1、机械波测试题(含答案)一、机械波 选择题1一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为v,周期为T,振幅为A绳上两质点M、N的平衡位置相距四分之三波长,N位于M右方设向上为正,在t=0时刻M位移为,且向上运动;经时间t(),M位移仍为,但向下运动,则( )A在t时刻,N恰好在波谷位置B在t时刻,N位移为负,速度向上C在t时刻,N位移为负,速度向下D在2t时刻,N位移为,速度向下2一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T,且0.25sT0.5s,则()A不论波向x轴哪一方向传播,在这0.5s内,x=1m处的质点M通过的路程都相等B当波向+x方向传播时,波
2、速等于10m/sC当波沿+x方向传播时,x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等D当波沿x方向传播时,经过0.1s时,质点M的位移一定为零3一列波长大于3m的横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图象如图所示,由此可知( )A波长为4mB波速为2m/sC3s末A、B两质点的位移相同D1s末A点的速度大于B点的速度4如图,是均匀媒质中轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为和。一列简谐横波以的波速沿轴正向传播,在时刻到达质点处,质点由平衡位置开始竖直向下运动,时第一次到达最高点。下列说法正确的是()A在时刻波恰好传到质点处B在时刻质点恰好到达最高点C质点开始
3、振动后,其振动周期为D在的时间间隔内质点向上运动E.当质点向下运动时,质点一定向上运动5如图甲,介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m。图乙是波源做简谐运动的振动图像。波源振动形成的机械横波可沿图甲中x轴传播。已知t=5s时刻,A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处。下列判断正确的是()AA质点的起振方向向上B该列机械波的波速为0.2m/sC该列机械波的波长为2mDt=11.5s时刻,B质点的速度方向沿y轴正方向6一列简谐横波沿 x 轴传播,如图甲是 t=0.2s 时的波形图,P、Q 是这列波上的两个质点,图乙是 P质点的振动图象,下列说法正确的是( )A再经过 0.2s
4、,Q质点的路程为 4mB经过s的时间,波向 x轴正方向传播 5mCt=0.1s 时质点 Q处于平衡位置正在向上振动D之后某个时刻 P、Q两质点有可能速度大小相等而方向相反7一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T。在t0时的波形如图所示,波上有P、Q两点,其纵坐标分别为yP2cm,yQ2cm,下列说法正确的是_AP点的速度正在增大BP点的振动形式传到Q点需要CP、Q在振动过程中,位移的大小总相等D在内,P点通过的路程为20cmE.经过,Q点回到平衡位置8位于x=0m、x=18m的波源P、Q在同一介质中分别产生两列横波甲、乙,传播方向相反,某时刻两列波的波形图如图所示,此时x=1m处的质点振动了5
5、s时间。以下说法正确的是()A甲波的波速为0.8m/sB两列波叠加后不会产生干涉现象Cx=8m处的质点起始振动方向沿y轴正方向D波源P比波源Q迟振动了2s9图1为沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,质点a、b、c的平衡位置的坐标分别为0、11m、15 m;图2为该波传播方向上某质点的振动图像,下列判断正确的为_。A该简谐波传播的速度大小为0.5 m/sBt=0时,质点a偏离平衡位置的位移为2.5cmC图2可能为质点a的振动图像D质点b的振动方程为E.t=10s时,质点c偏离平衡位置的位移为-2.5cm10甲、乙两列简谐横波在同一介质中同向独立传播,传播方向沿轴正方向。如图所示为时刻
6、的部分波形。时刻质点第一次振动至平衡位置。对此现象,下列说法正确的是()A乙波的波长为B甲波的周期为C甲波的传播速度为D时刻两列波没有波峰重合处E.时刻在处两列波的波峰重合11如图,轴上S1与S2是两个波源,产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播,波速均为v=0.4m/s,振幅均为A=2cm,图示为t=0.1s时刻两列波的图象,此时分别传播到P点和Q点,下列说法正确的是( )At=0.6s时刻质点P、Q都沿y轴负向运动Bt=0.85s时刻,质点P、Q都运动到M点Ct=1.225s时刻,x=0.5cm处的质点M的位移为-2.83cmDt=1.25s时刻,x=0.5m处的质点M为振幅为4cmE.t=3
7、.6s时刻,质点P的位移为零12一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45m,右图是A处质点的震动图像当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动,这列波的波速可能是A4.5m/sB3.0m/sC1.5m/sD0.7m/s13如图甲所示为一列简谐横波在t0.2s时的波形图,P为平衡位置在x2m处的质点,图乙所示为质点P的振动图象,则下列关于该波的说法中正确的是_A该波的周期是0.4sB该波沿x轴正方向传播C该波的传播速度为10m/sDt0.3s时,质点P的速度为零,加速度最大E.从t0.2s到t0.5s,质点P通过的路程为40cm14一列简谐横波沿x轴正方向传
8、播,在t0和t0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示已知该波的周期T0.20 s下列说法正确的是_A波速为0.40 m/sB波长为0.08 mCx0.08 m的质点在t0.70 s时位于波谷Dx0.08 m的质点在t0.12 s时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m15如图所示,位于介质和分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则Af12f2,v1v2Bf1f2,v12v2Cf1f2,v10.5v2Df10.5f2,v1v216甲、乙两列完全相同的
9、横波,分别从波源 A、B 两点沿直线 Ox 相向传播,t=0 时的图象如图所示,若两列波的波速均为1m/s,则( )At=0.2s 时,CD 间 F 点的位移最大Bt=0.2s 时,CD 间 E、F、G 三点的位移最大Ct=0.5s 时,CD 间只有 F 点的位移最大Dt=0.5s 时,CD 间 E、G 两点的位移最大17在图中坐标系的原点处有一波源,图中a、b、c、d、e五点的横坐标分别为5 cm、15 cm、18 cm、21 cm、27 cm该波源在介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐横波,从该简谐波第一次传到c点开始计时,此时c点的振动方向沿y轴的正方向,经时间t0.6 s时该简谐波第
10、一次传到e点,此时c点第一次到达x轴下方的最大位移处,已知该简谐波的振幅为A则以下说法正确的是_(填正确答案标号)A该简谐波的速度大小为20 cm/sB该简谐波的周期为0.8 sC在t0.6 s时间内,质点d通过的路程为3AD在ts时质点a应处于平衡位置且沿y轴的负方向振动E.在t0.5 s时质点b、c的位移相同18列说法中正确的是 A物体做简谐运动时,回复力一定是物体受到的合外力B系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动,受迫振动的周期与驱动力的周期一致C在波动中,振动相位总是相同的两个质点间的距离叫做波长D波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射E.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光
11、的色散现象19由波源S形成的简谐横被在均匀介质中向左、右传播已知介质中P、Q两质点位于波源S的左右两侧如图甲所示,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为5.1m、8.2m.图乙中实线和虚线分别表示P、Q的振动图像,下列判断正确的是_(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分每选错1个扣3分,最低得分为0分)AP、Q的起振方向相同BP、Q的运动方向始终相同C当P在波峰时.Q向下运动D这列波的频率为10HzE.这列波的波速可能为10m/s20下面哪些应用是利用了多普勒效应()A利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B交通警察向行进中的汽车发射一个已
12、知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理C铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去21沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则时A质点M对平衡位置的位移一定为负值B质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向一定相同D质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反22下列说法正确的是()A雷达是利用超声波工作的B红外线比紫外线更容易发生衍射现象C真空中的光速在不同的惯性参考系中
13、是相同的D在同一个周期里,波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同23如图所示,a、b两列沿x轴传播的简谐横波,0时刻的波形如图所示,两列波传播的速度大小均为v=2m/sa波的振幅为2cm,沿x轴正向传播,b波的振幅为1cm,沿x轴负向传播,下列说法中正确的是( )A横波a的周期为2sBx=1m处的质点的振幅为1cmCt=0.5s时刻,x=2m处的质点位移为3cmDt=0.5s时刻,x=1m处的质点向y轴负方向振动E.t=1.0s时刻,x=2m处的质点位移大小等于3cm24两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别
14、沿+x和-x轴方向在同一介质中传播,两列波的振动方向均沿y轴,某时刻两波的波面如图所示,实线表示P波的波峰,Q波的波谷;虚线表示P波的波谷、Q波的波峰a、b、c为三个等间距的质点,d为b、c中间的质点下列判断正确的是:A质点a的振幅为2AB质点b始终静止不动C图示时刻质点c的位移为0D图示时刻质点d的振动方向沿-y轴25一列简谐横波,在t0.6 s时刻的图象如图甲所示,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是( )A这列波沿x轴正方向传播B这列波的波速是m/sC从t0.6 s开始,质点P比质点Q 晚0.4 s回到平衡位置D从t0.6 s开始,紧接着的t0.6 s时间内,A质点通过的路
15、程是4 m二、机械波 解答题26甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播,波速度均为.两列波在时的波形曲线如图所示,求:(1)时,介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标;(2)从开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间.27从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示两列波的波速均为10m/s求(i)质点P、O开始振动的时刻之差;(ii)再经过半个周期后,两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标28如图所示,a是一列正弦波在t0时刻的波形曲线,P是波形曲线上的
16、一个质点b是t0.4 s时的波形曲线(1) 求这列波的波速.(2) 若波向右传播,质点P在t0时刻振动方向如何?它的最大周期为多少?(3)若该波0.4s内的传播距离为30m,则此时波的传播方向如何?29如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,t0.2s时刻的波形如下图中实线所示,t0.5s时刻的波形如图中虚线所示,t0时刻,x2m处的质点正处在波谷,周期T0.5s,求:(i)这列波传播的方向及传播的速度;(ii)从t0时刻开始,波传播3s后,2m处的质点运动的路程为3m,求该质点的振幅和经过2.5s的位移。30实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t10和t20.06 s时刻的波形图已知在t0时
17、刻,x1.5 m处的质点向y轴正方向运动(1)判断该波的传播方向;(2)求该波的最小频率;(3)若3T0.06 s4T,求该波的波速大小31 图甲为波源的振动图象,图乙是该波源产生的横波在某时刻t的波形图,已知波沿x轴正向传播,乙图中的O点表示波源求:(1)这列波的波速;(2)从时刻t开始,到图乙中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时,质点P经过的路程【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、机械波 选择题1C【解析】【分析】【详解】ABC因为波向右传播,当时M在波峰位置时,N点在平衡位置且向下振动,当M点由波峰向平衡位置运动过程中,N点就由平衡位置向波谷运动,所以经过时间t,M点的位置是时,
18、N点在平衡位置下方,向下运动,还没有到达波谷,AB错误,C正确;DM点经过时间从运动到波峰,所以从运动到平衡位置的时间小于,所以M点从平衡位置向下运动,到返回平衡位位置向上运动过程中,N点就从波谷向波峰运动,经过2t后,M点在平衡位置的下方,所以N点速度方向向上,D错误。故选C。2B【解析】【详解】A机械波的振幅为,当波向轴正方向传播时:根据周期的范围可知,时,符合条件,在内质点M振动的路程:当波向轴负方向传播时:根据周期的范围可知,时,符合条件,在内质点M振动的路程:所以质点M通过的路程都不相等,A错误;B当波向轴正方向传播时,根据图像可知波长,波速为:B正确;C当波向轴正方向传播时,质点M
19、经过的路程为,质点M、N经过经过的路程为,两质点均回到初始位置,再经过过程中,因为质点N的平均速度大于质点M的平均速度,所以质点N经过的路程大于,所以质点N的路程大于M点的路程,C错误;D当波向轴负方向传播时,因为,所以质点M未回到平衡位置,位移不为零,D错误。故选B。3A【解析】【分析】【详解】AB由振动图像可知T=4s,因波长大于3m,则当n=0时,v=1m/s,此时,故选项A正确,B错误;C3s末A点的位移为-2cm、B质点的位移为零,故位移不相同,选项C错误;D1s末A点的速度为零,而B点的速度最大,故1s末A点的速度小于B点的速度,选项D错误;故选A。4ACD【解析】【分析】【详解】
20、A间距离为,波在同一介质中匀速传播,则波从传到的时间为即在时刻波恰好传到质点d处,选项A正确;B设该波的周期为T,由题可得解得波从a传到c的时间为则在时刻质点c已振动了,而c起振方向向下,故在时刻质点c恰好经过平衡位置向上,选项B错误;C质点b的振动周期等于a的振动周期,即为,选项C正确;D在的时间间隔内,质点c已振动了,质点c正从波谷向波峰运动,即向上运动,选项D正确;E波长为间距离为结合波形得知,当质点d向下运动时,质点b不一定向上运动,选项E错误。故选ACD。5AC【解析】【分析】【详解】A由波源的振动图像知,波源起振的方向为向上,则质点的起振方向向上,故A正确;B由波源的振动图像知,s
21、,已知s时刻,质点第一次运动到轴负方向最大位移处,可知机械横波从点传到质点的时间是2s,则该列机械波的波速m/s=0.5m/s故B错误;C该列机械波的波长m=m故C正确;D由题设条件知,振动从点传到质点的时间是s=10ss时刻,质点已振动了1.5s,因s,所以质点在s时刻向下振动,因此质点的速度方向沿轴负方向,故D错误。故选AC。6CD【解析】【分析】【详解】A由乙图可知,振动周期因此再经过 0.2s,Q质点的路程为2A= 4cmA错误;B由乙图可知在t=0.2s 时刻,P经平衡位置向下运动,因此波沿x轴负方向传播,B错误;C由甲图可知因此波速因此t=0.1s 时质点Q振动情况与t=0.2s
22、时,处质点的振动情况完全相同,处于平衡位置正在向上振动,C正确。D由于P、Q之间恰好等于,因此当P运动到位置处时,可能Q也恰好运动到这个位置,且运动方向与P运动方向相反,D正确。故选CD。7BCE【解析】【分析】【详解】A由于波沿x轴正方向传播,可知P点正在向上运动,速度正在减小,A错误;B质点每振动一个周期T,波向前传播一个波长,由图可知,P、Q平衡位置间的距离恰好是半个波长,因此P点的振动形式传到Q点需要,B正确;C由于P、Q间平衡位置间的距离恰好是半个波长,因此振动过程中,P、Q位移总是大小相等,方向相反,C正确;D每经过一个周期,质点运动路程为4倍振幅,但经过,只有处于平衡位置或最大位
23、移处的特殊点路程才是1倍振幅,其它点不再是1倍振幅,因此在内,P点通过的路程不是20cm,D错误;E质点Q的振动函数表达式由图像及题意可求得因此Q点再运动到平衡位置的时间E正确。故选BCE。8CD【解析】【分析】【详解】A由图可知甲波的波长已知x=1m处的质点振动了5s时间,则解得周期根据波长、周期和波速的关系可知选项A错误;B由图知乙波的波长介质决定波速,两列波的波速相等,则乙波的周期所以两波周期相同,频率相同,叠加后能发生干涉现象,选项B错误;C两列波的波速相等,则两波同时到达x=8m处,且两波的起振方向均沿y轴正方向,故该处质点的起振方向沿y轴正方向,选项C正确;D由图可知甲波传播了6m
24、,乙波传播了8m,则甲波少传播了2m,迟传播了故波源P比波源Q迟振动了2s,选项D正确。故选CD。9ABE【解析】【分析】【详解】A由图1可知波长 ,由图2可知振动周期 ,根据可知波速度A正确;B由图1可知波源的振动的表达式初相位为代入上式,可得B正确;C0时刻波源a正在沿y轴向下运动,而图2中0时刻该质点正在沿y轴向上振动,因此图2不可能为质点a的振动图像,C错误;D质点b的振动方程为,D错误;Et=10s时,处的质点振动情况恰好传到c,根据对称性可知,在t=0时,处质点在y=-2.5cm处,E正确。故选ABE。10ACD【解析】【详解】A读取图象信息知波长为,所以A正确;B甲波的Q点运动至
25、平衡位置所需时间为则甲波周期为所以B错误;C波的传播速度仅由介质决定,甲、乙两列波的速度相同,有所以C正确;DE取时刻,两个波峰点为基准点,二者相距6m。假设时刻两列波的波峰有相遇处,则该相遇处与两个波峰基准点的距离差为(,均为整数)即该方程式,无整数解。则时刻两列波波峰没有重合点。所以D正确,E错误。故选ACD。11CDE【解析】【详解】A.两列波的周期均为;在t=0.1s时刻P质点向下振动,Q质点向下振动,在t=0.6s时刻,正好经过,故P、Q质点均向上运动,A错误;B.波的传播过程中,质点只在平衡位置振动,故B错误;C. 从t=0.1s时刻到t=1.225s时刻,经过了,两列波传到M点的
26、时间均为,故质点M的振动时间为,M点起振方向向下,且为振动加强点,故质点的位移为故C正确;D. t=1.25s时刻两列波的波峰恰好传播到M点,M点为振动最前点,故M点的振幅为4cm,D正确;E.t=3.6s时刻,两列波均已经通过了P点,故质点P的位移为零,E正确;故选CDE。12A【解析】【分析】【详解】本题主要考查了波和振动图像的关系,较容易从图中可知周期为0.4s由题可知质点AB可能AB间距和波长的关系为再由公式代入数据可知波速选项A正确【点睛】对于波动和振动图像关系问题中,关键问题是能画出两质点间的最简单波形图对波动问题,我们要注意波的时间和空间上都呈周期性变化,也是带来多解的根本原因;
27、本题中已知波从A传到B,根据AB质点同一时刻振动情况,我们先画出一个波形内的情况,再用波长的周期性得出波长与AB间距的关系在处理好波动问题,关键要理解波的图像和振动图像的区别13ACD【解析】试题分析:(1)由题图乙可以看出,质点P完成一次全振动所需的时间为0.4s,所以该波的传播周期为0.4s,选项A正确;由题图乙可知,在t0.2s后质点P向x轴负方向运动,根据质点振动方向与波的传播方向之间的关系可以判断,该波一定是沿x轴负方向传播,选项B错误;由v/T可知,该波的传播速度为v10m/s,选项C正确;在t0.3s时,质点P运动到距平衡位置最远处,所以其速度为零,加速度最大,选项D正确;从t0
28、.2s到t0.5s,质点P通过的路程应为60cm,选项E错误考点:波动图像、振动图像【名师点睛】由乙图读出质点P在t=0.2s时刻的速度方向,在甲图上,运用波形的平移法判断出波的传播方向,读出波长和周期,求出波速根据时间与周期的关系,确定质点的位置,分析速度的大小和速度的方向14ACE【解析】【分析】【详解】AB波沿x轴正方传播,根据波形图可知该波的周期T0.20s,n只能等于0,故波长所以波速故A正确,B错误;Cx=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向上振动,经过t=0.70s时所以0.7s时x=0.08m处的质点位于波谷,故C正确;Dx=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向上振动,
29、经过t=0.12s时即所以0.12s时x=0.08m处的质点位于平衡位置上边正在向下振动,故D错误;E若此波传入另一介质中,频率不变,则周期不变,其波速变为0.80m/s,则它在该介质中的波长为故E正确。故选ACE。15B【解析】【分析】【详解】同一波源的频率相等,所以有,从图中可得,故根据公式可得,故B正确,ACD错误16C【解析】【详解】ABt=0.2s时,波传播的距离x=vt=0.2m,两列都传到F点,此时两列波单独引起F点的振动方向均向下,但位移是零,E、G两点位移最大,故AB错误。CDt=0.5s时,波传播的距离x=vt=0.5m,两列波的波峰同时传到F点,CD间只有F点的位移最大,
30、故C正确,D错误。17BDE【解析】【详解】设该简谐波的波长为,由题中的条件可知c、e两点之间的距离为,即=9cm,=12 cm,周期为T,则tT,所以T0.8 s,因此该简谐波的波速大小为,故A错误,B正确;该简谐波的振动形式由c传到d所需要的时间为,在t0.6 s的时间内质点d振动的时间为t2tt10.4s,则质点d通过的路程为振幅的2倍,即2A,故C错误;由题中的条件描绘出t=0时的波形图,如图所示,此时质点a处于x轴上方且向上振动,原点的振动形式从原点传播到a点所需的时间为,故时,a点处于平衡位置,振动方向沿y轴的负方向,故D正确;0.5s,则在00.5s内质点b先由x轴上方最大位移处
31、向下运动到达x轴下方最大位移处,再向上运动到达位移为A处,质点c先由平衡位置向上运动到达x轴上方最大位移处,再向下运动经过平衡位置,到达位移为处,故E正确所以BDE正确,AC错误18BDE【解析】【详解】A、物体做简谐运动时,回复力不一定是物体受到的合外力,例如在单摆中,单摆的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力,并非是重力与绳子拉力的合力,故A错误;B、系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动,且受迫振动的周期与驱动力的周期一致,故B正确;C、在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫波长,故C错误;D、波可以绕过障碍物继续传播的现象属于波的衍射,故D正确;E、色散现象是将含有多种颜色的光被
32、分解为单色光的现象,故E正确。19ADE【解析】【详解】P、Q的起振方向与波源S的起振方向一致,故起振方向相同,故A正确;由图乙可知:在0.5n+0.25(s)0.5n+0.26(s)时间内,P、Q的运动方向正好相反,故B错误;由图乙可知:当P在波峰时,Q的位移为正,且向波峰运动,故Q向上运动,故C错误;由图乙可得:周期T=0.1s,故频率f=10Hz,故D正确;由图乙可知:质点Q的振动比质点P的振动晚0.01s,故根据波的传播可得:8.2m-5.1m=v(nT+0.01s)=v(0.1n+0.01)m,故波速,当n=3时,波速v=10m/s,故E正确所以ADE正确,BC错误20ABD【解析】
33、【分析】【详解】凡是波都能发生多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远天体相对于地球运动的速度;利用多普勒效应制作的测速仪常用于交通警察测量汽车的速度;铁路工人是根据振动的强弱(并非多普勒效应)而对火车的运动进行判断的;炮弹飞行时,与空气摩擦产生声波,人耳接收到的频率与炮弹的相对运动有关因此只有选项C没有利用多普勒效应;故选C21CD【解析】【分析】【详解】由图读出波长为=4m,则该波的周期为t=0时刻质点M向上运动,则在时刻,质点M正从波峰向平衡位置运动,所以其速度增大,加速度减小。位移为正,质点M的速度沿y轴负方向,加速度沿y轴负方向,所以加速度方向与速度方向相同,速度方向与位移
34、方向相反,质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反,故CD正确,AB错误。故选CD。22BCE【解析】【详解】A.雷达是利用无线电波工作的,A错误;B.红外线比紫外线波长长,更容易发生衍射现象,B正确;C.在惯性参考下中,真空中的光速,故真空中的光速在不同的惯性参考系中相同,真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,C正确;D.波上的质点不沿波传播的方向移动,D错误;E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,到平衡位置的距离相等,故回复力不变,那么加速度相同;但是,前后两次经过同一位置时,根据振动方向可以知道:速度大小相同,方向相反,故E正确23ABD【解析】【分析】【详解】A由图可得两波波
35、长均为m,故两波的周期均为s,故A正确; B若以x=0, x=4m处等效看作波源,两列波振动情况相反,x=1 m处的质点为振动减弱点 ,其振幅为,故B正确; Ct=0.5s时刻,根据波的传播方向及波速可得:a波波峰,b波波峰传播到x=2m处,故x=2m处质点的位移为2cm+1cm=3cm,故C错误;Dt=0.5s时刻,根据波的传播方向及波速可得:a、b波平衡位置传播到x=1m处,且a波向下振动,b波向上振动,根据两波振幅可得:x=1m处质点向下振动,故D正确;Et=1s时刻,根据波的传播方向及波速可得:a、b波平衡位置传播到x=2m处,故x=2m处质点的位移为0,故E错误。故选ABD24CD【
36、解析】AC、质点a和c是两列波的波峰与波谷相遇点,两列波的振幅相等,所以a和c位移始终为0,即静止不动,故A错误,C正确;B、在经过四分之一周期,两列波各向前传播四分之一波长,P波a处的波谷和Q波在c处的波谷刚好传播到b点,所以b点是波谷与波谷相遇,振幅为2A,为振动加强点,故B错误;D、图示时刻,d点在P波的平衡位置与波峰之间,振动方向沿y轴的负方向,同时d点在Q波的波谷与平衡位置之间,振动方向沿y轴的负方向,所以d点的振动方向沿y轴的负方向,故D正确;故选CD【点睛】两列频率相同的相干波,当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,据此分析25ABD【解析】【分
37、析】【详解】A、由题图乙可知,t0.6 s时A点沿y轴负方向振动,因此可判断这列波是向x轴正方向传播的,选项A正确;B、由题图甲可知,该波的波长为20 m,由题图乙可知,该波的周期为1.2 s,可得该波的波速为m/s,选项B正确;C、由波上各质点振动情况可知,P点沿y轴正方向振动,应该先回到平衡位置,选项C错误;D、0.6 s的时间为半个周期,因此质点振动路程为4 m,选项D正确故选ABD二、机械波 解答题26(1) (2)t=0.1s【解析】【分析】【详解】(1)根据两列波的振幅都为,偏离平衡位置位移为16的的质点即为两列波的波峰相遇设质点坐标为根据波形图可知,甲乙的波长分别为,则甲乙两列波
38、的波峰坐标分别为综上,所有波峰和波峰相遇的质点坐标为整理可得(ii)偏离平衡位置位移为是两列波的波谷相遇的点,时,波谷之差整理可得波谷之间最小的距离为两列波相向传播,相对速度为所以出现偏离平衡位置位移为的最短时间27(i)0.05s(ii)两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为:2m、3m、3m、4m、5m合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m【解析】(i)该波的周期为,由图知,质点P、O开始振动的时刻之差为;(ii)该波的波长为,根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,可知,两列波在x=1m和x=5m
39、之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为:1m、2m、3m、4m、5m合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m【点睛】解决本题的关键是掌握波的叠加原理,知道波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱28(1) 20n5 (m/s) (n0,1,2) 20n15 (m/s) (n0,1,2) (2) P点向-y方向运动,1.6s (3)波沿x轴负方向传播【解析】试题分析:波形均有空间上的周期性,分波形左、右两种移动方向,先求解波形位移的通项,然后求解速度的通项;利用波形平移法得到质点P在t=0时刻的运动方向解:(1) 由图可知,波长8 m,若
40、波沿x轴正方向传播,则在0.4秒内传播的距离为: 故波速为: (n=0,1,2,)若波沿着x轴负方向传播,则在0.4s内传播的距离为: 故波速为:(n=0,1,2,);(2) 若这列波向右传播,当n=0时,周期最大即 利用波形平移法,P点向-y方向运动;(3) 满足v220n15 (m/s) (n3)所以该波沿x轴负方向传播点晴:此题考查了机械波传播时波形的重复性及多解性,同时考查质点振动方向、波的传播方向及波形图的关系29(i)沿+x方向传播,10m/s;(ii)0.2m,【解析】【分析】【详解】(i)周期T0.5s,因此从实线到虚线的时间间隔假设波沿x轴负方向传播,则求得将实线波形沿x轴正
41、方向平移的波形为t=0时刻的波形,此波形表明x=2m处的质点不在波谷,因此假设不成立,则这列波沿+x方向传播,则解得波传播的速度(ii)由题有振动的路程解得该质点的振动方程为当t=2.5s时,质点的位移为30(1)向x轴正方向传播(2)12.5 Hz(3)75 m/s【解析】【详解】(1)由题意可知在t0时刻,x1.5 m处的质点向y轴正方向运动,则该波向x轴正方向传播(2)因波的传播具有周期性,设波的周期为T,t20.06 s时刻,则有(下列各式中n0,1,2) 得: 则:当n0时,f最小为:fminHz12.5 Hz.(3)法一:由3T0.06 s4T, (n+)T0.06 s得:n3,T0.016 s所以:.法二:由3T0.06 s4T知,n3,则波在0.06 s内传播距离为:x(3+)4.5 m.31(1) (2)【解析】【分析】【详解】(1)由图象可知:,波速(2)由图乙知:在t时刻,P的振动状态为到达平衡位置且向上运动此振动状态由P传至Q的时间由图知,振幅A=5cm,则质点P经过的路程