机械波单元测试
(共 100 分 90 分钟)
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题 4 分,共 40 分)
1.如图 1 所示,S 点为振源,其频率为 100Hz,所产生的横波向右传播,波速为
80m/s,P、Q 是波传播途中的两点,已知 SP=,SQ=.当 S 通过平衡位置向上运动
时 [ ]
A.P 在波谷,Q 在波峰
B.P 在波峰,Q 在波谷
C.P、Q 都在波峰
D.P 通过平衡位置向上运动,Q 通过平衡位置向下运动.
2.如图 2 所示,一列机械波沿 x 轴传播,波速为 16m/s,某时刻的图象如图,由图象
可知 [ ]
A.这列波波长为 16m
B.这列波传播 8m 需 2s 时间
C.x=4m 处质点的振幅为 0
D.x=6m 处质点将向 y 轴正向运动
3.a、b 是一条水平绳上相距为 L 的两点,一列简谐横波沿绳传播,其波长等于 2L/3,
当 a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 [ ]
A.经过平衡位置,向上运动
B.处于平衡位置上方位移最大处
C.经过平衡位置,向下运动
D.处于平衡位置下方位移最大处
4.一列沿 x 轴正方向传播的波,波速为 6m/s,振幅为 2cm,在某一时刻距波源 5cm
的 A 点运动到负最大位移时,距波源 8cm 的 B 点恰在平衡位置且向上运动.可知该波的波
长λ,频率 f 分别为 [ ]
A.λ=12cm,f=50Hz
B.λ=4cm,f=150Hz
C.λ=12cm,f=150Hz
D.λ=4cm,f=50Hz
图 1
图 3
图 2
5.一列沿 x 方向传播的横波,其振幅为 A,波长为 λ,某一时刻波的图象如图 3 所示。
在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为
A.(5/4)λ,0 B.λ ,-A
C.λ,A D.(5/4)λ,A
6.以下对波的说法中正确的是 [ ]
A.频率相同的波叠加,一定可以发生稳定的干涉现象
B.横波可以在固体、液体和气体中传播
C.纵波不能用波的图象描述
D.波长和障碍物尺寸相近时,衍射现象明显
7.图 4 所示为一列简谐波在 t=7/4s 时的波动图象。已知波速为 v=20m/s.在 t=0 时刻,
x=10m 的质点的位置和速度可能是 [ ]
A.y=4cm,速度方向向下
B.y=0cm,速度方向向下
C.y=0cm,速度方向向上
D.y=-4cm,速度方向向上
8.图 5 中有一为上下振动的波源 S,频率为
100Hz.所激起的波向左右传播,波速为 A、B 两个质点,当 S 通
过平衡位置向上振动时,A、B 质点的位置是 [ ]
A.A 在波谷,B 在波峰
B.A、B 都在波峰
C.A 在波峰,B 在波谷
D.A、B 都在波谷.
9.如图 6 所示,已知一列横波沿 x 轴传播,实线和虚线分别是
方向与传播距离是 [ ]
A.沿 x 轴正方向,6m
B.沿 x 轴负方向,6m
C.沿 x 轴正方向,2m
D.沿 x 轴负方向,2m
图 4
图 5
图 6
10.图 7 为一列横波的某时刻的图象 a、b、c、d 为介质的几个质点,则
、c 两质点有相同的振幅
质点此时的加速度为正方向最大
质点此时向正方向运动
质点此时速度为零,b、d 的距离为波长
二、填空题(每小题 6 分,共 24 分)
11.图 8 所示是一列横波在某一时刻的波形图线,
则这列波的波长是______米,质点振动的振幅是
______米。如果波的传播速度是 4 米/秒,这列波的
周期是_____秒。
12.如图 9 所示,一列简谐横波在 x 轴上传播着,
在 t1=0 和 t2= 的时刻,波的图像分别如图中的实
线和虚线所示。这列波的波速可能是______。
13.如图 10 所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传
播着,各质点的振幅都是 2cm。某时刻 P、Q 两质点的位
移都是 1cm,质点 P 的速度方向沿 y 轴负方向,质点 Q
与之相反。已知 P、Q 两质点相距 60m,则这列波的波长
最长可能是______m。
14.图 11 是一列简谐波在某一时刻的图像。质点 P 在此时刻的速度为 v。若已知经过
质点 P 的速度仍为 v(大小和方向),再经过 ,质
点 P 的速度大小为 v,但方向反向。由此可知这列波是沿 x
轴______方向传播的,波速大小为______m/s(已知周期大
于 )。
三、计算题(每题 12 分,共 36 分)
15.横波如图 12 所示,t1 时刻波形为图中实线所示;t2 时刻波形如图中虚线所示.已知Δ
t=t2-t1=,且 3T<t2-t1<4T,问:
(1)如果波向右传播,波速多大?
(2)如果波向左传播,波速多大?
图 7
图 8
图 9
图 11
图 10
图 12
16.一横波在某一时刻的波形如图 13 所示,P 点经Δt= 第一次到达波峰,波速多大?
17.在一列横波的传播方向上有两点 P 和 Q,
两点间距离 30m,它们的振动图象如图 14 所
示.问:
(1)若 P 点距波源近,波速多大?
(2)若 Q 点距波源近,波速多大?
64.如图所示,从人入 S 处送入某一颇率的声音,通过左右两条管
道路径 SAT 和 SBT,声音传到了出口 T 处,并可从 T 处监听声音,右侧
的 B 管可以拉出或推入以改变 B 管的长度.开始时左右两侧管道关于
S、 T 对称,从 S 处送入某一频率的声音后,将 B 管逐渐拉出,当拉出的长度为 l 时,第
1 次听到最低的声音,设声速为 v,则该声音的频率为( )
A. B.
C. D.
答案:B
65.如图所示,让小球 P 一边贴水面每秒振动 5 次,一边沿
x 轴正方向匀速移动,O 点是它的初始位置.图示为观察到的某
一时刻的水面波,图中的实线表示水面波的波峰位置,此时小球
P 处于波峰位置,激起的第一个波峰刚好传到 40 cm 处.那么水
面 波 的 传 播 速 度 及 小 球 P 匀 速 移 动 的 速 度 分 别 是
( )
A. m/s, m/s
m/s, m/s
m/s, m/s
l
v
8 l
v
4
l
v
2 l
v
图 13
图 14
D. m/s, m/s
答案:D
66.如图所示,S1 、S2 为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表
示波峰、虚线表示波谷.已知两列波的波长 < ,该时刻在
P 点为两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述正确的是( )
点有时在波峰,有时在波谷,振动始终加强
点始终在波峰
点的振动不遵守波的叠加原理,P 点的运动也不始终加强
D. P 点的振动遵守波的叠加原理,但并不始终加强
答案:D
67. a 为声源,发出声波,b 为接收者,接收 a 发出的声波.a、b 若运动,只限于沿两者
连线方向上.下列说法中正确的是( )
A. a 静止,b 向 a 运动,则 b 收到的声频比 a 发出的高
、b 向同一方向运动,则 b 收到的声频一定比 a 发出的高
C. a、b 向同一方向运动,则 b 收到的声频一定比 a 发出的低
、b 都向相互背离的方向运动,则 b 收到的声频比 a 发出的高
答案:A
59.质点以坐标原点 O 为中心位置在 y 轴上做简谐运动,其振动图象如图甲所示,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. 0 m/s。0. 3 s 后,此质点立即停止运
动,再经过 0. 1 s 后的波形图是图乙中的(
答案:C
1 2
答案
一、选择题
1.A. 2.D. 3.C. 4.B. 5.B. 6.D. 7.C. 8.C. 9
.C. 10.A.
二、填空题
11.2
12.v 右=80(4n+1)m/s 或 v 左=80(4n+3)m/s
13.180m
14.负 5
三、计算题
15.(1)52m/s (2)60m/s
16.波向右传播:10m/s;波向左传播:30m/s
17 解 (1)P 点距波源近,表明 P 点先于 Q 点振动.由图可知,P 点的振动状态传
到 Q 点需要时间:
Δt=(+)
(2)若 Q 点距波源近,表明 Q 先于波源振动,如图可知,Q 点的振动状态传到 P 点需
要时间:
Δt=(+)