1、课时训练36机械波一、选择题1.在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器两个扬声器连续发出波长为5 m的声波一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A2 B4C6 D8解析设该同学向某一端点运动距离x(m)(x10)，他所在的位置与两个端点的距离差x(25x)(25x)2x，当距离差等于波长的整数倍时，为声音最强处，从声音最强处继续行进，声音开始由强变弱所以有5n2x，即n4，n的取值为0,1,2,3，B项正确答案B2.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图
2、象如图中a、b所示，则()A该波的振幅可能是20 cmB该波的波长可能是8.4 mC该波的波速可能是10.5 m/sD该波由a传播到b可能历时7 s解析由振动图象，可得振幅为10 cm，则选项A错误；由a和b相对平衡位置的关系，可得10.5 m(n0,1,2,3)，波长 m(n0,1,2,3)，则选项B错误；由振动图象，可得周期T4 s，波速v m/s(n0,1,2,3)，则选项C错误；波由a传播到b的时间为T34n(s)，当n1时，时间为7 s，则选项D正确答案D3下列四幅图的有关说法中，正确的是()A由两个简谐运动的图象可知：它们的相位差为或者B球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简
3、谐运动C频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱D当简谐波向右传播时，此时质点A的速度沿y轴正方向解析由两个简谐运动的图象可知：它们的相位差为或，选项A错误；根据简谐运动的特点，回复力F与位移x成正比，若小球受摩擦力作用，则回复力不存在正比关系，小球的振动不是简谐运动，选项B正确；根据波的干涉特点可知，频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，选项C正确；根据波的传播方向与质点振动方向的关系，当简谐波向右传播时，此时质点A的速度沿y轴负方向，选项D错误答案BC4.一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t0时开始做周期为T的简谐运动，经过时间t(3T/4tT
4、)，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处则在2t时，该点位于平衡位置的()A上方，且向上运动 B上方，且向下运动C下方，且向上运动 D下方，且向下运动解析t时，该点在平衡位置上方的最大位移处，再经T质点回到平衡位置，向上振动；则2t时，质点在平衡位置上方，且向上运动，A项正确答案A5.一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s，从t0时刻开始经过0.2 s后此质点立即停止运动，则再经过0.3 s时的波形图是下图中的()解析由振动图象可知，波源从平衡位置开始振动的方向向上，这意味着任一刚刚开始振动的质点的振动方向
5、必定向上，故经过0.2 s0.3 s0.5 s时，波在x轴正方向传播的距离为0.5 m，且振动方向向上，B正确答案B6.一列简谐横波以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轴负方向运动Cx0处的质点在t s时速度为0Dx0处的质点在t s时速度值最大解析由波的图象可知2 m，所以4 m，周期T1 s，故A正确；波在沿x轴正方向传播，则x0的质点在沿y轴的负方向运动，故B正确；x0的质点从位移是振幅的一半处向下振动，经 s尚未到达负向最大位移处，速度不为零也不是最大，故C错误，D错误答案AB7下列声学现象属于多普勒效应的是()
6、A有经验的战士可以根据炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远离他B敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音C敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱D屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声解析炮弹飞行时战士听到的频率变化的尖叫声属于多普勒效应；敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉由于共振也能发出声音；敲响一只音叉，由于干涉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱；屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声属于衍射现象答案A8.如图，t0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿
7、x轴正、负两方向传播的简谐横波下图中能够正确表示t0.6 s时波形的图是()解析根据题意可知，波沿x轴正、负两方向传播，波形图关于y轴对称，A、B两项错误；在t0.6 s1.5T时，波沿x轴正、负方向传播了1.5，由波源的起振方向沿y轴正方向可知，此时离坐标原点1.5处的质点的振动方向也为沿y轴正方向，C项正确答案C9.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()A这列波的振幅为4 cmB这列波的周期为1 sC此时x4 m处质点沿y轴负方向运动D此时x4 m处质点的加速度为0解析由题中图象可得该波的波长为8 m，振幅为2 cm，A项错误；由v得
8、波的周期T2 s，B项错误；由波的传播方向与质点振动方向间的关系可知，此时x4 m处的质点沿y轴正方向运动，C项错误；此时x4 m处的质点处于平衡位置，受到的回复力为0，因此加速度也为0，D项正确答案D10.如图(甲)所示，一条水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1 m，t0时刻质点O从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左向右传播的简谐横波，质点O振动图象如图(乙)所示，当质点O第一次达到正向最大位移时刻，质点P刚开始振动，则下列说法正确的是()A这列波的波长为2 m，传播速度为2 m/sB当质点Q第二次达到正向最大位移时，质点O已经走过35 cm路
9、程Ct3 s时，质点P、P均在平衡位置且向上运动Dt2 s时，质点P位于波峰，质点P则位于波谷解析由(乙)图可得，T4 s，由当质点O第一次达到正向最大位移时，质点P刚开始振动可知4 m，传播速度v1 m/s，A错；质点Q第二次达到正向最大位移需要1T7 s，质点O已经走过的路程为7A35 cm，B对；1 s的时间，振动传到P、P处，再过1 s，两质点均达到波峰，再过1 s的时间，两质点均经平衡位置向下运动，C、D均错答案B二、非选择题11.如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质
10、点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点下列说法正确的是()A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b一定向上运动解析质点a从平衡位置向下运动，到质点a达到最高点，需要，3 s，T4 s；已知v2 m/s，根据v，波长为8 m，简谐横波从质点a传到质点d需要的时间为t s6 s，A项正确；简谐横波传到质点c需要的时间为t s3 s，此时质点c在平衡位置向下振动，再过半个周期，即5 s末，质点c仍然在平衡位置，向上振动，B项错；4
11、 s末质点c到达最低点，4 s末到6 s末这半个周期时间内，质点c向上振动，D项正确，同一列波上各质点振动周期相同，C项正确；起振时间相差的两个质点振动情况总是相反，质点b和质点d间距离10 m，起振时间相差，不满足上述特点，E项错答案ACD12.一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x10和x21 m两处质点的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示，求此波的传播速度解析由所给出的振动图象可知周期T4103 s.由题图可知，t0时刻，x10的质点在正向最大位移处，x21 m的质点在平衡位置向y轴负方向运动，所以当简谐波沿x轴正向传播时，两质点间距离为1，当波沿x轴负方向传播时，两质点间距离为2，其中
12、n0,1,2因为11 m，所以1 m因为21 m，所以2 m波沿x轴正方向传播时的波速v1 m/s(n0,1,2)波沿x轴负方向传播时的波速v2 m/s(n0,1,2)答案若沿x轴正向传播v1 m/s(n0,1,2)若沿x轴负向传播v2 m/s(n0,1,2，)13一列简谐波在t0.8 s时的图象如图甲所示，其x0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴_方向传播(填“正”或“负”)，波速为_m/s，t10.0 s时刻，x4 m处质点的位移是_m.解析由振动图象知，x0处的质点在t0.8 s向下振动，根据波的产生与传播特点可知，波向x轴的负方向传播；又由题图得波长8 m，周期T1.
13、6 s，则波速v5 m/s；经t9.2 s5T，x4 m处的质点到达负的最大位移处，即y0.05 m.答案负50.0514如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P质点的横坐标为x0.96 m从图示时刻开始计时，求：(1)P质点刚开始振动时振动方向如何？(2)P质点开始振动后，其振动周期为多少？(3)经过多长时间P质点第二次到达波峰？解析(1)波上每一点开始振动的方向都与此刻波上最前端质点的振动方向相同，即向下振动(2)P质点开始振动后，其振动周期等于振源的振动周期，由v，可得：T0.4 s.(3)P质点第二次到达波峰也就是第二个波峰传到P点，第二个波峰到P点的距离为sx1.14 m所以t s1.9 s.答案(1)向下振动(2)0.4 s(3)1.9 s
