高三物理专项基础训练 第68练 机械波 横波的图像

第68练 机械波 横波的图像

基础过关

一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1. 机械波在介质中传播时（ ）

A．波的速度就是质点沿传播方向的运动速度 B．波速大小与振源的振动频率成正比 C．波速大小与振源的振动频率无关 D．波速大小就是质点振动速度的大小

2．关于振动和波的关系，下列几种说法中正确的是（ ）

A．如果振动停止振动，在介质中传播的振动也立即停止 B．物体作机械振动，一定产生机械波 C．波的传播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，仅由振源决定

3．一列波沿直线传播，某一时刻的波形如图所示，质点A的位置与坐标原点O相距0.5m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经0.01s第一次达到最大位移处，则关于这列波的说法不正确的是（ ）

A．波长是2m B．频率是50Hz C．波速是50m/s

D．传播方向为x轴的负方向

4．一列横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5m，此时质点A沿y轴正方向运动，经过0.02s第一次达最大位移.由此可知（ ）

A．这列波的波长为2m B．这列波的频率为50Hz C．这列波的波速为25m/s D．这列波沿x轴正方向传播

5．某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为10cm，振动周期为0.6s，振动在介质中沿x轴正方向传播，波速为1m/s，当质点由平衡位置O开始向上振动0.3s时立即停止振动，则振源停止振动经过0.3s时刻的波形是图中的（ ）

二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意） 6．下列关于机械波的说法中正确的是（ ）

A．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点

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B．波动过程是能量由近及远的传播过程

C．振动状态完全相同的两个质点之间的距离应等于一个波长 D．波源振动一个周期，质点通过的位移为一个波长

7．如图所示为一简谐横波的图像，波沿x轴正方向传播，下列说法中正确的是（ ）

A．质点A，D振幅相等

B．在该时刻质点B，E的速度大小和方向相同 C．在该时刻质点C，F的加速度为零 D．在该时刻质点D正向下运动

8．如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置.一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时质点a刚好开始振动，其运动方向中向下，t=1.5s时质点a第一次到达最高点，则下列判断正确的是（ ）

A．各质点开始振动的频率均为2Hz B．t=3s时波恰好传播到质点f

C．t=4s时质点c、e的加速度均为最小值

D．在3s＜t＜4s这段时间内，质点b、d的速度先增大后减小

9．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两点的距离均为L，如图甲所示.一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间△t第一次出现如图乙所示的波形.则该波的（ ）

A．周期为△t ，波长为8L

2△t ，波长为8L 32C．周期为△t ，波速为12L/△t

3B．周期为

D．周期为△t，波速为8L/△t 三、计算或论述题

10．台北消息：1999年9月21日凌晨，台湾南投地区发生了7.6级大地震，它是由台湾中部大茅——双冬及车笼铺两块断层受到挤压，造成剧烈上升及平行移位而形成的.已知地震波分三种：纵波（P波），速度vP=9.9km/s；横波（S波，）速度vS=4.5km/s.面波（L波），速度vL＜vS，在浅源地震中破坏力最大.

（1）位于震源上方的南投地区某中学实验室内有水平摆A与竖直摆B，如图（甲）所示，地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆？

（2）台中市地震观测台记录到的地震曲线如图（乙）所示，则由图可知a、b、c三种波形各对应于哪种地震波？若在曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6s，则地震台距震源（如图丙）多远？

（3）假若地震P波沿直线传播到台中市时，当地地表某标志物振动方向沿如图（丙）中ZT方向，测得某时刻该标志物的水平分位移x=23.1mm.竖直分位移y=0.4mm，试由此估

2

算震源深度h.

11．如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标为x=0.96m从图示时刻开始计时，求：

（1）P质点刚开始振动时振动方向如何？ （2）经过多长时间P质点第二次到达波峰？

12．一列横波沿x轴正向传播，波速大小为10m/s，某一时刻波形如图所示，求：

（1）这列波的频率是多少？

（2）再经过1.5s，x=3m的质点M的位移是多少？ （3）在这1.5s内M点经过的路程是多少？

13．一列简谐横波由O点沿x轴正方向传播，如下图所示，OA=0.4m，振动从O点传播到A点所用时间为5×10-2s，当这列波进入AB区域时，它的传播速度变为原来的1.5倍，那么：

（1）这列波在OA和AB区域的波速分别是多少？ （2）这列波在OA和AB区域的波长分别是多少？ 能力提升

14．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像.从该时刻起（ ）

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A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

15．振源在1.5s内发生振动而输出一列波，这列波在t1=1.0s时刻向右传播到1号质点，如图所示，1号质点先向上振动.已知相邻两质点间距为0.5m，波速为4m/s，周期为0.5s，试作出t2=3.5s时的波形图.

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第19章 机械波

第68练 机械波 横波的图像 1．B 2.D

3.D 解析 介质中各质点的起振方向与振源的起振方向相同. 4．D

5．C 解析 波在介质中传播的是振动的形式，波传到某质点，该质点才开始振动. 6．AB 解析 波在介质中传播的是振动的形式和能量，前面的点带动后面的点振动.波在一个周期内传播一个波长，质点不随波的传播而迁移. 7．AC 解析 介质中各个质点做简谐频率，振幅相同. 8．CD

9．BC 解析 由图像b可知8L，质点1该时刻正向上运动，而t=0时质点1开始向下运动，故传播时间t(n)T,由题意知第一次出现如图(b)所示的波形，所以n=1.传播距离x=1.512L,周期T122tx12L，故选项BC正确. ,波速v3Ttt10．（1）要使A摆振动，驱动力应为水平方向，要使B摆振动，驱动力应为竖直方向，由横波、纵波的特点及速度可判断B摆先振动.

（2）由三种波的波速可知，a为P波，b为S波，c为l波.由运动学知识得解得s=62.7km

（3）纵波沿ZT方向传播，如图3所示，因yx，由几何关系可得近似关系为：解得h=1.1km

11．（1）波上每一点开始振动的方向都与此刻波上最前端质点的振动方向相同，即向上振动.（2）P质点第二次到达波峰也就是第二个波峰传到P点，第二个波峰到P点的距离s=x+

sst，vSvPhy，sx3s=1.14m,所以t1.9s 4vv12．（1）由图可知4m,vf,f2.5Hz(2)T10.4sf

t1.5s3T3T.根据波的图像可知，M在正最大位移处yM0.1m 4（3）质点振动一个周期路程为4倍振幅，所以在1.5s内的路程

3sM34A1.5m

4 5

13．8m/s；12m/s;0.2m;0.3m 14．AC 15．

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