1、机械波一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1如图所示为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，由此可断定此横波()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正向下运动解析：由质点A向上运动可以确定波向左传播，则质点B、C正向下运动，质点D、E正向上运动，故C正确答案：C2如图所示为一列简谐横波的图象，波速为0.2 m/s，以下结论正确的是()A振源振动的频率为0.4 HzB若质点a比质点b先回到平衡位置，
2、则波沿x轴正方向传播C图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为213D经过0.5 s质点a、b、c通过的路程为75 cm解析：由图可知，波长为8 cm，周期为T s0.4 s，振动频率为2.5 Hz，A错若质点a比质点b先回到平衡位置，则质点a向下振动，波沿x轴负方向传播，B错回复力的大小与位移成正比，C对，经过0.5 s即1T，只有c点通过的路程为75 cm，D错答案：C3. 振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t0时刻绳上形成的波形如图所示规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是()解析：选B.本题考查波动与振动相结合的问题由t0时刻绳上形成的波形可知该波刚传到P点时
3、处于平衡位置，由“上下坡”法可知，P处上坡，所以起振方向向下，B正确4一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为.若在x0处质点的振动图象如右图所示，则该波在tT/2时刻的波形曲线为下图中的()解析：从振动图象上可以看出x0处的质点在tT/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确答案：A5介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()A它的振动速度等于波的传播速度B它的振动方向一定垂直于波的传播方向C它在一个周期内走过的路程等于一个波长D它的振动频率等于波源的振动频率解析：由振动和波的关系可知：质点的振动速度是质点运动的速度，而波的传播速度是指“振动
4、”这种运动形式的传播速度，故A错；波可分为横波和纵波，在纵波中，质点的振动方向与波的传播在一条直线上，故B错；在一个周期内波传播的距离等于波长，而质点运动的路程等于4个振幅，故C错；介质中所有质点的振动都是由波源的振动引起的，它们的振动频率与波源的振动频率都相同，故D正确答案：D6如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处解析：画出将Q点的振动状态传到P点，即tT时的波形图(如图)，由波的传播方向
5、知，1 cmx2 cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错误；此时Q处的质点在波谷，具有沿y轴正向的加速度，所以B正确，C、D错误答案：B7如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t0.2 s时刻的波形图已知该波的波速是0.8 m/s，则下列说法正确的是()A这列波的波长是14 cmB这列波的周期是0.125 sC这列波可能是沿x轴正方向传播的Dt0时，x4 cm处的质点速度沿y轴负方向解析：由波动图象可知波长12 cm，故A错；由T0.15 s，故B错；t0.2 s(0.150.05)sTT，则波沿传播方向传播的距离为x(124)cm16 cm，即在T内波传播
6、的距离为x04 cm，故波沿x轴负向传播，C错；由波的传播方向可知x4 cm处的质点在t0时沿y轴负方向，故D正确答案：D8如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25 m/s，经过时间1 s后的波形如虚线所示那么这列波的传播方向与这段时间内质点P(x0.1 m处)所通过的路程是()A沿x轴负方向，10 cm B沿x轴正方向，30 cmC沿x轴负方向，50 cm D沿x轴负正向，70 cm解析：波的传播距离xvt0.25 m，故波沿x轴负方向传播，P所通过的路程为5倍振幅，即50 cm.答案：C9一列简谐横波沿x轴传播t0时刻的波形如图所示，质点A与质点B相距1 mA点
7、速度沿y轴正方向；t0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处由此可知()A此波的传播速度为25 m/sB此波沿x轴正方向传播C从t0时起，经过0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 mD在t0.04 s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向解析：因为A、B相距1 m，所以波长2 m，因A点速度沿y轴正方向，所以波沿x轴负方向传播因t0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处，可知波的周期T40.02 s0.08 s所以波速v m/s25 m/s，A正确、B错误，介质中质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，所以C项错误t0时B点通过平衡位置沿y轴负方向运动，经0.04 s即个周期，
8、质点B将通过平衡位置沿y轴正方向运动，所以D错答案：A10一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D5 m/s解析：因为该波的周期大于0.02 s，所以波在0.02 s内传播的距离小于一个波长比较两时刻波形图可知，若波沿x方向传播，则波的传播距离为x2 cm，所以波速v1 m/s；若波沿x方向传播，波的传播距离x6 cm，所以波速v3 m/s，B项正确答案：B二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的
9、要注明单位)11(15分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位已知某超声波频率为1.0105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示(1)从该时刻开始计时，画出x7.5103 m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)解析：本题考查振动图象与波动图象、波速公式、全反射等知识点，意在考查考生运用知识解决实际问题的能力(1)如图所示(2)由波形图读出波长15103 m由波速公式得vf鱼群与渔船的距离为xvt联立式，代入数据得x3000 m答案：(1)见解析图(2)3000 m12(15
10、分)在某介质中形成一列简谐波，波向右传播，在0.1 s时刻刚好传到B点，波形如图所示，且再经过0.6 s，P点也开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？解析：(1)由图象可知，2 m波速v m/s10 m/s由v，得T0.2 s(2)设从图示时刻，P点第一次达到波峰时，所需时间为t，则ts/v0.75 sP点第一次到达波峰的时刻为t0.1 s0.85 s由题意可知t0时刻，波刚好传到O点，起振方向向下，即O点振动了t0.85 st4TT/4所以y02 cm，路程s034 cm答案：(1)0.2 s(2)2 cm34 cm- 10 -
