答案:AD
5.一列简谐横波向右传播,波速为v,沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点,如图12-2-9,某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰,经过时间t,Q质点第一次运动到波谷,则t的可能值有( )
图12-2-9
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 思路解析:由题中条件可知,P、Q间的波形有如图5所示的4种.
图5
3L3L已知波向右传播,对图甲Q质点第一次运动到波谷时间t1?2?,对图乙Q质点第一
v2v13LLL3L44次运动到波谷时间t2??,对图丙Q质点第一次运动到波谷时间t3??,对v4vv4v1LL图丁Q质点第一次运动到波谷时间t2?6?.
v6v答案:D
6.如图12-2-10所示为一列横波在某时刻的波形图.已知波由右向左传播,下列说法中正确的是( )
图12-2-10
A.质点d的运动方向向下,质点b的运动方向向上 B.质点c比质点b先回到平衡位置 C.此时质点c的速度、加速度均为零 D.c与g两质点的运动方向始终相反 思路解析:根据波的传播方向向左可判断出b质点的运动方向向上,d质点的运动方向向下,因此A选项正确.质点b的运动方向向上,回到平衡位置的时间大于T/4,故c质点先回到平衡位置,B选项正确.此时c质点位于最大位移处,速度为零,加速度最大,所以C选项错误.c和g两质点的平衡位置相距半个波长,振动情况始终相反,因此D选项正确.正确答案为A、B、D. 答案:ABD
7.如图12-2-11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( )
图12-2-11
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 思路解析:考查波的传播方向和质点振动方向的关系.先根据A点向上运动可判定波向左传播,根据带动法可判定D点向上运动. 答案:C
8.如图12-2-12所示为一列简谐波某时刻的波形图,图中P点为介质中一质点,此时刻恰好过平衡位置,已知其振动周期T=0.4 s,求至少过多长时间P质点到达波峰?
图12-2-12
思路解析:题中已知条件没有给出P质点此刻过平衡位置的振动方向,也没有给定波的传播方向,不妨假定P质点此时正向上振动,波向右传播,则至少需要点此时正向下振动,则至少需要
1个周期的时间,若P43个周期达到波峰. 4答案:0.1 s
9.已知平面简谐横波在x轴上传播,原点O的振动图线如图12-2-13甲所示,某时刻的波形图线如图12-2-14乙所示.
图12-2-13
在t′=t+0.5 s时刻的波形图可能是图12-2-14中的( )
图12-2-14
思路解析:由甲可知O简谐横波的周期T=0.4 s,则t′=t+1T,可见,在t′时刻的波形相对于图乙有两种可能:①如波沿x轴正方向传播,则应为D图;②如波沿x轴负方向传播,则应为C图. 答案:CD
14
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10.简谐横波某时刻的波形图如图12-2-15所示,由此图可知( )
图12-2-15
A.若质点a向下运动,则波是从左向右传播的 B.若质点b向上运动,则波是从左向右传播的 C.若波从右向左传播,则质点c向下运动 D.若波从左向右传播,则质点d向上运动
思路解析:解决此题时,要判断波的传播方向,或质点振动方向,沿着波的传播方向看去,图象“上坡”段的质点均向下振动,而“下坡”段质点均向上振动,若波从左向右传播,a、b处于下坡,向上振动,故A错,B对,c、d处于上坡,应向下振动,D错.若波从右向左传播,c、d处于下坡,向上振动,C错. 答案:B
11.一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图12-2-16所示,已知此时质点F的运动方向向下,则( )
图12-2-16
A.此波朝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
思路解析:F向下运动时,波从右向左传播,F与D在同一侧,即D也向下运动,故A、B对.又D向下运动带动C向下运动,C与B不在同一侧,即B向上运动,C将比B先回到平衡位置,故C错.振幅指质点偏离平衡位置的最大位移,所以E点的振幅不为零,故D错. 答案:AB
12.如图12-2-17为一列简谐横波在某一时刻的波形图,波沿x轴正方向传播,则
图12-2-17
(1)试确定A、C、D三质点此时的振动方向. (2)再经
T质点A通过的路程是__________cm,质点C的位移是__________cm. 2思路解析:(1)波沿着x轴正向传播,波源在左方,由“带动法”知,A向上运动,C向下运动,D也向下运动. (2)质点A在
T时间内振动了半个全振动,通过的路程s=2A=2×2 cm=4 cm.而要确定C的2
位移,应先确定其运动方向,因C向下运动,经
T,其刚好回到原来的地方,故其位移是20. 答案:(1)A向上,C、D向下 (2)4 0
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1.关于机械波的频率、波速、波长,下列说法正确的是( )
A.横波中相邻两个波峰间的距离,纵波的密部中央和疏部中央间距都是一个波长 B.两个相邻的速度相同的介质质点间的距离是一个波长 C.波由一种介质进入另一种介质波速和波长都要改变 D.机械波在同一种均匀介质中是匀速传播的 思路解析:波长定义为相邻的两个振动情况始终完全相同的质点之间的距离,横波是相邻两个波峰(或波谷)间的距离,纵波是相邻的两个密部中央(或疏部中央)间的距离,A错.某时刻两质点速度相同,不能保证速度始终相同,B错.波在同一均匀介质中匀速传播,进入不同介质时,频率不变,但波速改变,由v??T知波长改变.
答案:CD
2.在波的传播过程中,下列说法正确的是( ) A.每个质点的振动频率都等于波源的振动频率
B.振动情况完全相同的质点间的距离一定等于一个波长 C.振动情况完全相同的相邻两质点间的距离一定等于波长 D.振动步调相反的质点间的距离为半波长的整数倍
思路解析:参与波形成的每个质点都重复波源的振动,频率相同,A对.振动情况完全相同的质点间距为波长整数倍,只有两者相邻,间距才为一个波长,故B错,C对.振动步调相反的质点间距为半波长的奇数倍.D错. 答案:AC
3.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( ) A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止 B.物体做机械振动,一定产生机械波 C.波的速度即振源的振动速度
D.波在介质中的传播频率与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定
思路解析:机械振动的传播形成机械波,振源停止振动时,其他已振动的质点会引起相邻质点的振动,即波继续在介质中传播,所以A、B错.机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定,与振源速度无关,所以C错.在波动中,各个质点的振动周期、频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,D对. 答案:D
4.图12-3-3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( )
图12-3-3
A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同 B.质点B、F在振动过程中位移总是相等
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是相同,它们的平衡位置间的距离是一个波长
思路解析:从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总是相同,A错误;质点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总是相等,B正确;质点D、H是处在相邻的两个波谷的点,它们的平衡位置之间的距离等于一个波长,C正确;虽然质点A、I在振动过程中位移总是相同,振动步调也完全相同,但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点,它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长),D错误. 答案:BC
5.如图12-3-4所示为一列波速为340 m/s、向右传播的简谐横波的图象,由图象可知( )
图12-3-4
A.波的质点的振幅为1 m,周期为
1s 85B.质点M、P的位移总是相同的
C.这时质点M运动方向为+y方向,质点N的运动方向为-y方向 D.质点M、P的加速度总是相同的
思路解析:由图可知,波的各质点的振幅为1 m,由v??T可得,T??v?41s?s,A34085对;波向右传播,M点向上振动,P向下振动,N向上振动,M、P的位移和加速度只在此
时相同,但在以后的运动中不一定相同,所以B、C、D错. 答案:A
6.如图12-3-5甲所示为一列简谐横波在t=20 s时的波形图,图12-3-5乙是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )
图12-3-5
A.v=20 cm/s,向左传播 B.v=50 cm/s,向左传播 C.v=20 cm/s,向右传播 D.v=50 cm/s,向右传播