正从平衡位置向最低点运动，因而加速度逐渐增大，但速度越来越小。在4 st5 s这段时间内，波传播的距离是4 mx5 m，波还没有传到质点f，f仍静止不动。如果能画出波形，由波形图判断就更形象直观。(如图所示)图中实线表示t4 s时的波形图，虚线表示4 st5 s时的波形图。答案：A、C、D6如图102所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2 m，波速为1 m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1 cm，C
6、点是相邻实线与虚线间的中点，则()A图示时刻A、B两点的竖直高度差为2 cmB图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动CF点到两波源的路程差为零D经0.1 s，A点的位移为零解析：图示时刻点A、B、D振动加强，A、B间高度差hAB4A4 cm，A、D间高度差为零；图示时刻点C在水面，根据“上下坡”法，点C由水面向上运动；图示时刻E、F振动减弱，位移为零，到两波源的路程差为半波长的奇数倍；波长为0.4 m，周期为0.4 s，经过时间t0.1 s0.25T，两列波在波源一侧在点A前处于水面向下运动的质点的振动状态传到点A，点A位移为零，向水面下运动。答案：B、D7如图109所示，S1、S2是两个同
7、向的相干波源，相距4 m，激起两列相干波的波长均为2 m，则在以S1、S2连线为半径，S2为圆心的圆周上共有几处振动最弱的点？解析：两列相干波在空间上会发生稳定的干涉现象，其振动加强或减弱由两列波到该点的距离差及波长决定：当距离差xn(n0,1,2，)时，振动加强；当x(2n1)(n0,1,2，)时，振动减弱。设圆周上某点P振动最弱，由干涉条件得：S1PS2P(2n1)(n0，1，2，)。而2 m，S2P4 m，S1P：08 m，分别代入后可得共有8处振动减弱的点。(注意是整个圆周上)答案：8处8中国四川消息：2008年5月12日14时28分，四川汶川地区发生了8.0级大地震，它是由两块断层受
8、到挤压，造成剧烈上升及平行移位而造成的。已知地震波分为三种：纵波(P波)，速度vP9.9 km/s；横波(S波)，速度vS4.5 km/s；面波(L波)，速度vLvS，在浅源地震中破坏力最大。(1)位于震源上方的汶川地区某中学实验室内有水平摆A与竖直摆B，如图 (A)所示，地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆？(2)成都市地震观测台记录到的地震曲线假若如图 (B)所示，则由图可知a、b、c三处波形各对应于哪种地震波？若在曲线图上测得P波与S波的时间差为12.6 s，则地震台距震源多远？(3)假若地震P波沿直线传播到成都市时，当地地表某标志物振动方向沿如图 (C)中ZT方向，测得某时刻该标志物的水平
9、分位移x23.1 mm，竖直分位移y0.4 mm，试由此估算震源深度h。解析：(1)由题意可知，在地震时产生的三种地震波中，P波的速度最大，S波其次，因此P波最先到达汶川地区，某中学实验室先发生竖直方向振动，后发生水平方向振动，所以最先振动的为B摆。(2)a为P波，b为S波，c为L波。设地震台距震源距离为s，由t得st104.0 km(3)纵波沿ZT方向传播，因yx，由几何知识：得h1.8 km。答案：(1)B摆(2)P、S、L104.0 km(3)1.8 km9如图所示中实线表示一横波在某时刻的波形图线，虚线是经过0.2 s时的波形图线。(1)若波向右传播，求其最大周期；(2)若波向左传播，求其在这段时间内前进的距离；(3)若波传播的速度为35 m/s，试判定波传播的方向。解析：(1)由于题目对时间t0.2 s没加限制条件，根据波的周期性由题图可以看到波向右传播时应有：tnTT/4(其中n0,1,2,3，)，即T4t/(4n1)，故最大周期Tmax0.8 s。(2)同理可以得出波在0.2 s内向左传播的距离为sn3/4(4n3)m。(3)当波速为35 m/s时，在0.2 s内波传播的距离为svt7 m，相当于(13/4)，故此波是向左传播的。答案：(1)Tmax0.8 s(2)s(4n3)m(n0,1,2，)(3)向左传播