機(jī)械波練習(xí)3一、選擇題（15題為單選題，610題為多選題）1. 簡諧橫波某時刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn)，波沿尤軸的正方向傳播。以下說法正確的是（）A. 質(zhì)點(diǎn)F此時刻的速度沿工軸的正方向B. 質(zhì)點(diǎn)P此時刻的加速度沿y軸的正方向C. 再過半個周期時，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值D. 經(jīng)過一個周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為2A2. 周期為2.0 s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖象如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，則該波（）A. 沿工軸正方向傳播，波速v=20 m/sB. 沿尤軸正方向傳播，波速v=10 m/sC. 沿工軸負(fù)方向傳播，波速v=20 m/sD. 沿工軸負(fù)方向傳播，波速v=10 m/s3. 兩輛汽車甲與乙，在=0時刻，分別距十字路。處的距離為工甲和尤J I,。甲乙。兩車分別以速率口甲和&沿水平的、相互正交的公路勻速前進(jìn)，如圖"I所示。汽車甲持續(xù)地以固定的頻率為鳴笛，則在任意時刻-汽車乙的司機(jī) 乙所檢測到的笛聲頻率將如何變化（已知聲速為們且有甲、 >"乙）（）口A. 當(dāng)兩車均向。運(yùn)動（在到達(dá)O之前）時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低B. 當(dāng)兩車均向。運(yùn)動（在到達(dá)O之前）時，觀察者接收到的頻率可能等于波源發(fā)出的頻率C. 當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低D. 當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高4. 如圖所示，S為上下振動的振源，其頻率為100 Hz,所產(chǎn)生的橫波向左右傳播，波速為80 m/so已知。兩點(diǎn)與振源相距分別為PS=17.4m, QS=16.2m,當(dāng)S通過平衡位置向上運(yùn)動時，則（ ）A. Q在波峰，F(xiàn)在波谷B. P在波峰，Q在波谷C. P、。都在波峰D. P通過平衡位置向上振動，。通過平衡位置向下振動5. 在平面內(nèi)有一列沿尤軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s,振幅為A。M、N是平衡位置相距2 m的兩個質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。在，=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于Is。則下列說法正確的是（）y/m0 MN %/mA. 該波的周期為| s4B. 該波的周期為;sC. 在£=： s時，N的速度一定為2 m/sD. 從，=0到t=l s, M向右移動了 2m6. 物理學(xué)是一門注重實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的科學(xué)，隨著科技的發(fā)展，物理知識己滲入到人類生產(chǎn)與生活的各個領(lǐng)域，下列說法正確的是（）A. 蝙蝠在黑暗中飛行時不會碰到障礙物，是利用了聲波的衍射B. 做受迫振動的物體穩(wěn)定后，其振動周期與物體的固有周期無關(guān)C. 將噪聲分成兩束聲波并使它們在某處相遇可消弱噪聲，是利用了波的反射D. 交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測車速，是利用了多普勒效應(yīng)7T7. 在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)。處有一波源做簡諧運(yùn)動，其表達(dá)式為y=5sin（m）,它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿了軸正方向傳播，某時刻波剛好傳播到x=12m處，波形圖象如圖所示，貝M ）A. 此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處B. 肱點(diǎn)在此后第3 s末的振動方向沿v軸正方向C. 波源開始振動時的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向D. 此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=3 m處所需時間是2 s8 .某列簡諧橫波在H=0時刻的波形如圖甲中實(shí)線所示*2=3.0s時刻的波形如圖甲中虛線所示,若圖乙是圖甲。、b、A. 這列波沿x軸正方向傳播B. 圖乙是質(zhì)點(diǎn)Z?的振動圖像C. 從£1=0到勿=3.0 s這段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)。通過的路程為1.5 mD. Z3=9.5s時刻質(zhì)點(diǎn)。沿y軸正向運(yùn)動9. 一列簡諧橫波，某時刻的波形圖如圖甲所示,從該時刻計(jì)時，波上質(zhì)點(diǎn)A的振動圖象如圖乙所示，貝1（）乙A. 若此波傳播過程中遇到頻率為1.25 Hz的同類波，一定會發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣B. 若此波傳播過程中遇到波長為20 m的同類波，一定會發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣C. 若此波傳播過程中遇到的障礙物的尺寸為2 000 m,可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D. 該波的傳播速度為2.5m/s10. 在紙面上有兩波源S1和S2相距3 m,頻率均為2 Hz,以Si為原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系,t=0時波源Si從平衡位置開始垂直紙面向上做簡諧運(yùn)動，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。f=0.25 s時波源S2也開始垂直紙面向上做簡諧運(yùn)動，在t=0J5 s時兩列簡諧波的最遠(yuǎn)波峰傳到了圖示中的兩個圓的位置。貝M ）A. 波的傳播速度為4 m/sB. 虛線x=1.5m為振動加強(qiáng)區(qū)C. f=1.0 s時波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2個D. ?=1.0 s后Si和S2連線上有2個振動減弱的位置二、非選擇題11. 如圖所示，操場上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。小紅同學(xué)走到離操場不遠(yuǎn)的教學(xué)大樓后面，此時己經(jīng)完全看不到操場上的喇叭了，但依然可以聽到喇叭的聲音，這是聲波的（選填“干涉”或“衍射”）現(xiàn)象；小紅同時發(fā)現(xiàn)，喇叭播放的音樂聲有所減弱，但（選填“高音”或“低音”）部分減弱得較明顯一些。12. 如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=QA s時刻的波形圖，如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象，該簡諧橫波的傳播方向沿x軸（填“正”或“負(fù)”）方向；質(zhì)點(diǎn)Q做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為ycmo甲乙13. 實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在ti=O和2=0.06 s時刻的波形圖。己知在f=。時刻，x=l.5 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動。(1) 判斷該波的傳播方向；(2) 求該波的最小頻率；若3T<0.06 s<4T,求該波的波速大小。,參考答案一、選擇題(15題為單選題，610題為多選題)1. 【答案】C【解析】波沿x軸正方向傳播，波形向右平移，可知F點(diǎn)正沿y軸正方向運(yùn)動，A錯誤；加速度總是與位移方向相反，所以加速度沿y軸的負(fù)方向，B錯誤；再過半個周期時P點(diǎn)運(yùn)動到關(guān)于x軸對稱的位置，位移為負(fù)值，C正確；經(jīng)過一個周期，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都為4A, D錯誤。2. 【答案】B【解析】質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，可判定該波沿X軸正方向傳播。由波的圖象可知2 = 20 m,根據(jù)口=亍得波速u=10m/s, B正確。3. 【答案】C【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)兩車均向。運(yùn)動(在到達(dá)。之前)時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高；當(dāng)兩車均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低，故ABD錯誤，C正確。4. 【答案】B【解析】由公式v = /Lf得，波長人= k = m = 0.8m,貝ij PS = 17.4m = 2U + -2 , P、S相當(dāng)于f 1004211相距2人，QS = 16.2m = 2(M + 一人，Q、S相當(dāng)于相距一人時的關(guān)系，結(jié)合如圖波形可知，當(dāng)S通444過平衡位置向上運(yùn)動，此時刻P質(zhì)點(diǎn)在波峰，Q在波谷，故B正確，ACD錯誤。5. 【答案】B【解析】此題宜先畫出一個正弦波形圖，再根據(jù)題意，結(jié)合周 二 Ni 必 M 低期性標(biāo)明合適的肱、n點(diǎn)、,如圖所示。由上圖可知說、n兩點(diǎn)/-平衡位置相距d=(+j(=0, 1, 2, 3,.),又因?yàn)門=*,444聯(lián)立解得7=措s。由于周期大于Is,即措s>ls,所以=0,解得7=§s, A錯誤，1T11B正確；s,即波形應(yīng)該右移* N將處于平衡位置，其振動速度達(dá)到最大，但大小未知，質(zhì)點(diǎn)振動速度與波速不是同一個概念，此振動速度與傳播速度2 m/s無關(guān)，C錯誤；機(jī)械波傳播的是振動的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)本身并不會隨波遷移，D錯誤。6. 【答案】BD【解析】蝙蝠在黑暗中飛行時不會碰到障礙物，是利用了聲波的反射，故A錯誤；做受迫振動的物體穩(wěn)定后，其振動周期與驅(qū)動力周期相同，與物體的固有周期無關(guān)，故B正確；將噪聲分成兩束聲波并使它們在某處相遇可消弱噪聲，是利用了波的干涉，故C錯誤；交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測車速，是利用了多普勒效應(yīng)，故D正確。7. 【答案】AB7T7T【解析】由圖象可知，該波的波長義=8 m,由波源簡諧運(yùn)動的表達(dá)式y(tǒng)=5siiT（m）可知，刃=方rad/s,周期7=4 s,波速v=2 m/so此后再經(jīng)6 s,該波再向前傳播的距離s=W=12m,即再co1經(jīng)6 s,該波傳播到x=12 m+12 m = 24 m處，A正確；題中波的圖象上此時A/點(diǎn)向下振動，在此后的第3 s末（即經(jīng)過切的振動方向沿y軸正方向，B正確；由題圖為某時刻波剛好傳播到x=12 m時的波的圖象可知，波源開始振動時的方向沿y軸正方向，C錯誤;題圖中M點(diǎn)振動方向向下，此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=3 m處所需的時間小于半個周期，即小于2 s, D錯誤。8. 【答案】D【解析】由圖乙可知打=0時刻該質(zhì)點(diǎn)正位于正向最大位移處，所以圖乙是質(zhì)點(diǎn)1的振動圖像，故B錯誤；由圖乙可知波的周期為4 s,所以從，i=0到,2=3.0 s經(jīng)過四分之三個周期，此時質(zhì)點(diǎn)。向上振動，故波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)。通過的路程為1.5 cm,且故AC錯誤；因?yàn)閔 =a 一0時刻質(zhì)點(diǎn)C剛好位于負(fù)向最大位移處，且t3 =9.5s = 2T + -T ,所以於=9.5 s時刻質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正向運(yùn)動，故D正確。9. 【答案】AB【解析】由題圖甲可知，該波的波長2=20m,由題圖乙可知，周期T=0.8s,頻率為/Hz。該波的傳播速度v=|=25 m/s, D錯誤；根據(jù)干涉的產(chǎn)生條件可知，若此波傳播過程中遇到頻率為1.25 Hz的同類波，一定會發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，而遇到波長為20 m的同類波，也一定會發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，A、B正確；根據(jù)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，若此波傳播過程中遇到的障礙物的尺寸為2000 m,不可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，C錯誤。10. 【答案】AC【解析】兩波源起振的時間差也=0.25 s,攵時間內(nèi)兩列波的傳/a-i-f'、Z、/、播距離之差A(yù)r = 2.5m-l.5m = lm ,波的傳播速度v = = 4m/s , / 廠或"t使氏；>故A正確；根據(jù)幾何關(guān)系可知x=1.5m±各質(zhì)點(diǎn)到兩波源的波程'''、"乂眼/差均為零,而t=0.25 s時51正向下振動，與S2起振方向相反，所以兩波源在i=l.5m上引起質(zhì)點(diǎn)的振動步調(diào)相反，即虛線x=l.5m為振動減弱區(qū)，故B錯誤；兩列波的波長均4 = 2 = 2m,，=1.0s時Si波傳播到的最遠(yuǎn)位置到Si的距離4 =24 = 4m,此時S1波的最遠(yuǎn)波谷到S1的距離，人= 2.5m , S1波的最近波谷到S1的距離*' = *-2 = 0.5m,Ll.Os時S2波傳播到的最遠(yuǎn)位置到S2的距離匕=2a = 3m, S2波此時產(chǎn)生的波形中只有一個波2 2谷，且到S2的距離r2=d2-A = .5m,如圖所示，可知r=l.o s時波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2個，故C正確；S和S2連線上滿足到兩波源的波程差為波長的整數(shù)倍的點(diǎn)為振動減弱位置，即a aAs = "以=0, 1, 2,.),則0<|U|<3m 以=0, 1, 2,),解得己<#<己(k=。, 1, 2,.),即化=0,±1,所以，=1.0 s后S1和S2連線上有3個振動減弱的位置，故D錯誤。二、非選擇題11. 【答案】衍射高音【解析】小紅位居教學(xué)大樓的后面，完全看不到播放音樂的喇叭，但依然可以聽到喇叭的聲音,這是聲波的衍射現(xiàn)象；聲波在空氣中傳播的速度一定，低頻部分的波長較長，高頻部分的波的波長較短，在繞過教學(xué)大樓時，高頻部分的波發(fā)生衍射的衍射現(xiàn)象現(xiàn)象不如低頻部分的波發(fā)生的衍射現(xiàn)象明顯，故高音部分減弱得較為明顯。12. 【答案】負(fù)一IOcosIOtiI【解析】質(zhì)點(diǎn)F在t=QA s時的振動方向沿y軸負(fù)方向。由圖甲可知波的傳播方向沿工軸負(fù)方向;由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)的振動周期為T = 0.2s,則質(zhì)點(diǎn)。在，=0時刻位于波谷處，其做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為2 712 71y = -A cos 1 = -10cos Z(cm) = 一 10cos 107t?(cm)。T0.213. 【解析】(1)由題意可知該波向工軸正方向傳播。(2)因波的傳播具有周期性，設(shè)波的周期為T, ?2=0.06s時刻，則有(下列各式中=0, 1, 2.)(+j)T=0.06 s侍4+3 sr.1 4+3則HzHz=12.5 Hzo3當(dāng) =0時，了最小為/nin = ° 24(3)由 3T<0.06 s<4T,n+dr=0.06s 得:=3, T=0.016 sX 2WF 以 口=亍=0 06 m/s = 75 m/so