1、第十二章 机械波 章末练习2 1下列关于多普勒效应的说法中正确的是()A只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B当声源静止,观察者运动时,也可以观察到多普勒效应C只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高D当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低解析:当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小,所以应选B、D项。答案:B、D2关于机械波的几种说法,正确的是()A机械波是介质随着波一起迁移的运动B机械波是机械振动在介质中的传播C机械波不能传递能量D机械波是介质中质点匀速直线运动速度的传递解析:机械波传
2、播的是波源的振动形式,传播能量和信息,传播过程中介质中各质点只在各自的平衡位置附近做往复运动,是变速运动,不随波迁移,故只有B项正确。答案:B3一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t0时的波形如图所示,则()A波的周期为1 sBx0处的质点在t0时向y轴负向运动Cx0处的质点在t s时速度为零Dx0处的质点在t s时速度值最大解析:由波的图象知波长4 m,所以周期T1 s,A项正确;由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知,此时x0处的质点向y轴负向运动,B项正确;质点运动时越接近平衡位置速度越大,t s时,x0处的质点已运动到x轴下方,其振动速度既不为零也不是最大值,C、D均错
3、误。答案:A、B4如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示。由此可判定此横波()A向右传播,且此时质点B正向上运动B向右传播,且此时质点C正向下运动C向左传播,且此时质点D正向上运动D向左传播,且此时质点E正向下运动解析:先根据A点向上运动,可判定波向左传播(后一质点总是落后于前一质点的振动),然后依据同一原则可断定D点应向上运动,选项C正确。答案:C5一简谐横波在x轴上传播,在某一时刻的波形图如图所示,已知此时质点F的运动方向向下,则()A此波沿x轴负方向传播B质点D此时向下运动C质点B将比质点C先回到平衡位置D质点E的振幅为零解析:F点向下振动,应处
4、于上坡,故波向左传播,故B位于下坡,D处于上坡,则B先向上运动,D先向下运动,E点此时刻位移为零,但振幅不能为零,总上可知A、B正确。答案:A、B6如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形。当R点在t0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是()A2 cmx4 cm B2 cmx4 cmC2 cmx3 cm D2 cmx3 cm解析:本题考查波的基础知识,主要考查对波的传播方向和质点振动方向关系的认识和判断,要圆满地完成这道题目,需要经过两个过程,都可以用“平移法”得出答案。首先将波向波的传播方向平移直到R点的波形移
5、到S点,此时可截取P、R之间的波形图如图所示的实线波形,以便于研究此时P、R之间各质点的振动方向;然后再次使用“平移法”,假设再经过一小段时间,那么波将再向右传播少许,如图所示的虚线波形,可以看出向下运动的质点坐标包括2 cmx3 cm。答案:C7如图甲所示为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x1 m处的质点,Q是平衡位置为x4 m处的质点,如图98乙所示为质点Q的振动图象,则()At0.15 s时,质点Q的加速度达到正向最大Bt0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向C从t0.10 s到t0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s,
6、质点P通过的路程为30 cm解析:由质点Q的振动图象可知,t0.15 s时,Q正处于最低点。加速度达到正向最大,选项A对;t0.10 s时,Q正处于平衡位置向下运动,故波是向左传播的,所以t0.15 s时,质点P运动方向沿y轴负方向,选项B对;由图象可知,波长8 m,周期T0.2 s,所以波速v40 m/s,所以从t0.10 s到t0.25 s,波传播的距离为svt400.15 m6 m,方向沿x轴负方向,选项C错;从t0.10 s到t0.25 s,经历时间t0.15 sT,但t0.1 s时P没有位于平衡位置或最大位移处,所以质点P通过的路程不等于30 cm,选项D错。答案:A、B8如图所示,
7、某空间的同一平面上A、B、C三个点,它们的距离分别为5 m,3 m,4 m。在A、C两点上放着两个相同的波源,已知波源振动频率为1 360 Hz,波在空间传播速度是340 m/s。问在BC连线上振动最弱的位置有几处?解析:本题只能用条件判断方法判断。两列波的波长v/f340/1 360 m0.25 m。设BC上某点振动最弱,则这点到两波源的距离之差r(2k1)(k0,1,2,)。由题设条件1 mr3 m,所以3k12,共有8处振动最弱点。答案:8处92010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9.1 km/s和3.7 km/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5.4 s。(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?解析:(1)设观测站距玉树的距离为s,则t,则st5.4 km34 km。(2)因为纵波先到观测点,因而先观察到的是上下振动。答案:(1)34 km(2)上下振动